CN113280799A - 一种球机的方位确定方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种球机的方位确定方法，属于监控摄像的技术领域，解决了现有技术存在非360°旋转的球机方位确定困难的技术问题。一种球机的方位确定方法，所述方法包括以下步骤：获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波；通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值；若为峰值，则峰值所在方位为正北方位；若为谷值，则谷值所在方位为正南方位。

Description

一种球机的方位确定方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及监控摄像技术领域，尤其是涉及一种球机的方位确定方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

球机安装部署后，用户需要知道球机监控画面所在的方位，以快速定位异常点。所以球机会引入磁传感器，通过对磁场的判断，得到球机正北所在，然后以此为标准得到球机任意位置的方位角。

目前传统的360度旋转的球机，都是通过旋转一周，得到某个轴的最大或者最小值来判断正北或者正南。但是非360°旋转的球机，会出现正北或者正南不在旋转范围内，所以会造成无法进行方位确定。

因此，现有技术存在非360°旋转的球机方位确定困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球机的方位确定方法、装置及计算机可读存储介质，以缓解现有技术存在非360°旋转的球机方位确定困难的技术问题。

第一方面，本发明提供的一种球机的方位确定方法，所述方法包括以下步骤：

获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波；

通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值；

若为峰值，则峰值所在方位为正北方位；

若为谷值，则谷值所在方位为正南方位。

进一步的，所述通过单调性判断滤波后的磁场数据曲线的峰值和谷值的步骤，包括：

将滤波后的磁场数据划分为多个区间，并确定每个区间的单调性；

逐次判断相邻两个区间的单调性变化；

若单调性由单调递增变为单调递减，那么此相邻两个区间内存在峰值；

若单调性由单调递减变为单调递增，那么此相邻两个区间内存在谷值。

进一步的，所述确定每个区间的单调性的步骤，包括：

利用区间的两个端点值，得到区间斜率；

若斜率为正，则为单调递增区间；

若斜率为负，则为单调递减区间。

进一步的，所述对原始磁场数据进行滑动滤波的步骤，包括：

连续采集原始磁场数据的多个数值，去掉所采集的数据中的若干个最大值和最小值，剩余数值取平均值。

进一步的所述若为峰值，则峰值所在方位为正北方位的步骤之后，包括：

获取正北方位的坐标值。

进一步的，所述若为谷值，则谷值所在方位为正南方位的步骤之后，包括：

将正南方位旋转180度获得正北方位，获取正北方位的坐标值。

第二方面，本发明还提供一种球机的方位确定装置，包括：

数据滤波模块：用于获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波；

判断模块：通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值；若为峰值，则峰值所在方位为正北方位；若为谷值，则谷值所在方位为正南方位。

第三方面，本发明还提供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机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行第一方面提供的方法。

本发明提供的一种球机的方位确定方法，所述方法包括以下步骤：

获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波，避免原始磁场数据的跳动大的问题，使得磁场数据区间比较平滑，减少判断峰值和谷值的干扰。

通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值，判断峰值或谷值，可以确定非360°旋转球机的磁场曲线中是否存在的正南或正北方位。

若为峰值，则峰值所在方位为正北方位，从而确定非360°旋转球机的北方的指向方位。

若为谷值，则谷值所在方位为正南方位，从而确定非360°旋转球机的南方的指向方位。

采用本发明提供的球机的方位确定方法，利用单调性判断出滤波后的磁场数据曲线，通过判断峰值或谷值从而完成对非360°旋转球机正北方或正南方的方位确定，解决了非360°旋转球机出现正北或者正南不在旋转范围内时，难以判断方位的问题。

相应地，本发明提供的一种球机的方位确定装置及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种球机的方位确定方法流程图；

图2为本发明实施中论证磁场数据与方位关系的示意图一；

图3为本发明实施中论证磁场数据与方位关系的示意图二；

图4为本发明实施中论证磁场数据与方位关系的示意图三；

图5为本发明实施中球机的方位确定方法步骤二的详细流程图一；

图6为本发明实施中确定每个区间的单调性的方法流程图；

图7为本发明实施中的磁场数据曲线图；

图8为本发明实施中磁场数据滑动滤波前后的对比图；

图9为本发明实施中球机的方位确定装置示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

目前传统的360度旋转的球机，都是通过旋转一周，得到某个轴的最大或者最小值来判断正北或者正南。但是非360°旋转的球机，会出现正北或者正南不在旋转范围内，所以会造成无法进行方位确定。

因此，现有技术存在非360°旋转的球机方位确定困难的问题。

为解决以上问题，本发明实施例提供一种球机的方位确定方法

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供的一种球机的方位确定方法，应用于旋转角大于等于180度的球机，所述方法包括以下步骤：

S1：获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波，避免原始磁场数据的跳动大的问题，使得磁场数据区间比较平滑，减少判断峰值和谷值的干扰。

S2：通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值，判断峰值或谷值，可以确定非360°旋转球机的磁场曲线中是否存在的正南或正北方位。

S3：若为峰值，则峰值所在方位为正北方位，从而确定非360°旋转球机的北方的指向方位。

S4：若为谷值，则谷值所在方位为正南方位，从而确定非360°旋转球机的南方的指向方位。

采用本发明实施例提供的球机的方位确定方法，利用单调性判断出滤波后的磁场数据曲线，通过判断峰值或谷值从而完成对非360°旋转球机正北方或正南方的方位确定，解决了非360°旋转球机出现正北或者正南不在旋转范围内时，难以判断方位的问题。

在一种可能的实施方式中，论证磁场数据的峰值所在方位为正北方，磁场数据的谷值所在方位为正南方。如图2所示，三轴磁传感器可以感知磁场在XYZ三个方向上的分量，单位一般是磁场强度μT。地磁是由南指向北的磁场，在地球上的某个地方，地磁场可以看成是一个平行指向北方的一个矢量。如图所示3，我们以平面为例，a是磁场传感器，X、Y对应的是传感器的平面两轴，N是磁场传感器所在位置的指向北方的地磁场矢量，α是N与X方向的夹角。那么当前状态，对应的X方向的分量的磁场大小为Magnetic_x = |N|*COSα，这个值也是传感器输出的X方向的磁场大小。后续随着三轴磁传感器逆时针旋转，对应的X方向的分量的值也随着角度α在变化。变化曲线如图4所示，在α= 0°的时候，x方向对应的磁场大小最大（即为磁场峰值），同时也能反映当前的方向为正北方。当α= 180°的时候，对应的X方向的磁场大小最小（即为磁场谷值），也能反映当前的方向为正南方。三轴的情况类似，是在空间中的分量，过程与两轴的一样，这里不再赘述了。

如图5所示，在一种可能的实施方式中，通过单调性判断滤波后的磁场数据曲线的峰值和谷值的步骤，包括：

S21：将滤波后的磁场数据划分为多个区间，并确定每个区间的单调性。

S22：逐次判断相邻两个区间的单调性变化。

S23：若单调性由单调递增变为单调递减，那么此相邻两个区间内存在峰值。

S24：若单调性由单调递减变为单调递增，那么此相邻两个区间内存在谷值。

例如：首先设定两个标志位，当前的单调性a，前一次测量的单调性b。测量方法是，在磁场数据采集过程中，给定一个区间取两个数，通过比较大小的方式，得到当前数据的单调性。然后刷新当前的单调性a，比较a和b来判断单调性有没有变化，最后刷新前一次测量的单调性b。

在判断单调性是否变化的过程中，就可以判断是峰值还是谷值。如果前一次是单调递增，当前是单调递减，那么就是峰值。如果前一次是单调递减，当前是单调递增，那么就是谷值。这样在球机运动过程中，采集的每个数据都会附带一个峰值或者谷值或者一般值的标志位，然后实时采集当前的坐标就可以得到正南或者正北的位置了。

如图6所示，在一种可能的实施方式中，确定每个区间的单调性的步骤，包括：

S211：利用区间的两个端点值，得到区间斜率。

S212：若斜率为正，则为单调递增区间。

S213：若斜率为负，则为单调递减区间。

例如：如图7所示，X轴为旋转角度，Y轴为磁场值，判断单调性的关键参数是采集的数据区间X，和数据差值Y，设定好这两个参数我们可以得到一个要求的斜率K=Y/X，也就是单调性。如果实际的斜率k=K那么就是单调递增，如果k=-K那么就是单调递减。其实理想的极点斜率是0，但是实际上因为干扰的存在我们几乎不可能得到这个点。所以在实际的过程中，我们需要减小X和Y来提高灵敏度，又需要增大X和Y来得到一定的抗干扰能力。

在一种可能的实施方式中，对原始磁场数据进行滑动滤波的步骤，包括：

连续采集原始磁场数据的多个数值，去掉所采集的数据中的若干个最大值和最小值，剩余数值取平均值。如果数据跳动大，单靠增大数据区间和数据差值来增加抗干扰能力的话，实际的灵敏度会很差，所以需要引入滑动滤波，使得磁场数据区间比较平滑，如图8所示，X轴为旋转角度，Y轴为磁场值，滑动滤波前后的对比图。进行滑动滤波中的关键参数为采集的磁场数据个数，最大值的个数和最小值的个数，关键参数的具有个数需要因具体情况进行权衡决定。

如图1所示，在一种可能的实施方式中，若为峰值，则峰值所在方位为正北方位的步骤之后，包括：

S31：获取正北方位的坐标值。

如图1所示，在一种可能的实施方式中，若为谷值，则谷值所在方位为正南方位的步骤之后，包括：

S41：将正南方位旋转180度获得正北方位，获取正北方位的坐标值。

实施例2：

如图9所示，本发明实施例提供的一种球机的方位确定装置，包括：

数据滤波模块：用于获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波；

判断模块：通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值；若为峰值，则峰值所在方位为正北方位；若为谷值，则谷值所在方位为正南方位。

实施例3：

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行实施例1中的方法。

本发明实施例所提供的装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的***、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

又例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，再例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种球机的方位确定方法，其特征在于，应用于旋转角大于等于180度的球机，所述方法包括以下步骤：

获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波；

通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值；

若为峰值，则峰值所在方位为正北方位；

若为谷值，则谷值所在方位为正南方位。

2.根据权利要求1所述的球机的方位确定方法，其特征在于，所述通过单调性判断滤波后的磁场数据曲线的峰值和谷值的步骤，包括：

将滤波后的磁场数据划分为多个区间，并确定每个区间的单调性；

逐次判断相邻两个区间的单调性变化；

若单调性由单调递增变为单调递减，那么此相邻两个区间内存在峰值；

若单调性由单调递减变为单调递增，那么此相邻两个区间内存在谷值。

3.根据权利要求1所述的球机的方位确定方法，其特征在于，所述确定每个区间的单调性的步骤，包括：

利用区间的两个端点值，得到区间斜率；

若斜率为正，则为单调递增区间；

若斜率为负，则为单调递减区间。

4.根据权利要求1所述的球机的方位确定方法，其特征在于，所述对原始磁场数据进行滑动滤波的步骤，包括：

连续采集原始磁场数据的多个数值，去掉所采集的数据中的若干个最大值和最小值，剩余数值取平均值。

5.根据权利要求1所述的球机的方位确定方法，其特征在于，所述若为峰值，则峰值所在方位为正北方位的步骤之后，包括：

获取正北方位的坐标值。

6.根据权利要求1所述的球机的方位确定方法，其特征在于，所述若为谷值，则谷值所在方位为正南方位的步骤之后，包括：

将正南方位旋转180度获得正北方位，获取正北方位的坐标值。

7.一种球机的方位确定装置，其特征在于，包括：

数据滤波模块：用于获取原始磁场数据，对原始磁场数据进行滑动滤波；

判断模块：通过单调性判断出滤波后的磁场数据曲线的峰值或谷值；若为峰值，则峰值所在方位为正北方位；若为谷值，则谷值所在方位为正南方位。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至6任一项所述的方法。

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