本發(fā)明涉及云臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)。

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。另外，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。

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)題是提供一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，基于三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)以及紅外識(shí)別追蹤技術(shù)，能自動(dòng)和遙控追蹤拍攝物體，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。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括信號(hào)檢測(cè)與控制單元、遙控單元、電機(jī)單元、拍攝單元，所述控制單元與電機(jī)單元、拍攝單元電連接，所述控制單元與遙控單元無(wú)線連接；所述信號(hào)檢測(cè)與控制單元包括微處理器和與微處理器電連接的紅外圖像接收裝置、紅外信號(hào)接收裝置、三軸加速度計(jì)、三軸微陀螺儀，所述紅外圖像接收裝置輸入端與紅外線發(fā)射裝置連接；所述電機(jī)單元包括第一無(wú)刷電機(jī)、第二無(wú)刷電機(jī)、第三無(wú)刷電機(jī)，所述三軸加速度計(jì)、三軸微陀螺儀均與第一無(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)射裝置與控制單元的紅外信號(hào)接收裝置無(wú)線連接。

上述的一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，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。

上述的一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述拍攝單元為手機(jī)或者微單。

上述的一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述微處理器為但不限于單片機(jī)。

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。

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)明的控制系統(tǒng)原理框圖。

圖2是本發(fā)明的遙控單元結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括信號(hào)檢測(cè)與控制單元1、遙控單元2、電機(jī)單元3、拍攝單元4，所述控制單元1與電機(jī)單元3、拍攝單元4電連接，所述控制單元1與遙控單元2無(wú)線連接；所述信號(hào)檢測(cè)與控制單元1包括微處理器11和與微處理器11電連接的紅外圖像接收裝置13、紅外信號(hào)接收裝置14、三軸加速度計(jì)15、三軸微陀螺儀16，所述紅外圖像接收裝置13輸入端與紅外線發(fā)射裝置12連接；所述電機(jī)單元3包括第一無(wú)刷電機(jī)31、第二無(wú)刷電機(jī)32、第三無(wú)刷電機(jī)33，所述三軸加速度計(jì)15、三軸微陀螺儀16均與第一無(wú)刷電機(jī)31、第二無(wú)刷電機(jī)32、第三無(wú)刷電機(jī)33電連接；所述紅外遙控器2包括依次電連接的按鍵21、信息處理模塊22、紅外信號(hào)發(fā)射裝置23，所述紅外信號(hào)發(fā)射裝置23與控制單元1的紅外信號(hào)接收裝置14無(wú)線連接。

如圖2所示，本實(shí)施例中，所述紅外遙控器2上還設(shè)置磁吸材料24、電池25，所述紅外遙控器2的按鍵21包括開(kāi)關(guān)鍵213、拍攝鍵214、水平軸方向鍵215、俯仰軸方向鍵216、切換鍵217。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。遙控器內(nèi)裝磁吸材料，可以吸附在云臺(tái)殼體上，防止丟失。

本實(shí)施例中，所述拍攝單元4為手機(jī)或者微單。

本實(shí)施例中，所述微處理器11為但不限于單片機(jī)。

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)，輸出給控制云臺(tái)水平、俯仰、橫滾三個(gè)方向角度變換的第一無(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)向拍攝物體方向轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)云臺(tái)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)微處理器控制云臺(tái)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)控制單元的的紅外信號(hào)接收裝置，傳輸給微處理器，微處理器與手機(jī)或微單進(jìn)行信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)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。

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)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種拍攝云臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括信號(hào)檢測(cè)與控制單元、遙控單元、電機(jī)單元、拍攝單元，控制單元與電機(jī)單元、拍攝單元電連接，控制單元與遙控單元無(wú)線連接；信號(hào)檢測(cè)與控制單元包括微處理器和與微處理器電連接的紅外圖像接收裝置、紅外信號(hào)接收裝置、三軸加速度計(jì)、三軸微陀螺儀，紅外圖像接收裝置輸入端與紅外線發(fā)射裝置連接；三軸加速度計(jì)、三軸微陀螺儀均與電機(jī)單元電連接；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，紅外信號(hào)發(fā)射裝置與控制單元的紅外信號(hào)接收裝置無(wú)線連接。本發(fā)明基于三軸微陀螺儀、三軸加速度計(jì)以及紅外識(shí)別追蹤技術(shù)，能自動(dòng)和遙控追蹤拍攝物體，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，精度高。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡子昊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蔡子昊
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.11
技術(shù)公布日：2017.07.28