一种云台目标追踪控制方法及系统、装置、云台与流程

本技术涉及智能安防，尤其涉及一种云台目标追踪控制方法及系统、装置、云台。

背景技术：

1、目标追踪控制是智能安防系统的重要组成部分。目标追踪控制的主要过程是对关注目标进行追踪，将关注目标维持在相机画面的中心区域。当关注目标的位置状态发生改变时，及时调整云台朝向，保持关注目标在相机画面的中心区域。目前主流的目标追踪控制方法例如比例-积分-微分控制、模糊控制算法等，将输出云台转动的期望速度作为控制指令，引导云台电机进行转动，使得云台的朝向位置与关注目标相对云台的所在位置保持一致，从而保持目标追踪状态。

2、目前大多数目标追踪控制算法仅考虑云台位置的测量反馈误差，并直接利用控制算法输出的云台转动速度生成下发给云台电机的控制指令，未考虑到下发给云台电机的转动速度与云台电机实际执行的转动速度大小存在偏差，从而影响目标追踪控制的精确度。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种云台目标追踪控制方法及系统、装置、云台，用以降低控制云台转动的理论速度与云台电机实际执行的转动速度存在偏差导致的目标追踪误差，从而缩短云台进行目标追踪的启动响应时间，提高目标追踪控制的精确度。

2、本技术实施例提供的一种云台目标追踪控制方法，所述方法包括：

3、根据云台当前的实际位置与被追踪目标当前所在位置的偏差，计算出下次控制所述云台转动的理论速度；

4、根据启动追踪的开始时刻到当前时刻每次控制所述云台转动的对应理论速度，计算出所述云台从开始时刻到当前时刻累计的理论转动角度，根据所述累计的理论转动角度以及开始时刻所述云台的初始位置，确定出所述云台当前的估计位置；

5、根据所述云台当前的估计位置和实际位置，确定出所述云台当前位置的估计误差；根据所述估计误差确定出控制所述云台转动的当前速度调整量；

6、根据所述当前速度调整量和本次控制所述云台转动的理论速度，生成校正后的转动速度指令，用于控制所述云台根据所述校正后的转动速度指令进行转动。

7、通过该方法，根据云台当前的实际位置与被追踪目标当前所在位置的偏差，计算出下次控制所述云台转动的理论速度；根据启动追踪的开始时刻到当前时刻每次控制所述云台转动的对应理论速度，计算出所述云台从开始时刻到当前时刻累计的理论转动角度，根据所述累计的理论转动角度以及开始时刻所述云台的初始位置，确定出所述云台当前的估计位置；根据所述云台当前的估计位置和实际位置，确定出所述云台当前位置的估计误差；根据所述估计误差确定出控制所述云台转动的当前速度调整量；根据所述当前速度调整量和本次控制所述云台转动的理论速度，生成校正后的转动速度指令，用于控制所述云台根据所述校正后的转动速度指令进行转动，实现对控制云台转动的理论速度进行补偿，以使云台电机实际执行的转动速度与控制云台转动的理论速度保持一致，降低控制云台转动的理论速度与云台电机实际执行的转动速度存在偏差导致的目标追踪误差，从而缩短云台进行目标追踪的启动响应时间，提高目标追踪控制的精确度。

8、在一些实施例中，所述被追踪目标当前所在位置，通过如下方法确定：

9、根据所述云台当前的实际位置以及所述被追踪目标在最新监控画面中的位置，确定出所述被追踪目标当前所在位置。

10、通过该方法，实现根据云台当前的实际位置和最新监控画面确定被追踪目标当前所在位置。

11、在一些实施例中，所述根据所述云台当前的实际位置以及所述被追踪目标在最新监控画面中的位置，确定出所述被追踪目标当前所在位置，具体包括：

12、根据监控画面的中心点对应的第一坐标，以及所述被追踪目标中心点在最新监控画面中对应的第二坐标，确定两个中心点的相对关系；

13、根据所述相对关系以及所述云台当前的实际位置，计算出所述被追踪目标当前所在位置。

14、在一些实施例中，所述确定出所述云台当前的估计位置，具体包括：

15、从启动追踪的开始时刻起，以预设时长为间隔步长，计算一次控制所述云台转动的理论速度，对从所述开始时刻到当前时刻的每次控制所述云台转动的理论速度进行积分；

16、根据所述云台开始时刻的实际位置叠加所述积分值对应的转动角度，得到所述云台当前的估计位置。

17、通过该方法，实现根据开始时刻到当前时刻每次控制云台转动的理论速度以及云台开始时刻的实际位置，估计云台当前所在位置。

18、在一些实施例中，所述云台的实际位置通过所述云台上的位置传感器测量得到。

19、本技术实施例提供的一种云台目标追踪控制系统，包括理论速度模块、积分模块、控制模块，其中，

20、所述理论速度模块，用于根据云台当前的实际位置与被追踪目标当前所在位置的偏差，计算出下次控制所述云台转动的理论速度；

21、所述积分模块，用于根据启动追踪的开始时刻到当前时刻每次控制所述云台转动的对应理论速度，计算出所述云台从开始时刻到当前时刻累计的理论转动角度，根据所述累计的理论转动角度以及开始时刻所述云台的初始位置，确定出所述云台当前的估计位置；

22、所述控制模块，用于根据所述云台当前的估计位置和实际位置，确定出所述云台当前位置的估计误差；根据所述估计误差确定出控制所述云台转动的当前速度调整量；根据所述当前速度调整量和本次控制所述云台转动的理论速度，生成校正后的转动速度指令，用于控制所述云台根据所述校正后的转动速度指令进行转动。

23、通过该系统，实现降低控制云台转动的理论速度与云台电机实际执行的转动速度存在偏差导致的目标追踪误差，从而缩短云台进行目标追踪的启动响应时间，提高目标追踪控制的精确度。

24、在一些实施例中，所述理论速度模块还用于：

25、根据所述云台当前的实际位置以及所述被追踪目标在最新监控画面中的位置，确定出所述被追踪目标当前所在位置。

26、在一些实施例中，所述理论速度模块还用于：

27、从所述云台上的位置传感器获取所述云台当前的实际位置。

28、本技术实施例提供的一种云台，包括云台电机、位置传感器和上述用于控制所述云台电机转动的云台目标追踪控制系统。

29、本技术另一实施例提供了一种云台目标追踪控制装置，其包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述任一种方法。

30、此外，根据实施例，例如提供了一种用于计算机的计算机程序产品，其包括软件代码部分，当所述产品在计算机上运行时，这些软件代码部分用于执行上述所定义的方法的步骤。该计算机程序产品可以包括在其上存储有软件代码部分的计算机可读介质。此外，该计算机程序产品可以通过上传过程、下载过程和推送过程中的至少一个经由网络直接加载到计算机的内部存储器中和/或发送。

31、本技术另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行上述任一种方法。