一种安防监控辅助校准装置及校准方法

技术领域

本发明涉及安防装备领域，具体涉及一种安防监控辅助校准装置及校准方法。

背景技术

在现有技术中，安防监控系统主要分为四类：定点监控系统、全方位监控系统(具有云台调姿的功能)、具有小型主机的监控系统以及具有声音监听的监控系统(由图像和声音两部分组成)，但是这四类系统存在普遍的弊病：安装精度不高，多台安防监控联合监控时，监控重叠区域较多，不仅造成监控资源浪费，对于末端显示设备处的监控人员来说，需要仔细辨认两幅图像。具体地，现有技术中的监控设备多通过调节支架连接，且调节支架直接固定在安装底座上，在安装过程中，上下转动角度、左右转动角度或者横向翻转角度，均是专业人员在现场根据经验进行调节，对人员职业素养要求较高，即使这样，人工安装带来的安装误差也是显而易见的，究其原因，在于监控设备安装过程中的各个位置缺少基准参考，因此导致较大的安装误差，在末端显示设备上查看监控图像时，实际初始视界会跟基准初始视界出现偏差，部分视域未进入监控设备的监控范围，而另一部分视域会跟其他监控设备的监控范围出现一定区域的重合，进而导致末端显示设备上画面连续性不强，安防监控效率低。

发明内容

为了解决上述背景技术中提及的技术难题，本发明提供了具体的解决方案，一种安防监控辅助校准装置及校准方法，具体技术方案如下：

一种安防监控辅助校准装置，至少包括第一伺服电机、下U型支架、主动轮、从动轮、第二伺服电机、安装底座、上U型支架，其中，所述上U型支架与监控设备固定连接，所述上U型支架与下U型支架铰接，所述下U型支架的一侧与第一伺服电机连接，且所述第一伺服电机还与上U型支架轴连接，以调节上下转动角度α

所述监控设备上设置遮雨盖，所述监控设备的前端具有摄像头，用于获取监控范围内的监控图像。

所述下U型支架包括侧板和底板，所述侧板的上部设置第一固定孔和第一弧形槽，且所述第一弧形槽与第一固定孔同心设置；所述底板中部开设有第二固定孔和第二弧形槽，且所述第二弧形槽与第二固定孔同心设置，所述第二固定孔内用于插入第二固定螺栓，所述底板上还固定有水平调节仪，通过所述水平调节仪调节横向翻转角度α

所述下U型支架一侧的第一固定孔连接第一伺服电机，通过所述第一伺服电机带动监控设备上下转动，使得所述上下转动角度α

所述上U型支架两侧设置与第一固定孔对应的第一轴孔，所述第一轴孔与第一固定孔通过第一固定螺栓连接，所述第一固定螺栓通过锁紧螺母连接；同时，所述上U型支架的两侧还设置有与第一弧形槽对应的多个第二轴孔，当所述监控设备的上下转动角度α

所述安装底座顶面开设滑槽、安装底座中心设置插孔，所述插孔用于插入第二固定螺栓，对应所述第二弧形槽的位置处设置多个第三固定孔，所述第二弧形槽的外侧开设安装沉孔，所述安装沉孔用于主动轮的安装轴插入。

所述第二弧形槽与第三固定孔通过插入第二调节螺栓并进行固定，所述第二调节螺栓与第一调节螺栓结构大小相同。

所述水平调节仪包括包括管体、液体和堵头，液体容纳于管体内，所述管体的一侧端部形成开口，用于注入液体，所述开口处采用堵头进行密封，所述管体具有向管中部凸起的曲面状的内壁面，液体内形成中空的泡体，所述管体的外壁标有刻度，其中，所述管体中部的刻度为0，刻度0两侧间隔一定刻度设置刻度-1和刻度+1。

当所述监控设备不在预设固定位置(或者与预设固定位置有偏差)时，所述摄像头拍摄的实际初始视界将与基准初始视界出现偏差，首先是视频图像基准点位置的偏差，基准初始视界的基准点坐标是(X0，Y0，Z0)，实际初始视界基准点坐标是(X1，Y1，Z1)，实际初始视界边线与基准初始视界边线之间形成一定的偏差角θ。

一种安防监控辅助校准装置，还包括相应的电控系统，具体地，在所述第一伺服电机和第一伺服电机上设置响应的信号收发单元，在客户端处设置相应的信号收发单元，通过标准监控设备(标准监控设备指α

一种安防监控辅助校准方法，用于对监控设备的安装位置进行角度校准，所述方法包含如下步骤S1～步骤S6：

步骤S1：基准点位置找寻：在监控设备安装位置处，首先采用标准监控设备拍摄得到基准初始视界图像，并将该初始视界图像在客户端中进行保存，客户端通过可视化软件从基准初始视界图像中提取出边界L1和基准点坐标(X0，Y0，Z0)；

步骤S2：校准安装过程：在监控设备安装位置处，将监控设备底部的上U型支架与下U型支架铰接，且上U型支架的一侧轴连接第一伺服电机，下U型支架下固定从动轮，下U型支架、从动轮分别与安装底座转动连接，从动轮与主动轮啮合，将主动轮与第二伺服电机连接；

步骤S3：通过水平调节仪调节横向翻转角度α

步骤S4：在步骤3的基础上，同时开启客户端与设备端，所述设备端包括第一伺服电机、第二伺服电机与监控设备，监控设备将拍摄的包含实际初始视界的图像反馈至设备端，客户端计算α

步骤S5：向第一伺服电机3反馈上下转动角度α

步骤S6：向第一弧形槽与第二轴孔内插入第一调节螺栓并进行固定，向第二弧形槽与第三固定孔内插入第二调节螺栓并进行固定，至此，安装步骤完成。

综上所述，本发明所述的一种安防监控辅助校准装置、校准方法，与现有技术相比，其优点在于：

1)本发明采用分体式的校准方式，将辅助校准装置与客户端互联，基于获取的基准参考位置，通过现场的客户端发送校准角度调节指令指示辅助校准装置辅助校准，提高了安防监控的校准效率和安装精度；

2)本发明还设置了标准监控设备，通过标准监控设备获取基准初始视界，将基准初始视界与实际初始视界进行对比，进而自动获取调节参数，而现有技术中多为人工测量获取调节参数，效率较低；

3)本发明的下U型支架作为辅助调节设备部件之一，不仅能够调节上下转动角度，还能够与其他部件结合调节左右转动角度，在调节校准后，还可以作为支撑监控设备用，而现有技术中监控设备支撑装置与校准设备多独立设置，校准、拆卸方式复杂；

4)本发明校准后的监控设备，当在末端显示设备上查看监控图像时，由于初始位置得到校准，监控图像在任何位置都不会出现偏差，对于多台监控设备并行监控时，当前监控设备获取的视域不会与另一监控设备获取的视域出现重合，进而提高了显示设备上画面连续性，提高了安防监控效率。

附图说明

图1为本发明的一种安防监控辅助校准装置的右视立体图；

图2为本发明的一种安防监控辅助校准装置的左视立体图；

图3为本发明的下U型支架立体图；

图4为本发明的底座俯视图；

图5为本发明的水平调节仪局部半剖示意图；

图6为本发明的基准除湿视界与实际初始视界差异示意图；

图7为本发明的安防监控辅助校准装置电控系统逻辑框图；

图8为本发明的另一种安防监控辅助校准装置的俯视图；

图中，1-遮雨盖；2-监控设备；3-第一伺服电机；4-下U型支架；5-摄像头；6-第一固定螺栓；7-第二固定螺栓；8-第二调节螺栓；9-主动轮；10-从动轮；11-安装底座；12-上U型支架；13-第一调节螺栓；14-锁紧螺母；15-第一弧形槽；16-第一固定孔；17-第二弧形槽；18-第二固定孔；19-水平调节仪；20-支撑件；

4-1-侧板；4-2-底板；

11-1-滑槽；11-2-第三固定孔；11-3-插孔；11-4-安装沉孔；

19-1-堵头；19-2-内壁面；19-3-管体；19-4-液体；19-5-泡体；19-6-刻度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

在现有技术中，监控设备2通过调节支架连接，且调节支架固定在安装底座11上，在安装过程中，上下转动角度、左右转动角度或者横向翻转角度，均是专业人员根据经验进行调节，根据实际效果来看，这种调节方式不仅效率低，而且会带来较大的安装误差，误差主要原因在于：监控设备2安装过程中的上下转动角度、左右转动角度或者横向偏转角度缺少基准参考位置，因此，导致安装误差，在末端显示设备上查看监控图像时，实际初始视界会跟基准初始视界出现偏差，部分视域未进入监控设备的监控范围，而另一部分视域会跟其他监控设备的监控范围出现一定区域的重合，进而导致末端显示设备上画面连续性不强，安防监控效率低。

实施例1

请考察图1-3，本发明提出了一种安防监控辅助校准装置，包括；第一伺服电机3、下U型支架4、主动轮9、第二伺服电机、从动轮10、安装底座11、上U型支架12，其中，上U型支架12与监控设备2固定连接，上U型支架12与下U型支架4铰接，下U型支架4的一侧与第一伺服电机3连接，第一伺服电机3还与上U型支架12轴连接，第一伺服电机3用于控制上U型支架12相对于下U型支架4转动，进而调整上下转动角度α

监控设备2上设置遮雨盖1，监控设备2的前端具有摄像头5，用于获取监控范围内的监控图像。

所述从动轮10呈环形，由两块半从动轮卡合组成，能够实现拆卸，从动轮外缘具有与主动轮9与相啮合的齿槽。

下U型支架4包括侧板4-1和底板4-2，侧板4-1的上部设置第一固定孔16和第一弧形槽15，且第一弧形槽15与第一固定孔16同心设置；底板4-2中部开设有第二固定孔18和第二弧形槽17，且第二弧形槽17与第二固定孔18同心设置，第二固定孔18内用于插入第二固定螺栓，底板4-2上还固定有水平调节仪19，通过水平调节仪19调节横向翻转角度α

下U型支架4一侧的第一固定孔16连接第一伺服电机3，通过第一伺服电机3带动监控设备2上下转动，使得上下转动角度α

上U型支架12两侧设置与第一固定孔16对应的第一轴孔，所述第一轴孔与第一固定孔16通过第一固定螺栓6连接，第一固定螺栓6通过锁紧螺母14连接；同时，上U型支架12的两侧还设置有与第一弧形槽15对应的多个第二轴孔，当监控设备2的上下转动角度α

请考察图4，安装底座11顶面开设滑槽11-1、安装底座11中心设置插孔11-3，插孔11-3用于插入第二固定螺栓，对应第二弧形槽17的位置处设置多个第三固定孔11-2，第二弧形槽17的外侧开设安装沉孔11-4，安装沉孔11-4用于主动轮9的安装轴插入，安装沉孔11-4为矩形或者其他非圆形形状。

在第二伺服电机的驱动下，从动轮10带动下U型支架4左右转动，进而调节左右转动角度α

请考察图5，水平调节仪包括19包括管体19-3、液体19-4和堵头19-1，液体19-4容纳于管体19-3内，管体19-3的一侧端部形成开口，用于注入液体19-4，液体19-4采用低粘度的水或酒精，开口处采用堵头19-1进行密封，管体19-3具有向管中部凸起的曲面状的内壁面19-2，液体19-4内形成中空的泡体19-5，管体19-3采用透明材料，管体19-3的外壁标有刻度19-6，其中，管体19-3中部的刻度为0，间隔5个单位，刻度0两侧的刻度为-1和+1。

采用液体厚度中间大两侧小的结构，能够弱化液体表面张力的影响，且有利于气泡移动，进而提高水平调节仪的测量精度。在此基础上，当底板4-2水平时，泡体19-5位于管体19-3的中部，且泡体19-5边缘恰好对应刻度-1和刻度+1位置处；而当底板4-2左高右低时，泡体19-5会出现在管体19-3左侧，而当底板4-2左低右高时，泡体19-5会出现在管体19-3右侧。因而，通过观察泡体19-5在管体19-3的位置，就能够精确地调整底板的4-2水平度，进而调整监控设备2整体的水平度。

请考察图6，当监控设备2不在预设固定位置(或者与预设固定位置有偏差)时，摄像头5拍摄的实际初始视界将与基准初始视界出现偏差，首先是视频图像基准点位置的偏差，基准初始视界的基准点坐标是(X0，Y0，Z0)，实际初始视界基准点坐标是(X1，Y1，Z1)，实际初始视界边线与基准初始视界边线之间形成一定的偏差角θ。

请考察图7，本发明的一种安防监控辅助校准装置，还包括相应的电控系统，具体地，在第一伺服电机和第一伺服电机上设置响应的信号收发单元，在客户端(例如PC机)处设置相应的信号收发单元，通过标准监控设备(标准监控设备指α

当人为调节横向翻转角度α

其中，α

为了辅助校准监控设备2的安装精度，本发明提出了一种安防监控辅助校准方法，所述方法包含如下步骤S1～步骤S6：

步骤S1：基准点位置找寻：在监控设备2安装位置处，首先采用标准监控设备拍摄得到基准初始视界图像，并将该初始视界图像在客户端中进行保存，客户端通过可视化软件从基准初始视界图像中提取出边界L1和基准点坐标(X0，Y0，Z0)；

步骤S2：校准安装过程：在监控设备2安装位置处，将监控设备2底部的上U型支架12与下U型支架4铰接，且上U型支架12的一侧轴连接第一伺服电机3，下U型支架4下固定从动轮10，下U型支架4、从动轮10分别与安装底座11转动连接，从动轮10与主动轮9啮合，将主动轮9与第二伺服电机连接；

步骤S2又包含具体的细分步骤S21和步骤S22，如下所示：

步骤S21：将监控设备2底部的上U型支架12与下U型支架4铰接具体方法为：将第一调节螺栓13依次插入第一固定孔16、第一轴孔内，第一固定螺栓6通过锁紧螺母14连接；

步骤S22：下U型支架4、从动轮10分别与安装底座11转动连接的具体方法为：将第二固定螺栓依次插入第二固定孔18、插孔11-3内，且将从动轮10底部的滑动轮与安装底座11的滑槽11-1转动连接；

步骤S3：通过水平调节仪19调节横向翻转角度α

步骤S4：在步骤3的基础上，同时开启客户端与设备端，所述设备端包括第一伺服电机3、第二伺服电机与监控设备2，监控设备2将拍摄的包含实际初始视界的图像反馈至设备端，与基准初始视界的图像进行对比，客户端计算α

步骤S5：向第一伺服电机3反馈上下转动角度α

步骤S6：向第一弧形槽15与第二轴孔内插入第一调节螺栓13并进行固定，向第二弧形槽17与第三固定孔11-2内插入第二调节螺栓并进行固定，至此，安装步骤完成。

在此基础上，还包括步骤S7，所述步骤S7为：拆除第一伺服电机、第二伺服电机、主动轮9、从动轮10以及水平调节仪19，用于下一监控设备的辅助调节。

实施例2

本实施例所述的一种安防监控辅助校准装置，下U型支架4通过支撑件20卡接在从动轮10的内壁，水平调节仪19固定在从动轮10的上部。

具体地，侧板4-1通过支撑件20以及橡胶垫卡接在从动轮10的两端内壁处，从动轮10为半环形。

与实施例1不同的是，本实施例中的安防监控辅助校准装置为一体式结构，在校准完成后，能够实现一体式拆卸，无需逐个拆卸零部件。

具体地，在拆卸时，将主动轮9的安装轴从安装沉孔11-4中拔出，将支撑件20拿出，从动轮10、水平调节仪19可一并取下，节约了校准时长，相对于现有技术其校准效率更高。

综上所述，本发明的一种安防监控辅助校准装置及其校准方法，与现有技术相比，其的优点主要体现在：基于获取的基准参考位置，通过现场的客户端发送校准角度调节指令，指示第一/二伺服电机调节上下转动角度/左右转动角度，进而使得监控图像视野中的实际初始视界与基准参考位置处的基准初始视界重合。进而，当监控人员在末端显示设备上查看监控图像时，实际初始视界会跟基准初始视界不会出现偏差，在初始位置校准的基础上，监控图像在任何位置都不会出现偏差，对于多台监控设备并行监控时，当前监控设备获取的视域不会与另一监控设备获取的视域出现重合，进而提高了显示设备上画面连续性，提高了安防监控效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。