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1、10申请公布号CN104135614A43申请公布日20141105CN104135614A21申请号201410356464622申请日20140724H04N5/232200601H04N7/18200601G05D3/1220060171申请人浙江宇视科技有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区西兴街道江陵路88号10幢南座111层72发明人徐燕飞李晗74专利代理机构北京博思佳知识产权代理有限公司11415代理人林祥54发明名称一种摄像机位移补偿方法和装置57摘要本发明提供一种摄像机位移补偿方法和装置。该方法包括建立空间直角坐标系，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与。
2、被监控物体的第一物距；接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息；根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度；根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。通过本发明实现了摄像机抗震、防抖的功能。51INTCL权利要求书3页说明书8页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书8页附图5页10申请公布号CN104135614ACN104135614A1/3页21一种摄像机位移补偿方法，其特征在于，所述。
3、方法包括建立空间直角坐标系，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与被监控物体的第一物距；接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息；根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度；根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。2根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与水平方向的第一水平夹角；所述第二角度是在当前位置所述摄像机的光轴与水平方向的第二水平夹角；所述空间直角坐标系为右手空间。
4、直角坐标系，以垂直方向坐标轴作为所述空间直角坐标系的Z轴，则基于Y轴和Z轴分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括以所述第一物距为斜边，根据所述第一水平夹角建立第一直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；以所述第二物距为斜边，根据所述第二水平夹角建立第二直角三角形，由三角函数公式、所述第一水平距离、所述第一垂直距离以及摄像机的当前位置在Y轴和Z轴的坐标分别计算出摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二物距和所述第二水平夹角。3根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度包括分别根据摄像。
5、机基于Y轴和Z轴的所述第二水平夹角与所述第一水平夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度。4根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与垂直方向的第一垂直夹角；所述第二角度包括在当前位置所述摄像机的光轴与垂直方向的第二垂直夹角以及所述摄像机在当前位置所需的水平移动角度；基于X轴计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括以所述第一物距为斜边，根据所述第一垂直夹角建立第三直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；根据所述第一物距和摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第四直角三角形计算所述摄像机在当。
6、前位置基于X轴的第二物距；以所述第二物距为斜边，根据所述第二垂直夹角建立第五直角三角形，由三角函数公式、所述第一垂直距离计算所述第二垂直夹角；根据所述第一物距、第二物距以及摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第六直角三角形计算所述水平移动角度。5根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度包括权利要求书CN104135614A2/3页3根据所述第二垂直夹角与所述第一垂直夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度，根据所述水平移动角度驱动步进电机调水平方向角度。6一种摄像机位移补偿装置，其特征在于，所述装置包括建立单元，用于建立空间直角坐。
7、标系，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与被监控物体的第一物距；接收单元，用于接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息；计算单元，用于根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度；调整单元，用于根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。7根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与水平方向的第一水平夹角；所述第二角度是在当前位置所述摄像机的光轴与水平方向的第二水平夹角；所述空间。
8、直角坐标系为右手空间直角坐标系，以垂直方向坐标轴作为所述空间直角坐标系的Z轴；所述计算单元基于Y轴和Z轴分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括以所述第一物距为斜边，根据所述第一水平夹角建立第一直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；以所述第二物距为斜边，根据所述第二水平夹角建立第二直角三角形，由三角函数公式、所述第一水平距离、所述第一垂直距离以及摄像机的当前位置在Y轴和Z轴的坐标分别计算出摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二物距和所述第二水平夹角。8根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于分别根据摄像机基于Y轴。
9、和Z轴的所述第二水平夹角与所述第一水平夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度。9根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与垂直方向的第一垂直夹角；所述第二角度包括在当前位置所述摄像机的光轴与垂直方向的第二垂直夹角以及所述摄像机在当前位置所需的水平移动角度；所述计算单元基于X轴计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括以所述第一物距为斜边，根据所述第一垂直夹角建立第三直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；根据所述第一物距和摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第四直角三角形计算所述摄像机在。
10、当前位置基于X轴的第二物距；以所述第二物距为斜边，根据所述第二垂直夹角建立第五直角三角形，由三角函数公式、所述第一垂直距离计算所述第二垂直夹角；根据所述第一物距、第二物距以及摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第六直角三角形计算所述水平移动角度。权利要求书CN104135614A3/3页410根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整单元，具体用于根据所述第二垂直夹角与所述第一垂直夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度，根据所述水平移动角度驱动步进电机调水平方向角度。权利要求书CN104135614A1/8页5一种摄像机位移补偿方法和装置技术领域0001本发明涉及摄像机技术领域，。
11、尤其涉及一种摄像机位移补偿方法和装置。背景技术0002随着视频监控技术的不断发展，监控摄像机已经广泛应用到各行各业的监控中。其中，摄像机的安装方式多种多样，比如壁装、柱装、角装、杆装等，甚至可以直接悬挂在索道上。如果摄像机受到震动，就会偏离原来的位置，导致不能聚焦到原来的物体上，更严重的会导致原来聚焦的物体偏离摄像机的视窗范围。0003针对上述问题，摄像机可以采用EISELECTRICIMAGESTABILIZER，电子图像稳定器电子防抖技术，针对CCDCHARGECOUPLEDDEVICE，电荷耦合原件上的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿。但是采用电子防抖技术拍摄的画面只有实际画面的9。
12、0左右，利用剩下的10左右画面进行抖动补偿，降低了CCD的利用率，影响画面的清晰度。0004还可以采用OISOPTICALIMAGESTABILIZER，光学图像稳定器光学防抖技术，通过镜头内的陀螺仪侦测到摄像机的微小移动，并将移动信息传至微处理器计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组或者CCD，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿。然而，光学防抖技术需要配置专用的防抖镜头或者防抖架，成本较高，且只能补偿摄像机小位移的位置偏离。发明内容0005有鉴于此，本发明提供一种摄像机位移补偿方法和装置。0006具体地，本发明是通过如下技术方案实现的0007一种摄像机位移补偿方法，所述方法包括0008建立。
13、空间直角坐标系，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与被监控物体的第一物距；0009接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息；0010根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度；0011根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。0012进一步地，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与水平方向的第一水平夹角；0013所述第二角度是在当前位置所述摄像机的光轴与水平方向的第二水平夹角；0014所述空间直角坐标系为右。
14、手空间直角坐标系，以垂直方向坐标轴作为所述空间直角坐标系的Z轴，则基于Y轴和Z轴分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括说明书CN104135614A2/8页60015以所述第一物距为斜边，根据所述第一水平夹角建立第一直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；0016以所述第二物距为斜边，根据所述第二水平夹角建立第二直角三角形，由三角函数公式、所述第一水平距离、所述第一垂直距离以及摄像机的当前位置在Y轴和Z轴的坐标分别计算出摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二物距和所述第二水平夹角。0017进一步地，根据所述初始角度和第二角度驱动步进。
15、电机调整所述摄像机的角度包括0018分别根据摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二水平夹角与所述第一水平夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度。0019进一步地，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与垂直方向的第一垂直夹角；0020所述第二角度包括在当前位置所述摄像机的光轴与垂直方向的第二垂直夹角以及所述摄像机在当前位置所需的水平移动角度；0021基于X轴计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括0022以所述第一物距为斜边，根据所述第一垂直夹角建立第三直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；0023根据所述第一物距和摄像机的。
16、当前位置在X轴的位移形成的第四直角三角形计算所述摄像机在当前位置基于X轴的第二物距；0024以所述第二物距为斜边，根据所述第二垂直夹角建立第五直角三角形，由三角函数公式、所述第一垂直距离计算所述第二垂直夹角；0025根据所述第一物距、第二物距以及摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第六直角三角形计算所述水平移动角度。0026进一步地，根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度包括0027根据所述第二垂直夹角与所述第一垂直夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度，根据所述水平移动角度驱动步进电机调水平方向角度。0028一种摄像机位移补偿装置，所述装置包括0029建立单元，。
17、用于建立空间直角坐标系，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与被监控物体的第一物距；0030接收单元，用于接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息；0031计算单元，用于根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度；0032调整单元，用于根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。0033进一步地，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与水平方向的第一水平夹角；0034所述第二角度是在当前位置所述摄像机的光轴与水平。
18、方向的第二水平夹角；说明书CN104135614A3/8页70035所述空间直角坐标系为右手空间直角坐标系，以垂直方向坐标轴作为所述空间直角坐标系的Z轴；0036所述计算单元基于Y轴和Z轴分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括0037以所述第一物距为斜边，根据所述第一水平夹角建立第一直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；0038以所述第二物距为斜边，根据所述第二水平夹角建立第二直角三角形，由三角函数公式、所述第一水平距离、所述第一垂直距离以及摄像机的当前位置在Y轴和Z轴的坐标分别计算出摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二物距和所。
19、述第二水平夹角。0039进一步地，所述调整单元，具体用于分别根据摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二水平夹角与所述第一水平夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度。0040进一步地，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与垂直方向的第一垂直夹角；0041所述第二角度包括在当前位置所述摄像机的光轴与垂直方向的第二垂直夹角以及所述摄像机在当前位置所需的水平移动角度；0042所述计算单元基于X轴计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括0043以所述第一物距为斜边，根据所述第一垂直夹角建立第三直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；0。
20、044根据所述第一物距和摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第四直角三角形计算所述摄像机在当前位置基于X轴的第二物距；0045以所述第二物距为斜边，根据所述第二垂直夹角建立第五直角三角形，由三角函数公式、所述第一垂直距离计算所述第二垂直夹角；0046根据所述第一物距、第二物距以及摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第六直角三角形计算所述水平移动角度。0047进一步地，所述调整单元，具体用于根据所述第二垂直夹角与所述第一垂直夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度，根据所述水平移动角度驱动步进电机调水平方向角度。0048由以上描述可以看出，本发明通过矢量传感器检测摄像机的位移，然后通过分别。
21、计算摄像机的位移在空间三个方向所需的角度的物距，进而控制步进电机调整摄像机的角度，使之在位置偏移后还能够监测到被监控物体，同时通过对焦并调整机芯倍率使得摄像机在位置偏移后还能够聚焦到原来所能监测到的物体，实现了摄像机抗震以及防抖的功能，且通过空间三个方向分别计算与调整，算法简单，易于实现。附图说明0049图1是本发明一种实施例中矢量传感器安装位置的示意图。0050图2是本发明一种实施例中摄像机位置补偿方法的流程示意图。0051图3是本发明一种实施例中空间直角坐标系的示意图。0052图4是本发明一种实施例中第一物距、第一水平夹角和第一垂直夹角示意图。0053图5是本发明一种实施例中摄像机在Z轴方。
22、向位移的示意图。说明书CN104135614A4/8页80054图6是本发明一种实施例中摄像机在Y轴方向位移的示意图。0055图7是本发明一种实施例中摄像机在X轴方向位移的示意图。0056图8是本发明一种实施方式中计算摄像机基于X轴位移的第二物距和第二角度的示意图。0057图9是本发明一种实施方式中摄像机位置补偿装置的结构示意图。具体实施方式0058针对上述问题，本发明提供一种摄像机位移补偿方案，可以通过矢量传感器感知外界环境震动等因素导致的摄像机位置变化，并将变化信息反馈给控制单元，比如MCUMICROCONTROLUNIT，微控制单元，从而调整机芯倍率，并控制步进电机调整摄像机的角度以进行。
23、位移补偿，同时通过重新对焦使得摄像机在位置偏移后还能够聚焦到原来被监控的物体上。0059由于摄像机受到震动后的偏移方向是不固定的，在本发明一种实施方式中，可以选取三轴的矢量传感器作为所述矢量传感器。请参考图1，所述矢量传感器为三轴加速度计。以球型摄像机为例，所述矢量传感器可以放置在所述球型摄像机的中腔位置。当然，本领域技术人员也可以将所述矢量传感器安装到摄像机中的其他位置，只要能够精准地检测到摄像机的位移即可，本发明对此不做限制。0060下面以软件实现为例描述本发明。请参考图2，在本发明一种示例性的实施方式中，本发明提供的摄像机位移补偿方法可以包括以下步骤0061步骤201，建立空间直角坐标系。
24、，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与被监控物体的第一物距。0062步骤202，接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息。0063步骤203，根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度。0064步骤204，根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。0065由以上步骤可以看出，本发明通过建立空间直角坐标系，所述矢量传感器在摄像机位置变化时将所述摄像机在所述空间直角坐标系中三个坐标轴的位置变化信息上报。进而可以根。
25、据所述位置变化信息，以所述三个坐标轴为基准，分别计算为实现所述摄像机在位置偏移后还能够聚焦到原来被监控的物体上的物距和所需的角度，然后根据所述角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，根据所述物距重新对焦，以实现摄像机位置偏移后的位移补偿。0066以下结合具体的实施例描述本发明的具体实现过程。0067请参考图3，在本发明一种优选的实施方式中，可以以摄像机的初始位置为原点，建立右手空间直角坐标系，以垂直方向坐标轴作为所述坐标系的Z轴。当然本领域技术人员也可以以其他位置为原点建立空间直角坐标系，并可以任意规定X轴、Y轴和Z轴的方向，本发明对此不做限制。0068以上述空间直角坐标系为例，假设摄像机的光轴。
26、在Y轴正向与Z轴形成的平面上，说明书CN104135614A5/8页9则摄像机在Z轴方向的位移可以理解为摄像机在上下方向出现位移，摄像机在Y轴方向的位移可以理解为摄像机在前后方向出现位移，摄像机在X轴方向的位移可以理解为摄像机在左右方向水平方向出现位移。0069在建立好空间直角坐标系之后，计算摄像机在初始位置时与被监控物体的物距，在本发明中称之为第一物距。还需要计算摄像机在初始位置时的初始角度。其中，所述初始角度可以包括摄像机的光轴与水平方向的夹角，即摄像机的光轴与Y轴方向的夹角X轴与Y轴形成的平面是水平面，该初始角度为摄像机光轴与所述水平面的夹角，在本发明中称之为第一水平夹角，所述初始角度还。
27、可以包括摄像机的光轴与垂直方向的夹角，即摄像机的光轴与Z轴方向的夹角，在本发明中称之为第一垂直夹角。可以理解的是，所述第一水平夹角和所述第一垂直夹角的和为90度。需要说明的是，摄像机在初始的安装位置时，工作人员通过调试可以确保所述摄像机能够对焦到被监控的物体上。0070具体地，请参考图4，假设摄像机在初始位置时需要监控的物体为A，则A1为所述第一物距，B1为所述第一水平夹角，C1为所述第一垂直夹角。其中，可以通过机芯倍率、A物体的大小计算出A1，通过步进电机相对于摄像机内部零点检测器检测到的零点移动的步数计算B1和C1。0071在摄像机的位置发生变化时，矢量传感器会发送摄像机的空间位置变化信息。
28、，所述空间位置变化信息可以为摄像机在位移后到达的当前位置在所述空间直角坐标系中的坐标，即所述摄像机相对于X轴、Y轴以及Z轴的三个方向的位移。0072假设摄像机的空间位置变化信息是X1，Y1，Z1，则基于Z轴计算摄像机在当前位置的第二物距和第二角度的过程如下0073请参考图5，以第一物距A1为斜边，根据所述第一水平夹角B1建立第一直角三角形ABO，由三角函数公式SINB1A4/A1，可以计算出摄像机在初始位置时与被监控物体A的第一垂直距离A4，由三角函数公式COSB1A5/A1，可以计算出摄像机在初始位置时与被监控物体A的第一水平距离A5。假设，摄像机基于Z轴向上偏移了距离Z1，要使摄像机还能够。
29、监控到物体A，则摄像机与物体A的第二物距是A2，摄像机与水平方向的夹角B2，即第二水平夹角。请进一步参考图5，可以以所述第二物距A2为斜边，根据所述第二水平夹角B2建立第二直角三角形ACD，由三角函数公式TANB2A4Z1/A5，可以计算出所述第二水平夹角B2。由三角函数公式COSB2A5/A2，可以计算出所述第二物距A2，当然，在直角三角形ACD中，也可以根据勾股定理计算出A2，本发明对具体的计算公式不做限制。0074在基于Z轴计算摄像机在当前位置的第二物距A2和第二角度B2之后，可以通过B2和B1的差值调整步进电机以调整所述摄像机垂直方向的角度，以使得摄像机的光轴对准物体A，然后可以根据所。
30、述第二物距A2对焦，并重新调整机芯倍率，以使得摄像机能够清晰地监控到物体A。0075基于Y轴计算摄像机在当前位置的第二物距和第二角度的过程如下0076请参考图6，以第一物距A1为斜边，根据所述第一水平夹角B1建立第一直角三角形ABO，由三角函数公式SINB1A4/A1，可以计算出摄像机在初始位置时与被监控物体A的第一垂直距离A4，由三角函数公式COSB1A5/A1，可以计算出摄像机在初始位置时与被监控物体A的第一水平距离A5。假设，摄像机基于Y轴向后偏移了距离Y1，要使摄像说明书CN104135614A6/8页10机还能够监控物体A，则摄像机与A的第二物距是A3，摄像机与水平方向的夹角B3，即。
31、第二水平夹角。请进一步参考图6，可以以所述第二物距A3为斜边，根据所述第二水平夹角B3建立第二直角三角形ABD，由三角函数公式TANB3A4/A5Y1，可以计算出所述第二水平夹角B3，由三角函数公式SINB3A4/A3，可以计算出所述第二物距A3，当然，在直角三角形ABD中，也可以根据勾股定理计算出A3，在此不再赘述。0077在基于Y轴计算摄像机在当前位置的第二物距A3和第二角度B3之后，可以通过B3和B1的差值调整步进电机以调整所述摄像机垂直方向的角度，以使得摄像机的光轴对准物体A，然后可以根据所述第二物距A3对焦，并重新调整机芯倍率，以使得摄像机能够清晰地监控到物体A。0078可以理解的是。
32、，对于摄像机在Y轴和Z轴方向的位移，其光轴仍在Y轴正向与Z轴形成的平面上，所以只需要通过步进电机调整摄像机与垂直方向的角度即可，并不需要调整水平方向的角度。0079基于X轴计算摄像机在当前位置的第二物距和第二角度的过程如下0080请参考图7，以第一物距A1为斜边，根据所述第一垂直夹角C1建立第三直角三角形ABO，由三角函数公式SINC1A5/A1，可以计算出摄像机在初始位置时与被监控物体A的第一水平距离A5，由三角函数公式COSC1A4/A1，可以计算出摄像机在初始位置时与被监控物体A的第一垂直距离A4。假设，摄像机基于X轴水平向右偏移距离X1。根据所述第一物距A1和摄像机在X轴的位移X1形成。
33、的第四直角三角形ACO，由勾股定理A62A12X12，可以计算出所述第二物距A6。0081为清晰描述具体计算过程，请参考图8，将摄像机的位移示意图从所述空间直角坐标系中抽离出来。所述摄像机发生位移后为监控到原来的物体A，与垂直方向的第二垂直夹角为ACE，也就是C2。除此之外，摄像机还需要水平方向调整其角度，由图可知，摄像机需要水平方向移动的角度为ACD，即B3。以所述第二物距A6为斜边，根据所述第二垂直夹角C2，建立第五直角三角形ACE，由三角函数COSC2A4/A6，可以计算出所述第二垂直夹角C2。根据所述第一物距A1、第二物距A6以及摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第六直角三角形ACD，。
34、由三角函数公式可以计算出所述水平方向移动角度B3。0082在基于X轴计算摄像机在当前位置的第二物距A6、第二垂直夹角C2以及水平方向移动角度B3之后，可以通过C2和C1的差值调整步进电机以调整所述摄像机垂直方向的角度，通过B3调整步进电机以调整所述摄像机水平方向的角度，以使得摄像机的光轴对准物体A，然后可以根据所述第二物距A6重新对焦，并调整机芯倍率，以使得摄像机能够清晰地监控到物体A。0083可以理解的是，对于摄像机在X轴方向的位移，其光轴已经偏离了Y轴正向与Z轴形成的平面上，所以在通过步进电机调整摄像机与垂直方向的角度外，还不需要调整水平方向的角度。0084需要说明的是，依据建立的不同的坐。
35、标系、三角形，本发明还可以通过正弦定理或余弦定理等三角函数计算所述第二物距和第二角度，本发明对此不做限制。而在本发明优选的实施方式中，根据摄像机初始角度建立直角三角形，这是因为摄像机的初始角度可以通过摄像机在初始位置时步进电机走过的步数直接计算得到，实现容易，且算法更加简单。0085由以上描述可以看出，本发明通过矢量传感器检测摄像机的位移，然后通过分别说明书CN104135614A107/8页11计算摄像机的位移在空间三个方向所需的角度的物距，进而控制步进电机调整摄像机的角度，使之在位置偏移后还能够监测到被监控物体，同时通过对焦并调整机芯倍率使得摄像机在位置偏移后还能够聚焦到原来所能监测到的物。
36、体，实现了摄像机抗震以及防抖的功能，且通过空间三个方向分别计算与调整，算法简单，易于实现。0086与上述方法实施例相对应，本发明还提供一种摄像机位移补偿装置。以软件实现为例，所述装置可以运行在摄像机上。请参考图9，所述装置包括有建立单元、接收单元、计算单元以及调整单元。0087其中，所述建立单元，用于建立空间直角坐标系，并计算在初始位置时，所述摄像机的初始角度和所述摄像机与被监控物体的第一物距。0088所述接收单元，用于接收矢量传感器在摄像机的位置发生变化时发送的所述摄像机的空间位置变化信息。0089所述计算单元，用于根据所述空间位置变化信息、所述初始角度和所述第一物距，基于所述空间直角坐标系。
37、的三个坐标轴，分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度。0090所述调整单元，用于根据所述初始角度和第二角度驱动步进电机调整所述摄像机的角度，并根据所述第二物距对焦。0091进一步地，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与水平方向的第一水平夹角；0092所述第二角度是在当前位置所述摄像机的光轴与水平方向的第二水平夹角；0093所述空间直角坐标系为右手空间直角坐标系，以垂直方向坐标轴作为所述空间直角坐标系的Z轴；0094所述计算单元基于Y轴和Z轴分别计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括0095以所述第一物距为斜边，根据所述第一水平夹角建立第一直角三角形，由三角函数公式计算出。
38、所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；0096以所述第二物距为斜边，根据所述第二水平夹角建立第二直角三角形，由三角函数公式、所述第一水平距离、所述第一垂直距离以及摄像机的当前位置在Y轴和Z轴的坐标分别计算出摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二物距和所述第二水平夹角。0097进一步地，所述调整单元，具体用于分别根据摄像机基于Y轴和Z轴的所述第二水平夹角与所述第一水平夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度。0098进一步地，所述摄像机的初始角度是所述摄像机的光轴与垂直方向的第一垂直夹角；0099所述第二角度包括在当前位置所述摄像机的光轴与垂直方向的第二垂直夹角以及所。
39、述摄像机在当前位置所需的水平移动角度；0100所述计算单元基于X轴计算所述摄像机在当前位置的第二物距和第二角度包括0101以所述第一物距为斜边，根据所述第一垂直夹角建立第三直角三角形，由三角函数公式计算出所述摄像机在初始位置时与被监控物体的第一水平距离和第一垂直距离；0102根据所述第一物距和摄像机的当前位置在X轴的位移形成的第四直角三角形计算所述摄像机在当前位置基于X轴的第二物距；说明书CN104135614A118/8页120103以所述第二物距为斜边，根据所述第二垂直夹角建立第五直角三角形，由三角函数公式、所述第一垂直距离计算所述第二垂直夹角；0104根据所述第一物距、第二物距以及摄像机。
40、的当前位置在X轴的位移形成的第六直角三角形计算所述水平移动角度。0105进一步地，所述调整单元，具体用于根据所述第二垂直夹角与所述第一垂直夹角的差值驱动步进电机调整所述摄像机垂直方向的角度，根据所述水平移动角度驱动步进电机调水平方向角度。0106上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。0107对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述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。
41、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申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。0108以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。说明书CN104135614A121/5页13图1说明书附图CN104135614A132/5页14图2图3说明书附图CN104135614A143/5页15图4图5说明书附图CN104135614A154/5页16图6图7说明书附图CN104135614A165/5页17图8图9说明书附图CN104135614A17。