一种基于多摄像头图像分析处理的智能云台的制作方法

本实用新型属于远程视频操控技术领域，特指一种基于多摄像头图像分析处理的智能云台。

背景技术：

目前常规的相机云台一般是将手机或平板等安装在云台上，通过软件的运用并结合手机或平板自带的前置摄像头，或是结合有源跟踪技术，来实现云台的自动跟踪。其中自动跟踪在进行人物跟踪时，采用的是脸部识别技术，当脸部没有正对手机摄像头，或是手机自带摄像头清晰度不够好的时候跟踪效果较差；另外手机摄像头或者单摄像头的云台产品，由于摄像头本身都会有一定规格的视角限制，如果物体离开摄像头视角，云台就无法正常工作；常规产品由于采用一个摄像头结合步进电机的形式，不能实时采集运动物体的实时情况，并给电机实时的反馈，所以在跟踪物体时会出现反应迟钝等现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有多个摄像头，能够实现实时分析处理图像，并能实现实时跟踪效果的智能云台。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于多摄像头图像分析处理的智能云台，包括云台主体，云台主体沿其外周表面周向设置有两个以上的摄像头模块，云台主体中部设置有翻转模块，翻转模块下部的云台主体内安装有电机模块，电机模块驱动所述翻转模块进行周向旋转；

所述翻转模块包括翻转主体和支撑框架，支撑框架固定在所述电机模块的电机轴上，翻转主体转动安装在支撑框架上；所述支撑框架内安装有位置传感器，支撑框架内设有驱动翻转主体摆动的驱动电机；

云台主体内还设置有控制模块，所述摄像头模块将物体图像采集后通过控制模块对图像进行分析并判断物体运动轨迹，控制模块将运动轨迹化为指令传送给所述电机模块。

优选地，所述翻转主体转动连接在所述支撑框架上，翻转主体内设置有从动件，支撑框架上设置有驱动从动件的主动件，主动件在所述驱动电机的驱动下带动翻转主体进行垂直方向上的摆动。

优选地，所述支撑框架两侧同轴设置有供转轴穿过的轴孔，所述转轴内端位于轴孔内侧，转轴外端周面上套设有预紧件，预紧件一端抵在所述翻转主体上，另一端抵在所述支撑框架上。

优选地，所述电机模块包括云台电机和固定支架，云台电机上端通过法兰盘安装在所述支撑框架上，固定支架上还安装有滑环，所述固定支架通过卡扣连接方式固定安装在所述云台电机内的电机轴上。

优选地，所述云台主体包括运动基座，运动基座上开设有两个以上的安装孔，安装孔内安装有摄像头固定架，所述摄像头模块安装在该摄像头固定架内，摄像头模块后方还压设有固定泡棉；所述运动基座上还开设有安装槽，该安装槽内安装有显示屏。

优选地，所述运动基座外周套设有环形装饰件，环形装饰件上对应所述摄像头模块与所述显示屏安装有摄像头护镜和显示屏护镜。

优选地，所述控制模块包括运动控制电路板和图像采集电路板，运动控制电路板上安装有所述位置传感器，所述驱动电机和所述云台电机通过导线连接在运动控制电路板上，所述摄像头模块通过导线连接在所述图像采集电路板上。

优选地，所述翻转主体上端开设有凹槽，翻转主体上方通过该安装槽安装有夹持模块，所述夹持模块跟随着所述翻转主体进行翻转。

优选地，所述云台主体下方可拆卸安装有音频系统，音频系统上端设置有弹簧针，所述云台主体底座下方对应该弹簧针位置设置有安装孔，所述音频系统周面上开设有收音孔和若干个出声孔。

优选地，所述云台主体包括顶盖、底座和环形装饰件，所述顶盖下侧成型有台阶结构一，底座上侧成型有台阶结构二，环形装饰件内周成型有凸台结构，所述凸台结构卡接在所述台阶结构一和台阶结构二之间，所述顶盖和底座之间通过螺纹连接固定。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本实用新型通过多摄像头进行图像采集，并将采集的图像传输给控制模块进行图像处理合成(即多张图片的全景图片合成)，通过对合成的图片的分析，控制模块进行判断物体的运动轨迹，并将运动轨迹转化为指令发送给云台电机，从而实现运动物体实时跟踪的效果。多摄像头的设计，可以实现360°无死角智能跟踪检测，在最大角度范围内捕捉运动物体，同时物体所在位置的角度可以实时地传输给控制模块，控制模块做出判断并将运动指令传输给云台电机，运动捕捉可以做到及时、稳定、可靠；多摄像头和云台电机的设计可以实现实时跟踪，运动无顿促感，体验佳。

2、本实用新型云台主体上安装的摄像头采用高清摄像头，排除了手机自身摄像头像素低或模糊不清的干扰，云台的自动跟踪通过图像的分析处理，可以定点到以下几个位置：a、定点到运动物体本体；b、定点到人脸；c、定点到颜色；d、定点到屏幕中的一块区域等。相对于传统的云台，自动跟踪功能更加丰富。且相对于采用有源跟踪技术，由于物体身上不需要佩戴红外发射器，使用更加方便，使用范围也更加广阔。

3、本实用新型在传统云台的水平旋转功能上添加了垂直翻转功能，通过垂直翻转机构，可以调节手机或平板在云台上的垂直视角，大大增加了拍摄角度。

4、本实用新型电机模块的固定支架通过卡扣以及紧配方式固定安装在所述云台电机的电机轴上，避免滑环上下窜动或水平转动的问题，使得滑环相对翻转模块的支撑框架的固定更加稳定，不会发生相对运动，从而确保了位置传感器的角度检测稳定性。

5、本实用新型在运动基座外周表面上还设置有显示屏，通过该显示屏可以非常直观的读取到目前机器所处的各个工作模式，以及机器的相关性能信息，便于记录和控制云台的工作情况，使用更加方便。

6、本实用新型设置有一款高品质音频系统，通过云台底部的接口与音频硬件连接，实现方圆5m内的高保真收音，以及外放功能，相对于传统云台借助于手机自身麦克风以及扬声器，本音频系统传声以及收声效果更好。

7、本实用新型可以结合其自动跟踪、手动跟踪和音频系统的功能通过手机或电脑软件制作微电影、小视频以及美图自拍，也可以用于视频会议、视频通话或网络主播，同时还能实现家庭智能监控安全卫士等功能，并且均能呈现出较佳的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型云台主体的爆炸视图。

图3是本实用新型云台主体的俯视图。

图4是图3的A-A向截面结构示意图。

图5是图4的局部放大图一。

图6是图4的局部放大图二。

图7是图3的B-B向截面结构示意图。

图8是本实用新型翻转模块及运动基座的结构爆炸视图。

图9是本实用新型翻转模块及运动基座的结构俯视图。

图10是图9的C-C截面结构示意图。

图11是本实用新型音频系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1-图11：

一种基于多摄像头图像分析处理的智能云台，包括云台主体1，云台主体1沿其外周表面周向设置有两个以上的摄像头模块33，优选为四个，四个摄像头均匀分布在所述云台主体1外周，可以完成360°全方位的智能跟踪监测，扩大了跟踪检测视角。所述云台主体1中部还安装有翻转模块4，翻转模块4下部的云台主体1内安装有电机模块，电机模块驱动所述翻转模块进行周向旋转。

所述翻转模块4包括翻转主体41和支撑框架42，支撑框架42固定在所述电机模块2的电机轴上，翻转主体41转动安装在支撑框架42上；所述支撑框架42内安装有位置传感器43，支撑框架42内设有驱动翻转主体41摆动的驱动电机44，所述云台主体1内还设置有控制模块，在本实施例中，控制模块优选为MCU(微控制单元或单片机)；所述摄像头模块33将物体图像采集后通过控制模块对图像进行分析并判断物体运动轨迹，控制模块将运动轨迹化为指令传送给所述电机模块2，电机模块2驱动翻转模块4进行翻转。

所述云台主体1外周表面上还设置有显示屏34；在工作过程中，显示屏34上可以显示出系统目前的工作模式以及系统的相关性能信息，便于实时监控系统，或更换模式等。

所述翻转模块4上方还可拆卸安装有夹持模块5，夹持模块5上部开设有卡槽，卡槽用来夹持手机或平板或相机，夹持模块5可根据实际所安装的手机或平板或相机的尺寸进行更换。

所述云台主体1包括运动基座3，运动基座3开设有两个以上的安装孔35，安装孔35内通过卡槽安装有摄像头固定架36，所述摄像头模块33安装在该摄像头固定架36内，摄像头模块33后方还压设有固定泡棉37，固定泡棉材质较软，能够较好地保护摄像头，避免摄像头因为外界因素造成的震感而损坏；所述运动基座3上还开设有安装槽38，所述显示屏34卡装在该安装槽38内。所述运动基座3外周套设有环形装饰件39，环形装饰件39上对应所述摄像头模块33与所述显示屏34安装有摄像头护镜392和显示屏护镜，护镜的设置能够保护摄像头以及显示屏，还能避免摄像机镜头上因积累灰尘或杂质而导致拍摄画面效果不佳。

所述翻转主体41转动连接在所述支撑框架42上，翻转主体41内设置有从动件45，支撑框架42上设置有驱动从动件45的主动件46，主动件46在所述驱动电机44的驱动下带动翻转主体41进行垂直方向上的转动。本实施例中，从动件45采用齿条或齿轮，主动件46为齿轮，齿轮与齿条或齿轮与齿轮之间相互啮合，齿轮在驱动电机44的驱动下进行旋转，带动齿条进行垂直方向上的运动。

所述支撑框架42两侧同轴设置有供转轴48穿过的轴孔，所述翻转主体41两侧也同轴设置有供转轴48穿过的轴孔，所述转轴48内端位于支撑框架42的轴孔内侧，转轴48可设置成一根或两根；转轴48外端位于翻转主体41的轴孔内侧，且转轴48外端周面上套设有预紧件，该预紧件优选为扭簧49，扭簧49一端抵在所述翻转主体41上，另一端抵在所述支撑框架42上，预紧件能够使翻转主体41始终受到一个方向上的预紧力作用，使翻转主体41受力均匀、统一，并且能够消除齿轮间隙，使运动更加平稳可靠。

所述电机模块2包括云台电机21和固定支架22，云台电机21上端通过法兰盘23安装在所述支撑框架42上，法兰盘23包括上法兰盘231和下法兰盘232，支撑框架42通过螺纹连接在上法兰盘231上，下法兰盘232通过螺纹固定连接在运动基座3上，云台电机21下端固定安装在所述运动基座3上，固定支架22上端成型有安装凸台221，安装凸台221下方的固定支架22内安装有滑环24，所述固定支架22通过卡扣的连接方式固定安装在所述云台电机21内的电机轴上。

所述控制模块在本实施例中包括运动控制电路板40a和图像采集电路板40b，运动控制电路板40a上安装有所述位置传感器43，所述驱动电机44和所述云台电机21通过导线连接在运动控制电路板40a上，所述摄像头模块33通过导线连接在所述图像采集电路板40b上；位置传感器43能够进行360°旋转角度的精准检测。

所述翻转主体41上端开设有凹槽411，所述夹持模块5可拆卸安装在该凹槽411内，所述夹持模块5跟随着所述翻转主体41进行翻转。

所述云台主体1下方可拆卸安装有音频系统6，音频系统6上端设置有用于与云台主体1建立通讯的弹簧针61，所述云台主体1底座32下方对应该弹簧针61位置设置有底座安装孔，所述音频系统6周面上开设有收音孔62和若干个出声孔63，在收音孔63上方还设置有装饰灯64，收音孔62可进行5m距离内的有效收音，收音效果好，并且还能够对声音进行清晰地辨别。

所述云台主体1和音频系统6包括顶盖31、底座32和环形装饰件39，所述顶盖31下侧成型有台阶结构一311，底座32上侧成型有台阶结构二312，环形装饰件39内周成型有凸台结构391，所述凸台结构391卡接在所述台阶结构一311和台阶结构二312之间，所述顶盖31和底座32之间通过螺纹连接固定。通过顶盖和底座将环形装饰件39装夹在中间，然后顶盖和底座之间通过螺钉进行紧固，此种紧固模式也可用于所述音频系统6的结构上，能够起到更好的紧固效果，同时无需额外通过孔塞去遮盖安装孔，使外观更加美观。

本实用新型的工作原理：

所述分布在云台主体圆周面上的四个摄像头模块将物体图像采集后通过控制模块对图像进行分析并判断物体运动轨迹，控制模块将运动轨迹化为指令传送给所述电机模块，从而实现运动物体实时跟踪的效果，由于捕捉的运动物体位置角度可以实时的传输给控制模块做出判断并将运动指令传输给云台电机，运动捕捉的及时性、稳定性和可靠性都大幅度提高；同时音频系统还可进行收声和放声，使得整体结构能够具备视频聊天、播放音乐等功能。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。