一种云台自动平滑跟踪目标的方法

1.一种云台自动平滑跟踪目标的方法，包括以下步骤：
(1)获取目标位置信息和云台状态信息，并进行实时更新；
(2)根据目标位置信息和云台状态信息，计算云台跟踪运动目标的实际转速和方向；
(3)根据云台跟踪运动目标的实际转速和方向，控制云台旋转以跟踪运动目标；
其特征在于：步骤(2)计算云台跟踪运动目标的实际转速和方向的方法为：首先计算目标相对于云台运动的角速度和方向，然后根据云台当前实际的旋转角度与使目标居于图像中心的理论旋转角度的偏差，对目标相对于云台运动的角速度和方向进行修正，得到云台跟踪运动目标的实际转速和方向。
2.根据权利要求1所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述运动目标位置信息是通过视频分析方法获取或通过运动目标挂载卫星跟踪定位设备回传位置信息方法获取的。
3.根据权利要求1所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述计算目标相对于云台运动的角速度和方向是根据不同时刻获取到的目标位置信息得到的，其计算公式为：
水平方向角速度w1：
垂直方向角速度w2：
式中：α1和β1分别代表前一时刻t1的水平旋转角度和垂直旋转角度，α2和β2分别当前时刻t2的水平旋转角度和垂直旋转角度，Δt1代表从t1时刻到t2时刻所经历的时间。
4.根据权利要求1所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述对目标相对于云台运动的角速度和方向进行修正的方法为：当云台超前于目标运行时，云台运动的角速度和方向修正为：水平方向的角速度为|w1-Δw1|，垂直方向的角速度为|w2-Δw2|；当云台落后于目标运行时，云台运动的角速度和方向修正为：水平方向的角速度为(w1+Δw1)，垂直方向的角速度为(w2+Δw2)，式中：w1和w2分别为目标相对于云台在水平方向和垂直方向运动的角速度，Δw1和Δw2分别代表云台角速度在水平方向和垂直方向的变化量。
5.根据权利要求4所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述云台角速度的在水平方向和垂直方向的变化量Δw1和Δw2的计算公式为：
式中：
γ1和θ1分别代表云台实际的水平旋转角度和垂直旋转角度，γ2和θ2分别代表云台理论水平旋转角度和垂直旋转角度，Δt2代表追赶上运动目标的时间间隔。
6.根据权利要求1所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述的理论旋转角度的获取包括以下方法：(1)采用广角摄像机和云台摄像机配合的方法，用广角摄像机摄取到图像进行智能视频分析获取到目标在图像上的确切位置，根据云台摄像机和广角摄像机的相对位置关系，获取到云台的理论旋转角度；(2)将运动目标挂载卫星定位设备，通过无线网络传输运动目标的地理信息数据，通过目标与云台的相对位置的计算得到使目标居于图像中心的云台理论旋转角度；(3)通过当前云台的位置及目标在云台摄像机所摄取的图像上的位置得到使目标居于图像中心时云台的理论旋转角度。
7.根据权利要求1所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述云台当前实际的旋转角度通过云台系统查询或反馈得到。
8.根据权利要求1所述的一种云台自动平滑跟踪目标的方法，其特征在于：所述步骤(3)在得到云台跟踪运动目标的实际转速和方向后，通过选择云台各速度级别中与实际转速最接近的速度级别控制云台旋转。

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