一种自动影像拍摄系统及其实现方法
【专利摘要】本发明提供了一种自动影像拍摄系统及其实现方法，基于RF射频的发射接收器信号及光源发射接收器的信号或超声波发射接收器的信号及利用惯性座标传感器的参数及终端影像拍摄设备的软件修正值等的综合技术,再经过处理器进行运算分析处理后,将运算值转换为电信号来驱动马达，促使影像拍摄设备在有效范围内无论是室内或室外，均可精准追踪及定位移动标签的位置，并对移动标签的准确方位进行摇控影像拍摄或利用终端影像拍摄设备的软件来引导处理器命令终端影像拍摄设备按照设定的间隔时间进行自动影像拍摄。
【专利说明】一种自动影像拍摄系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化影像拍摄【技术领域】，尤其涉及一种自动影像拍摄系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]根据目前市场上的影像拍摄设备种类非常繁多，但无论是专业数码相机或一般数码相机，甚至智能手机及平板电脑或其它影像截取设备等，在缺少对目标人物进行即时且有效的追踪及定位情况下，在进行朋友聚会或家庭的一般影像拍摄时，不论是进行合拍或自拍，都受到目标的方向与移动速度等许多的限制，所拍摄的静态影像大部份都是固定场景及面向镜头等待拍摄的呆板与不自然结果:尤其是动态录像，必须由一个人来手持影像拍摄设备，才能追踪到所要拍摄的目标，在这种情况下，除了拍摄者本身无法参与在影像拍摄场景之中的乐趣之外，对于一些业馀的拍摄者，更是经常不知道在拍哪里或者拍些甚么，在拍摄过程中经常出现不是镜头追过头就是慢半拍的现像，白白浪费很多珍贵而瞬间的画面:在这种现像的情况下就更突显出影像拍摄设备在对于移动目标的追踪及定位及手动和/或自动拍摄的问题上必须得到有效的解决。
[0003]针对移动标签的追踪及定位问题，在室外采用卫星定位系统最少也有3?5米的误差值，在室内时卫星定位系统因地形地物的影响而完全失去准确的定位功能。
[0004]现有技术中有一些定位技术如下:
[0005]专利申请号201210507974.x的室内定位及导航系统及专利申请号200880106680.8的RF射频信号获取和信源定位系统等等许多室内定位方法。但是这些方法都必须拥有多个信标收发器来进行三角定位，不但只适用于大面积的室内环境，而且必须建设许多信标接收器及运算服务器的情况下，除了成本太过于高昂之外，如果移动标签转移到室外的话就变成无法定位。
[0006]专利申请号201310133248.0的追踪拍摄系统与方法则只使用单——种RF射频信号来进行追踪及定位然后进行拍摄，此专利与上述专利雷同，不但要在周围布置众多的无线标签之外，而且如果直接采取RF射频的强度运算的话，则会因为两个载体之间有障碍物，而产生信号折射问题，因此变成无法非常准确的对移动标签进行追踪及定位，拍摄出来的影像极可能并非移动标签的准确位置。
[0007]专利申请号201020179277.2的一种红外线追踪相机，则是使用单——种红外线追踪及拍摄方法。因此更加只适用于空旷无障碍物的场所使用，一有障碍物阻挡，对移动标签的追踪及定位会立即停止，如果移动标签长时间位于障碍物后面或携带者放置于口袋内时，红外线跟踪定位方法则完全失效。由此可见，以上的专利方法虽然有效，但存在严重缺陷，并不完全适合利用在一般家庭常用的自动影像拍设备上。
[0008]另外还有一些定位追踪拍摄技术可以使用在家庭的自动影像拍摄设备上。如专利号ZL 200510023277.7,发明名称:其具有自拍跟踪、定位与提示等功能的数码相机。但是该专利只局限于本身的数码相机才稍微具有跟踪定位目标的功能，而且也并非针对移动标签目标进行活动式跟踪及定位，这不但对于一般绝大多数的大众消费者在未购买该数码相机的情况下，无奈的失去了许许多多属于自己的珍贵影像之外，对于移动性目标就完全失去了追踪及定位的功能。
[0009]上述的几种方法及许多未陈述的对移动标签进行追踪的定位方法中，几乎都是以单一技术或方法来进行追踪定位与自动拍摄，这些单一方法无论是利用终端影像拍摄设备应用软件、座标传感器或RF射频或红外线或超声波等单一方法虽然都有效，但是也都存在有各自的严重缺陷:
[0010](I)使用单一终端影像拍摄设备的应用软件(app)来进行追踪定位，则会因为距离太远或环境光源的差异而无法识别目标物体，也就无法对移动目标准确定位，而且识别软件稳定性也比较差，对于影像的分辨及环境光源等要求相对也比较高，在较低分辨率的终端影像拍摄设备及拍摄环境光源不足时可以说是无法使用。
[0011](2)使用单一惯性座标传感器来进行定位时，则会因移动标签的移动速度及角度变化，随著时间越长误差率越大，依目前六轴传感器在约经过10分钟之后，极有可能就失去了移动标签的实际座标位置，时间越长则精准度就会越差。
[0012](3)使用单一 RF射频来进行定位时，则因严重的折射问题，在单一使用时必须建立多个信号发射接收站来进行三角定位，否则只能做为辅助性的概略目标定位。
[0013](4)光源发射接收器(包含红外线)则会因为中间的小小障碍物而完全失去移动标签的准确位置。
[0014](5)超声波发射接收器虽具有较强的穿透性，将移动标签放置于口袋时，亦可穿透衣物将实际座标信号传递给马达驱动载体，但是如果是大型厚重的障碍物时，超声波则会因无法穿透及折射问题而失去追踪的移动目标。
[0015]有鉴于此，现有技术有待改进和提尚。
【发明内容】
[0016]鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种自动影像拍摄系统及其实现方法，用于通过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器和/或超声波发射接收器及惯性座标传感器和/或终端影像拍摄设备的软件追踪功能等综合技术，更有效更精准的对移动标签拥有者进行即时且精准的追踪及定位并同时进行自动拍摄或摇控拍摄。
[0017]本发明的技术方案如下:
[0018]一种自动影像拍摄系统，其中，包括:至少一个的终端影像拍摄设备、至少一个的马达驱动载体和至少一个的移动标签载体；
[0019]通过对移动标签载体进行追踪及定位，从而对移动标签载体进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄。
[0020]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，运用RF射频发射接收器、光源发射接收器、超声波发射接收器、惯性座标传感器或终端影像拍摄设备的应用软件中的任意一种或一种以上的综合技术对移动标签载体进行追踪及定位，进而对移动标签载体进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄；
[0021]其中，所述的RF射频发射接收器包含wif1、2.4G,2.5G、NFC、Bluetooth或Zigbee中的任意一种或一种以上的方式与各载体之间建立通讯连接，并依其信号源方向对移动标签载体进行追踪及定位；亦利用RF射频发射接收器信号在各载体之间进行音频信号和/或视频影像信号的传输；
[0022]所述的光源发射接收器包含红外线和/或激光和/或光电传感器，并对移动标签载体进行追踪及定位；
[0023]所述的超声波发射接收器包含直接获取超声波信号和/或超声波反射信号，用于对移动标签载体进行追踪及定位并根据信号时间差进行距离测定；
[0024]所述的惯性座标传感器包含至少一个角速度传感器及至少一个加速度计所组成，用于对移动标签载体进行追踪及定位；
[0025]所述的终端影像拍摄设备的应用软件包含影像捕捉及识别技术，用于对移动标签载体进行追踪及定位及各项参数设定；其中的各项参数设定包括自动静态拍摄时的每次拍摄间隔时间设定及自动录像的录像时间和每次录像间隔时间的设定。
[0026]所述的自动影像拍摄包含静态拍摄及动态拍摄；其中自动静像拍摄是依其预设的间隔时间连续进行拍摄；自动动态拍摄则依其预设的间隔时间及录像时间连续进行拍摄。
[0027]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述马达驱动载体至少有一组以上的马达驱动单元和第一处理器，所述马达驱动单元与第一处理器电性连接；所述马达驱动单元进一步包含步进马达和/或伺服马达及相对应的齿轮；
[0028]所述马达驱动载体还包含了一主结构体与至少一个的活动结构体，主结构体与活动结构体之间用马达驱动单元连接；所述活动结构体用螺丝螺母和/或公制螺栓和/或卡榫安装固定至少一个的终端影像拍摄设备固定云台和/或至少一个的终端影像拍摄设备;
[0029]所述马达驱动载体内部设置有一基板，其上设置有各电子传感器及电源供应回路与第一处理器；
[0030]所述的马达驱动载体的外壳垂直侧面上标识一纵向及横向的中心位置点，所述中心点与终端影像拍摄设备云台及终端影像拍摄设备的镜头朝向同一方向并成一直线；外壳底部有一公制螺栓，用于与各类型影像拍摄设备脚架连接；
[0031 ] 马达驱动载体上设置有有电源插座及电源开关；其电源供应部份分由适配器供电方式和/或可充电式电池供电方式。
[0032]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述终端影像拍摄设备包括至少一组RF射频发射接收器以及电源，所述RF射频发射接收器与电源电性连接；
[0033]所述马达驱动载体上至少有一组的RF射频发射接收器和/或至少有一组的光源发射接收器和/或至少有一组的超声波发射接收器及电源，并电性连接；
[0034]所述的移动标签载体上至少有一组的RF射频发射接收器和/或至少有一组的光源发射接收器和/或至少有一组的超声波发射接收器和/或至少有一个的惯性座标传感器，并电性连接。
[0035]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述移动标签载体由一个框架结构体所组成；框架结构体内部装置至少一种的电子传感器及麦克风及喇叭或蜂鸣片及一个电源供应回路，并电性连接；
[0036]其中，所述电子传感器包括惯性座标传感器和/或计步传感器和/或位移传感器和/或寻标传感器和/或温度传感器；
[0037]所述框架结构体内部安装并支撑电源供应模组基板及各种电子传感器基板及各电子部件基板；
[0038]所述移动标签载体还包括一电源供应部份，其为适配器供电方式和/或可充电式电池供电方式或钮扣电池供电方式。
[0039]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述RF射频发射接收器包含发射及接收天线且电性连接；
[0040]所述RF射频发射接收器用于各载体之间的数据与命令的发送与接收，包括各种参数设定及拍摄快门触发指令及音频信号的传输和/或视频影像信号的传输；同时依其RF射频信号强度进行信源方向计算，并根据信源的方向计算得出移动标签载体的座标值，再将座标值传递给第一处理器来驱动马达单元，并促使马达驱动载体的活动结构体中心位置点对准移动标签方向及位置；
[0041]所述一组光源发射接收器包含至少一个的光源发射单元及至少一个的光源接收单元，并电性连接；
[0042]所述超声波发射接收器包含至少一个的超声波发射单元及至少一个的超声波接收单元，并电性连接；所述超声波发射接收器在马达驱动载体及移动标签载体之间的信号传输依其强度计算出移动标签载体的准确位置；并且信号传递时间差用于计算马达驱动载体及移动标签载体之间的距离；
[0043]所述惯性座标传感器经测得移动标签的运动所得参数，经由第二处理器处理后，通过RF射频发射接收器传送到马达驱动载体上第一处理器处理。
[0044]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述光源发射接收器和/或超声波发射接收器的发射及接收单元各设置于至少一个副板并安装在移动标签载体及马达驱动载体的外壳上；各自的发射及接收单元与各自的发射接收器及处理器电性连接；
[0045]所述光源发射接收器及超声波发射接收器的接收单元侧边分别有不透光和/或非穿透性材料，用于隔绝光源或超声波信号发射及进入接收单元的角度阻隔设计和/或运用光源信号ID及RFID做为移动标签的方向及定位计算基准。
[0046]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述马达驱动载体的马达驱动是由第一处理器将所获取的座标信号转成电信号来驱动马达，促使马达载体的活动结构体中心位置点对准移动标签方向；
[0047]马达驱动载体在驱动一个以上的活动结构体时，进行左右水平旋转和/或上下垂直旋转和/或上、下、左、右、前进.后退的移动动作，其马达的驱动动作由马达驱动载体上的第一处理器控制。
[0048]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述马达驱动载体上有至少一个的按键和/或开关和/或触摸式感应器和/或触摸屏幕；并与第一处理器电性连接；并透过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器，对移动标签载体及影像拍摄设备上的各项功能操进行摇控操作，其中的摇控操作包括影像拍摄触发指令；其它按键开关包括:
[0049]一个可调终端影像拍摄设备软件控制或马达驱动载体控制的选项开关；
[0050]一组可调自动拍摄间隔时间或录像时间的选项开关；
[0051]一组可调拍照或录像的选项开关；
[0052]所述移动标签载体上至少有一个的按键和/或开关和/或触摸式感应器和/或触摸屏并与第二处理器电性连接；且透过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器，对马达驱动载体及影像拍摄设备上的各项功能进行摇控操作，其中的摇控操作包括影像拍摄触发指令。
[0053]一种所述的自动影像拍摄系统的实现方法，其中，所述方法包括以下步骤:
[0054]S0、移动标签载体使用前先在马达驱动载体前方晃动，至使光源发射接收器及超声波发射器的信号让两个载体产生信号连接，或使用RF射频的NFC近场通讯协议进行信号连接，并促使各座标资料归零；
[0055]S1、移动标签载体开始移动时，惯性座标传感器和/或终端影像拍摄设备的应用软件追踪开始运行；移动标签载体上的角速度传感器及加速度计的参数陆续提供给第二处理器进行计算处理，第二处理器再将座标讯息经由双方的RF射频发射接收器传递到马达驱动载体的第一处理器；终端影像拍摄设备上的应用软件追踪参数亦由终端影像拍摄设备的RF射频发射接收器传递到马达驱动载体的第一处理器上进行比对处理；
[0056]S2、马达驱动载体的RF射频发射接收器接收到座标讯息后传递给第一处理器进行运算并比对追踪参数及RF信源的强度，并计算出移动标签载体的准确座标的座标信号，然后再将座标信号转成电信号来驱动马达单元，让活动结构体的中心点及终端影像拍摄设备的镜头转向并对准移动标签的方向，并开始计时进行自动拍摄动作或等待手动摇控拍摄;
[0057]S3、移动标签载体移动后，惯性座标传感器计算出移动标签载体与马达驱动载体的距离已超出一设定值时，由马达驱动载体发射超声波及光源信号并比对RF射频的接收的时间差，确认两者是否已超出设定值，如果确定已超出设定值，则停用追踪参数，从而避免因距离过远造成无法追踪目标，其座标值反而容易产生误差值；反之，当距离小于设定值则再度启用软件追踪参数。
[0058]有益效果:本发明提供的一种自动影像拍摄系统及其实现方法，基于RF射频的发射接收器信号及光源发射接收器的信号或超声波发射接收器的信号及利用惯性座标传感器的参数及终端影像拍摄设备的软件修正值等的综合技术，再经过处理器进行运算分析处理后，将运算值转换为电信号来驱动马达，促使影像拍摄设备在有效范围内无论是室内或室外，均可精准追踪及定位移动标签的位置，并对移动标签的准确方位进行摇控影像拍摄或利用终端影像拍摄设备的软件来引导处理器命令终端影像拍摄设备按照设定的间隔时间进行自动影像拍摄。
【专利附图】
【附图说明】
[0059]图1为本发明的自动影像拍摄系统的较佳实施例的示意图。
[0060]图2为本发明的自动影像拍摄系统中影像拍摄设备的第一实施例的示意图。
[0061]图3为本发明的自动影像拍摄系统中影像拍摄设备的第二实施例的示意图。
[0062]图4a为本发明的自动影像拍摄系统中马达驱动载体的较佳实施例的立体示意图。
[0063]图4b为本发明的自动影像拍摄系统中马达驱动载体的较佳实施例的爆炸示意图。
[0064]图5为本发明的自动影像拍摄系统中移动标签载体的较佳实施例的示意图。
[0065]图6为本发明的自动影像拍摄系统的实现方法的流程图。
[0066]图7为本发明的自动影像拍摄系统中影像拍摄设备的第一实施例固定在马达驱动载体上的示意图。
[0067]图8为本发明的自动影像拍摄系统中影像拍摄设备的第二实施例固定在马达驱动载体上的示意图。
【具体实施方式】
[0068]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0069]请参阅图1，其为本发明的自动影像拍摄系统的较佳实施例的示意图。如图所示，所述自动影像拍摄系包括:至少一个的终端影像拍摄设备Al、至少一个的马达驱动载体BI和至少一个的移动标签载体Cl ;终端影像拍摄设备Al对移动标签载体Cl进行追踪及定位，从而对移动标签载体Cl进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄。本发明的自动影像拍摄系统是运用RF射频发射接收器、光源发射接收器、超声波发射接收器、惯性座标传感器(inertial coordinate)、终端影像拍摄设备的应用软件中的任意一种或一种以上方式的综合技术，促使处理器驱动马达载体的活动结构体，并对移动标签载体进行准确的追踪及定位，并可同时驱动终端影像拍摄设备对移动标签载体进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄。
[0070]在本实施例中，所述的自动影像拍摄系统运用RF射频发射接收器、光源发射接收器、超声波发射接收器、惯性座标传感器或终端影像拍摄设备的应用软件中的任意一种或一种以上的综合技术对移动标签载体进行追踪及定位，进而对移动标签载体进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄。
[0071]其中，所述的RF 射频发射接收器包含 wif1、2.4G、2.5G、NFC, Bluetooth、Zigbee中的任意一种或一种以上的方式与各载体之间建立通讯连接，并依其信号源方向对移动标签载体进行追踪及定位；亦利用RF射频发射接收器信号在各载体之间进行音频信号和/或视频影像信号的传输；所述的光源发射接收器包含红外线和/或激光和/或光电传感器等，并对移动标签载体进行追踪及定位；所述的超声波发射接收器包含直接获取超声波信号和/或超声波反射信号，用于对移动标签载体进行追踪及定位并根据信号时间差进行距离测定(确切来说，超声波发射接收器是根据接收强度来判定方向，再比对RF信号的时间差来算距离)；所述的惯性座标传感器包含至少一个角速度传感器及至少一个加速度计所组成，用于对移动标签载体进行追踪及定位；所述的终端影像拍摄设备的应用软件包含影像捕捉及识别技术，用于对移动标签载体进行追踪及定位。
[0072]具体来说，所述终端影像拍摄设备Al包含一个以上的各品牌数码相机(如图2所示)和/或各品牌的智能拍摄手机(如图3所示)和/或各品牌平板电脑和/或各品牌的影像拍摄产品；所述终端影像拍摄设备Al的本体上设置有电源及电源开关。
[0073]请一并参阅图4a和图4b，所述马达驱动载体BI至少有一组以上的马达驱动单元Mdl，该马达驱动单元Mdl与第一处理器CPUl电性连接；所述的马达驱动单元包含步进马达和/或伺服马达及相对应的齿轮所组成；另外，所述的马达驱动载体BI，包含了一个主结构体Bal与至少一个的活动结构体Ba2，两者之间用马达驱动单元Mdl连接；所述的马达驱动载体BI内部所拥有的各电子传感器及电源供应回路PWl与第一处理器CPUl可分为至少一个基板并电性连接；所述的马达驱动载体BI内部可以安装并支撑马达驱动单元Mdl及各电子部件基板，包含第一处理器CPUl基板；所述的马达驱动载体BI外壳垂直侧面上标识一纵向及横向的中心位置点G。该中心点G与终端影像拍摄设备云台Aal (如图3所示)及终端影像拍摄设备Al的镜头朝向同一方向并成一直线；所述的马达驱动载体BI外壳底部拥有一个公制螺栓，可与各类型影像拍摄设备脚架连接；所述的活动结构体Ba2可以用螺丝螺母和/或公制螺栓Ba3和/或卡榫安装固定至少一个的终端影像拍摄设备固定云台Aal和/或至少一个的终端影像拍摄设备Al ;所述的活动结构体Ba2可以支撑影像拍摄设备固定云台Aal和/或终端影像拍摄设备Al。所述的马达驱动载体BI上有电源插座及电源开关；电源供应部份可分由适配器供电方式和/或可充电式电池供电方式。
[0074]所述的移动标签载体Cl (如图5所示)由一个框架结构体所组成；框架结构体内部，可装置一种以上的电子传感器及麦克风及喇叭或蜂鸣片及一个电源供应回路与第二处理器CPU2可分为至少一个基板并电性连接；所述的各种电子传感器可包括惯性座标传感器和/或计步传感器和/或寻标传感器并与第二处理器电性连接；所述的框架结构体内部可以安装并支撑电源供应模组基板及各种电子传感器基板及各电子部件基板，包含第二处理器CPU2基板。所述的移动标签载体Cl电源供应部份为适配器供电方式和/或可充电式电池供电方式或钮扣电池供电方式。
[0075]进一步地，终端影像拍摄设备本身必须具备有RF射频发射接收器或可外挂RF射频发射接收器的连接端口 RFl，RF射频发射接收器的种类可以为wif1、NFC、自定义2.4G、自定义2.5G、Bluetooth、Zigbee等任何一种或一种以上可互相搭配连线使用的RF射频发射接收器。马达驱动载体及移动标签上也必须具备与终端影像拍摄设备本身相同频段的RF射频发射接收器RF2，并且可以在上述的三个载体之间进行通信连接，其中包括音频信号和或视频影像信号的连接。马达驱动载体及移动标签上除了拥有RF射频发射接收器RF2之外，另外也拥有光源发射接收器和超声波发射接收器Rl ;接收单元为常开状态，也就是说随时可以接收光源及超声波波源信号。
[0076]光源发射接收器的种类可以为红外线或激光或光电传感器。移动标签上除了拥有RF射频发射接收器RF3及光源发射接收器和超声波发射接收器(R2)之外，另外拥有至少一个的惯性座标传感器及麦克风及喇叭或蜂鸣片。惯性座标传感器为至少一个角速度传感器及至少一个加速度计传感器所组成。马达驱动载体及移动标签上设置多个按键或开关，按键及开关的种类包含了轻触开关及触摸感应式开关及触摸式屏幕。马达驱动载体及移动标签载体上，无论光源发射接收器及超声波发射接收器的发射或接收单元侧边分别有不透光和非穿透性材料，用于隔绝光源信号或超声波信号的发射或接收的角度阻隔设计；其设计方法也可以是凹陷式或突出式。终端影像拍摄设备本身如可装载应用软件(如智慧型手机的app软件)，则可以进行功能设置(例如:自动拍摄的间隔时间和录像的拍摄时间)，亦可依其人物表徵的影像捕捉及识别技术做为追踪定位的辅助座标依据。
[0077]所述RF射频发射接收器通过wif1、2.4G、2.5G、NFC、Bluetooth、Zigbee中的任意一种或多种方式与各载体之间建立通讯连接；并用于各载体之间的数据与命令的发送与接收，包括各种参数设定及拍摄快门触发指令及音频信号传输和/或视频影像的传输；同时依其RF射频信号强度进行信源方向计算，并根据信源的方向计算得出移动标签载体的座标值，再将座标值传递给第一处理器来驱动马达单元，并促使马达驱动载体的活动结构体中心位置点对准移动标签方向及位置；
[0078]所述光源发射接收器包含红外线和/或激光和/或光电传感器等；一组光源发射接收器包含至少一个的光源发射单元及至少一个的光源接收单元；
[0079]所述超声波发射接收器包含至少一个的超声波发射单元及至少一个的超声波接收单元，并电性连接；所述超声波发射接收器在马达驱动载体及移动标签载体之间的信号传输依其强度计算出移动标签载体的准确位置；并且信号传递时间差用于计算马达驱动载体及移动标签载体之间的距离；
[0080]所述的惯性座标传感器由至少一个的角速度传感器及至少一个的加速度计所组成；所述惯性座标传感器经测得移动标签的运动所得参数，经由第二处理器处理后，通过RF射频发射接收器传送到马达驱动载体上第一处理器处理。
[0081]所述的终端影像拍摄设备的应用软件包含影像捕捉及识别技术，用于对移动标签载体进行追踪及定位及各项参数设定；其中的各项参数设定包括自动静态拍摄时的每次拍摄间隔时间设定及自动录像的录像时间和每次录像间隔时间的设定。
[0082]所述的自动影像拍摄包含静态拍摄及动态拍摄；其中自动静像拍摄是依其预设的间隔时间连续进行拍摄；自动动态拍摄则依其预设的间隔时间及录像时间连续进行拍摄。
[0083]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述光源发射接收器和/或超声波发射接收器的发射及接收单元各设置于至少一个副板并安装在移动标签载体及马达驱动载体的外壳上；各自的发射及接收单元与各自的发射接收器及处理器电性连接；
[0084]所述光源发射接收器及超声波发射接收器的接收单元侧边分别有不透光和/或非穿透性材料，用于隔绝光源或超声波信号发射及进入接收单元的角度阻隔设计和/或运用光源信号ID做为移动标签的方向及定位计算基准。
[0085]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述马达驱动载体的马达驱动是由第一处理器将所获取的座标讯号转成电信号来驱动马达，促使马达载体的活动结构体中心位置点对准移动标签方向；
[0086]马达驱动载体在驱动一个以上的活动结构体时，进行左右水平旋转和/或上下垂直旋转和/或上、下、左、右、前进.后退的移动动作，其马达的驱动动作由马达驱动载体上的第一处理器控制。
[0087]优选地，所述的自动影像拍摄系统，其中，所述马达驱动载体上有至少一个的按键和/或开关和/或触摸式感应器和/或触摸屏幕；并与第一处理器电性连接；并透过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器，对移动标签载体及影像拍摄设备上的各项功能操进行摇控操作，其中的摇控操作包括影像拍摄触发指令；其它按键开关包括:
[0088]一个可调终端影像拍摄设备软件控制或马达驱动载体控制的选项开关；
[0089]一组可调自动拍摄间隔时间或录像时间的选项开关；
[0090]一组可调拍照或录像的选项开关；
[0091]所述移动标签载体上设有至少一个的按键和/或开关和/或触摸式感应器和/或触摸屏并与第二处理器电性连接；且透过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器，对马达驱动载体及影像拍摄设备上的各项功能进行摇控操作，其中的摇控操作包括影像拍摄触发指令。
[0092]本发发明还提供了一种自动影像拍摄系统的实现方法，如图6所示，所述方法包括以下步骤:
[0093]S100、移动标签载体开始移动时，惯性座标传感器及终端影像拍摄设备的影像捕捉及识别软件追踪开始运行，并将角速度传感器及加速度计的参数陆续提供给第二处理器进行计算处理，第二处理器再将座标讯息经由双方的RF射频发射接收器传递到马达驱动载体的第一处理器；并终端影像拍摄设备上的追踪参数亦由终端影像拍摄设备的RF射频发射接收器传递到马达驱动载体的第一处理器上进行比对处理；
[0094]S200、马达驱动载体的RF射频发射接收器接收到座标讯息后传递给第一处理器进行运算并比对追踪参数及RF信源的强度，并计算出移动标签载体的准确座标的座标信号，然后再将座标信号转成电信号来驱动马达单元，让活动结构体的中心点及终端影像拍摄设备的镜头转向并对准移动标签的方向，并开始计时进行自动拍摄动作或等待手动摇控拍摄；
[0095]S300、移动标签载体移动后，惯性座标传感器计算出移动标签载体与马达驱动载体的距离已超出一设定值时，由马达驱动载体发射超声波及光源信号并比对RF射频的接收的时间差，确认两者是否已超出设定值，如果确定已超出设定值，则停用终端影像拍摄设备的软件追踪参数，从而避免因距离过远造成无法追踪目标，其座标值反而容易产生更大的误差值；反之，当距离小于设定值则再度启用该软件的追踪参数。
[0096]需要注意的是，在上述的距离确认过程中，其光源信号及超声波讯号的准确座标值，亦做为惯性座标传感器的修正座标值，第二处理器与此同时进行惯性座标传感器误差值的修正。在上述的距离确认过程中，因障碍物等问题，造成移动标签载体Cl及马达驱动载体BI，两者相互之间得都无法取得光源信号及超声波信号时，则继续使用原惯性座标传感器及终端影像拍摄设备软件的追踪参数做为标准座标值来驱动马达，直到再次接收到光源信号和/或超声波信号时再进行误差值的修正。惯性座标传感器未侦测到变化时则表示移动标签载体并未移动。
[0097]在所述拍摄之中，还包括:
[0098]音频信号的传输，其利用RF射频发射接收器及移动标签载体上的麦克风及喇叭进行语音通话，亦做为播放音乐的音频信号传输。
[0099]在所述拍摄之前，还包括:
[0100]如图7和图8所示，利用马达驱动载体BI上的公制螺栓，将终端影像拍摄设备Al固定于马达驱动载体BI的活动结构体上或将终端影像拍摄设备Al固定于的终端影像拍摄设备云台Aal上。终端影像拍摄设备Al、马达驱动载体BI和移动标签载体Cl分别启动电源。马达驱动载体BI与终端影像拍摄设备Al运用RF射频wif1、NFC,2.4G、2.5G、Bluetooth、Zigbee中的任意一种或一种以上可行方法进行信号配对连接。马达驱动载体BI与移动标签载体Cl运用RF射频wif1、NFC,2.4G、2.5G、Bluetooth, Zigbee中的任意一种或一种以上可行方法进行信号配对连接。终端影像拍摄设备Al如有应用软件可进行设定，则可进行拍照或录像及自动拍照间隔时间或摄影时间等设定；如无应用软件可进行自动拍摄设定，则可对马达驱动载BI上的开关选项，进行设定为由马达驱动载体控制并可设定拍照或录像及自动拍摄间隔及录像时间。移动标签载体Cl使用前可先在马达驱动载体BI前方晃动至使光源发射接收器及超声波发射器的信号让两个载体产生信号连接，或使用RF射频的NFC近场通讯协议进行信号连接，并促使各座标资料归零，其中包括惯性座标传感器及终端影像拍摄设备应用软件的座标值归零；归零动作完成后则由一指示灯及声音提示。完成归零的移动标签载体Cl可由成人或小孩或动物或物品携带。
[0101]下面通过三种拍摄模式来说明上述自动影像拍摄系统是如何工作的:
[0102](I)自动拍摄模式:
[0103]终端影像拍摄设备软件计时器的自动拍照间隔时间届满时，则运用RF射频发射接收器将届时讯息提供给马达驱动载体。或马达驱动载体第一处理器的计时器在自动拍照间隔时间届满时，马达驱动载体接收到届时讯息时，立即发射光源信号及超声波信号并同时运用RF射频发射接收器传递届时信息给移动标签载体。移动标签载体接收到届时信息后立即发射光源及超声波并将接收到的马达驱动载体的光源信号及超声波信号，运用第二处理器计算出方位座标及距离。移动标签载体再将计算得出的座标方位及距离讯息以RF射频发射接收器传递给马达驱动载体。马达驱动载体接收到移动标签载体的座标方位及距离讯息后比对本身接收到移动标签载体所发射的光源信号及超声波信号后，进行准确的移动标签载体座标计算，并转成电信号驱动马达单元将活动结构体(Ba2)的中心点对准移动标签载体，完成定位后第一处理器运用RF射频发射接收器传递定位完成讯息给终端影像拍摄设备进行影像拍摄动作并完成拍摄动作；同时第一处理器亦将定位完成讯息传递给移动标签载体，命令其停止发射光源信号及超声波信号，以节省电源；惯性座标传感器则继续运行并传递新座标参数；马达驱动载体亦同时停止发射光源信号及超声波信号并继续追踪移动标签载体及等待下次拍摄指令，依此循环。移动标签载体在接收到马达驱动载体的定位完成讯息后同时将惯性座标传感器所累积的参数进行误差修正，并开始重新计算移动参数并将新参数陆续传送给第二处理器，直到再次接收到马达驱动载体的新指令，依此循环进行。马达驱动载体及移动标签载体在收到届时信息后，无法接收到光源信号及超声波信号时，即表示两者之间有阻挡物存在，此时第一处理器将以RF射频发射接收器的信号强度及惯性座标传感器的参数值和/或终端影像拍摄设备的应用软件追踪参数值做为定位及距离的标准座标值，并转成电信号用于驱动马达单元。
[0104](2)手动拍摄模式:
[0105]无论自动拍摄间隔时间是否届满，经触动移动标签载体上的拍摄按键时，第二处理器立即发射光源信号及超声波信号，同时第二处理器连同惯性座标传感器的参数及触发拍摄命令，利用RF射频发射接收器一并传递给马达驱动载体。马达驱动载体的RF射频发射接收器接收到移动标签载体的拍摄触指令后立即核对及计算接收到的座标参数并驱动马达单元，让终端影像拍摄设备镜头对准移动标签载体方向；同时由第一处理器透过RF射频发射接收器将拍摄命令传达给终端影像拍摄设备。终端影像拍摄设备于接收到马达驱动载体的RF射频发射接收器的触发拍摄指令后立即进行影像拍摄触发并完成影像拍摄作业。
[0106](3)录像拍摄模式:
[0107]录像拍摄方式与自动及手动拍摄方式过程雷同。录像拍摄可由移动标签载体上的停止拍摄按键进行手动停止拍摄指令。录像拍摄时间及间隔时间可由终端影像拍摄设备的软件或马达驱动载体上的按键和/或开关进行设定。
[0108]应当理解的是，以上所详述的实施范例说明，本发明是以RF射频做为各载体之间的主要通讯方式，并可做为追踪定位的辅助方法；光源发射接收器及超声波发射接收器则为主要追踪定位的标准座标依据及距离座标依距；惯性座标传感器的座标值，在各载体之间因障碍物等因素，造成无法接收光源发射接收器及超声波发射接收器的信号时，其做为主要追踪定位的标准座标依据，但当光源发射接收器及超声波发射接收器可以正常接收信号时，则惯性座标传感器的座标值，只用于辅助定位用途，终端影像拍摄设备的软件追踪参数在近距离情况下，亦做为主要定位用途，但在远距离的情况下其参数值则是暂停使用的。
[0109]综上所述，本发明提供了一种自动影像拍摄系统及其实现方法，基于RF射频的发射接收器信号及光源发射接收器的信号或超声波发射接收器的信号及利用惯性座标传感器的参数及终端影像拍摄设备的应用软件修正值等的综合技术，再经过处理器进行运算分析处理后，将运算值转换为电信号来驱动马达，促使影像拍摄设备在有效范围内无论是室内或室外，均可精准追踪及定位移动标签的位置，并对移动标签的准确方位进行摇控影像拍摄或利用终端影像拍摄设备的软件来引导处理器命令终端影像拍摄设备按照设定的间隔时间进行自动影像拍摄。
[0110]应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。至于本公开的所示图表并非依照实际产品的尺寸及形状绘制，仅用于配合本说明所绘制使用的图表，因此本公开的图表非用于限制本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种自动影像拍摄系统，其特征在于，包括:至少一个的终端影像拍摄设备、至少一个的马达驱动载体和至少一个的移动标签载体； 通过对移动标签载体进行追踪及定位，从而对移动标签载体进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄。
2.根据权利要求1所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，运用RF射频发射接收器、光源发射接收器、超声波发射接收器、惯性座标传感器或终端影像拍摄设备的应用软件中的任意一种或一种以上的综合技术对移动标签载体进彳丁追踪及定位，进而对移动标签载体进行自动影像拍摄和/或摇控拍摄； 其中，所述的RF射频发射接收器包含wif1、2.4G、2.5G、NFC、Bluetooth或Zigbee中的任意一种或一种以上的方式与各载体之间建立通信连接，并依其信号源方向对移动标签载体进行追踪及定位；亦利用RF射频发射接收器信号进行音频信号和/或视频影像信号在各载体之间的传输； 所述的光源发射接收器包含红外线和/或激光和/或光电传感器，并对移动标签载体进行追踪及定位； 所述的超声波发射接收器包含直接获取超声波信号和/或超声波反射信号，用于对移动标签载体进行追踪及定位并根据信号时间差进行距离测定； 所述的惯性座标传感器包含至少一个角速度传感器及至少一个加速度计所组成，用于对移动标签载体进行追踪及定位； 所述的终端影像拍摄设备的应用软件包含影像捕捉及识别技术，用于对移动标签载体进行追踪及定位及各项参数设定；其中的参数设定包括自动静态拍摄时的每次拍摄间隔时间设定及自动录像的录像时间和每次录像间隔时间的设定。 所述的自动影像拍摄包含静态拍摄及动态拍摄；其中自动静像拍摄是依其预设的间隔时间进行连续性的循环拍摄；自动动态拍摄则依其预设的间隔时间及录像时间进行连续性的循环拍摄。
3.根据权利要求1所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述马达驱动载体至少有一组以上的马达驱动单元和第一处理器，所述马达驱动单元与第一处理器电性连接；所述马达驱动单元进一步包含步进马达和/或伺服马达及相对应的齿轮； 所述马达驱动载体还包含了一主结构体与至少一个的活动结构体，主结构体与活动结构体之间用马达驱动单元连接；所述活动结构体用螺丝螺母和/或公制螺栓和/或卡榫安装固定至少一个的终端影像拍摄设备固定云台和/或至少一个的终端影像拍摄设备； 所述马达驱动载体内部设置有一基板，其上设置有各电子传感器及电源供应回路与第一处理器； 所述的马达驱动载体的外壳垂直侧面上标识一纵向及横向的中心位置点，所述中心点与终端影像拍摄设备云台及终端影像拍摄设备的镜头朝向同一方向并成一直线；外壳底部有一公制螺栓，用于与各类型影像拍摄设备脚架连接； 马达驱动载体上设置有有电源插座及电源开关；其电源供应部份分由适配器供电方式和/或可充电式电池供电方式。
4.根据权利要求1或2所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述终端影像拍摄设备包括至少一组RF射频发射接收器以及电源，所述RF射频发射接收器与电源电性连接； 所述马达驱动载体上至少有一组的RF射频发射接收器和/或至少有一组的光源发射接收器和/或至少有一组的超声波发射接收器及电源，并电性连接； 所述的移动标签载体上至少有一组的RF射频发射接收器和/或至少有一组的光源发射接收器和/或至少有一组的超声波发射接收器和/或至少有一个的惯性座标传感器及麦克风及喇叭和/或蜂鸣片及电源，并电性连接。
5.根据权利要求1所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述移动标签载体由一个框架结构体所组成；框架结构体内部装置至少一种的电子传感器及麦克风及喇叭和/或蜂鸣片及一个电源供应回路，并电性连接； 其中，所述电子传感器包括惯性座标传感器和/或计步传感器和/或位移传感器和/或寻标传感器和/或温度传感器； 其中，所述麦克风及喇叭和/或蜂鸣片搭配RF射频发射接收器的音频信号传输和/或视频影像信号，进行语音通话和/或播放音乐； 所述框架结构体内部安装并支撑电源供应模组基板及各种电子传感器基板及各电子部件基板； 所述移动标签载体还包括一电源供应部份，其为适配器供电方式和/或可充电式电池供电方式或钮扣电池供电方式。
6.根据权利要求3所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述RF射频发射接收器包含发射及接收天线并电性连接； 所述RF射频发射接收器用于各载体之间的数据与命令的发送与接收，包括各种参数设定及拍摄快门触发指令及音频信号传输和/或视频影像信号的传输；同时依其RF射频信号强度进行信源方向计算，并根据信源的方向计算得出移动标签载体的座标值，再将座标值传递给第一处理器来驱动马达单元，并促使马达驱动载体的活动结构体中心位置点对准移动标签方向及位置； 所述一组光源发射接收器包含至少一个的光源发射单元及至少一个的光源接收单元，并电性连接； 所述超声波发射接收器包含至少一个的超声波发射单元及至少一个的超声波接收单元，并电性连接；所述超声波发射接收器在马达驱动载体及移动标签载体之间的信号传输依其强度计算出移动标签载体的准确位置；并依信号传递时间差用于计算马达驱动载体及移动标签载体之间的距离； 所述惯性座标传感器经测得移动标签的运动所得参数，经由第二处理器处理后，通过RF射频发射接收器传送到马达驱动载体上第一处理器处理。
7.根据权利要求3所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述光源发射接收器和/或超声波发射接收器的发射及接收单元各设置于至少一个副板并安装在移动标签载体及马达驱动载体的外壳上；各自的发射及接收单元与各自的发射接收器及处理器电性连接； 所述光源发射接收器及超声波发射接收器的接收单元侧边分别有不透光和/或非穿透性材料，用于隔绝光源或超声波信号发射及进入接收单元的角度阻隔设计和/或运用光源信号ID及RFID做为移动标签的方向及定位计算基准。
8.根据权利要求3所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述马达驱动载体的马达驱动是由第一处理器将所获取的座标迅号转成电信号来驱动马达，促使马达载体的活动结构体中心位置点对准移动标签方向； 马达驱动载体在驱动一个以上的活动结构体时，进行左右水平旋转和/或上下垂直旋转和/或上、下和/或左、右和/或前进及后退的移动动作，其马达的驱动动作由马达驱动载体上的第一处理器控制。
9.根据权利要求3所述的自动影像拍摄系统，其特征在于，所述马达驱动载体上有至少一个的按键和/或开关和/或触摸式感应器和/或触摸屏幕；并与第一处理器电性连接；并透过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器，对移动标签载体及影像拍摄设备上的各项功能操进行摇控操作，其中的摇控操作包括影像拍摄触发指令；其它按键开关包括: 一个可调终端影像拍摄设备软件控制或马达驱动载体控制的选项开关； 一组可调自动拍摄间隔时间或录像时间的选项开关； 一组可调拍照或录像的选项开关； 所述移动标签载体上至少有一个的按键和/或开关和/或触摸式感应器和/或触摸屏并与第二处理器电性连接；且透过RF射频发射接收器和/或光源发射接收器，对马达驱动载体及影像拍摄设备上的各项功能进行摇控操作，其中的摇控操作包括影像拍摄触发指令及语音通话和/或播放音乐指令。
10.一种权利要求1所述的自动影像拍摄系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: . 50、移动标签载体使用前先在马达驱动载体前方晃动，至使光源发射接收器及超声波发射器的信号让两个载体产生信号连接，或使用RF射频的NFC近场通讯协议进行信号传输，并促使各座标资料归零；. 51、移动标签载体开始移动时，惯性座标传感器及终端影像拍摄设备的应用软件追踪开始运行；移动标签载体上的角速度传感器及加速度计的参数陆续提供给第二处理器进行计算处理，第二处理器再将座标讯息经由双方的RF射频发射接收器传递到马达驱动载体的第一处理器；终端影像拍摄设备上的影像捕捉及识别软件追踪参数亦由终端影像拍摄设备的RF射频发射接收器传递到马达驱动载体的第一处理器上进行比对处理； .52、马达驱动载体的RF射频发射接收器接收到座标讯息后传递给第一处理器进行运算并比对追踪参数及RF信源的强度，并计算出移动标签载体的准确座标的座标信号，然后再将座标信号转成电信号来驱动马达单元，让活动结构体的中心点及终端影像拍摄设备的镜头转向并对准移动标签的方向，并开始计时进行自动拍摄动作或等待手动摇控拍摄； . 53、移动标签载体移动后，惯性座标传感器计算出移动标签载体与马达驱动载体的距离已超出一设定值时，由马达驱动载体发射超声波及光源信号并比对RF射频的接收的时间差，确认两者是否已超出设定值，如果确定已超出预设值，则停用软件追踪参数，从而避免因距离过远造成无法追踪目标，其座标值反而容易产生误差值；反之，当距离小于预设值则再度启用软件追踪参数。
【文档编号】H04N5/225GK104486536SQ201410344786
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】洪安瞬 申请人:吴莉