一种带双定位功能的两用望远镜系统的制作方法

本实用新型涉及望远镜技术领域，尤其涉及一种带双定位功能的两用望远镜系统。

背景技术：

望远镜是一种光学仪器，可以放大远处的物体，让观测者看到更多的细节。但传统的望远镜大都仅仅只是放大、并不能体现被观测场景的其他多方面信息，更没有什么拓展功能。如果利用平板电脑等带有摄像头功能的电子设备或计算机结合摄像机进行图像识别操作时往往不能进行光学变焦，防抖动能力也较差，严重影响体验效果。单一利用倾角、加速度、地磁感应传感器进行角度、方位识别时很难保障较高的识别精度，系统又容易受到周围电磁干扰的影响。

综上可知，所述现有的望远镜，实际中存在不便的问题，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带双定位功能的两用望远镜系统，该系统带有双定位功能，其操作方便、表达信息充分、拓展能力强，提供虚拟现实与增强现实两用望远镜系统。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种带双定位功能的两用望远镜系统，包括云台设备、云台底座、望远镜主体；所述望远镜主体架设在云台设备上侧；所述云台设备固定在云台底座上侧；所述望远镜主体包括镜筒、摄像机、图像识别模块、画面合成模块、影音输出模块、控制模块；所述镜筒一端设置摄像机，另一端设置影音输出模块；所述摄像机、图像识别模块、画面合成模块、影音输出模块依次电性连接；所述控制模块分别与画面合成模块、摄像机电性连接。

较佳地，所述图像识别模块包括图像识别与资料库比对单元、测量传感器单元、双定位信息比对合成单元、定位方式优先级判断单元；所述双定位信息比对合成单元分别 与图像识别与资料库比对单元、测量传感器单元、定位方式优先级判断单元电性连接。

较佳地，所述控制模块包括云台控制器、摄像机控制器、激光目标指示器、输入信息处理与判读单元、客户端、麦克风、外围按键控制单元、带触摸屏的控制显示单元；所述输入信息处理与判读单元分别电性连接客户端、麦克风、外围按键控制单元、云台控制器、摄像机控制器、激光目标指示器、控制显示单元、数据库信息叠加单元；所述摄像机控制器与摄像机电性连接。

较佳地，所述画面合成模块包括多媒体数据库单元、数据库信息叠加单元、合成增强画面单元；所述数据库信息叠加单元分别与多媒体数据库单元、合成增强画面单元、双定位信息比对合成单元电性连接；所述合成增强画面单元与控制显示单元电性连接。

较佳地，所述影音输出模块包括并联连接的扬声器、虚拟现实眼镜；所述扬声器、虚拟现实眼镜并联后与合成增强画面单元电性连接。

较佳地，所述测量传感器单元包括地磁传感器、加速度传感器、陀螺仪。

较佳地，所述云台设备包括云台主体、云台控制器、云台驱动电机、可调阻尼器；所述云台控制器控制云台驱动电机驱动云台主体转动；所述可调阻尼器提供云台主体转动的均匀阻力。

较佳地，所述摄像机为带变焦及防抖动功能的摄像机。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)提供增强现实和虚拟现实两种功能，给参观者更多参观模式；

2)摄像机带变焦及防抖动功能，为参观者提供清晰稳定的画面；

3)测量传感器单元包括地磁传感器、加速度传感器、陀螺仪，以提高系统的识别精度；

4)云台设备为主动被动两用，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的原理性框图；

其中，附图标识说明：

1—云台设备， 2—云台底座，

3—望远镜主体， 11—云台主体，

31—镜筒， 32—摄像机，

33—图像识别模块， 34—画面合成模块，

35—影音输出模块， 36—控制模块，

331—图像识别与资料库比对单元， 332—测量传感器单元，

333—双定位信息比对合成单元， 334—定位方式优先级判断单元，

341—多媒体数据库单元， 342—数据库信息叠加单元，

343—合成增强画面单元， 351—扬声器，

352—虚拟现实眼镜， 361—云台控制器，

362—摄像机控制器， 363—激光目标指示器，

364—输入信息处理与判读单元， 365—客户端，

366—麦克风， 367—外围按键控制单元，

368—控制显示单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至2所示，一种带双定位功能的两用望远镜系统，包括云台设备1、云台底座2、望远镜主体3；所述望远镜主体3架设在云台设备1上侧；所述云台设备1固定在云台底座2上侧；所述望远镜主体3包括镜筒31、摄像机32、图像识别模块33、画面合成模块34、影音输出模块35、控制模块36；所述镜筒31一端设置摄像机32，另一端设置影音输出模块35；所述摄像机32、图像识别模块33、画面合成模块34、影音输出模块35依次电性连接；所述控制模块36分别与画面合成模块34、摄像机32电性连接。

其中，所述图像识别模块33包括图像识别与资料库比对单元331、测量传感器单元332、双定位信息比对合成单元333、定位方式优先级判断单元334；所述双定位信息比对合成单元333分别与图像识别与资料库比对单元331、测量传感器单元332、定位方式优先级判断单元334电性连接。

所述控制模块36包括云台控制器361、摄像机控制器362、激光目标指示器363、 输入信息处理与判读单元364、客户端365(PC端或APP端)、麦克风366、外围按键控制单元367、带触摸屏的控制显示单元368；所述输入信息处理与判读单元364分别电性连接客户端365(PC端或APP端)、麦克风366、外围按键控制单元367、云台控制器361、摄像机控制器362、激光目标指示器363、控制显示单元368、数据库信息叠加单元342；所述摄像机控制器362与摄像机32电性连接。

所述画面合成模块34包括多媒体数据库单元341、数据库信息叠加单元342、合成增强画面单元343；所述数据库信息叠加单元342分别与多媒体数据库单元341、合成增强画面单元343、双定位信息比对合成单元333电性连接；所述合成增强画面单元343与控制显示单元368电性连接。所述影音输出模块35包括并联连接的扬声器351、虚拟现实眼镜352；所述扬声器351、虚拟现实眼镜352并联后与合成增强画面单元353电性连接。

所述测量传感器单元332包括地磁传感器、加速度传感器、陀螺仪。所述云台设备1包括云台主体11、云台控制器361、云台驱动电机、可调阻尼器；所述云台控制器361控制云台驱动电机驱动云台主体11转动；所述可调阻尼器提供云台主体11转动的均匀阻力。所述摄像机32为带变焦及防抖动功能的摄像机。

本实用新型工作原理：

测量传感器单元332中的地磁传感器、加速度传感器、陀螺仪检测到的数据通过倾角、方向判断与来自于带变焦及防抖动功能的摄像机32经过图像识别与资料库比对单元331比对后的信息，再由双定位信息比对合成单元333合成后通过数据库信息叠加单元342、合成增强画面单元343输送给影音输出模块35；除了影音输出模块35中的虚拟现实眼镜352可以作为显示设备外，带触摸屏的控制显示单元368也可以作为显示设备；这两种显示设备可根据使用环境进行选择，如在室外或者环境光过亮的情况下，控制显示单元可能会存在看不清的问题，这时需要选择虚拟显示眼镜352作为显示设备。

用户可通过带触摸屏的控制显示单元368、客户端365(PC端或APP端)、麦克风366语音识别输入、外围按键控制单元367输入进行互动操作；这些操作经过输入信息处理与判读单元364后发送给云台控制器361、摄像机控制器362、激光目标指示器363执行；云台控制器361控制云台设备1动作，云台设备1的阻尼可调，且云台设备1为主动被动两用，即可手动操作调节，也可通过云台控制器361进行自动调节，可精准方 便地控制望远镜的云台设备1动作角度、速度；激光目标指示器363可控制其开关、强度与颜色大小变化指示所需观察的目标；摄像机控制器362控制摄像机32动作，摄像机32带有大倍率光学变焦(≥10x)和防抖动功能(≥3轴防抖)，保证摄像机32在拍摄过程中不出现因拍摄目标移动、望远镜的抖动导致的图像模糊等问题。

触摸屏的控制显示单元368、客户端365(PC端或APP端)、麦克风366、外围按键控制单元367的控制信息经输入信息处理与判读单元364，如参观者正在现场通过外围按键控制单元367操作体验时，此时系统接到客户端365(PC端或APP端)中互联网的远端控制命令，输入信息处理与判读单元364需判断当前优先执行的控制命令，再将信息转化分解成各个动作给云台控制器361、摄像机控制器362、激光目标指示器363执行。

本实施例中以望远镜对沙盘或规划图中“火车站”为目标：

增强现实功能：用户点击带触摸屏的控制显示单元368或通过客户端365(PC端或APP端)操作选取、或通过语音识别麦克风366输入“火车站”时，云台设备1会自动调取相应的位置信息并执行；使摄像机32朝向地图或沙盘中“火车站”的位置；可以操作摄像机32进行光学变焦放大拉近仔细观察，由于摄像机32有防抖动和光学变焦功能，所以画面十分清晰稳定。图像识别与资料库比对单元331检测到机身倾斜的角度和朝向与资料库中内置的“火车站”特征相符或相近时，结合摄像机32输入的图像与多媒体数据库单元341中“火车站”的图像进行特征比对；无误后调取多媒体数据库内关于“火车站”的图文、多媒体影音文件、虚拟3D模型等信息与摄像机32拍摄的画面进行叠加，增强后输出给虚拟现实眼镜352或带触摸屏的控制显示单元368给参观者显示出来进行互动。

虚拟现实功能：当现场没有需要识别、增强叠加的图像或信息时，系统完全转变成虚拟现实模式；系统将根据用户操作引起的测量传感器单元332反馈的数据变化计算出设备运动的速度与角度，在显示设备上呈现出一个虚拟的全景空间，供用户互动体验，用户旋转望远镜的角度、速度等信息实时与虚拟空间同步。

双定位功能即是指在信息输入至双定位信息比对合成单元333时，定位方式优先级判断单元334判断优先执行的内容(系统设定现场有需要识别的图像、信息时，优先执行此内容信息命令)，如摄像机32朝向地图或沙盘中“火车站”的位置，此时定位方式优 先级判断单元334即判断优先执行增强现实功能，调取多媒体数据库中的信息与摄像机32拍摄的画面进行叠加，增强后输出给虚拟现实眼镜352或带触摸屏的控制显示单元368给参观者显示出来进行互动；而不是根据摄像机32当前的朝向位置信息执行虚拟现实功能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。