一种枪球联动坐标定位方法
专利汇可以提供一种枪球联动坐标定位方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种枪球联动 定位 系统的坐标定位方法，首先给枪机设置球机的IP地址，枪机主动连接和登陆球机，枪机连接球机后，需要向球机推送枪机的镜头参数和CMOS图像 传感器 的相关参数；球机一直处于指令等待状态，如果已经标定过枪球 坐标系 ，球机收到枪球定位指令后，首先将枪机的画面的框选感兴趣区域的坐标转换成球机 云 台的 电机 坐标，然后球机执行定位动作，驱动 水 平垂直电机到达对应 位置 ，最后球机根据感兴趣区域的面积大小自适应调节镜头焦距，使感兴趣区域铺满屏幕。本发明即使视频画面中只允许标定一个点，也能完成枪球定位系统的坐标系标定，而标定多个点能使得枪球定位更加 精度 。，下面是一种枪球联动坐标定位方法专利的具体信息内容。
1.一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：所述枪球联动定位系统包括一个枪机和一个球机，枪机和球机通信通过tcp/ip实现，枪机作为客户端，球机作为服务器；所述球机包括机芯和云台，机芯负责多媒体网络业务，云台负责控制球机的机械转动，云台包括水平电机和垂直电机；
所述坐标定位方法包括以下步骤：
（1）给枪机设置球机的IP地址，枪机主动连接和登录球机；
（2）枪机向球机推送镜头参数和CMOS图像传感器的相关参数；
（3）标定枪球坐标系，通过标定枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的球机坐标；
（4）球机处于指令等待状态，球机收到枪球定位指令后，首先将枪机画面框选的感兴趣区域的坐标转换成球机云台的电机坐标，然后球机执行定位动作，驱动水平电机和垂直电机到达对应位置；
（5）球机根据感兴趣区域的面积大小自适应调节镜头焦距放大或缩小至对应的倍数，使感兴趣区域铺满屏幕。
2.根据权利要求1所述的一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：步骤（2）中枪机向球机推送的参数包括：枪机镜头焦距SnF；枪机CMOS传感器的像素尺寸SnPixSize；枪机预览画面视频分辨率StreamWidth×StreamHeight。
3.根据权利要求2所述的一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：
步骤（3）中所述枪球坐标系的标定方法包括以下步骤：
a）在客户端枪机画面上选取突出景物，用鼠标放置十字花标定图标；
b）在客户端使用上下左右控制指令，控制球机画面的中心点和枪机画面十字花标定图标重合；
c）操作客户端给球机发送指令，客户端将枪机画面标定点的坐标（x，y）发送给球机；
d）球机机芯收到客户端发送的标定指令后，首先查询云台水平方向当前坐标PtzCurStepsH，垂直方向当前坐标PtzCurStepsV；并查询云台水平方向总步数PtzTotalStepsH；水平方向总角度PtzTotalAngleH；垂直方向总步数PtzTotalStepsV，垂直方向总角度PtzTotalAngleV；
e）根据枪机推送到球机的参数得到用户所见客户端视频预览画面在CMOS传感器上的对应投影长度为StreamWidth×SnPixSize，宽度为StreamHeight× SnPixSize；假设标定点在感光CMOS传感器上的对应坐标点为B (px，py)，则：
px=x × StreamWidth × SnPixSize/ 4095
py=y × StreamHeight × SnPixSize/ 4095
f）假设镜头焦距为f，则枪机中心点和标定点之间的水平方向夹角为： ，垂直方向夹角为 ；将球机云台水平方向旋转角度α，垂直方向
旋转角度β，球机画面和枪机画面的中心点重合；
g）假设枪机画面中心点对应的球机坐标为（Ox，Oy），则：
根据上述计算得到枪机画面中心点对应的球机坐标为（Ox，Oy），标定完毕。
4.根据权利要求3所述的一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：
通过标定枪机画面中多个点得到枪机画面中心点对应的球机坐标（Ox，Oy）时，设枪机画面多个标定点的坐标集合矩阵为 ，对枪机画
面中标 定点 矩阵进 行标 定 ，得 到枪 机画面 中心点 的球 机坐标 矩阵 为，枪球定位时根据枪机当前坐标筛选出标定
点矩阵P中距离最近的两个标定点对应的球机中心点，然后取平均值，得到对应的球机中心点坐标为 。
5.根据权利要求3所述的一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：步骤c）中所述客户端在发送枪机画面标定点的坐标（x，y）之前先将坐标归一化到像素-2047～
2047之间。
6.根据权利要求3或4所述的一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：步骤（4）中所述枪球定位过程具体包括以下步骤：
客户端向球机发送感兴趣区域坐标为（Cx，Cy），感兴趣区域大小为（Cw，Ch）；
使用球机中心点计算出定位目标点的球机坐标（DsTx，DsTy）：
球机驱动水平电机和垂直电机到达坐标（DsTx，DsTy），完成水平垂直方位定位。
7.根据权利要求6所述的一种枪球联动定位系统的坐标定位方法，其特征在于：客户端向球机发送感兴趣区域坐标（Cx，Cy）时需要将坐标归一化到像素-2047～2047之间。
一种枪球联动坐标定位方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述坐标定位方法包括以下步骤：
（1）给枪机设置球机的IP地址，枪机主动连接和登录球机；
（2）枪机向球机推送镜头参数和CMOS图像传感器的相关参数；
（3）标定枪球坐标系，通过标定枪机画面中的至少一点得到枪机画面中心点对应的球机坐标；
（4）球机处于指令等待状态，球机受到枪球定位指令后，首先将枪机画面框选的感兴趣区域的坐标转换成球机云台的电机坐标，然后球机执行定位动作，驱动水平电机和垂直电机到达对应位置；
（5）球机根据感兴趣区域的面积大小自适应调节镜头焦距放大或缩小至对应的倍数，使感兴趣区域铺满屏幕。
b）在客户端使用上下左右控制指令，控制球机画面的中心点和枪机画面十字花标定图标重合；
c）操作客户端给球机发送指令，客户端将枪机画面标定点的坐标（x，y）发送给球机；
d）球机机芯收到客户端发送的标定指令后，首先查询云台水平方向当前坐标PtzCurStepsH，垂直方向当前坐标PtzCurStepsV；并查询云台水平方向总步数PtzTotalStepsH；水平方向总角度PtzTotalAngleH；垂直方向总步数PtzTotalStepsV，垂直方向总角度PtzTotalAngleV；
e）根据枪机推送到球机的参数得到用户所见客户端视频预览画面在CMOS传感器上的对应投影长度为StreamWidth×SnPixSize，宽度为StreamHeight× SnPixSize；假设标定点在感光CMOS传感器上的对应坐标点为B (px，py)，则：
px=x × StreamWidth × SnPixSize/ 4095
py=y × StreamHeight × SnPixSize/ 4095
f）假设镜头焦距为f，则枪机中心点和标定点之间的水平方向夹角为
，垂直方向夹角为 ；将球机云台水平方
向旋转角度α，垂直方向旋转角度β，球机画面和枪机画面的中心点重合；
g）假设枪机画面中心点对应的球机坐标为（Ox，Oy），则：
根据上述计算得到枪机画面中心点对应的球机坐标为（Ox，Oy），标定完毕。
时根据枪机当前坐标筛选出标定点矩阵P中距离最近的两个标定点对应的球机中心点，然后取平均值，得到对应的球机中心点坐标为 。
使用球机中心点计算出定位目标点的球机坐标（DsTx，DsTy）：
球机驱动水平电机和垂直电机到达坐标（DsTx，DsTy），完成水平垂直方位定位。
附图3是本发明的坐标标定步骤示意图；
附图4是实施例中枪机画面标定点的归一化坐标示意图；
附图5是实施例中标定点在CMOS图像传感器上的坐标示意图；
附图6是实施例中客户端向球机传递的感兴趣区域的归一化坐标示意图。
具体实施方式
b）在客户端使用上下左右控制指令，控制球机画面的中心点和枪机画面十字花标定图标重合；
c）操作客户端给球机发送指令，客户端将枪机画面标定点的坐标（x，y）发送给球机；为了兼容性，需要对客户端发送给球机的坐标进行归一化，枪机标定点(x，y)的坐标点归一化到像素-2047～2047之间，如附图4所示；
d）球机机芯收到客户端发送的标定指令后，首先查询云台水平方向当前坐标PtzCurStepsH，垂直方向当前坐标PtzCurStepsV；并查询云台水平方向总步数PtzTotalStepsH；水平方向总角度PtzTotalAngleH；垂直方向总步数PtzTotalStepsV，垂直方向总角度PtzTotalAngleV；
e）根据枪机推送到球机的参数得到用户所见客户端视频预览画面在CMOS传感器上的对应投影长度为StreamWidth×SnPixSize，宽度为StreamHeight× SnPixSize；假设标定点在感光CMOS传感器上的对应坐标点为B (px，py)，则：
px=x × StreamWidth × SnPixSize/ 4095
py=y × StreamHeight × SnPixSize/ 4095
f）如附图5所示，A点为凸透镜成像的焦点，所以A点和中心点的距离为镜头焦距f，用户标定点B点对应的球机云台坐标已知，则由三角函数得枪机中心点和标定点之间的水平方向夹角为： ，垂直方向夹角为 ；将球机云
台水平方向旋转角度α，垂直方向旋转角度β，球机画面和枪机画面的中心点重合；
g）假设枪机画面中心点对应的球机坐标为（Ox，Oy），则：
通过本实施例最少标定一点即可得到枪机画面中线点对应的球机坐标为（Ox，Oy），当然也可以多标定几个点使得枪球定位更加准确。设枪机画面多个标定点的坐标集合矩阵为。对枪机画面中标定点矩阵P点进行标定，得到
枪机画面中心点的球机坐标矩阵为 。枪球定
位时根据枪机的当前坐标筛选出标定点矩阵P中距离最近的两个标定点对应的球机中心点，然后取平均值，得到对应的球机中心点坐标为： 。
至此枪球标定工作实施完毕。
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