CN105072320B - 车载云台摄像装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车载云台技术领域，特别涉及一种车载云台摄像装置，包括安装在警车顶部的云台以及设置在云台上的相机、雷达，所述的云台带动相机和雷达绕铅垂方向的第一转轴相对于警车左右旋转、绕水平方向的第二转轴相对于警车上、下转动，所述的相机和云台之间设置有转动单元，转动单元驱动相机绕平行于第一转轴的第三转轴相对于云台左、右旋转；以及该装置的控制方法。由于相机和云台之间设置有转动单元，这样相机和雷达之间的角度就不是一个固定的数值且可以调节，在使用时就可以保证相机所拍摄的图像中车牌信息都处在图像的中心位置处，提高识别率。
Description
技术领域
本发明属于车载云台技术领域，特别涉及一种车载云台摄像装置及其控制方法。
背景技术
近年来，我国交通事业发展迅速，相应的，交通工具的数量也快速增长，进而导致交通事故的发生越来越频繁。有效控制行车速度、避免越速驾驶是一种重要的降低交通事故发生频率的手段。现有技术中，会在警车顶部安装有云台，云台上设置有相机或测速仪或补光灯等，对路上行驶的车辆进行监测，如果有车辆有违章现象，则拍照记录下车牌信息。
为了保证雷达、相机能够对警车周围的车辆都能进行监测、拍照，云台可以在水平和垂直方向进行旋转。云台的转动方式可以采用同步带结构，也可以采用齿轮结构，但是不管是何种结构，雷达和相机都是相对于云台同步动作的。由于相机是在雷达检测到车辆有违规现象比如超速的情况下才进行拍照，这样就导致相机拍照会有延时，警车行驶在中间车道且雷达的探测方向和相机的镜头轴心方向平行，当雷达监测到左前方有违规车辆出现并发送信号给相机，相机收到信号后拍摄违规车辆会出现在图片的右侧，同理，当右前方有违规车辆出现，相机拍摄时违规车辆会出现在图片的左侧。同样地，警车在拍左、右前方车辆时需要获取车辆尾部车牌信息，在拍左、右后方车辆时需要获取的是车辆前部车牌信息，当雷达和相机的角度一定时，不能保证车尾、车前的车牌信息在相机获取图像的中间位置，这样也就不方便进行后续的处理识别。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种车载云台摄像装置，能够可靠地获取违规车辆信息。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种车载云台摄像装置，包括安装在警车顶部的云台以及设置在云台上的相机、雷达，所述的云台带动相机和雷达绕铅垂方向的第一转轴相对于警车左右旋转、绕水平方向的第二转轴相对于警车上、下转动，所述的相机和云台之间设置有转动单元，转动单元驱动相机绕平行于第一转轴的第三转轴相对于云台左、右旋转。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：由于相机和云台之间设置有转动单元，这样相机和雷达之间的角度就不是一个固定的数值且可以调节，在使用时就可以保证相机所拍摄的图像中车牌信息都处在图像的中心位置处，提高识别率。
本发明的另一个目的在于提供一种车载云台摄像装置的控制方法，能够可靠地获取违规车辆信息。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种车载云台摄像装置的控制方法，包括如下步骤：(A)选择车载云台摄像装置的工作模式，若为手动模式则进入步骤B，若为自动模式则进入步骤C；(B)手动模式下，预先设定多个雷达探测角度并设定好每个雷达探测角度下对应的相机最佳拍摄角度，检测时，操作人员根据待测车辆的位置按下相应按键调整雷达至设定角度时相机也会转动到预先设定好的最佳拍摄角度；(C)自动模式下，操作人员通过按键任意调节云台上、下、左、右运动，当雷达检测到违规车辆时，控制单元根据雷达检测到的违规车辆速度、行驶方向、拍摄违规车辆的前方还是后方车牌输出相应的控制命令至转动单元驱动相机转动到最佳拍摄角度。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：由于相机和云台之间设置有转动单元，这样相机和雷达之间的角度就不是一个固定的数值且可以调节，在使用时就可以保证相机所拍摄的图像中车牌信息都处在图像的中心位置处，提高识别率。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明转动单元和相机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图2，对本发明做进一步详细叙述。
参阅图1，一种车载云台摄像装置，包括安装在警车顶部的云台10以及设置在云台10上的相机20、雷达30，所述的云台10带动相机20和雷达30绕铅垂方向的第一转轴相对于警车左右旋转、绕水平方向的第二转轴相对于警车上、下转动，所述的相机20和云台10之间设置有转动单元40，转动单元40驱动相机20绕平行于第一转轴的第三转轴相对于云台10左、右旋转。这里，通过在云台10和相机20之间设置转动单元40，使得相机20的位置相对于雷达30可以独立的发生改变，当雷达30采集不同方向的车辆信息时，相机20都可以拍摄到车牌位于中央的图像，保证后续处理的准确性。
参阅图2，优选地，所述的相机20包括机壳、镜头，相机20远离镜头的一侧布置有电机41，机壳上设置有第一传动齿轮42，电机轴上设置有第二传动齿轮43，第一、二传动齿轮42、43之间设置有传动皮带44；电机41、传动皮带44以及第一、二传动齿轮42、43即构成所述的转动单元40。这里通过电机41输出动力，再依次通过第二传动齿轮43、传动皮带44、第一传动齿轮42带动相机20转动，这里的第一传动齿轮42的回转中心即构成第三转轴，第二传动齿轮43的回转中心以及电机41的轴心均与第三转轴平行。
优选地，所述云台10上固定设置有补光灯50用于提供照明或照相补光。补光灯50直接固定云台10上，当夜间需要照明或者照相补光时，都能使用，提高产品的适用性。
作为本发明的优选方案，还包括设置在警车内部的控制单元60，控制单元60上包括按键和显示屏，按键用于控制云台10、转动单元40动作，显示屏用于显示云台10和相机20的当前角度信息、所摄车辆信息。为了方便对云台10、转动单元40进行控制，操作人员可以通过按键来发送调节指令给云台10，调节云台10左、右、上、下转动；同样地看，也可以通过按键发送调节指令给转动单元40，调节相机20左、右转动。同时，这里设置有显示屏，为了方便操作人员能够得知当前云台10、相机20的角度信息，更有利于精确操控。相机20拍摄的图片也可以传回至显示屏上供操作人员查看。
本发明还公开了一种车载云台摄像装置的控制方法，包括如下步骤：(A)选择车载云台摄像装置的工作模式，若为手动模式则进入步骤B，若为自动模式则进入步骤C；(B)手动模式下，预先设定多个雷达30探测角度并设定好每个雷达30探测角度下对应的相机20最佳拍摄角度，检测时，操作人员根据待测车辆的位置按下相应按键调整雷达30至设定角度时相机20也会转动到预先设定好的最佳拍摄角度；(C)自动模式下，操作人员通过按键任意调节云台10上、下、左、右运动，当雷达30检测到违规车辆时，控制单元60根据雷达30检测到的违规车辆速度、行驶方向、拍摄违规车辆的前方还是后方车牌输出相应的控制命令至转动单元40驱动相机20转动到最佳拍摄角度。这里提供了两种工作模式，手动模式操作起来方便，系统也无需对数据进行处理，只需要操作人员进行简单的控制即可；自动模式摒弃了人工操作，雷达30的监测、相机20的拍摄都是自动完成的，相对于手动模式来说，虽然复杂了点，但是更为精确，能够保证每次相机20拍摄的图像中，车牌信息都位于中间位置。
一般来说，雷达30常用的监测位置有四个，因此本实施例中优选地，所述的步骤B中，雷达30探测角度有四个，分别为左前方、左后方、右前方、右后方，控制单元60上设置有四个按键分别对应这四个雷达30探测角度。操作人员按下其中一个按键后，雷达30就运行到指定的位置上，非常的方便。
根据路况的不同，相机20和雷达30之间的夹角有所变化，比如：路况一，在高速上，警车左右侧都是按相同方向行驶的车辆且车速较快；路况二，在普通的车道上，警车左侧是对面方向开来的车，警车右侧是按相同方向行驶的车且车速一般；等等其他路况，这里就不一一举例了。对于路况一和路况二来说，雷达30位于四个探测角度时所对应的相机最佳拍摄角度肯定是有区别的。此时，可以优选地，所述的控制单元60中设置有存储单元，预先设定多组每个雷达30探测角度下对应的相机20最佳拍摄角度，多组最佳拍摄角度信息存储在存储单元中，也可以这样理解：在路况一的情况下，雷达30在四个角度下分别对应的相机最佳拍摄角度存储为第一组；在路况二的情况下，雷达30在四个角度下分别对应的相机最佳拍摄角度存储为第二组。手动模式下，首先根据警车行驶的路况调用合适的那组最佳拍摄角度，假设此时警车行驶在高速上，先选择手动模式，然后调用第一组数据即可。
优选地，所述的步骤C中，控制单元60根据雷达30检测的结果判断是否启用相机20拍摄，若启用相机20拍摄，控制单元60对违规车辆速度、行驶方向、拍摄违规车辆的前方还是后方车牌、相机20转动延迟时间进行处理，并根据处理结果调整相机20拍摄角度保证车牌信息位于所拍摄图像的中间位置。这里将相机20的转动延迟时间考虑进去，进一步保证相机20拍摄照片中车牌信息位于中间位置处。
Claims (8)
1.一种车载云台摄像装置，包括安装在警车顶部的云台(10)以及设置在云台(10)上的相机(20)、雷达(30)，所述的云台(10)带动相机(20)和雷达(30)绕铅垂方向的第一转轴相对于警车左右旋转、绕水平方向的第二转轴相对于警车上、下转动，其特征在于：所述的相机(20)和云台(10)之间设置有转动单元(40)，转动单元(40)驱动相机(20)绕平行于第一转轴的第三转轴相对于云台(10)左、右旋转。
2.如权利要求1所述的车载云台摄像装置，其特征在于：所述的相机(20)包括机壳、镜头，相机(20)远离镜头的一侧布置有电机(41)，机壳上设置有第一传动齿轮(42)，电机轴上设置有第二传动齿轮(43)，第一、二传动齿轮(42、43)之间设置有传动皮带(44)；电机(41)、传动皮带(44)以及第一、二传动齿轮(42、43)即构成所述的转动单元(40)。
3.如权利要求1所述的车载云台摄像装置，其特征在于：所述云台(10)上固定设置有补光灯(50)用于提供照明或照相补光。
4.如权利要求1所述的车载云台摄像装置，其特征在于：还包括设置在警车内部的控制单元(60)，控制单元(60)上包括按键和显示屏，按键用于控制云台(10)、转动单元(40)动作，显示屏用于显示云台(10)和相机(20)的当前角度信息、所摄车辆信息。
5.一种如权利要求1所述的车载云台摄像装置的控制方法，包括如下步骤：
(A)选择车载云台摄像装置的工作模式，若为手动模式则进入步骤B，若为自动模式则进入步骤C；
(B)手动模式下，预先设定多个雷达(30)探测角度并设定好每个雷达(30)探测角度下对应的相机(20)最佳拍摄角度，检测时，操作人员根据待测车辆的位置按下相应按键调整雷达(30)至设定角度时相机(20)也会转动到预先设定好的最佳拍摄角度；
(C)自动模式下，操作人员通过按键任意调节云台(10)上、下、左、右运动，当雷达(30)检测到违规车辆时，控制单元(60)根据雷达(30)检测到的违规车辆速度、行驶方向、拍摄违规车辆的前方还是后方车牌输出相应的控制命令至转动单元(40)驱动相机(20)转动到最佳拍摄角度。
6.如权利要求5所述的车载云台摄像装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤B中，雷达(30)探测角度有四个，分别为左前方、左后方、右前方、右后方，控制单元(60)上设置有四个按键分别对应这四个雷达(30)探测角度。
7.如权利要求6所述的车载云台摄像装置的控制方法，其特征在于：所述的控制单元(60)中设置有存储单元，预先设定多组每个雷达(30)探测角度下对应的相机(20)最佳拍摄角度，多组最佳拍摄角度信息存储在存储单元中；手动模式下，首先根据警车行驶的路况调用合适的那组最佳拍摄角度。
8.如权利要求5所述的车载云台摄像装置的控制方法，其特征在于：所述的步骤C中，控制单元(60)根据雷达(30)检测的结果判断是否启用相机(20)拍摄，若启用相机(20)拍摄，控制单元(60)对违规车辆速度、行驶方向、拍摄违规车辆的前方还是后方车牌、相机(20)转动延迟时间进行处理，并根据处理结果调整相机(20)拍摄角度保证车牌信息位于所拍摄图像的中间位置。
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