云台摄像机以及电机失步检测方法、装置和可读存储介质 |
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| 申请号 | CN202211400599.9 | 申请日 | 2022-11-09 | 公开(公告)号 | CN118050633A | 公开(公告)日 | 2024-05-17 |
| 申请人 | 济南宇视智能科技有限公司; | 发明人 | 张鹏; 寻飞飞; 隋树晨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 云 台摄像机以及 电机 失步检测方法、装置和可读存储介质，涉及监控技术领域，该云台摄像机包括扬声器、至少两个声音接收器、云台以及 控制器 ，其中：扬声器用于发出声音 信号 ，至少两个声音接收器用于接收扬声器发出的 声音信号 ；控制器与扬声器、至少两个声音接收器连接，用于控制扬声器发出声音信号，获取扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长，并基于声音传播时长确定云台中的云台电机是否处于电机失步状态，解决了无法确定云台电机是否失步的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种云台摄像机，其特征在于，包括：扬声器、至少两个声音接收器、云台以及控制器，其中： |
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| 说明书全文 | 云台摄像机以及电机失步检测方法、装置和可读存储介质技术领域[0001] 本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种云台摄像机以及电机失步检测方法、装置和可读存储介质。 背景技术[0002] 云台摄像机的转动依赖于云台电机的转动，而云台电机在长期使用过程中，由于电机磨损、误差以及人为转动等因素，使得云台电机的实际云台位置与软件记录位置不匹配的电机失步现象的产生，导致云台摄像机无法准确移动至目标监控位置，从而影响云台摄像机的正常运转。 [0003] 因此，如何对云台电机进行失步检测，是相关领域技术人员亟待解决的技术问题。 发明内容[0004] 本发明提供一种云台摄像机以及电机失步检测方法、装置和可读存储介质，用以解决无法确定云台电机是否失步的问题。 [0005] 本发明提供一种云台摄像机，包括：扬声器、至少两个声音接收器、云台以及控制器，其中： [0007] 所述控制器与所述扬声器、所述至少两个声音接收器连接，用于控制所述扬声器发出声音信号，获取所述扬声器发出的声音信号传播至所述至少两个声音接收器的声音传播时长，并基于所述声音传播时长确定所述云台中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0008] 根据本发明提供的一种云台摄像机，所述扬声器以及所述至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的距离相等； [0010] 根据本发明提供的一种云台摄像机，还包括：至少一个隔音器，所述隔音器与所述扬声器和所述声音接收器之间的距离小于预设值； [0011] 所述至少一个隔音器，用于对信号强度小于预设强度阈值的声音信号进行过滤； [0012] 所述至少一个隔音器，还用于对接收到的两个同声源的声音信号中，先接收到的声音信号进行过滤。 [0013] 本发明提供一种电机失步检测方法，应用于上述任一种所述的云台摄像机，所述方法包括： [0014] 获取所述云台摄像机中的扬声器发出的声音信号传播至所述至少两个声音接收器的声音传播时长； [0015] 基于所述声音传播时长，确定所述云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度； [0016] 将所述当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定所述云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0017] 根据本发明提供的一种电机失步检测方法，所述基于所述声音传播时长，确定所述云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度，包括： [0018] 获取所述至少两个声音接收器到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角； [0019] 获取所述至少两个声音接收器中相邻两个所述声音接收器所对应的第一垂线之间的第三夹角； [0020] 基于所述声音传播时长、所述第二夹角以及所述第三夹角，确定所述云台电机的当前实际转动角度。 [0021] 根据本发明提供的一种电机失步检测方法，所述获取所述至少两个声音接收器到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角，包括： [0022] 获取所述云台摄像机中的扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到所述云台垂直中轴线的第一距离； [0023] 获取所述云台摄像机中的扬声器发出的声音信号的传播速度，以及所述至少两个声音接收器相对于扬声器所在水平面的第一高度； [0024] 基于所述声音传播时长、所述第一距离、所述传播速度以及所述第一高度，确定所述至少两个声音接收器与所述云台中心位置之间的第二连接线相对于所述扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角。 [0025] 根据本发明提供的一种电机失步检测方法，所述将所述当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定所述云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态，包括： [0026] 获取所述当前实际转动角度与所述测量转动角度之间的角度差值； [0027] 在所述角度差值大于预设差值阈值的情况下，确定所述云台摄像机中的云台电机处于电机失步状态； [0028] 在所述角度差值不大于预设差值阈值的情况下，确定所述云台摄像机中的云台电机不处于电机失步状态。 [0029] 根据本发明提供的一种电机失步检测方法，在所述将所述当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定所述云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态之后，所述方法还包括： [0030] 在确定所述云台电机处于电机失步状态的情况下，获取所述当前实际转动角度与所述测量转动角度之间的角度差值； [0031] 基于所述角度差值对所述云台电机进行失步矫正，以使所述云台电机的当前实际转动角度与所述测量转动角度之间的角度差值小于预设差值阈值。 [0032] 本发明还提供一种电机失步检测装置，包括： [0033] 数据获取模块，用于获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号传播至所述至少两个声音接收器的声音传播时长； [0034] 角度确定模块，用于基于所述声音传播时长，确定所述云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度； [0035] 失步检测模块，用于将所述当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定所述云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0036] 本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电机失步检测方法。 [0037] 本发明提供的云台摄像机以及电机失步检测方法、装置和可读存储介质，通过获取扬声器发出的声音信号传播至云台摄像机中的至少两个声音接收器的声音传播时长，从而基于声音传播时长来确定云台中的云台电机是否处于电机失步状态，以实现对云台电机的失步检测，解决了无法确定云台电机是否失步的问题。附图说明 [0038] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0039] 图1是本发明实施例提供的云台摄像机的结构示意图之一； [0040] 图2是本发明实施例提供的云台摄像机的结构示意图之二； [0041] 图3是本发明实施例提供的云台摄像机的结构示意图之三； [0042] 图4是本发明实施例提供的电机失步检测方法的流程示意图之一； [0043] 图5是本发明实施例提供的电机失步检测方法的流程示意图之二； [0044] 图6是本发明实施例中声音接收器映射到扬声器所在水平面的几何示意图； [0045] 图7是本发明实施例提供的电机失步检测方法的流程示意图之三； [0046] 图8是本发明实施例中声音接收器映射到扬声器所在水平面的辅助示意图； [0047] 图9是本发明实施例提供的电机失步检测方法的流程示意图之四； [0048] 图10是本发明实施例提供的电机失步检测方法的流程示意图之五； [0049] 图11是本发明实施例提供的电机失步检测装置的结构示意图； [0050] 图12是本发明实施例提供的云台摄像机中控制器的结构示意图。 具体实施方式[0051] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0052] 如图1所示，本发明提供一种云台摄像机，包括：壳体、扬声器、至少两个声音接收器、云台以及控制器，其中： [0054] 控制器与扬声器、至少两个声音接收器连接，用于控制所述扬声器发出声音信号，获取扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长，并基于声音传播时长确定云台中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0055] 本发明提供的云台摄像机，通过获取扬声器发出的声音信号传播至云台摄像机中的至少两个声音接收器的声音传播时长，从而基于声音传播时长来确定云台中的云台电机是否处于电机失步状态，以实现对云台电机的失步检测，解决了无法确定云台电机是否失步的问题。 [0056] 在一个实施例中，云台摄像机还包括壳体，扬声器、至少两个声音接收器、云台以及控制器均设置在壳体上。进一步地，扬声器、至少两个声音接收器、云台以及控制器镶嵌在壳体上，或者设置在壳体内。 [0058] 在一个实施例中，控制器还用于基于扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长，确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度；将当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0059] 上述实施例，通过基于扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长，来确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度，而云台电机的转动角度的变化可以用于识别各种因素导致的电机失步现象，而不会受到电机失步现象的引起因素的限制，因此可以基于云台电机的当前实际转动角度与测量转动角度的比对结果，来识别外力因素等其他众多因素引起的电机失步现象，从而消除现有技术中无法对于外力导致的电机失步很好地识别以及检测的技术缺陷，从而可以提高云台摄像机的设备性能。 [0060] 在一个实施例中，云台摄像机还包括底座，云台摄像机中的云台设置在底座上，扬声器以及至少两个声音接收器设置在云台所在位置的附近或者设置在云台中。其中，云台中包括云台本体以及云台电机。 [0061] 进一步地，云台摄像机中的两个声音接收器与扬声器构成一个的传感单元，用于确定云台电机的当前实际转动角度。 [0062] 进一步地，在云台摄像机中包含至少四个声音接收器的情况下，可以将两个声音接收器和扬声器作为第一传感单元，并将另外两个声音接收器和扬声器作为第二传感器，从而可以结合第一传感单元和第二传感单元获取到的数据更加准确地确定出云台摄像机的当前实际转动角度；也可以将第一传感单元作为当前传感单元，以及将第二传感器作为备用传感单元，从而可以在当前传感单元出现故障的情况下，基于备用传感单元来实现对云台电机的失步检测，从而保证云台摄像机的正常运行。 [0063] 进一步地，云台摄像机中的云台可以是球形或者正方体形态的。 [0064] 图2‑图3示例了云台为球形云台，且具有两个声音接收器的云台摄像机的结构示意图，其中，图2为该云台摄像机的主视图，图3为该云台摄像机的俯视图，如图2所示，云台摄像机中的球形云台设置在底座上，声音接收器1、声音接收器2以及扬声器均设置在球形云台的球面上。 [0065] 在一个实施例中，扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的距离相等；至少两个声音接收器中的两个声音接收器到所述云台垂直中轴线的垂线所构成的第一夹角小于180度；至少两个声音接收器相对于扬声器所在水平面的高度相等。 [0066] 在一个实施例中，所述至少两个声音接收器中的两个声音接收器包括第一声音接收器和第二声音接收器，第一声音接收器到所述云台垂直中轴线的第一垂线与第二声音接收器到所述云台垂直中轴线的第二垂线所构成的夹角为第一夹角。 [0067] 其中，云台垂直中轴线为云台中心位置对应的垂直中轴线。例如，球形云台的云台垂直中轴线为球心垂直中轴线。正方体云台的云台垂直中轴线为正方体中心位置对应的垂直中轴线。 [0068] 可以理解的是，“至少两个声音接收器中的两个声音接收器到所述云台垂直中轴线的垂线所构成的第一夹角小于180度”是指第一夹角不大于180度且不等于180度。但是在图2所示的云台摄像机中，第一夹角一定是不大于180度的，因此，只需要限定第一夹角不等于180度即可。 [0069] 另外，“至少两个声音接收器相对于扬声器所在水平面的高度相等”也可以理解为至少两个声音接收器位于同一水平面，该水平面与扬声器所在水平面相互平行，其中，扬声器所在水平面是指云台坐标系定义的水平面，可以根据具体应用场景的应用需求进行设置以及调整。 [0070] 例如，在图2所示的云台摄像机中，云台垂直中轴线为球心垂直中轴线，由于声音接收器1、声音接收器2以及扬声器均设置在球形云台的球面上，因此，声音接收器1、声音接收器2以及扬声器到球形云台的球心垂直中轴线的距离均相等，即为球形云台的半径。声音由于云台的放置姿态是平行于地平面的，因此接收器1和声音接收器2位于的同一水平面与地平面平行。 [0071] 在一个实施例中，云台摄像机还包括：至少一个隔音器，隔音器与扬声器和声音接收器之间的距离小于预设值。 [0072] 进一步地，隔音器设置在壳体上，具体地，隔音器设置在扬声器与壳体以及声音接收器与壳体的接触处，用于区分通过空气传播到达声音接收器的第一声音信号以及通过固体传播到达声音接收器的第二声音信号，并对第二声音信号进行过滤。 [0073] 在一个实施例中，至少一个隔音器，用于对信号强度小于预设强度阈值的声音信号进行过滤。 [0074] 需要说明的是，由于通过固体传播到达声音接收器的第二声音信号的信号强度比较小，因此可以通过滤除信号强度小于预设强度阈值的声音信号，以实现对第二声音信号的过滤。在一个实施例中，至少一个隔音器，还用于对接收到的两个同声源的声音信号中，先接收到的声音信号进行过滤。 [0075] 其中，两个同声源的声音信号表示同一个扬声器在同一时刻发出的声音信号通过空气传播以及固体传播形成的两个声音信号。 [0076] 需要说明的是，由于通过固体传播到达声音接收器的第二声音信号传播速度相较于第一声音信号，先接收到的声音信号即为第二声音信号，因此可以通过滤除先接收到的声音信号的方式，可以实现对第二声音信号的过滤。 [0077] 上述实施例，通过将固体传播到达声音接收器的第二声音信号滤除，从而保证基于通过空气传播到达声音接收器的第一声音信号，计算扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长，进而提高电机失步检测结果的准确性以及可靠性。 [0078] 在一个实施例中，至少两个声音接收器的时钟频率大于预设频率阈值，在至少两个声音接收器的时钟频率达到10kHz的情况下，可以进行厘米级的电机转动角度的定位，在至少两个声音接收器的时钟频率达到100kHz的情况下，可以进行毫秒级的电机转动角度的定位，依次类推。 [0079] 下面结合图4‑图10描述本发明提供的电机失步检测方法。如图4所示，本发明提供一种电机失步检测方法，应用于上述任意一个实施例提供的云台摄像机，该方法包括： [0080] 步骤101，获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长。 [0081] 以云台摄像机中包含两个声音接收器为例，对本实施例提供的电机失步检测方法进行说明。两个声音接收器可以分别表示为声音接收器1和声音接收器2，扬声器发出的声音信号传播至声音接收器1的第一声音传播时长为t1，扬声器发出的声音信号传播至声音接收器2的第二声音传播时长为t2。 [0082] 步骤102，基于声音传播时长，确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度。 [0083] 进一步地，可以根据第一声音传播时长t1和扬声器发出的声音信号在空气中的传播速度v，计算得到声音接收器1与扬声器之间的第二距离即为vt1。同理，则可以根据第二声音传播时长为t2和扬声器发出的声音信号在空气中的传播速度v，计算得到声音接收器2与扬声器之间的第三距离即为vt2。 [0084] 由于扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的距离相等，则可以结合第二距离vt1、第三距离vt2以及扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的第一距离，计算得到云台电机在扬声器与至少两个声音接收器之间转动的当前实际转动角度。 [0085] 步骤103，将当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0086] 其中，测量转动角度表示预先记录的云台电机在扬声器与至少两个声音接收器之间转动的标准转动角度。 [0087] 上述步骤101至步骤103，通过获取扬声器发出的声音信号传播至云台摄像机中的至少两个声音接收器的声音传播时长，从而基于声音传播时长来确定云台中的云台电机是否处于电机失步状态，以实现对云台电机的失步检测，解决了无法确定云台电机是否失步的问题。 [0088] 另外，通过基于扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长，来确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度，而云台电机的转动角度的变化可以用于识别各种因素导致的电机失步现象，而不会受到电机失步现象的引起因素的限制，因此可以基于云台电机的当前实际转动角度与测量转动角度的比对结果，来识别外力因素等其他众多因素引起的电机失步现象，从而消除现有技术中无法对于外力导致的电机失步很好地识别以及检测的技术缺陷，提高了本发明提供的电机失步检测方法的适用范围，从而便于在大范围内进行应用推广。 [0089] 以云台摄像机中包含两个声音接收器为例，对本发明提供的电机失步检测方法进行说明。两个声音接收器可以分别表示为声音接收器1和声音接收器2，其中，声音接收器1可以由字母A表示，声音接收器2可以由字母B表示，扬声器可以由字母C表示。 [0090] 在一个实施例中，在以下步骤201之前，本实施例提供的电机失步检测方法还包括：将声音接收器1所在的位置A映射到扬声器C所在的水平面，则A点水平映射到二维图像的点记为D点，并将声音接收器2所在的位置B映射到扬声器C所在的水平面，则B点水平映射到二维图像的点记为E点。 [0091] 例如，对于图2所示的云台摄像机，上述映射过程等同于将声音接收器1和声音接收器2映射至地平面，得到的映射结果如图3所示，其中，底座所在的水平面平行于地平面。 [0092] 在一个实施例中，如图5所示，上述步骤102包括步骤201至步骤203，其中： [0093] 步骤201，获取至少两个声音接收器到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角。 [0094] 具体地，以云台摄像机中包含两个声音接收器为例，对本实施例提供的电机失步检测方法进行说明。如图6所示，C点表示扬声器所在的位置，A点表示声音接收器1所在的位置，D点表示将声音接收器1所在的位置映射至扬声器C所在的水平面时对应的位置；B点表示声音接收器2所在的位置，E点表示将声音接收器2所在的位置映射至扬声器C所在的水平面时对应的位置，O点表示云台垂直中轴线映射到扬声器C所在的水平面的位置。 [0095] 以扬声器所在的位置C点为水平原点建立二维坐标系，声音接收器1到云台垂直中轴线的第一垂线为图6中的OD连线或者OA连线。声音接收器2到云台垂直中轴线的第一垂线为图6中的OE连线或者OB连线。扬声器C到云台垂直中轴线的第二垂线为OC连线。则声音接收器1对应的第一垂线OD相对于扬声器C对应的第二垂线OC之间的第二夹角为α。声音接收器2对应的第一垂线OE相对于扬声器C对应的第二垂线OC的第二夹角为β。步骤202，获取至少两个声音接收器中相邻两个声音接收器所对应的第一垂线之间的第三夹角。 [0096] 如图6所示，声音接收器1所对应的第一垂线为OD连线，声音接收器2所对应的第一垂线为OE连线，则声音接收器1和声音接收器2所对应的第一垂线之间的第三夹角等于OD连线与OE连线之间的夹角，记为θ，且θ小于180度。 [0097] 需要说明的是，该θ角即为至少两个声音接收器中的两个声音接收器到所述云台垂直中轴线的垂线所构成的第一夹角。 [0098] 步骤203，基于声音传播时长、第二夹角以及第三夹角，确定云台电机的当前实际转动角度。 [0099] 在一个实施例中，如图7所示，上述步骤步骤201包括步骤301至步骤303，其中： [0100] 步骤301，获取云台摄像机中的扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的第一距离。 [0101] 以图6所示的云台摄像机为例对本实施例进行说明，如图6所示，云台摄像机中的扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的第一距离均等于球形云台的半径，其中，云台摄像机中的扬声器的设置位置C到云台垂直中轴线的第一距离为OC线段的长度。声音接收器1的设置位置A到云台垂直中轴线的第一距离为OD或者OA线段的长度。声音接收器2的设置位置B到云台垂直中轴线的第一距离为OE或者OB线段的长度。 [0102] 步骤302，获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号的传播速度，以及至少两个声音接收器相对于扬声器所在水平面的第一高度。 [0103] 具体地，获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号在空气中的传播速度为v。图8为声音接收器1映射到扬声器所在水平面的辅助示意图，如图8所示，点A表示声音接收器1的原始位置，点D表示声音接收器1映射到扬声器所在水平面的映射位置，点C表示扬声器所在的位置。则声音接收器1相对于扬声器所在水平面的第一高度为AD线段的长度，记为AD＝h。 [0104] 步骤303，基于声音传播时长、第一距离、传播速度以及第一高度，确定至少两个声音接收器到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角。 [0105] 具体地，基于声音接收器1对应的第一声音传播时长t1以及扬声器发出的声音信号在空气中的传播速度v，计算得到声音接收器1与扬声器之间的第二距离即为vt1，即AC＝vt1。则如图8所示，根据集合关系可以计算得到DC的长度，如下公式(1)所示： [0106] DC2＝(AC2‑AD2) (1) [0107] 如图6所示，由于OD、OC以及OE均等于球形云台的半径R，即云台摄像机中的扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的第一距离为R，因此OD＝b＝R，OC＝a＝R，DC＝c，则根据几何关系可以计算得到声音接收器1对应的第一垂线OD相对于扬声器对应的第二垂线OC的第二夹角α的值，如下公式(2)至公式(4)所示： [0108] cosα＝(a2+b2‑c2)/(2ab) (2) [0109] α＝arccos[(a2+b2‑c2)/(2ab)] (3) [0110] [0111] 其中，α表示声音接收器1对应的第二夹角，a表示OC的长度，b表示OD的长度，c表示DC的长度，R表示球形云台的半径，v表示扬声器发出的声音信号在空气中的传播速度，t1表示声音接收器1对应的第一声音传播时长，声音接收器1相对于扬声器所在水平面的第一高度h。 [0112] 同理，可以计算得到声音接收器2到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角β的值，如下公式(5)所示： [0113] [0114] 其中，β表示声音接收器2对应的第二夹角，R表示球形云台的半径，v表示扬声器发出的声音信号在空气中的传播速度，t2表示声音接收器2对应的第二声音传播时长，声音接收器2相对于扬声器所在水平面的第一高度h。 [0115] 在一个实施例中，确定声音接收器1对应的第二夹角α为云台电机在扬声器与声音接收器1之间顺时针转动或者逆时针转动的第一转动角度，即第一转动角度为α。其中，云台电机顺时针转动表示云台电机围绕云台的第一云台半边进行转动，云台电机逆时针转动表示云台电机围绕云台的第二云台半边进行转动。 [0116] 在一个实施例中，基于声音接收器1对应的第一声音传播时长t1、声音接收器2对应的第一声音传播时长t2、声音接收器1所对应的第一垂线和声音接收器2所对应的第一垂线之间的第三夹角θ、声音接收器1对应的第二夹角α和声音接收器2对应的第二夹角β，确定云台电机围绕云台的目标云台半边，并基于目标云台半边和第一转动角度α，确定云台电机在扬声器与声音接收器1之间转动的当前实际转动角度γ，即γ＝α，或者γ＝360‑α。 [0117] 需要说明的是，第三夹角θ等同于所述至少两个声音接收器中的两个声音接收器到所述云台垂直中轴线的垂线所构成的第一夹角。 [0118] 具体地，以图6所示的云台摄像机为例进行说明，由于仅靠计算得到α和β，仍然无法区分云台电机是围绕球形云台的左半球转动，还是围绕球形云台的右半球转动，因此设定球形云台的转动0角度为D点与C点重合，设定逆时针方向为云台电机的转动正方向。其中，0角度是随意设定的，为了方便计算和展示，也可以设定其他角度值表示D点与C点重合。 [0119] 根据扬声器发出的声音信号传播到A点的时间t1与扬声器发出的声音信号传播到B点的时间t2的大小关系，以及α、β和θ的关系，确定云台电机围绕球形云台的目标半球，具体过程如下： [0120] 在t1>t2，且360‑(α+β)＝θ的情况下，云台电机在扬声器与声音接收器1之间转动的当前实际转动角度γ为： [0121] γ＝360‑α (6) [0122] 在t1>t2，且360‑(α+β)>θ的情况下，云台电机在扬声器与声音接收器1之间转动的当前实际转动角度γ为： [0123] γ＝α (7) [0124] 在t1 [0125] γ＝360‑α (8) [0126] 在t1 [0127] γ＝α (9) [0128] 在t1＝t2，且α,β<90的情况下，云台电机在扬声器与声音接收器1之间转动的当前实际转动角度γ为： [0129] γ＝α (10) [0130] 在t1＝t2，且α,β>90的情况下，云台电机在扬声器与声音接收器1之间转动的当前实际转动角度γ为： [0131] γ＝360‑α (11) [0132] 需要说明的是，由于(α+β)角与θ角可能不在球形云台的同一个半球，因此(α+β)角与θ角是不同的两个角，两者并不相等。 [0133] 在一个实施例中，同理，确定声音接收器2对应的第二夹角β为云台电机在扬声器与声音接收器2之间顺时针转动或者逆时针转动的第二转动角度，即第二转动角度为β。 [0134] 在一个实施例中，同理，基于声音接收器1对应的第一声音传播时长t1、声音接收器2对应的第一声音传播时长t2、声音接收器1所对应的第一垂线和声音接收器2所对应的第一垂线之间的第三夹角θ、声音接收器1对应的第二夹角α和声音接收器2对应的第二夹角β，确定云台电机围绕云台的目标云台半边，并基于目标云台半边和云台电机在扬声器与声音接收器2之间转动的第二转动角度β，确定云台电机在扬声器与声音接收器2之间转动的当前实际转动角度γ，即γ＝β或者γ＝360‑β。 [0135] 本发明提供的电机失步检测方法，通过将至少两个声音接收器与扬声器在三维空间中的几何位置映射到二维平面上，并结合至少两个声音接收器与扬声器在二维平面上的几何关系以及映射特性，实现了对云台电机在3维空间中的转动角度的定位，并且在定位中不需要检测音源能量，只需要检测声音信号从扬声器传播至两个声音接收器的声音传播时长，从而能够有效减少误差以及提高电机失步检测结果的准确性和有效性。 [0136] 在一个实施例中，如图9所示，上述步骤103包括步骤401至步骤403，其中： [0137] 步骤401，获取当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值。 [0138] 步骤402，在角度差值大于预设差值阈值的情况下，确定云台摄像机中的云台电机处于电机失步状态。 [0139] 步骤403，在角度差值不大于预设差值阈值的情况下，确定云台摄像机中的云台电机不处于电机失步状态。 [0140] 在现有技术中，通过控制云台电机转动至撞壁，以使云台电机回到起点位置，从而通过重新标定云台位置来实现对云台电机进行失步矫正。然而，这种方法具有电机失步矫正不及时以及影响云台电机的使用寿命的缺陷。 [0141] 在一个实施例中，如图10所示，在上述步骤103之后，本发明提供的电机失步检测方法还包括步骤104至步骤105，其中： [0142] 步骤104，在确定云台电机处于电机失步状态的情况下，获取当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值。进一步地，在确定云台电机处于电机失步状态的情况下，可以将当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值作为电机失步角度，以对云台电机进行失步矫正。 [0143] 步骤105，基于角度差值对云台电机进行失步矫正，以使云台电机的当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值小于预设差值阈值。 [0144] 具体地，基于角度差值的数值确定云台电机进行失步矫正的校正角度，基于角度差值的符号确定云台电机进行失步矫正的校正方向，进而基于校正角度和校正方向对云台电机进行失步矫正，以使云台电机的当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值小于预设差值阈值。 [0145] 上述步骤104至步骤105，通过获取云台电机处于失步状态下的当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值，以确定对云台电机进行失步矫正的校正角度和校正方向，从而可以基于校正角度和校正方向控制云台电机旋转，以实现实时地对云台电机进行失步矫正，从而可以避免现有技术中电机失步矫正不及时以及影响云台电机的使用寿命的缺陷。 [0146] 下面对本发明提供的电机失步检测装置进行描述，下文描述的电机失步检测装置与上文描述的电机失步检测方法可相互对应参照。 [0147] 如图11所示，本发明提供一种电机失步检测装置，电机失步检测装置100包括： [0148] 数据获取模块101，用于获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号传播至至少两个声音接收器的声音传播时长。 [0149] 角度确定模块102，用于基于声音传播时长，确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度。 [0150] 失步检测模块103，用于将当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0151] 在一个实施例中，角度确定模块102包括第一夹角计算单元、第二夹角计算单元和转动角度计算单元，其中： [0152] 第一夹角计算单元，用于获取至少两个声音接收器到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角。 [0153] 第二夹角计算单元，用于获取至少两个声音接收器中相邻两个声音接收器所对应的第一垂线之间的第三夹角。 [0154] 转动角度计算单元，用于基于声音传播时长、第二夹角以及第三夹角，确定云台电机的当前实际转动角度。 [0155] 在一个实施例中，第一夹角计算单元还用于获取云台摄像机中的扬声器以及至少两个声音接收器的设置位置到云台垂直中轴线的第一距离；获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号的传播速度，以及至少两个声音接收器相对于扬声器所在水平面的第一高度；基于声音传播时长、第一距离、传播速度以及第一高度，确定至少两个声音接收器到云台垂直中轴线的第一垂线相对于扬声器到云台垂直中轴线的第二垂线的第二夹角。 [0156] 在一个实施例中，失步检测模块103包括角度差值计算单元、第一失步检测单元和第二失步检测单元，其中： [0157] 角度差值计算单元，用于获取当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值。 [0158] 第一失步检测单元，用于在角度差值大于预设差值阈值的情况下，确定云台摄像机中的云台电机处于电机失步状态。 [0159] 第二失步检测单元，用于在角度差值不大于预设差值阈值的情况下，确定云台摄像机中的云台电机不处于电机失步状态。 [0160] 在一个实施例中，电机失步检测装置100还包括失步矫正模块，用于在确定云台电机处于电机失步状态的情况下，获取当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值；基于角度差值对云台电机进行失步矫正，以使云台电机的当前实际转动角度与测量转动角度之间的角度差值小于预设差值阈值。 [0161] 图12示例了一种云台摄像机中的控制器的实体结构示意图，如图12所示，该控制器可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行上述各方法所提供的电机失步检测方法，该方法包括：获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号传播至所述至少两个声音接收器的声音传播时长；基于声音传播时长，确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度；将当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0162] 此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 [0163] 又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的电机失步检测方法，该方法包括：获取云台摄像机中的扬声器发出的声音信号传播至所述至少两个声音接收器的声音传播时长；基于声音传播时长，确定云台摄像机中的云台电机的当前实际转动角度；将当前实际转动角度与测量转动角度进行比对，并基于比对结果确定云台摄像机中的云台电机是否处于电机失步状态。 [0164] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。 [0165] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。 [0166] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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