本發(fā)明涉及云臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能的智能拍攝云臺(tái)。

背景技術(shù)：

目前的手機(jī)拍攝云臺(tái)，有使用三軸微陀螺儀的，但只是起到手持穩(wěn)定器的防抖功能，以拍攝流暢畫(huà)面，提高視頻質(zhì)量。使用手機(jī)自帶的人臉識(shí)別技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人臉跟蹤功能，相機(jī)正對(duì)人臉時(shí)可以跟隨人臉移動(dòng)，但對(duì)于運(yùn)動(dòng)中人體時(shí)，手機(jī)無(wú)法瞬時(shí)捕捉到人臉，也就無(wú)法對(duì)準(zhǔn)拍攝主體，因此人臉識(shí)別不能全程對(duì)焦人臉實(shí)現(xiàn)跟蹤，且對(duì)焦容易模糊。紅外對(duì)焦技術(shù)單反相機(jī)有使用，但沒(méi)有自動(dòng)追蹤拍攝物體功能。紅外攝像頭有使用紅外圖像捕捉技術(shù)，但沒(méi)有使用三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)，形成閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制。現(xiàn)有的拍攝云臺(tái)，多通過(guò)三腳架支承，但容易支承不穩(wěn)，碰撞容易摔倒。或通過(guò)手柄手持，但無(wú)法釋放雙手。

另外，拍攝云臺(tái)的拍攝手柄通過(guò)無(wú)級(jí)搖桿控制三軸微陀螺儀，靈敏度不高，換向不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致傳送方向不符，不能隨心所欲跟蹤被拍攝物體。且搖桿的按壓需要一定力度，而長(zhǎng)時(shí)間按壓，單點(diǎn)受力的手指感覺(jué)不舒服，越發(fā)導(dǎo)致操控不穩(wěn)，換向不準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，基于三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)、壓力傳感器，以及紅外識(shí)別追蹤技術(shù)，能自動(dòng)追蹤拍攝物體，滿足手機(jī)或微單這一民用級(jí)別的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：包括機(jī)夾、連接線、三軸支架一、三軸支架二、第一無(wú)刷電機(jī)、第二無(wú)刷電機(jī)、第三無(wú)刷電機(jī)、云臺(tái)機(jī)盒、控制手柄、紅外遙控器、轉(zhuǎn)向球、機(jī)座，所述機(jī)座上通過(guò)轉(zhuǎn)向球安裝云臺(tái)機(jī)盒，所述云臺(tái)機(jī)盒上部通過(guò)第一無(wú)刷電機(jī)連接三軸支架一的一端，所述三軸支架一另一端通過(guò)第二無(wú)刷電機(jī)連接三軸支架二的一端，所述三軸支架二另一端通過(guò)第三無(wú)刷電機(jī)連接機(jī)夾，所述機(jī)夾通過(guò)連接線連接云臺(tái)機(jī)盒；所述云臺(tái)機(jī)盒上設(shè)置微處理器和與微處理器電連接的三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)、壓力傳感器、紅外圖像接收裝置、紅外信號(hào)接收裝置、電池裝置，所述微處理器還與第一無(wú)刷電機(jī)、第二無(wú)刷電機(jī)、第三無(wú)刷電機(jī)電連接，所述紅外圖像接收裝置輸入端與紅外線發(fā)射裝置連接，所述三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)均與第一無(wú)刷電機(jī)、第二無(wú)刷電機(jī)、第三無(wú)刷電機(jī)電連接；所述紅外遙控器包括依次電連接的按鍵、信息處理模塊、紅外信號(hào)發(fā)射裝置，所述紅外信號(hào)發(fā)射裝置與云臺(tái)機(jī)盒的紅外信號(hào)接收裝置無(wú)線連接。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述紅外遙控器上還設(shè)置磁吸材料、電池，所述紅外遙控器的按鍵包括開(kāi)關(guān)鍵、拍攝鍵、水平軸方向鍵、俯仰軸方向鍵、切換鍵。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述機(jī)夾采用鋁合金材料制成，機(jī)夾兩端設(shè)置夾持彈簧。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述三軸支架一、三軸支架二采用鋁合金材料制成，且三軸支架一、三軸支架二為l形。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述三軸支架一、三軸支架二、第一無(wú)刷電機(jī)、第二無(wú)刷電機(jī)、第三無(wú)刷電機(jī)均設(shè)置用于通過(guò)連接線的中空結(jié)構(gòu)。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述云臺(tái)機(jī)盒通過(guò)壓力傳感器與控制手柄連接。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述機(jī)座底部設(shè)置有納米吸附材料。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述連接線為usb連接線。

上述的一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：所述微處理器與手機(jī)或者微單連接。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明基于紅外識(shí)別追蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤拍攝，控制云臺(tái)拍攝方向的三軸的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，回輸給三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)，感測(cè)三軸運(yùn)動(dòng)的角度和加速度，反饋給微處理器再次修正和輸出，形成閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)拍攝云臺(tái)角度和速度等拍攝姿態(tài)的精準(zhǔn)檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制。

2、本發(fā)明通過(guò)紅外線遙控器發(fā)送的控制信號(hào)，經(jīng)微處理器控制三軸支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制云臺(tái)機(jī)夾向任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遙控追蹤拍攝模式。

3、本發(fā)明通過(guò)剛性連接于云臺(tái)和手柄的半導(dǎo)體壓力傳感器，取代無(wú)級(jí)搖桿，經(jīng)微處理器控制三軸支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制云臺(tái)機(jī)夾向任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)追蹤拍攝模式。

4、本發(fā)明采用可轉(zhuǎn)向的機(jī)座，底部裝有納米吸附材料，可粘附于任何平面，包括臺(tái)面、墻面等，滿足在任何場(chǎng)景任何角度的隨動(dòng)拍攝。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的拍攝云臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的拍攝云臺(tái)的云臺(tái)機(jī)盒結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的拍攝云臺(tái)的紅外遙控器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、4所示，一種高性能的智能拍攝云臺(tái)，其特征在于：包括機(jī)夾1、連接線2、三軸支架一31、三軸支架二32、第一無(wú)刷電機(jī)41、第二無(wú)刷電機(jī)42、第三無(wú)刷電機(jī)43、云臺(tái)機(jī)盒5、控制手柄6、紅外遙控器7、轉(zhuǎn)向球8、機(jī)座9，所述機(jī)座9上通過(guò)轉(zhuǎn)向球8安裝云臺(tái)機(jī)盒5，所述云臺(tái)機(jī)盒5上部通過(guò)第一無(wú)刷電機(jī)41連接三軸支架一31的一端，所述三軸支架一31另一端通過(guò)第二無(wú)刷電機(jī)42連接三軸支架二32的一端，所述三軸支架二32另一端通過(guò)第三無(wú)刷電機(jī)43連接機(jī)夾1，所述機(jī)夾1通過(guò)連接線2連接云臺(tái)機(jī)盒5；所述云臺(tái)機(jī)盒5上設(shè)置微處理器53和與微處理器53電連接的三軸微陀螺儀55、三軸加速度計(jì)56、壓力傳感器58、紅外圖像接收裝置52、紅外信號(hào)接收裝置57、電池裝置54，所述微處理器53還與第一無(wú)刷電機(jī)41、第二無(wú)刷電機(jī)42、第三無(wú)刷電機(jī)43電連接，所述紅外圖像接收裝置52輸入端與紅外線發(fā)射裝置51連接，所述三軸微陀螺儀55、三軸加速度計(jì)56均與第一無(wú)刷電機(jī)41、第二無(wú)刷電機(jī)42、第三無(wú)刷電機(jī)43電連接；所述紅外遙控器7包括依次電連接的按鍵、信息處理模塊72、紅外信號(hào)發(fā)射裝置71，所述紅外信號(hào)發(fā)射裝置71與云臺(tái)機(jī)盒5的紅外信號(hào)接收裝置57無(wú)線連接。

如圖3所示，本實(shí)施例中，所述紅外遙控器7上還設(shè)置磁吸材料78、電池79，所述紅外遙控器7的按鍵包括開(kāi)關(guān)鍵73、拍攝鍵74、水平軸方向鍵75、俯仰軸方向鍵76、切換鍵77。開(kāi)關(guān)鍵啟動(dòng)和關(guān)閉云臺(tái)；拍攝鍵控制手機(jī)或微單拍攝啟動(dòng)和停止的切換；方向鍵控制三軸支架水平、俯仰方向的調(diào)整，以遙控方式調(diào)整拍攝目標(biāo)；切換鍵控制拍照和錄像的切換。按鍵信號(hào)經(jīng)紅外信號(hào)發(fā)射，再經(jīng)云臺(tái)機(jī)盒的紅外信號(hào)接收，經(jīng)微處理器，通過(guò)usb線實(shí)現(xiàn)與手機(jī)或微單的信號(hào)傳輸，進(jìn)行拍攝的操作；同時(shí)控制三軸支架水平、俯仰方向的調(diào)整。遙控器內(nèi)裝磁吸材料，可以吸附在手柄或三腳架上，防止丟失。

本實(shí)施例中，所述機(jī)夾1采用鋁合金材料制成，機(jī)夾1兩端設(shè)置夾持彈簧，適合夾持手機(jī)或者微單。

本實(shí)施例中，所述三軸支架一31、三軸支架二32采用鋁合金材料制成，且三軸支架一31、三軸支架二32為l形。

本實(shí)施例中，所述三軸支架一31、三軸支架二32、第一無(wú)刷電機(jī)41、第二無(wú)刷電機(jī)42、第三無(wú)刷電機(jī)43均設(shè)置用于通過(guò)連接線2的中空結(jié)構(gòu)。第一無(wú)刷電機(jī)41、第二無(wú)刷電機(jī)42、第三無(wú)刷電機(jī)43控制著與三軸支架一31、三軸支架二32連接的俯仰軸、橫滾軸、水平軸，如俯仰軸、橫滾軸的電機(jī)線可以穿過(guò)水平軸電機(jī)的空心軸。電機(jī)里裝導(dǎo)電滑環(huán)，則電機(jī)可以隨意360°旋轉(zhuǎn)，輕松對(duì)準(zhǔn)拍攝主體，完成空間移動(dòng)拍攝。

本實(shí)施例中，所述云臺(tái)機(jī)盒5通過(guò)壓力傳感器與控制手柄6連接。握緊控制手柄向上下、左右方向的搖動(dòng)，壓力傳感器能感應(yīng)到力的變化并精準(zhǔn)傳導(dǎo)，向微處理器提交感知信號(hào)。經(jīng)微處理器計(jì)算，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，輸出給水平、俯仰方向的電機(jī)，以控制云臺(tái)支架水平和俯仰方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。此模式下系統(tǒng)鎖定橫滾方向的電機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)向準(zhǔn)確、平穩(wěn)、柔和，符合人體感應(yīng)習(xí)慣。

本實(shí)施例中，所述機(jī)座9底部設(shè)置有納米吸附材料?？芍С杏谄脚_(tái)，也可吸附于任何平面，包括墻面等，滿足在任何場(chǎng)景任何角度的隨動(dòng)拍攝。

本實(shí)施例中，所述連接線2為usb連接線，連接云臺(tái)機(jī)盒和機(jī)夾，傳輸云臺(tái)信號(hào)到拍攝手機(jī)或微單。云臺(tái)機(jī)盒設(shè)置usb接口，通過(guò)usb線實(shí)現(xiàn)與手機(jī)或微單的信號(hào)傳輸，包括拍攝啟動(dòng)停止的切換、拍照錄像的切換，以及對(duì)云臺(tái)機(jī)盒電池組的充電。

本實(shí)施例中，所述微處理器與手機(jī)或者微單連接，微處理器通過(guò)usb線實(shí)現(xiàn)與手機(jī)或微單的信號(hào)傳輸，進(jìn)行拍攝的操作。

本發(fā)明的工作原理如下：

首先，基于紅外識(shí)別追蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤拍攝，紅外線發(fā)射裝置檢測(cè)到拍攝物體的動(dòng)態(tài)信號(hào)，傳輸給紅外圖像接收裝置，再傳輸給微處理器，通過(guò)紅外圖像處理技術(shù)，計(jì)算加速度和角度的變化等，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸出給三軸支架的水平、俯仰、橫滾三個(gè)方向的第一無(wú)刷電機(jī)、第二無(wú)刷電機(jī)、第三無(wú)刷電機(jī)，驅(qū)動(dòng)云臺(tái)的機(jī)夾向拍攝物體方向轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)三軸的動(dòng)作信號(hào)回輸給三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)，再反饋給微處理器和微控制器，形成閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)拍攝云臺(tái)角度和加速度等拍攝姿態(tài)的精準(zhǔn)檢測(cè)和實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤拍攝。

其次，通過(guò)紅外線遙控器發(fā)送的控制信號(hào)，經(jīng)微處理器控制三軸支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制云臺(tái)機(jī)夾向任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遙控追蹤拍攝模式。紅外遙控器的開(kāi)關(guān)鍵、拍攝鍵(啟動(dòng)停止)、水平軸方向鍵、俯仰軸方向鍵、切換鍵(拍照錄像切換)的信號(hào)經(jīng)信息處理模塊，再經(jīng)紅外信號(hào)發(fā)射到云臺(tái)機(jī)盒的紅外信號(hào)接收裝置，傳輸給微處理器，通過(guò)usb線實(shí)現(xiàn)與手機(jī)或微單的信號(hào)傳輸，進(jìn)行拍攝的操作，同時(shí)水平、俯仰方向的電機(jī)，可以大角度改變拍攝方向，以改變拍攝主體。主體改變后，可繼續(xù)執(zhí)行自動(dòng)追蹤拍攝。

再次，通過(guò)剛性連接于云臺(tái)和手柄的半導(dǎo)體壓力傳感器，取代無(wú)級(jí)搖桿，經(jīng)微處理器控制三軸支架的轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制云臺(tái)機(jī)夾向任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)追蹤拍攝模式。握緊手柄向上下、左右方向的搖動(dòng)，壓力傳感器能感應(yīng)到力的變化并精準(zhǔn)傳導(dǎo)，向微處理器提交感知信號(hào)。經(jīng)微處理器計(jì)算，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，輸出給水平、俯仰方向的電機(jī)，以控制云臺(tái)支架水平和俯仰方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)追蹤拍攝。

拍攝時(shí)，將底部裝有納米吸附材料的機(jī)座，吸附于任何平面，包括臺(tái)面、墻面等；通過(guò)轉(zhuǎn)向球調(diào)整云臺(tái)機(jī)盒的角度；手機(jī)或微單通過(guò)機(jī)夾固定，并設(shè)置開(kāi)機(jī)狀態(tài)；將usb線連接云臺(tái)機(jī)盒和手機(jī)或微單。使用紅外遙控器啟動(dòng)云臺(tái)，使用遙控器上的功能按鍵進(jìn)行拍攝操作。

本設(shè)計(jì)的拍攝云臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)追蹤拍攝，在任何場(chǎng)景任何角度的隨動(dòng)拍攝；支持拍攝物體運(yùn)動(dòng)時(shí)以全景方式拍攝，物體停下來(lái)時(shí)以特寫(xiě)方式拍攝；支持捕捉單個(gè)或多個(gè)物體拍攝；支持遠(yuǎn)程控制拍攝，支持延時(shí)拍攝；支持在任何平面，包括臺(tái)面、墻面等支承。解決手機(jī)人臉識(shí)別無(wú)法瞬時(shí)捕捉到人臉的問(wèn)題，解決普通紅外攝像頭控制不夠精準(zhǔn)的問(wèn)題，滿足手機(jī)或微單這一民用級(jí)別的自動(dòng)追蹤拍攝。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。