一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台，包括用检测并控制手持云台系统用的手持云台中央控制器，所述手持云台系统包括俯仰角调节模块、横滚角调节模块、水平方位调节模块和惯性测试单元，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元信号传输，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元间通过Wifi或者zigbee无线模块传输信号。本实用新型采用三轴可调节方案，调节摄像单元的俯仰轴、横滚轴、水平方位轴，可实现拍摄要求高的场景及运动目标的拍摄，结构简单，自动完成图像跟踪，拍摄更稳。
【专利说明】
一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台
技术领域
[0001]本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台。
【背景技术】
[0002]当前日常生活和新闻采访中，很多人借用自拍杆进行辅助拍摄，常用的自拍杆只是人类肢体的简单延伸，对拍摄效果没有明显的改善作用，对拍摄要求高的场景及运动目标的拍摄，靠人类手眼协调的跟踪拍摄几乎不可能实现。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用三轴可调节方案，调节摄像单元的俯仰轴、横滚轴、水平方位轴，可实现拍摄要求高的场景及运动目标的拍摄，结构简单，自动完成图像跟踪，拍摄更稳的带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台，包括用检测并控制手持云台系统用的手持云台中央控制器，所述手持云台系统包括俯仰角调节模块、横滚角调节模块、水平方位调节模块和惯性测试单元，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元信号传输，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元间通过Wifi或者zigbee无线模块传输信号；
[0005]所述俯仰角调节模块包括一俯仰角调节单元、一俯仰角电机驱动单元、第一磁编码器和第一电机，第一电机通过俯仰角电机驱动单元驱动，第一编码器的反馈信号传输给俯仰角调节单元，摄像单元的俯仰角通过第一电机控制；
[0006]所述横滚角调节模块包括横滚角调节单元、一横滚角电机驱动单元、第二磁编码器和第二电机，第二电机通过横滚角电机驱动单元驱动，第二编码器的反馈信号传输给横滚角调节单元，摄像单元的横滚角通过第二电机控制；
[0007]所述水平方位调节模块包括水平方位调节单元、一水平方位电机驱动单元、第三磁编码器和第三电机，所述第三电机通过水平方位电机驱动单元驱动，第三编码器的反馈信号传输给水平方位调节单元，摄像单元的水平方位通过第三电机控制。
[0008]作为优选的技术方案，所述惯性测试单元包括陀螺仪和加速度计，所述括陀螺仪和加速度计的输出端接手持云台中央控制器的输入端。
[0009]作为优选的技术方案，所述摄像单元为相机或者智能手机，摄像单元内置图像跟踪单元
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用三轴可调节方案，调节摄像单元的俯仰轴、横滚轴、水平方位轴，可实现拍摄要求高的场景及运动目标的拍摄，结构简单，自动完成图像跟踪，拍摄更稳。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型的系统方框图；
[0013]图2为本实用新型的流程图。
【具体实施方式】
[0014]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0015]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0016]如图1所示，本实用新型的一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台，包括用检测并控制手持云台系统用的手持云台中央控制器，所述手持云台系统包括俯仰角调节模块、横滚角调节模块、水平方位调节模块和惯性测试单元，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元信号传输，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元间通过Wifi或者zigbee无线模块传输信号；
[0017]所述俯仰角调节模块包括一俯仰角调节单元、一俯仰角电机驱动单元、第一磁编码器和第一电机，第一电机通过俯仰角电机驱动单元驱动，第一编码器的反馈信号传输给俯仰角调节单元，摄像单元的俯仰角通过第一电机控制;俯仰角调节单元用于控制第一电机的转动速度和转角，以调节摄像单元(定制相机、普通智能手机等)的俯仰角；
[0018]所述横滚角调节模块包括横滚角调节单元、一横滚角电机驱动单元、第二磁编码器和第二电机，第二电机通过横滚角电机驱动单元驱动，第二编码器的反馈信号传输给横滚角调节单元，摄像单元的横滚角通过第二电机控制，横滚角调节单元用于控制第二电机的转动速度和转角，以调节所述摄像单元(定制相机、普通智能手机等)的横滚角。
[0019]所述水平方位调节模块包括水平方位调节单元、一水平方位电机驱动单元、第三磁编码器和第三电机，所述第三电机通过水平方位电机驱动单元驱动，第三编码器的反馈信号传输给水平方位调节单元，摄像单元的水平方位通过第三电机控制，水平方位调节单元用于控制第三电机的转动速度和转角，以调节所述摄像单元(定制相机、普通智能手机等)的水平方位。
[0020]其中，惯性测试单元包括陀螺仪和加速度计，所述括陀螺仪和加速度计的输出端接手持云台中央控制器的输入端，姿态稳定是依靠手持云台系统的陀螺仪、加速度计和沿三个正交轴旋转的电机实现的，这三轴分别是俯仰轴、横滚轴和水平方位轴。用户可以根据不同的需求可选择俯仰轴、横滚轴或者水平方位轴来组成不同的自动跟踪和三轴自稳定调
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[0021]摄像单元为相机或者智能手机，摄像单元内置图像跟踪单元，能够进行目标物体的自动跟踪，并将跟踪结果通过蓝牙(Wif1、zigbee及相近无线通信技术)方式发送给手持云台中央控制器，手持云台中央控制器负责采集陀螺、加速度计的信号，并和图像跟踪的结果进行融合，进行随动控制调节。
[0022]摄像单元(定制相机、普通智能手机等)借助蓝牙(Wif1、zigbee及相近无线通信技术)等无线技术将自身捕获图像并经过特征提取、比对加工后的结果信息上传给手持云台中央控制器。
[0023]操作方法如下:
[0024]如图2所示，
[0025](I)系统初始化；
[0026](2)在屏幕上选择目标物体并启动跟踪程序；
[0027](3)获取图像并提取目标特征值；
[0028](4)和上一帧图像比对，获取目标移动坐标值；
[0029](5)无效数据处理；
[0030](6)EKF 滤波；
[0031](7)运动检测；
[0032](8)将移动的平面坐标值换算为角度值并通过蓝牙(Wif 1、zigbee及相近无线通信技术)无线通讯传输给手持云台中央控制器；
[0033](9)和陀螺加速度计数据融合，得到控制调节参量300;
[0034](10)手持云台中央控制器根据(接受到的，删除)调节参量300对俯仰角调节单元、横滚角调节单元、水平方位角调节单元发出指令(达到，删除)调整手持云台姿态，实时跟踪目标。
[0035]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用三轴可调节方案，调节摄像单元的俯仰轴、横滚轴、水平方位轴，可实现拍摄要求高的场景及运动目标的拍摄，结构简单，自动完成图像跟踪，拍摄更稳。
[0036]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台，其特征在于:包括用检测并控制手持云台系统用的手持云台中央控制器，所述手持云台系统包括俯仰角调节模块、横滚角调节模块、水平方位调节模块和惯性测试单元，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元信号传输，所述手持云台系统与外接匹配使用的摄像单元间通过Wifi或者zigbee无线模块传输信号； 所述俯仰角调节模块包括一俯仰角调节单元、一俯仰角电机驱动单元、第一磁编码器和第一电机，第一电机通过俯仰角电机驱动单元驱动，第一编码器的反馈信号传输给俯仰角调节单元，摄像单元的俯仰角通过第一电机控制； 所述横滚角调节模块包括横滚角调节单元、一横滚角电机驱动单元、第二磁编码器和第二电机，第二电机通过横滚角电机驱动单元驱动，第二编码器的反馈信号传输给横滚角调节单元，摄像单元的横滚角通过第二电机控制； 所述水平方位调节模块包括水平方位调节单元、一水平方位电机驱动单元、第三磁编码器和第三电机，所述第三电机通过水平方位电机驱动单元驱动，第三编码器的反馈信号传输给水平方位调节单元，摄像单元的水平方位通过第三电机控制。2.根据权利要求1所述的带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台，其特征在于:所述惯性测试单元包括陀螺仪和加速度计，所述括陀螺仪和加速度计的输出端接手持云台中央控制器的输入端。3.根据权利要求1所述的带自动视觉跟踪的自稳定手持拍照摄像云台，其特征在于:所述摄像单元为相机或者智能手机，摄像单元内置图像跟踪单元。
【文档编号】H04N5/232GK205610783SQ201620396669
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】刘国良, 李承军, 周志勇, 解先礼
【申请人】深圳火星探索科技有限公司