CN107666563A - 一种应用于摄像机的防碰撞检测方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于摄像机的防碰撞检测方法及***，属于演播技术领域；包括：分别构建演播场景的第一虚拟模型和第二虚拟模型，在第一虚拟模型中捕捉每个摄像机的第二虚拟模型的相对坐标点并建立该摄像机的碰撞光栅范围，判断不同的碰撞光栅范围是否有接触，若有则表示摄像机之间即将发生碰撞，处理装置对相应的摄像机发出停止指令以控制摄像机停止移动。上述技术方案的有益效果是：避免演播场景中各摄像机相互碰撞和干扰的问题，保证演播过程的正常有序进行，以及保证摄像机工作环境的安全性。

Description

一种应用于摄像机的防碰撞检测方法及***

技术领域

本发明涉及演播技术领域，尤其涉及一种应用于摄像机的防碰撞检测方法及***。

背景技术

演播室是一种利用光和声进行空间艺术创作的场所，是电视节目制作的常规场所。随着科学技术的不断发展，开始出现大场景的演播大厅，并且为了满足观众对于不同视角的欣赏要求，在演播大厅内需要有多个设置在不同机位上的摄像机同时进行拍摄，并由后台控制人员进行不同视角的视频剪辑和融合，最终形成观众能够在电视上看到的电视节目画面。

进一步地，为了播出的效果考虑，上述设置在不同机位上的摄像机需要根据拍摄内容或者拍摄效果的需求不停地进行移动，例如左右平移或者升降高度等。目前已经开始出现一些能够根据外部输入的一系列指令自动控制摄像机在拍摄的同时进行移动，但是这些摄像机的移动是无规律的，在一些包括了多个同时在移动的摄像机的场景中，若不对这些摄像机的移动加以限制，有可能会产生互相碰撞的问题，从而影响各摄像机的正常工作以及电视节目的正常制作，甚至可能造成安全事故，危及电视节目制作人员的人身安全。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种应用于摄像机的防碰撞检测方法及***，旨在避免演播场景中各摄像机相互碰撞和干扰的问题，保证演播过程的正常有序进行，以及保证摄像机工作环境的安全性。

一种应用于摄像机的防碰撞检测方法，适用于一设置有多个摄像机的演播场景中，多个所述摄像机按照外部输入的指令在所述演播场景中移动；其中，于一处理装置中预先导入所述演播场景的第一虚拟模型以及每个所述摄像机的第二虚拟模型，并根据所述摄像机的实时位置更新所述第二虚拟模型在所述第一虚拟模型中的相对坐标点，还包括：

步骤S1，所述处理装置获取每个所述摄像机于当前时刻在所述第一虚拟模型中的所述相对坐标点；

步骤S2，所述处理装置分别以每个所述摄像机的所述相对坐标点为基准形成当前时刻所述摄像机的碰撞光栅范围；

步骤S3，所述处理装置判断在当前时刻所述第一虚拟模型中是否存在有两个所述碰撞光栅范围相互碰撞：

若是，则所述处理装置向对应的所述摄像机发送停止移动的指令，随后返回所述步骤S1；

若否，则直接返回所述步骤S1。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，针对每个所述摄像机预先设定一相对坐标点的补偿量；

则所述处理装置获取所述摄像机的所述实时位置后，根据所述实时位置和所述补偿量处理得到所述相对坐标点。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，于所述处理装置中预先设定一光栅半径；

所述步骤S2中，针对一个所述摄像机，所述处理装置以所述相对坐标点为圆点，以所述光栅半径为半径构建一个球形区域作为对应的所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，所述光栅半径为1米或者2米。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，所述步骤S2中，针对一个所述摄像机具体包括：

步骤S21，所述处理装置以一预设的时间间隔为周期持续获取所述摄像机的所述相对坐标点的坐标值以及所述摄像机的云台旋转的旋转角度；

步骤S22，所述处理装置根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前移动速度；

所述处理装置根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前升降速度；以及

所述处理装置根据当前时刻的所述云台的所述旋转角度和前一时刻的所述云台的所述旋转角度处理得到所述摄像机的当前旋转角速度；

步骤S23，所述处理装置根据所述摄像机的所述当前移动速度、所述当前升降速度以及所述当前旋转角速度处理得到包围所述摄像机的各个角度下从当前的运行状态到停止运行的制动距离；

步骤S24，所述处理装置根据包围所述摄像机的各角度下的所述制动距离处理得到所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，预设的所述时间周期为40毫秒。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，于所述第一虚拟模型中，针对所述演播场景中的实际物体分别设置有第三虚拟模型；

在执行所述步骤S3的同时，所述处理装置还执行下述检测步骤：

步骤A1，所述处理装置判断在当前时刻是否存在有所述碰撞光栅范围与任意一个所述第三虚拟模型相互碰撞：

若是，则所述处理装置向对应的所述摄像机发送停止移动的指令，随后返回所述步骤S1；

若否，则直接返回所述步骤S1。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，提供一显示界面实时显示所述第一虚拟模型以及所述第二虚拟模型，以供使用者查看；

当所述步骤S3中所述处理装置判断在当前时刻存在两个所述碰撞光栅范围相互碰撞，则于所述显示界面上输出对应的报警信息。

优选的，该防碰撞检测方法，其中，提供一显示界面实时显示所述第一虚拟模型以及所述第二虚拟模型，以供使用者查看；

当所述步骤A1中所述处理装置判断在当前时刻存在两个所述碰撞光栅范围相互碰撞，则于所述显示界面上输出对应的报警信息。

一种应用于摄像机的防碰撞检测***，适用于一设置有多个摄像机的演播场景中，多个所述摄像机按照外部输入的指令在所述演播场景中移动；其中，包括：

处理装置，所述处理装置内预先导入所述演播场景的第一虚拟模型以及每个所述摄像机的第二虚拟模型，所述处理装置根据所述摄像机的实时位置更新所述第二虚拟模型在所述第一虚拟模型中的相对坐标点；

所述处理装置中具体包括：

获取单元，用于获取每个所述摄像机于当前时刻在所述第一虚拟模型中的所述相对坐标点；

光栅形成单元，连接所述获取单元，分别以每个所述摄像机的所述相对坐标点为基准形成当前时刻所述摄像机的碰撞光栅范围；

第一碰撞判断单元，连接所述光栅形成单元，用于判断在当前时刻所述第一虚拟模型中是否存在有两个所述碰撞光栅范围相互碰撞，并输出第一判断结果；

所述处理装置根据所述第一判断结果，在存在有两个所述碰撞光栅范围相互碰撞时，向对应的所述摄像机发送停止移动的指令。

优选的，该防碰撞检测***，其中，针对每个所述摄像机预先设定一相对坐标点的补偿量；

所述处理装置中具体包括：

坐标转换单元，用于获取所述摄像机的所述实时位置，并根据所述实时位置和所述补偿量处理得到所述相对坐标点。

优选的，该防碰撞检测***，其中，所述光栅形成单元中具体包括：

第一形成模块，所述第一形成模块中预先设定一光栅半径，所述第一形成模块用于将一个所述摄像机当前时刻的所述相对坐标点为圆点，以所述光栅半径为半径构建一个球形区域作为对应的所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

优选的，该防碰撞检测***，其中，所述光栅形成单元中具体包括：

第一获取模块，用于以一预设的时间间隔为周期持续获取所述摄像机的所述相对坐标点的坐标值；

第二获取模块，用于以预设的所述时间间隔为周期持续获取所述摄像机的云台旋转的旋转角度；

第一处理模块，连接所述第一获取模块，用于根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前移动速度；

第二处理模块，连接所述第一获取模块，用于根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前升降速度；

第三处理模块，连接所述第二获取模块，用于根据当前时刻的所述云台的所述旋转角度和前一时刻的所述云台的所述旋转角度处理得到所述摄像机的当前旋转角速度；

第四处理模块，分别连接所述第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块，用于根据所述摄像机的所述当前移动速度、所述当前升降速度以及所述当前旋转角速度处理得到所述摄像机在360度范围内各角度下从当前的运行状态到停止运行的制动距离；

第二形成模块，连接所述第四处理模块，用于根据所述摄像机的360度范围内各角度下的所述制动距离处理得到所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

优选的，该防碰撞检测***，其中，所述处理装置内预先导入的所述演播场景的第一虚拟模型中包括针对所述演播场景中的实际物体分别设置的第三虚拟模型；

所述处理装置中还包括：

第二碰撞判断单元，连接所述光栅形成单元，用于判断在当前时刻是否存在有所述碰撞光栅范围与任意一个所述第三虚拟模型相互碰撞，并输出第二判断结果；

所述处理装置根据所述第二判断结果，在存在有所述碰撞光栅范围与一个所述第三虚拟模型相互碰撞时，向对应的所述摄像机发送停止移动的指令。

上述技术方案的有益效果是：

1)提供一种应用于摄像机的防碰撞检测方法，能够避免演播场景中各摄像机相互碰撞和干扰的问题，保证演播过程的正常有序进行，以及保证摄像机工作环境的安全性。

2)提供一种应用于摄像机的防碰撞检测***，能够支持实现上述防碰撞检测方法。

附图说明

图1是本发明的较佳的实施例中，一种应用于摄像机的防碰撞检测方法的总体流程示意图；

图2是本发明的较佳的实施例中，碰撞光栅范围的示意图；

图3是本发明的一个较佳的实施例中，获取每个摄像机的碰撞光栅范围的流程示意图；

图4是本发明的较佳的实施例中，于图1的基础上，进一步判断摄像机是否与实际场景碰撞的流程示意图；

图5是本发明的较佳的实施例中，一种应用于摄像机的防碰撞检测***的总体结构示意图；

图6是本发明的一个较佳的实施例中，于图5的基础上，光栅形成单元的结构示意图；

图7是本发明的另一个较佳的实施例中，于图5的基础上，光栅形成单元的结构示意图。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种应用于摄像机的防碰撞检测方法，适用于一设置有多个摄像机的演播场景中，多个摄像机按照外部输入的指令在演播场景中移动；其中，于一处理装置中预先导入演播场景的第一虚拟模型以及每个摄像机的第二虚拟模型，并根据摄像机的实时位置更新第二虚拟模型在第一虚拟模型中的相对坐标点，还包括如图1中所示的下述步骤：

步骤S1，处理装置获取每个摄像机于当前时刻在第一虚拟模型中的相对坐标点；

步骤S2，处理装置分别以每个摄像机的相对坐标点为基准形成当前时刻摄像机的碰撞光栅范围；

步骤S3，处理装置判断在当前时刻第一虚拟模型中是否存在有两个碰撞光栅范围相互碰撞：

若是，则处理装置向对应的摄像机发送停止移动的指令，随后返回步骤S1；

若否，则直接返回步骤S1。

具体地，本实施例中，预先根据上述演播场景构建出该场景的第一虚拟模型，该实际的演播场景的空间中的每个点分别对应于该第一虚拟模型中的一个坐标点，即将实际的演播场景完全映射到三维的虚拟模型中。类似的，同样将在该演播场景中工作的每个摄像机分别映射到三维的第二虚拟模型中，并设置在上述第一虚拟模型中。因此可以采用一相对坐标在第一虚拟模型中定位每个第二虚拟模型的位置，该相对坐标即为摄像机相对于实际的演播场景的相对位置。

本实施例中，每个摄像机上分别设置有位置上传装置，该位置上传装置用于实时上传该摄像机当前的实时位置，上述处理装置根据上传的实时位置分别更新每个第二虚拟模型相对于第一虚拟模型的相对坐标点。进一步地，每个摄像机向处理装置实时上传的位置已经预先处理成了该摄像机相对于演播场景的相对位置，具体地，摄像机获取到自身的实际位置(例如GPS位置信息)后，根据预先设定好的摄像机与演播场景之间的相对位置关系，将实际位置转换成与演播场景之间的相对位置，并将该相对位置作为当前时刻的实时位置上传至处理装置中。上述摄像机中的坐标处理为现有的应用在演播大厅内的可移动摄像机所通常采用的技术，在此不再赘述。

本实施例中，上述处理装置获取到每个摄像机在当前位置的相对坐标点后，根据该相对坐标点生成每个摄像机的碰撞光栅范围。具体地，上述碰撞光栅范围如图2中所示，可以为相对坐标点***成的一个范围，该范围内为对应的摄像机的碰撞区域。当两个摄像机的碰撞光栅范围相互碰撞或接触时，意味着这两个摄像机有可能即将发生碰撞，此时处理装置向对应的两个摄像机发送停止移动的指令，对应的两个摄像机接收指令并停止移动，以避免可能发生的碰撞。

本实施例中，上述处理装置持续获取每个摄像机上报的实时位置并持续更新对应的第二虚拟模型在第一虚拟模型中的相对坐标点，以及根据相对坐标点更新每个摄像机的碰撞光栅范围，从而对可能发生的碰撞事件进行检测，在碰撞发生之前控制摄像机停止移动，从而保证了演播过程的正常有序进行。

本发明的较佳的实施例中，针对每个摄像机预先设定一相对坐标点的补偿量；

则处理装置获取摄像机的实时位置后，根据实时位置和补偿量处理得到相对坐标点。

具体地，在演播场景中运行的摄像机可能分属于不同的摄像机控制***，而不同的摄像机控制***之间的摄像机坐标系各不相同，具体地体现为坐标系的原点不同，因此在上述摄像机向处理装置上报实时位置后，处理装置需要对实时位置进行补偿计算。具体地，第一虚拟模型中存在一个原点坐标，处理装置预先获取当前正在使用的摄像机控制***中坐标系的原点坐标，以及预先计算得到每个摄像机控制***中的原点坐标与第一虚拟模型中的原点坐标的偏移量(Δx,Δy,Δz)，该偏移量即为该摄像机控制***下的每个摄像机的补偿量。

则上述处理装置可以依照下述公式对摄像机的实时位置进行坐标补偿

其中，(CAMxX,CAMxY,CAMxZ)为经过处理装置进行坐标补偿后得到的摄像机CAMx的相对坐标点，(x,y,z)用于表示该摄像机CAMx的实时位置的坐标，(Δx,Δy,Δz)用于表示上述补偿量。

本发明的一个较佳的实施例中，如图2中所示，于上述处理装置中预先设定一光栅半径；

则上述步骤S2中，针对一个摄像机，处理装置以相对坐标点为圆点，以光栅半径为半径构建一个球形区域作为对应的摄像机在当前时刻的碰撞光栅范围。

本实施例中为其中一种形成碰撞光栅范围的方法，该方法中，在获取摄像机当前的相对坐标点后，形成以该相对坐标点为圆点，预设的光栅半径为半径的一个球形区域作为该摄像机当前的碰撞光栅范围。换言之，每个摄像机在移动过程中，以该摄像机为圆心构建一个球形区域21作为该摄像机的碰撞光栅范围，即作为该摄像机的碰撞缓冲区域。当有其他摄像机的碰撞光栅范围与之相互接触时就可以认定这两个摄像机即将发生碰撞，此时处理装置就会向这两个即将发生碰撞的摄像机发送停止指令，以提前阻止这两个摄像机发生碰撞。图2中为该球形区域21的切面示意。

进一步地，本发明的较佳的实施例中，使用在演播场景中的移动式的摄像机通常有两种，其中一种的摄像机连同云台固定在底部安装有滑轮的固定底座上，可以朝向任意方向移动；另一种是摄像机连同云台连接在固定的轨道上，只能朝向轨道铺设的方向移动。

由于第一种摄像机的固定底座通常被设计成1m*1m的长宽尺寸，因此对于这种摄像机而言，可以将光栅半径设定为2米。

而对于第二种摄像机而言，由于其并没有额外的底座，因此只需要将其光栅半径设定为1米即可。

本实施例中，采用上述方式形成的碰撞光栅范围为一个相对固定的区域，即不管摄像机当前的运行状态如何，其碰撞光栅范围均为以该摄像机的相对坐标点为圆心，以预设的光栅半径为半径形成的一个球形区域21。

本发明的其他实施例中，还可以根据摄像机及其辅助装置(例如固定底座、云台以及旋转装置等)的尺寸来相应设定上述光栅半径，以使得摄像机具有较为充裕的碰撞缓冲距离。

本发明的另一个较佳的实施例中，上述步骤S2中，针对一个摄像机形成碰撞光栅范围的步骤具体如图3中所示，包括：

步骤S21，处理装置以一预设的时间间隔为周期持续获取摄像机的相对坐标点的坐标值以及摄像机的云台旋转的旋转角度；

步骤S22，处理装置根据当前时刻的相对坐标点的坐标值和前一时刻的相对坐标点的坐标值处理得到摄像机的当前移动速度；

处理装置根据当前时刻的相对坐标点的坐标值和前一时刻的相对坐标点的坐标值处理得到摄像机的当前升降速度；以及

处理装置根据当前时刻的云台的旋转角度和前一时刻的云台的旋转角度处理得到摄像机的当前旋转角速度；

步骤S23，处理装置根据摄像机的当前移动速度、当前升降速度以及当前旋转角速度处理得到包围摄像机的各个角度下从当前的运行状态到停止运行的制动距离；

步骤S24，处理装置根据包围摄像机的各角度下的制动距离处理得到摄像机在当前时刻的碰撞光栅范围。

具体地，不同于上一个实施例，本实施例中每个摄像机的碰撞光栅范围是动态的，具体可以根据摄像机当前的移动速度、升降速度以及旋转角速度等运行状态信息发生变化。

则本实施例中，上述预设的时间间隔优选的可以为40毫秒，即处理装置每隔40毫秒取一次摄像机的相对坐标点的坐标值，以及对应的运行状态的相关数据(例如云台当前的旋转角度等)。相应地，也可以理解为摄像机每隔40毫秒向处理装置上传相对坐标点的坐标值以及对应的运行状态的相关数据。

本实施例中，处理装置获取上述数据之后，可以根据当前时刻的相对坐标点的坐标值和前一时刻的相对坐标点的坐标值处理得到摄像机的当前移动速度，具体地可以依据下述公式处理得到摄像机的当前移动速度：

其中，v用于表示摄像机的当前移动速度，摄像机当前时刻的相对坐标点的坐标为(x₁,y₁,z₁)，摄像机上一个时刻(即预设的时间间隔之前的一个时刻)的相对坐标点的坐标为(x₀,y₀,z₀)，t用于表示上述预设的时间间隔。

同样地，本实施例中，处理装置还可以根据当前时刻的相对坐标点的坐标值和前一时刻的相对坐标点的坐标值处理得到摄像机的当前升降速度，具体依照下述公式：

其中，Z用于表示摄像机的当前升降速度，其余变量与上文中含义相同。

同样地，本实施例中，处理装置还可以根据当前时刻的云台的旋转角度和前一时刻的云台的旋转角度处理得到摄像机的当前旋转角速度，具体依照下述公式：

其中，ω用于表示摄像机的当前旋转角速度，ω₁用于表示摄像机云台当前的旋转角度，ω₀用于表示摄像机云台上一个时刻的旋转角度，其余变量与上文中含义相同。

本实施例中，在计算得到摄像机的当前移动速度、当前升降速度以及当前旋转角速度后，可以计算包围摄像机的各个角度上，摄像机从当前的运行状态到停止所需的制动距离。由于各个摄像机的配重、负载以及运动特性不一致，因此各个摄像机的计算方式也各不一致。上述计算形成的碰撞光栅范围依然为一个不规则的三维区域22(如图2中所示)。

本发明的较佳的实施例中，于第一虚拟模型中，针对演播场景中的实际物体分别设置有第三虚拟模型；

在执行步骤S3的同时，处理装置还执行如图4中所示的下述检测步骤：

步骤A1，处理装置判断在当前时刻是否存在有碰撞光栅范围与任意一个第三虚拟模型相互碰撞：

若是，则处理装置向对应的摄像机发送停止移动的指令，随后返回步骤S1；

若否，则直接返回步骤S1。

具体地，本实施例中，除了检测摄像机彼此之间是否会发生碰撞之外，***还需要检测摄像机是否会与实际的演播场景中的物体例如所摆放的桌椅以及演播场景的墙壁发生碰撞，因此需要预先将演播场景中的实际物体以及墙壁等边界形成相应的第三虚拟模型并设置在用于表示演播场景的第一虚拟模型中。该第三虚拟模型同样为三维模型。随后检测摄像机的碰撞光栅范围是否会与任意一个第三虚拟模型发生碰撞，并在发生碰撞时同样发出停止指令以控制相应的摄像机停止移动。

图4中，上述步骤S3的检测摄像机之间是否会发生碰撞的步骤以及步骤A1的检测摄像机与实际物体之间是否发生碰撞的步骤可同时进行，不分先后顺序。

本发明的较佳的实施例中，还提供一显示界面实时显示第一虚拟模型以及第二虚拟模型，以供使用者查看；

当步骤S3中处理装置判断在当前时刻存在两个碰撞光栅范围相互碰撞，则于显示界面上输出对应的报警信息。

具体地，当两个摄像机之间可能发生碰撞时，于上述显示界面上显示的第一虚拟模型中点亮相应的第二虚拟模型所在的位置，以形成上述报警信息，或者采用直接文字报警的方式形成上述报警信息，在此不再一一赘述。

本发明的较佳的实施例中，同样地，当步骤A1中处理装置判断在当前时刻存在两个碰撞光栅范围相互碰撞，则于显示界面上输出对应的报警信息。上述报警信息的形成类似上文中所述，在此不再赘述。

本发明的较佳的实施例中，基于上文中所述的碰撞检测方法，现提供一种应用于摄像机的碰撞检测***，该***同样适用于一设置有多个摄像机的演播场景中，多个摄像机按照外部输入的指令在演播场景中移动。

则该碰撞检测***具体如图5中所示，包括：

处理装置51，处理装置内预先导入演播场景的第一虚拟模型以及每个摄像机的第二虚拟模型，处理装置根据摄像机的实时位置更新第二虚拟模型在第一虚拟模型中的相对坐标点；

处理装置51中具体包括：

获取单元511，用于获取每个摄像机于当前时刻在第一虚拟模型中的相对坐标点；

光栅形成单元512，连接获取单元511，分别以每个摄像机的相对坐标点为基准形成当前时刻摄像机的碰撞光栅范围；

第一碰撞判断单元513，连接光栅形成单元512，用于判断在当前时刻第一虚拟模型中是否存在有两个碰撞光栅范围相互碰撞，并输出第一判断结果；

处理装置51根据第一判断结果，在存在有两个碰撞光栅范围相互碰撞时，向对应的摄像机发送停止移动的指令。

本发明的较佳的实施例中，针对每个摄像机预先设定一相对坐标点的补偿量；

则仍然如图5中所示，上述处理单元51中具体包括：

坐标转换单元514，用于获取摄像机的实时位置，并根据实时位置和补偿量处理得到相对坐标点。

本发明的一个较佳的实施例中，如图6中所示，上述光栅形成单元512中具体包括：

第一形成模块61，第一形成模块61中预先设定一光栅半径，第一形成模块用于将一个摄像机当前时刻的相对坐标点为圆点，以光栅半径为半径构建一个球形区域作为对应的摄像机在当前时刻的碰撞光栅范围。

本发明的另一个较佳的实施例中，如图7中所示，上述光栅形成单元512中具体包括：

第一获取模块71，用于以一预设的时间间隔为周期持续获取摄像机的相对坐标点的坐标值；

第二获取模块72，用于以预设的时间间隔为周期持续获取摄像机的云台旋转的旋转角度；

第一处理模块73，连接第一获取模块71，用于根据当前时刻的相对坐标点的坐标值和前一时刻的相对坐标点的坐标值处理得到摄像机的当前移动速度；

第二处理模块74，连接第一获取模块71，用于根据当前时刻的相对坐标点的坐标值和前一时刻的相对坐标点的坐标值处理得到摄像机的当前升降速度；

第三处理模块75，连接第二获取模块72，用于根据当前时刻的云台的旋转角度和前一时刻的云台的旋转角度处理得到摄像机的当前旋转角速度；

第四处理模块76，分别连接第一处理模块73、第二处理模块74和第三处理模块75，用于根据摄像机的当前移动速度、当前升降速度以及当前旋转角速度处理得到包围摄像机的各角度下从当前的运行状态到停止运行的制动距离；

第二形成模块77，连接第四处理模块76，用于根据包围摄像机的各角度下的制动距离处理得到摄像机在当前时刻的碰撞光栅范围。

本发明的较佳的实施例中，上述处理装置51内预先导入的演播场景的第一虚拟模型中包括针对演播场景中的实际物体分别设置的第三虚拟模型；

则仍然如图5中所示，上述处理装置51中还包括：

第二碰撞判断单元515，连接光栅形成单元512，用于判断在当前时刻是否存在有碰撞光栅范围与任意一个第三虚拟模型相互碰撞，并输出第二判断结果；

上述处理装置51根据第二判断结果，在存在有碰撞光栅范围与一个第三虚拟模型相互碰撞时，向对应的摄像机发送停止移动的指令。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种应用于摄像机的防碰撞检测方法，适用于一设置有多个摄像机的演播场景中，多个所述摄像机按照外部输入的指令在所述演播场景中移动；其特征在于，于一处理装置中预先导入所述演播场景的第一虚拟模型以及每个所述摄像机的第二虚拟模型，并根据所述摄像机的实时位置更新所述第二虚拟模型在所述第一虚拟模型中的相对坐标点，还包括：

步骤S1，所述处理装置获取每个所述摄像机于当前时刻在所述第一虚拟模型中的所述相对坐标点；

步骤S2，所述处理装置分别以每个所述摄像机的所述相对坐标点为基准形成当前时刻所述摄像机的碰撞光栅范围；

步骤S3，所述处理装置判断在当前时刻所述第一虚拟模型中是否存在有两个所述碰撞光栅范围相互碰撞：

若是，则所述处理装置向对应的所述摄像机发送停止移动的指令，随后返回所述步骤S1；

若否，则直接返回所述步骤S1。

2.如权利要求1所述的防碰撞检测方法，其特征在于，针对每个所述摄像机预先设定一相对坐标点的补偿量；

则所述处理单元获取所述摄像机的所述实时位置后，根据所述实时位置和所述补偿量处理得到所述相对坐标点。

3.如权利要求1所述的防碰撞检测方法，其特征在于，于所述处理装置中预先设定一光栅半径；

所述步骤S2中，针对一个所述摄像机，所述处理装置以所述相对坐标点为圆点，以所述光栅半径为半径构建一个球形区域作为对应的所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

4.如权利要求3所述的防碰撞检测方法，其特征在于，所述光栅半径为1米或者2米。

5.如权利要求1所述的防碰撞检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，针对一个所述摄像机形成所述碰撞光栅范围的步骤具体包括：

步骤S21，所述处理装置以一预设的时间间隔为周期持续获取所述摄像机的所述相对坐标点的坐标值以及所述摄像机的云台旋转的旋转角度；

步骤S22，所述处理装置根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前移动速度；

所述处理装置根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前升降速度；以及

所述处理装置根据当前时刻的所述云台的所述旋转角度和前一时刻的所述云台的所述旋转角度处理得到所述摄像机的当前旋转角速度；

步骤S23，所述处理装置根据所述摄像机的所述当前移动速度、所述当前升降速度以及所述当前旋转角速度处理得到包围所述摄像机的各个角度下从当前的运行状态到停止运行的制动距离；

步骤S24，所述处理装置根据包围所述摄像机的各角度下的所述制动距离处理得到所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

6.如权利要求5所述的防碰撞检测方法，其特征在于，预设的所述时间周期为40毫秒。

7.如权利要求1所述的防碰撞检测方法，其特征在于，于所述第一虚拟模型中，针对所述演播场景中的实际物体分别设置有第三虚拟模型；

在执行所述步骤S3的同时，所述处理装置还执行下述检测步骤：

步骤A1，所述处理装置判断在当前时刻是否存在有所述碰撞光栅范围与任意一个所述第三虚拟模型相互碰撞：

若是，则所述处理装置向对应的所述摄像机发送停止移动的指令，随后返回所述步骤S1；

若否，则直接返回所述步骤S1。

8.如权利要求1所述的防碰撞检测方法，其特征在于，提供一显示界面实时显示所述第一虚拟模型以及所述第二虚拟模型，以供使用者查看；

当所述步骤S3中所述处理装置判断在当前时刻存在两个所述碰撞光栅范围相互碰撞，则于所述显示界面上输出对应的报警信息。

9.如权利要求7所述的防碰撞检测方法，其特征在于，提供一显示界面实时显示所述第一虚拟模型以及所述第二虚拟模型，以供使用者查看；

当所述步骤A1中所述处理装置判断在当前时刻存在两个所述碰撞光栅范围相互碰撞，则于所述显示界面上输出对应的报警信息。

10.一种应用于摄像机的防碰撞检测***，适用于一设置有多个摄像机的演播场景中，多个所述摄像机按照外部输入的指令在所述演播场景中移动；其特征在于，包括：

处理装置，所述处理装置内预先导入所述演播场景的第一虚拟模型以及每个所述摄像机的第二虚拟模型，所述处理装置根据所述摄像机的实时位置更新所述第二虚拟模型在所述第一虚拟模型中的相对坐标点；

所述处理装置中具体包括：

获取单元，用于获取每个所述摄像机于当前时刻在所述第一虚拟模型中的所述相对坐标点；

光栅形成单元，连接所述获取单元，分别以每个所述摄像机的所述相对坐标点为基准形成当前时刻所述摄像机的碰撞光栅范围；

第一碰撞判断单元，连接所述光栅形成单元，用于判断在当前时刻所述第一虚拟模型中是否存在有两个所述碰撞光栅范围相互碰撞，并输出第一判断结果；

所述处理装置根据所述第一判断结果，在存在有两个所述碰撞光栅范围相互碰撞时，向对应的所述摄像机发送停止移动的指令。

11.如权利要求10所述的防碰撞检测***，其特征在于，针对每个所述摄像机预先设定一相对坐标点的补偿量；

所述处理单元中具体包括：

坐标转换单元，用于获取所述摄像机的所述实时位置，并根据所述实时位置和所述补偿量处理得到所述相对坐标点。

12.如权利要求10所述的防碰撞检测***，其特征在于，所述光栅形成单元中具体包括：

第一形成模块，所述第一形成模块中预先设定一光栅半径，所述第一形成模块用于将一个所述摄像机当前时刻的所述相对坐标点为圆点，以所述光栅半径为半径构建一个球形区域作为对应的所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

13.如权利要求10所述的防碰撞检测***，其特征在于，所述光栅形成单元中具体包括：

第一获取模块，用于以一预设的时间间隔为周期持续获取所述摄像机的所述相对坐标点的坐标值；

第二获取模块，用于以预设的所述时间间隔为周期持续获取所述摄像机的云台旋转的旋转角度；

第一处理模块，连接所述第一获取模块，用于根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前移动速度；

第二处理模块，连接所述第一获取模块，用于根据当前时刻的所述相对坐标点的坐标值和前一时刻的所述相对坐标点的坐标值处理得到所述摄像机的当前升降速度；

第三处理模块，连接所述第二获取模块，用于根据当前时刻的所述云台的所述旋转角度和前一时刻的所述云台的所述旋转角度处理得到所述摄像机的当前旋转角速度；

第四处理模块，分别连接所述第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块，用于根据所述摄像机的所述当前移动速度、所述当前升降速度以及所述当前旋转角速度处理得到包围所述摄像机的各角度下从当前的运行状态到停止运行的制动距离；

第二形成模块，连接所述第四处理模块，用于根据包围所述摄像机的各角度下的所述制动距离处理得到所述摄像机在当前时刻的所述碰撞光栅范围。

14.如权利要求10所述的防碰撞检测***，其特征在于，所述处理装置内预先导入的所述演播场景的第一虚拟模型中包括针对所述演播场景中的实际物体分别设置的第三虚拟模型；

所述处理装置中还包括：

第二碰撞判断单元，连接所述光栅形成单元，用于判断在当前时刻是否存在有所述碰撞光栅范围与任意一个所述第三虚拟模型相互碰撞，并输出第二判断结果；

所述处理装置根据所述第二判断结果，在存在有所述碰撞光栅范围与一个所述第三虚拟模型相互碰撞时，向对应的所述摄像机发送停止移动的指令。