天体缩时摄影的设备和方法

天体缩时摄影的设备和方法
【专利摘要】本发明提供了一种天体缩时摄影的设备与方法，此发明的一个实例包括一拍摄缩时影像序列的方法。此方法包含拍摄第一批一系列的照片，而拍摄其系列照片的每张照片又包含，打开图像拍摄设备的快门；当图像拍摄设备的快门打开后，移动图像拍摄设备，以减少在图像拍摄设备的视野中的天体或天体坐标的移动，关闭图像拍摄设备的快门，然后移动图像拍摄设备到随后的选取方向。
【专利说明】天体缩时摄影的设备和方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种缩时摄影的设备和方法，利用缩时摄影来拍摄一系列的天体图像。

【背景技术】
[0002]大家已知道缩时摄影的设备和方法，一般来说，缩时摄影就是在一些间隔的时间内(拍摄的图像的每个间隔被称为一帧拍摄速率)拍摄一系列的照片或图像，因此，所拍摄的图像能够以快于一帧捕获速率的速度回放，例如，一系列的图像以一帧每秒的速度拍摄，我们也可以以30帧每秒来回放。利用缩时摄影，主要的变化在于我们可以拍摄相对较长时间段的事物，却可以在较短的时间段内进行重放，从而带动了这种事物随着时间的变化。
[0003]天体(例如星星)是很难被拍照的，因为很多天体都是相对比较昏暗的。在拍摄天体时为了获得比较满意的曝光，需要用到一个相对较长的曝光时间。然而，地球和天体相对运动，因此，拍摄天体相对较长时间的曝光又会导致拍照时的模糊。
[0004]因此我们有个愿望去提供技术，为了能够拍摄到一系列的天体的缩时图像。


【发明内容】

[0005]下面的实例和其中的方面将与设备和方法进行描述和演示是模范性和说明性的，不限制范围。在各种各样的实例中，一个或多个上述问题被逐渐减少或排除，同时还有一些实例会直接导致更多的改进。
[0006]发明的一个方面是提供了一种方法用于拍摄一系列的缩时图像。其中方法包括了拍摄第一批一系列的照片。拍摄此系列的每张照片又包含，打开图像拍摄设备的快门；当图像拍摄设备的快门被打开时，移动图像拍摄设备，以减少天体目标在图像拍摄设备视野中的移动，关闭图像拍摄设备的快门，然后移动图像拍摄设备到下一个方向。
[0007]发明的另一个方面是提供了一种方法用于拍摄一系列的缩时图像。这种方法包含:提供一个可控制移动的电动马达托架，其电动马达托架支持图像拍摄设备，移动托驾使图像拍摄设备指向其拍摄初始位置。对每一组成缩时的一系列图像重复以下动作，Ca)打开图像拍摄设备的快门，在打开快门曝光期间，同时转动托架上的图像拍摄设备以弥补地球的自转效应；(b)在曝光结束后关闭快门；(C)在拍下一张照片之前再次转动托架让图像拍摄设备回到的最初的拍摄方向。
[0008]发明的另一个方面是提供了计算机程序产品，这种计算机程序产品包含一个携带一组机器可读的指令的非临时的媒介，这组指令经过托架执行后，可使托架及其支持的图像拍摄设备执行这里所描述的任一方法。
[0009]发明的另一个方面提供了一个支持图像拍摄设备的托架，包括一个已设定好可使托架和图像拍摄设备执行这里任何描述的方法的处理器配置。
[0010]除了以上描述的各种方面外，要想更多、更清晰地了解其它方面，需要参考图纸和研究下面的描述。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]引用数据的图纸会被举例说明，同时这里公开的实例和数据只是作为说明性的，而非限制性的。
[0012]图像IA和IB分别是在此发明中的一个例子所提的可以拍摄一系列天体缩时的托架及其支持的图像拍摄设备的侧视图及功能原理图。
[0013]图像IC是此发明中的另一个例子所提的可以拍摄一系列天体缩时的托架及其支持的图像捕捉设备的功能原理图。
[0014]图像2是此发明中一个例子所提的拍摄一系列天体缩时的方法的流程原理图。
[0015]图像3是此发明中一个例子所提的拍摄一系列画面移动的天体缩时方法的流程原理图。
[0016]图像4是此发明中一个例子所提的拍摄一系列的多重曝光天体缩时方法的流程原理图。

【具体实施方式】
[0017]提出以下具体细节的描述，是为了使人们能够对这项技能的了解更彻底。但是，一些大家所熟知的原理可能没有被证明或详细描述，以避免不必要地模糊披露。同时，这些描述和图纸只是为了达到说明，而不是代表其限制。
[0018]图像IA和IB分别一例子中所提的可以拍摄一系列天体缩时的托架20及其支持的图像拍摄设备10的侧视图及功能原理图，图像拍摄设备10，包含一个快门12，一个进光口 13，一个控制快门的开关14，和一个图像感应器。图像拍摄设备10可能由一个照相机，或是其它不同类型的设备(如手机、平板电脑、笔记本电脑、望远镜或其它类型的电子或光学仪器)装配完成。众所周知，图像拍摄设备10可能有很多其它组件组成，为了简洁，这些组件就不都出现在图1A和IB中了，同时在这里也不进行详述了。
[0019]图像拍摄设备10通过感光器16来接受光源从而拍摄图像，当快门12打开，感光器16就会通过进光口 13 (是由一个或更多的透镜、镜片和其它类型的光学设备组成)感应到光。当快门12关闭时，光线就被阻挡在感光器16之外。感光器16是一种对光极其敏感，同时当光映射到它上面时，它有能力形成图像的设备。快门12是被用来通过调节曝光时间来控制光量传输到感光器16上(例如打开快门12的时间用于拍摄特定的图像)。图像拍摄设备10还包含一个可用电子控制快门12的快门控制器，我们会在下面详细叙述。图像拍摄设备10具有一个光轴15，光轴15是沿着光进入进光口 13的一条虚线。光轴15可能通过透镜或镜片的曲率中心在图像拍摄设备10的进光口 13中。
[0020]整个托架20包含一个选配的三脚架20A，一个安装硬件，用来连接和支撑图像拍摄设备10，一个或多个马达21是用来调节图像拍摄设备10的方向，快门控制器接口 25是用来控制快门12的，通过快门控制器14和用来控制马达21和快门控制器接口 25的总控制器22，在下面会进行更多的详细说明，总控制器22可能已被设置成使托架20和图像拍摄设备能够拍摄一系列天体缩时的照片。
[0021]另一个实例会在图1C上加以说明，就是一个快门外控制器26。快门外控制器26可能(但不是必要的)会和图像拍摄设备10、托架20分开。快门外控制器26可能包含一个相对简单的快门控制器或者包含部分相对复杂的设备(如一个远程控制或基于计算机的控制器)用来控制图像拍摄设备10。快门外控制器26可以传输快门控制信息(如通过有线或无线设备)到快门控制器开关14上。在有些实例中，快门外控制器26可能会被操作成，发送“打开快门”和“关闭快门”的信号到快门控制器开关14上，从而引起快门12来打开和关闭。托架20可能也会配置一个接收器27，从快门外控制器26 (如通过有线或无线的连接)上接受这些快门控制信息(如打开快门、关闭快门的信号)。下面详细解释总控制器22，用来控制改变方向的马达21，如在有些实例中，总控制器22可能会被配置成用来控制马达21根据从快门外控制器26所接收到的快门控制讯息来改变图像拍摄设备10的方向(如追踪一个天体，下面会详述)，当接收器27接受到一个关闭快门的信号，总控制器22就会相应的控制图像拍摄设备10上的马达21移动到最初的位置或者后来的方向(下面会详述)。
[0022]总控制器22也可能控制图像拍摄设备10去拍摄一系列天体的缩时图像。对于一组中的每张照片，总控制器22可以控制图像拍摄设备10上的快门12(通过快门控制器接口25和快门控制器开关14)去打开你想要的曝光时间(例如曝光时长是1-180秒或是30-120秒)。对每一张照片来说，当快门在曝光时间内打开，总控制器22可以控制托架20上的马达21改变方向(例如改变光轴15上的方向)，尤其，总控制器22可能控制托架来移动图像拍摄设备10，这样的话光轴15的方向可以抵消相对于天体的地球的自转。
[0023]这种图像拍摄设备10的移动和光轴15的相对天体的抵消运动可以被称为自动追踪。当足够精确地操作，这种自动追踪系统可以自行运动以追踪选中的天体或者找到大体固定的天体的视野区域，也是就可以驱动光轴15自行追踪天体或固定到某一区域。当光轴15对齐一个特别的天体，这种自动追踪系统会减少或消除在曝光时间内由于天体运动导致的模糊效应。在一张张照片被抓拍后，总控制器22会控制托架20上的马达21驱动图像拍摄设备10和光轴15回到最初的方向，然后再重复之前的缩时拍摄。从而使图像拍摄设备10抓拍的照片可能被储存，然后用缩时重放。
[0024]总控制器22(或其中的组件)通常包含硬件、软件、驱动或任何其中连接设备。在图例中，总控制器22作为一个嵌入式控制器，是由一个或多个处理器和一个相配的用户界面28组成。其中用户界面又由用户输入装置、显示器或诸如此类(不显示)的组成。在有些实例中，总控制器22被一个由一个或多个处理器和用户界面组成的计算机程序系统所执行。总控制器22由与其相配的处理器组成，如微处理器、数码信号处理器、图形处理器、现场可编程门阵列程序等诸如此类。总控制器22的原件是被组合的或细分的，可能由一些总控制器22组件的子组件组成，总控制器22可能被物理性的彼此分开。在一些实例中，总控制器22不是托架的必要组成部分，因为这种托架会被一个分开的控制器或相似的控制器加以控制。
[0025]如上所述，马达21是用来改变图像拍摄设备10的移动和光轴15的方向。在一些实例中，马达21被用来以一个或多个轴线为中心转动图像拍摄设备10和它的光轴。总控制器22被配置成用来控制马达21，从而控制图像拍摄设备10的移动和光轴15的方向。例如，总控制器22会利用相应的反馈(例如从适合的传感器)(没有显示)，如编码器(s)或诸如此类，来控制马达21的转动。此外，马达21可能由被无反馈感应器控制的步进马达组成，马达控制电路，它们的组件和运算是众所周知的。为简洁起见，这种马达控制电路就不在这里详述了。
[0026]在一些实例中，托架20是由方位角-俯仰角托架组成。方位角-俯仰角托架20和马达21连接在一起，托架20可能已被配置和可被配置，用以转动图像拍摄设备10的移动和光轴15在同一轴线上，高度轴线的方向是和地球重力平行的(也就是在天和地的中心延伸)，第二高度角(或水平面)的轴线是和地平线平行的，也就是和高度角垂直相交的。这样就可以校准托架20的高度角和方位角用以准确地定位。总控制器22驱动马达来调准高度轴线和方位轴线用来控制自动追踪的运动。
[0027]在有些实例中，托架20有一个赤道仪组成。马达21和赤道仪托架20相连接，托架20可能已被配置和可被配置，用以转动图像拍摄设备10的移动和光轴15在同一轴线上，第一极轴(或赤经)是和地球自转的方向平行，第二赤纬轴是和极轴垂直相交的，这样就可以校准赤道仪的极轴和赤纬轴用以准确地定位。这个就被称为对极轴。当托架20被校准好，总控制器22可以驱动赤道仪上的一个或多个马达而只在对的轴上移动图像拍摄设备10和其光轴15来达到自动追踪功能。
[0028]在图例中，托架20包含一个用户界面28 (如图像的、菜单驱动的或文本的用户界面)。不必要将用户界面28仅仅用在托架20上。在一些实例中，用户界面28包含，一个有传输数据的无线或有线界面和一个外部设备(如笔记本电脑、智能手机、平板电脑等诸如此类的)，外部设备可能提供一个合适的用户界面。用户界面28被用来传输各种各样的信息或托架20或托架20和用户界面28相互作用产生的指令，作为参考，这些信息可能被包括:
?图像拍摄设备10和光轴15的最初方向。例如，这些最初的方向含指定的特别的天体(如星星)，或是特别天体的坐标。此外，这些信息也可能由可操作的托架提供(如使用一些在用户界面中适当的按钮)，这些特别的天体和特别的天体的坐标便在视野区域的中心(例如按动另一个用户界面中适当的按钮)，并指出当前的位置就是最初的方向。
[0029].托架在地球表面的位置、日期、时间。在一些实例中，托架20可能会从全球定位系统、日历、时钟中直接获得这些信息。
[0030].这些特别的天体和特别的天体的坐标可以被追踪。
[0031].利用图像拍摄设备10获得图像数据。
[0032].“长时间曝光”照片的曝光时间(参看下面的解释)。
[0033].“短时间曝光”照片的曝光时间(参看下面的解释)。
[0034].用缩时摄影抓拍的一些照片。
[0035].一些拍照等待的时间。
[0036].每次拍照的曝光间断。
[0037].图像拍摄设备10的最终方向(在拍摄移动远景的缩时图像系列中)。
[0038].在图像拍摄设备10最初方向和最终方向之间的轨迹中(在拍摄移动远景的缩时图像系列中)。
[0039].数据、操作说明或诸如此类的会被储存在储存器29中。
[0040]托架20可能包含一个数据储存器29。数据储存器29可能含有机器可执行的指令或数据。总控制器22被配置成可以检索和执行机器可执行的指令和从数据储存器29写入数据或读取数据。
[0041]数据储存器29可能包含或是被规划成包含各种各样的机器可执行的指令或数据，没有限制: ?为在不同类型的坐标系统之间转换的公式和算法
?各种各样的天体坐标
?用来控制马达21的机器可执行指令去改变图像拍摄设备10的方向(如去追踪一个特别的天体或坐标)
?用开门控制界面25通过快门控制器14来控制快门12的机器可执行指令，诸如此类。
[0042]图2是根据一个特定的设备来拍摄缩时照片的方法100的原理图。方法100可能或至少部分由总控制器22执行，总控制22通过使用托架20和图像拍摄设备10来执行方法100。为了更好的解释方法100，这种对自动追踪的描述，是被假设在托架20和图像拍摄设备10已经被适当地校准后。
[0043]方法100开始于模块105，它可获得一个或多个和缩时图像相关联的参数。这些参数可通过用户界面28由用户输入，例如，这些参数可能包含:缩时拍照时每一张照片的曝光时间；缩时拍照时连续拍照中间的间隔；缩时拍照时总的持续时间；缩时拍照时照片的数量；缩时拍照时每张照片的最初位置等诸如此类的。模块105在有些情况下是不需要的，如一个或多个预设的参数可以当成用户参数来使用。在下面会详细叙述的有些实例中，每张照片的最初位置可由模块110获取的。
[0044]方法100执行到模块110阶段，它包含移动图像拍摄设备10和光轴15回最初的位置。模块110可能包含通过使用马达21转动图像拍摄设备10回到最初的方向。在一些实例中，模块100部分是由用户执行。例如，作为模块110的部分，用户可能利用用户界面28来使马达转动让图像拍摄设备10回到最初的方向，然后再用用户界面28来设置当前的位置为最初的位置。在有些实例中，模块110由总控制器22执行，它用马达21带动图像拍摄设备10回到最初的方向，其中最初的方向是由总控制器22通过用户(使用用户界面28)获取部分模块100或部分模块105的参数。在有些实例中，模块110最初的方向可能根据某个天体或某些特别天体的坐标确定(如某个天体的坐标)等诸如此类。例如托架20由一个所谓的可转向的托架20构成，这样用户可选择一个天体或一个天体的坐标(如通过用户界面28)，托架20可转动图像拍摄设备10来时光轴15定向到已选择的天体和天体坐标上，或者是已选择的天体和天体坐标就会位于(一般位于中心点)图像拍摄设备10的视野区域中。
[0045]方法100然后执行到模块120，就是打开图像拍摄设备10的快门12。托架20也可能通过发送适当的指令或信号到快门控制器14上，来打开图像拍摄设备10上的快门12。模块120可以在曝光阶段保持快门12在打开状态中。如上所述，曝光阶段可能是模块105的一个缩时参数。在有些实例中，快门12会一直打开，只要从快门控制器14上接受到适当的指令和信号。在有些实例中，快门控制器14通过快门控制界面25提供的指令和信号属于切换型指令，可以切换快门12打开和关闭的配置。在有些实例中，用户可能会将曝光时间安装图像拍摄设备10上通过一个适当的用户界面。在有些实例中，托架20可能通过快门控制界面25和快门控制器14来传输曝光时间到图像拍摄设备10。为了给图像拍摄设备10提供曝光时间，托架20仅仅传输一些信号指令或信号到图像拍摄设备10，这些信号可以引起图像拍摄设备10打开快门12，为了所需要的曝光时间。在有些实例中，这些是不需要的，托架20 (如总控制器22)直接控制曝光时间通过发送适当的信号或指令去打开快门12，随后可以在关闭快门12(详见以下的模块130)。托架20上的总控制器22可能利用曝光时间来决定追踪已选择的天体或坐标需要多长时间(见下文)。
[0046]同样也在模块120中，当快门12打开时，托架20上总控制器22可控制转动(如改变方向)图像拍摄设备10和光轴15进入自动追踪模式，如去追踪天体或天体坐标使他们保持在图像拍摄设备10的大体固定的视野区域中。当模块120中的快门12打开时，天体或天体坐标通过用户使用用户输入28来自动追踪。(例如上述的部分模块105或110)。当模块120中的快门12打开时，当图像拍摄设备10在它的最初位置在模块110的状态下，天体或天体坐标可能在视野区域的中心(或在视野区域中的别的位置)。
[0047]在一些实例中，当模块120中的快门12没有使天体或天体坐标完全固定在图像拍摄设备10的视野区域中，更确切地说，减少天体或天体坐标在图像拍摄设备10的视野区域中的运动，或最小化天体或天体坐标在图像拍摄设备10的视野区域中的运动到一个可接受的范围，托架20可影响自动追踪运动。这种不完美的自动追踪可能减少到可接受的范围，但不能完全消除，这就是当快门12打开时在图像拍摄设备10的视野区域中运动的模糊效应。
[0048]为了影响模块120的运动，托架20可能会引起图像拍摄设备10和光轴15可控制的围绕一个或多个轴转动。在有些实例中，当快门12打开时，托架20可能只会使图像拍摄设备10和光轴15围绕一个轴转动。例如，当托架是一个赤道仪时，模块120的自动追踪运动可能由总控制器22转动马达21使图像拍摄设备10和光轴15围绕极轴转动。在有些实例中，当快门12打开时，托架20可能时使图像拍摄设备10和光轴15围绕多个轴转动。例如。当托架是一个方位角-俯仰角托架时，模块120的自动追踪运动可能由总控制器22转动马达21使图像拍摄设备10和光轴15围绕高度角和方位角轴线转动。在有些实例中，当托架是方位角-俯仰角托架时，一个机械/光学区域的旋转器用来校准alt-az托架的旋转区域。在有些实例中，当托架20是方位角-俯仰角托架时，旋转区域的软件可能被用来校准旋转区域。
[0049]在有些实例或情况下(如一个特别的天体(行星)所运行的轨迹不同于地球的自转)，总控制器22可能决定(如计算或查找)马达21怎样转动可以使图像拍摄设备10和光轴15保持天体或天体的坐标大体固定在图像拍摄设备10的视野区域内。总控制器22可能通过用户界面28从数据存储区(如数据储存器29)轮流接受关于各种各样天体或天体坐标的轨迹的信息。
[0050]在有些实例或情况下总控制器22引起托架20和在其上的图像拍摄设备10去实时地追踪天体，通过监视已捕捉图像的数据区决定在图像拍摄设备10视野区域的天体的位置和调节图像拍摄设备10的方向，这样可以保持天体基本固定位于图像拍摄设备10视野区域内。
[0051 ] 在曝光的最后阶段，方法100从模块120到模块130推进，它是由图像拍摄设备10中的关闭的快门组成。如上所述，在有些实例中，图像拍摄设备10在曝光时间后自动关闭快门12。例如，在用户设置的曝光时间后，可配置的图像拍摄设备10利用一个合适的用户界面来关闭快门12，或图像拍摄设备10被设置成(通过快门控制界面25和快门控制器14)由托架20来关闭快门12。在有些实例中，托架20直接控制曝光时间，然后通过快门控制界面25和快门控制器14来传输适当的信号或指令开关闭快门12 (在模块130中)。另外再在模块130中，托架20可以终止追踪天体或天体的坐标。
[0052]在一些特殊的实例中，在模块120中，对天体或天体坐标的追踪可能发生在至少25%、50%、75%、95%、99%或100%的当快门12保持打开的时间里。在一些实例中，追踪开始在快门12打开之前不久(在模块120中)，结束在快门12关闭之后不久(在模块130中)。
[0053]在一些实例中，快门12可能保持1、5、10、30、60、120或180秒的打开状态。
[0054]一旦快门12在模块130中关闭，方法100将继续进行模块140，它包含一个评估循环出口的标准来决定是否现行的照片就是缩时摄影中的最后一张照片。参考实例，模块140循环放行标准可能包含评估是否所需数量的照片已经被缩时摄影所捕捉到，是否所需的总的持续缩时时间已经达到等诸如此类的。模块140循环放行标准可能被配置成模块105的一个缩时参数，如果模块140查询决定缩时摄影应该结束(模块140中的分支“YES”)，那么方法100将以模块145结束。
[0055]另一方面，如果模块140查询决定还有另一些照片应该被抓拍(模块140中的分支“NO”)，那么方法100将前进到模块150，在那里托架20移动图像拍摄设备10和光轴15回到最初位置(如总控制器22控制马达21将图像拍摄设备10移回最初位置)。从模块150，方法100前行至模块160，在那里，图像拍摄设备10和托架20在继续模块120和重复捕捉图像开始之前需等待一段时间。最好图像拍摄间隔(也就是缩时摄影的开始时间)和曝光时间(也就是拍摄一个特别的照片是快门12打开的时间)是不一样的。总体说来，图像拍摄间隔是大于曝光时间的。在有些实例中，例如，图像拍摄间隔的时间可能是15、30、60、120、或300秒。在模块160等待之后，方法100前行到模块120，如上所述，通过打开快门12和影响图像拍摄设备10的运动来重复图像拍摄的过程。
[0056]在有些实例中，在模块140、150和160中两个或更多的顺序会相互交换。
[0057]如上所述，在方法100中的一个典型应用是在模块120和130驱动下采集图像的过程可能被重复N次去抓拍N张相关的照片，由N张图像形成缩时图像系列。数字N可能是模块150中的一个缩时参数。数字N也可能来自其它参数(例如另一个模块105中的缩时参数)比如缩时系列的总时间被图像采集的时间所分解。在有些实例中，N可能是50、100、300,500,1000或5000.这些由方法100抓拍的N张照片可能被保留(如在存储器29中)然后作为缩时图像重放。
[0058]图3是方法200的原理图的描述，它是特定例子所述拍摄一系列画面移动的天体缩时方法的流程原理图。方法200是由(或部分)总控制器22控制托架20和图像拍摄设备10来执行的。在方法200中，涉及到模块210、220、230、240、245和260的程序可能与方法100中的模块110、120、130、140、145和160是分别类似的或基本大致相似的。相对的可选步骤205可能与步骤105不同，可选步骤205可以提供一个移动景物的轨迹或轨迹路线，可能包含或定义图像拍摄设备10和其光轴15的一些方向。
[0059]方法200中的模块240是和方法100中的模块140不同的，在模块240中，图像拍摄设备10沿着物体的轨迹移动下一个或后来的方向。在有些实例中，模块210的最初方向和图像拍摄设备10或其光轴上中的一套一个或多个模块250的后续方向可以被定义成或被描绘成物体轨迹。在另一些实例中，物体轨迹可能定义成模块210的最初方向和模块250之后的一个或多个方向。物体轨迹或模块210、250可能由用户通过用户界面28来选择。物体轨迹可能是在最初方向和最终方向的最短路径(例如一个直线路径)，或者是一个在最初方向和最终方向成型的路径(例如一个曲线的路径，拋物线路径或多项式路径)。模块210和250的方向可能会沿着物体轨迹被相等地隔开。
[0060]图4是方法300的原理图，是特定例子中所提的拍摄一系列的多重曝光天体缩时方法的流程原理图。方法200是由(或部分)总控制器22控制托架20和图像拍摄设备10来执行的。
[0061]在方法300中，在方法300中，涉及到模块310、320、330、340、345、350和360的程序可能与方法100中的模块110、120、130、140、145和160是分别类似的或基本大致相似的。可选步骤305可能与步骤105不同，在可选步骤305可能包括为一个短曝光的拍摄提供一个短的曝光时间，这些可能在模块315中被用到。如下详细叙述。
[0062]有时不是所有的在图像拍摄设备10视野区域中的物体都会随相同轨迹移动。例如，图像拍摄设备10视野区域可能包含:相对于图像拍摄设备10星星可能会按第一轨迹移动。相对于图像拍摄设备10行星(或彗星)可能会按第二轨迹移动，山峰(不相对于图像拍摄设备10移动)。方法300可能试图弥补这样的影响。
[0063]在模块315中，短曝光的照片会被抓拍。在有些实例中，总控制器22可能引起图像拍摄设备10抓拍短曝光照片，是在模块315中，通过快门控制界面25和快门控制器14通过传输核实的信号和指令来适当地打开和关闭快门22的。短曝光拍照可能有一个短曝光时间，它比模块320-330中的抓拍的曝光时间短。在有些实例中，用户可能安装模块315，在模块305的部分的短曝光时间，如上所述。
[0064]在有些实例中，用户可能通过影响图像拍摄设备10中的用户界面安装短曝光时间。在有些实例中，用户可能通过托架20上的用户界面28来安装短曝光时间。在有些实例中，许多不一样的短曝光时间可能被用在相对应的模块315的迭代次数上。在有些实例中，短曝光时间可能是 1/1000，1/500，1/250，1/125，1/60，1/30，1/15，1/8，1/4，1/2，或I秒。
[0065]在阐明的图4中，模块315中的短曝光照片是由方法300的循环退出键不断重复来抓拍的。如上所述，模块315中的短曝光照片可能不是所有的相同的短曝光时间。在有些实例中，图像拍摄设备10或托架20包含一个曝光表或是从曝光表上接受数据，模块315就是基于读取曝光表来选择短曝光时间的。
[0066]在有些可选择的实例中(在图4的虚线中显示)，模块315中的短曝光照片不是由方法300的循环退出键不断重复来抓拍的。例如，在有些实例中，只有模块315中短曝光照片由第一次重复所拍摄的，即直接转向模块320。在有些实例中，只有模块315中一张短曝光照片由几次重复所拍摄的。
[0067]在模块320中的每一个长曝光照片可能相应的与模块315中的短曝光照片相关联，用来创造一个相应的合成照片。如上所述，可能在长曝光照片和短曝光照片之间有一对一的对应，或是许多长曝光照片可能与一个短曝光照片相关联形成许多对一的对应，然后许多的合成照片可能形成缩时照片系列，可能被保存或以多重曝光的形式重放。
[0068]每一对长曝光照片和短曝光照片会以合适的方法合成。例如，照片编辑软件可以被用来制作成合成照片，照片可包含长曝光照片的星星和短曝光照片的星星和山峰。在有些实例中，照片编辑软件可以用来制作成合成照片，照片可包含长曝光照片的天体(如星星)和短曝光照片的陆地上的物体(如风景、树木、山峰、海洋等)。
[0069]这种发明也可以以另一种程序产品的形式形成。这种程序产品可能包含带有计算机执行信号的媒介，引起托架去执行方法的发明。程序产品根据本发明可以有各种各样的形式。这种程序产品可能包含物理性的媒介如磁测资料储存媒介包括软盘、硬盘驱动，光学数据储存媒介包括光盘驱动器、光盘，电子数据储存媒介包括驱动器、闪存等诸如此类的。这些指令会以加密或压缩形式出现在程序产品中。
[0070]在上面提到的组件(如控制器、微处理器等)，除非特别说明，提到的这些组件(包括相关的方法)应视为包括任何组件作为等价物的组件执行的功能描述组件(也就是说在功能上是相等的)，也包括那些在结构上与上述的实例不相等的组件。
[0071]在这里讨论的许多实例，其中的技能会被重新修改、排列、增添和组合。例如: ?在这里描述的设备和方法是没有限制是天体的缩时摄影，不是天体的物体也可以被追踪的。
[0072]?在有些实例中，图1B中的快门控制界面25可能包含一个快门的触发器可以本能地促使快门12打开。除了可以本能地促使快门打开，这种快门触发器也可能与这里描述的快门控制界面25具备相似的功能。
[0073]?在上述描述的图1C中，接收器27是从外部快门控制器26接受快门控制信号的。在有些实例中，接收器27可能接受到相似的信号，当快门12打开和关闭的时候。例如，快门控制器14和接受器27形成双向传输界面来传输相关的信号。
[0074]因此，以下介绍的附加声明是用来解释包括所有这些修改，排列，增加和组合，在他们真正的精神和范围内。
【权利要求】
1.一种拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，该方法包括: 拍摄第一批一系列的照片，而拍摄其系列照片的每张照片又包含: 打开图像拍摄设备的快门；当图像拍摄设备的快门打开后，移动图像拍摄设备，以减少在图像拍摄设备的视野中的天体或天体坐标的移动；关闭图像拍摄设备的快门，然后移动图像拍摄设备到下一个的定向。
2.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，移动图像拍摄设备，以减少在图像拍摄设备的视野中的天体或天体坐标的移动，其中包含移动图像拍摄设备以使天体目标或天体坐标大致在图像拍摄设备的视野中维持不动。
3.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，移动图像拍摄设备，以减少在图像拍摄设备的视野中的天体或天体坐标的移动，其中包括更改图像拍摄设备的光轴的定向以追踪地球与天体目标或天体坐标之间的相对移动。
4.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，移动图像拍摄设备，以减少在图像拍摄设备的视野中的天体或天体坐标的移动，其中包括更改图像拍摄设备的光轴的定向以追踪地球与天球之间的相对移动。
5.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，移动图像拍摄设备，以减少在图像拍摄设备的视野中的天体或天体坐标的移动，其中包括更改图像拍摄设备的光轴的定向以自动追踪天体目标或天体坐标。
6.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，第一次一系列照片的每张照片的下一个的定向都是相同的。
7.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，该方法包含在拍摄第一批一系列照片的第一张之前，移动图像拍摄设备到一初始方向，然后对此后一系列中的每一张照片都会将移动图像拍摄设备到下一个方向，这其中也包括移动图像拍摄设备到初始方向。
8.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，第一批一系列照片的连续定向都位于在从初始取向到最终取向的类别路径上。
9.根据权利要求8所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，第一批一系列照片的连续定向已定义了从初始取向到最终取向的类别路径。
10.根据权利要求8所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，类别路径包括一直线路径。
11.根据权利要求8所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，类别路径包括一曲线路径。
12.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，该方法包括拍摄一短时曝光的照片，其中短时曝光的照片是指其曝光时间至少比第一批一系列照片中的一张的曝光时间要短。
13.根据权利要求12所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，该方法包括将图像拍摄设备架着不动，与此同时进行短时曝光摄影。
14.根据权利要求12所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，该方法包括根据测光表来选择短时曝光摄影的曝光时间。
15.根据权利要求12所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，该方法包括将短时曝光照片至少与第一批一系列照片中的一张结合在一起，因而提供至少一张的合成照片。
16.根据权利要求15所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，将短时曝光照片至少与第一批一系列照片中的一张结合在一起，其中包括一张短时曝光得出的一地面目标图像和一从至少一张首选照片得出的天体目标照片。
17.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，相对应于第一批一系列的照片拍摄第二批一系列的照片，其中:第二批照片的每张照片是在它相对应的第一批的照片之前或后立即拍摄的；第二批照片的每张照片的曝光时间都比它相对应的第一批的照片的曝光时间要短。
18.根据权利要求17所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，将第二批照片的每张照片与其相对应的第一批照片结合在一起，就有了第三张组合照片。
19.根据权利要求1所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，拍摄每张第一批一系列的照片，包括等待在拍摄下一张照片之前所需的总和时间。
20.根据权利要求19所述的拍摄缩时摄影系列的方法，其特征在于，等候期间至少要5秒种。
21.—个计算机程序产品，包含一个携带一组机器可读的指令的非临时的媒介，这组指令被一支持图像拍摄设备的托架的处理器所执行，促使托架和此托架支撑的图像拍摄设备来执行权利要求1的方法。
22.根据权利要求21所述的计算机程序产品，支持图像拍摄设备的托架包括一处理器，是被配置得可使托架和此托架支撑的图像拍摄设备来进行权利要求1中的方法。
23.一种拍摄缩时图像序列的方法，其特征在于，此方法包含提供一电动化的托架，该托架是可以控制移动的，此电动化托架支撑一图像拍摄设备；将托架移动至图像拍摄设备的初始取向；然后对组成缩时摄影的的一系列的每一张照片重复以下的动作:打开图像拍摄设备的快门，当快门在一曝光期间打开时，移动托架和此托架支撑的图像拍摄设备来弥补地球的转动；在每次曝光阶段结束时关闭图像拍摄设备的快门；在下一次摄影之前移动托架使图像拍摄设备处于初始选取方向。
24.一种拍摄缩时图像序列的方法，其特征在于，此方法包含提供一电动化的托架，该托架是可以控制移动的，此电动化托架支撑一图像拍摄设备；将托架移动至图像拍摄设备的初始取向；然后对组成缩时摄影的的一系列的每一张照片重复以下的动作:打开图像拍摄设备的快门，当快门在一曝光期间打开时，移动托架和此托架支撑的图像拍摄设备来弥补地球的转动；在每次曝光阶段结束时关闭图像拍摄设备的快门；在下一次摄影之前移动托架使图像拍摄设备处于随后的选取方向。
【文档编号】H04N5/235GK104410797SQ201410811298
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】沈达忠, 刘焱, 留夙麟 申请人:南通斯密特森光电科技有限公司