专利名称：一种具有图像锁定跟踪功能的智能视频会议专用摄像机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视频会议专用摄像机，尤其是涉及一种具有图像锁定跟踪功 能的智能视频会议专用摄像机。
背景技术：
视频会议专用摄像机一般由CCD摄像机、控制平台、各功能模块电路板及壳体等 几个部分组成。CCD摄像机用于图像的采集；控制平台实现对CCD摄像机的水平和垂直方 向的转动运动控制；电路板包括电机驱动模块、电源模块、视频信号输入输出模块及其他一 些功能模块，实现视频会议摄像机的常用功能。视频会议专用摄像机常常用于网络教学、视 频会议等室内场所，通过配合其它影像传播设备通过网络视频实现不同地点之间的实时沟 通。但现有的视频会议专用摄像机往往结构和功能都比较简单，运动性能不理想，并且不具 备图像锁定跟踪功能，不能实现高的平稳性和智能化，给用户使用带来的不小的麻烦。
发明内容为了解决现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种具有图 像锁定跟踪功能的智能视频会议专用摄像机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型是运动主轴通过上下主轴轴承安装在底座的中心孔位置，U形主支架 固定安装在运动主轴法兰面上，CCD摄像头安装在镜头支架上，镜头支架两端用镜头架轴承 安装在U形主支架上，水平电机和垂直电机分别安装在U形主支架的两侧，垂直大带轮安 装在镜头支架的一侧，垂直大带轮通过垂直同步带与安装在垂直电机轴上的垂直小带轮连 接，水平大带轮固定安装在底座中心位置上，水平大带轮通过水平同步带与安装在水平电 机轴上的水平小带轮连接，带动U形主支架水平转动，主板安装在底座内部，运动控制板安 装在底座上部，并且主板和运动控制板的信号数据通过导线相连。还在底座的前部中心的 位置安装有一个固定摄像头，在所述主板上增加了 A/D采样芯片和DSP图像处理芯片，将固 定摄像头采集的视频数据依次经过主板上的A/D采样芯片和DSP图像处理芯片，进而控制 CXD摄像头的转动和光学运动。所述的底座上表面同一圆周等距设有定位遮挡片，同时在底座正后方的位置同心 设有一块定位遮光片，所述的运动控制板上安装有两个光电开关，运动控制板上的两个光 电开关能与底座上两个圆周的遮光遮挡片相配合；所述的垂直大带轮相对的镜头支架侧面上设有定位遮光片，其中在-30° 90° 的转动范围内等距布置，并在同心的位置设有一块定位遮光片，在所述U形主支架侧面安 装一块垂直小电路板，垂直小电路板上的两个光电开关能与镜头支架上两个圆周的遮光遮 挡片相配合。本实用新型具有的有益效果是本实用新型改善了视频会议专用摄像机的运动性能，很运转更加平稳，定位更加准确，同时增加了智能锁定跟踪功能，有效的解决了目前市场上视频会议专用摄像机结构 简单，功能不完善的缺点，尤其是图像锁定跟踪功能的实现极大方便了用户的使用。
图1是本实用新型的外观正面示意图。图2是本实用新型的外观侧面示意图。图3是本实用新型的内部结构示意图。图4是本实用新型的底座定位遮挡片结构示意图。图5是本实用新型的镜头支架定位遮挡片结构示意图。图6是本实用新型的锁定跟踪功能模块框图。图7是本实用新型的锁定跟踪功能模块流程示意图。图中1.底座，2.外壳，3.镜头壳，4.固定摄像头，5. U形主支架，6.镜头支架， 7. C⑶摄像头，8.垂直大带轮，9.垂直同步带，10.垂直电机，11.垂直小带轮，12.运动控制 板，13.运动主轴，14.主轴轴承，15.主轴挡圈，16.主板，17.水平大带轮，18.水平同步带， 19.水平小带轮，20.水平电机，21.底座盖，22.镜头架轴承，23.镜头架轴承挡圈，24.垂直 小电路板，25. A/D采样芯片，26. DSP图像处理芯片。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1和图2所示，本实用新型从外观上看包括底座1，外壳2和镜头壳3三个部 分。在底座1的前部正中心的位置安装有一个固定摄像头4，用来对观测环境进行图像摄 取，进而实现图像锁定跟踪功能。如图3、图6所示，运动主轴13通过上下主轴轴承14安装在底座1的中心孔位置， 15为主轴挡圈，U形主支架5固定安装在运动主轴13法兰面上，CXD摄像头7安装在镜头 支架6上，镜头支架6两端用镜头架轴承22安装在U形主支架5上，23为镜头架轴承挡圈， 水平电机20和垂直电机10分别安装在U形主支架5的两侧，垂直大带轮8安装在镜头支 架6的一侧，垂直大带轮8通过垂直同步带9与安装在垂直电机10轴上的垂直小带轮11 连接，水平大带轮17固定安装在底座1中心位置上，水平大带轮17通过水平同步带18与 安装在水平电机20轴上的水平小带轮19连接，带动U形主支架6水平转动，主板16安装 在底座1内部，运动控制板12安装在底座1上部，21为底座盖，并且主板16和运动控制板 12的信号数据通过导线相连；在底座1的前部中心的位置安装有一个固定摄像头4，在所述 主板16上增加了 A/D采样芯片25和DSP图像处理芯片26，将固定摄像头4采集的视频数 据依次经过主板16上的A/D采样芯片25和DSP图像处理芯片26，进而控制CXD摄像头7 的转动和光学运动。A/D采样芯片和DSP图像处理芯片均可在市场选购。本实用新型的CXD摄像头7能完成360°的整周水平连续运动和相对于水平 面-30° 90°的120°的俯仰运动。本实用新型采用双电机上部安装方案，这样设计的好处有三个一、使主支架5上 的质量分布对称均勻，减小运动主轴13所受力矩，保证运动平稳性；二、使运动控制板12和 主板16隔离，减少电机驱动对主板16的干扰，有效提高机器性能；三、结构设计更紧凑，为以后功能扩展提供基础。本实用新型设计的定位遮挡片用来准确确定转动的位置。如图3、图4所示，所述的底座1上表面同一圆周等距设有定位遮挡片，同时在底座 1正后方的位置同心设有一块定位遮光片，所述的运动控制板12上安装有两个光电开关， 运动控制板12上的两个光电开关能与底座1上两个圆周的定位遮光片相配合。从而实现 水平方向上的位置判断，其中，单独的一块定位遮光片用来确定底座1正后方的位置，整周 的定位遮光片用来确定水平转动方向上的任意角度位置。如图3、图5所示，所述的垂直大带轮8相对的镜头支架6侧面上设有定位遮光片， 其中在-30° 90°的转动范围内等距布置，并在同心的位置设有一块定位遮光片，在所 述U形主支架5侧面安装一块垂直小电路板24，垂直小电路板24上的两个光电开关能与镜 头支架6上两个圆周的定位遮光片相配合。从而实现垂直方向上的位置判断，其中，单独的 一块定位遮光片用来确定CCD摄像头7转动到最上方的极限位置，等距分布的定位遮光片 用来确定垂直转动方向上的任意角度位置。如图6和图7所示，本实用新型图像锁定跟踪功能模块的流程为在视频会议专用 摄像机完成上电初始化之后，由固定摄像头4连续不断的采集固定区域的视频数据，然后 依次经过A/D采样芯片25和DSP图像处理芯片26对视频数据序列经行分析处理，若未找 到目标则返回到图像采集部分继续运行工作，如果找到目标后则通过主板16及运动控制 板12控制CCD摄像头7的转动和光学运动，实现视频会议专用摄像机的实时智能锁定跟踪 功能。本实用新型在具体工作时，配合其他网络影像设备，便可很好的实现视频会议、视 频教学等具体事宜。在通电之后，便由本实用新型具有图像锁定跟踪功能的智能视频会议 专用摄像机负责视频的摄取，可灵活控制镜头的转动及拉伸等基本操作；同时当打开图像 锁定跟踪功能后，便可对所设定的目标实现智能的锁定跟踪功能，很好的完成用户的各种 要求。
权利要求一种具有图像锁定跟踪功能的智能视频会议专用摄像机，运动主轴(13)通过上下主轴轴承(14)安装在底座(1)的中心孔位置，U形主支架(5)固定安装在运动主轴(13)法兰面上，CCD摄像头(7)安装在镜头支架(6)上，镜头支架(6)两端用镜头架轴承(22)安装在U形主支架(5)上，水平电机(20)和垂直电机(10)分别安装在U形主支架(5)的两侧，垂直大带轮(8)安装在镜头支架(6)的一侧，垂直大带轮(8)通过垂直同步带(9)与安装在垂直电机(10)轴上的垂直小带轮(11)连接，水平大带轮(17)固定安装在底座(1)中心位置上，水平大带轮(17)通过水平同步带(18)与安装在水平电机(20)轴上的水平小带轮(19)连接，带动U形主支架(6)水平转动，主板(16)安装在底座(1)内部，运动控制板(12)安装在底座(1)上部，并且主板(16)和运动控制板(12)的信号数据通过导线相连；其特征在于在底座(1)的前部中心的位置安装有一个固定摄像头(4)，在所述主板(16)上增加了A/D采样芯片(25)和DSP图像处理芯片(26)，将固定摄像头(4)采集的视频数据依次经过主板(16)上的A/D采样芯片(25)和DSP图像处理芯片(26)，进而控制CCD摄像头(7)的转动和光学运动。
2.根据权利要求1所述的一种具有图像锁定跟踪功能的智能视频会议专用摄像机，其 特征在于所述的底座(1)上表面同一圆周等距设有定位遮光片，同时在底座(1)正后方的 位置同心设有一块定位遮光片，所述的运动控制板(12)上安装有两个光电开关，运动控制 板(12)上的两个光电开关能与底座(1)上两个圆周的定位遮光片相配合。
3.根据权利要求1所述的一种具有图像锁定跟踪功能的智能视频会议专用摄像机， 其特征在于所述的垂直大带轮(8)相对的镜头支架(6)侧面上设有定位遮光片，其中 在-30° 90°的转动范围内等距布置，并在同心的位置设有一块定位遮光片，在所述U形 主支架(5)侧面安装一块垂直小电路板(24)，垂直小电路板(24)上的两个光电开关能与镜 头支架(6)上两个圆周的定位遮光片相配合。
专利摘要本实用新型公开了一种具有图像锁定跟踪功能的智能视频会议专用摄像机。在传统的视频会议专用摄像机底座的前部中心的位置安装固定摄像头，在主板上增加了A/D采样芯片和DSP图像处理芯片，固定摄像头采集的视频数据经过主板上的A/D采样芯片和DSP图像处理芯片，控制CCD摄像头的运动。在底座上设有定位遮挡片和定位遮光片，在运动控制板上安装有两个光电开关，它能与底座上两个圆周的遮光遮挡片相配合。在镜头支架侧面上设有在-30°～90°的转动范围内等距布置和一块定位遮光片，垂直小电路板上的两个光电开关能与镜头支架上两个圆周的遮光遮挡片相配合。本实用新型提高了运动性能，增加了图像智能锁定跟踪功能，能满足的用户的要求。
文档编号H04N7/15GK201682560SQ20102019544
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者宋涛, 戴捷, 曹松晓, 王宣银, 赵雁斌 申请人:杭州开锐微视数字技术有限公司;浙江大学