拍摄监控设备以及包括其的云台系统的制作方法

本实用新型涉及拍摄器材领域，尤其涉及一种拍摄监控设备以及包括其的云台系统。

背景技术：

目前，已有越来越多的用户使用云台系统来辅助摄影设备(如相机、摄像机等)进行视频和图片的拍摄。云台系统通常分为单轴云台系统和多轴(包括双轴和三轴)云台系统，其中以三轴云台系统最为常见，用户将摄影设备固定在三轴云台系统上，通过控制云台系统三轴内电机的转动来控制摄影设备在三个方向上的运动，从而实现视频和照片的拍摄。

在使用云台系统控制摄影设备运动的过程中，摄影设备可能会移动到用户无法直接观测其屏幕的位置，导致用户无法获知当前拍摄的视频或图片的效果。为了解决这一问题，目前常见的做法是将摄影设备连接一个外置的显示装置，通过该外置的显示装置来查看摄影设备当前拍摄的视频或图片。然而，这种外置的显示装置往往非常昂贵。

此外，在一些拍摄场景下，还可能需要将云台系统连同摄影设备放置在特定的位置进行拍摄，在这种情况下，除了无法获知摄影设备当前拍摄的视频或图片的效果，用户还可能难以对摄影设备以及云台进行控制操作。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺陷，根据本实用新型的一个实施例，提供一种拍摄监控设备。

所述拍摄监控设备包括第一连接接口、第二连接接口、第三连接接口和处理单元；所述处理单元经由所述第一连接接口接收来自摄影设备的视频和/或图片，并且经由所述第三连接接口将所述视频和/或图片发送至移动设备以由所述移动设备显示；所述处理单元经由所述第三连接接口接收来自所述移动设备的控制命令，识别所述控制命令是摄影设备控制命令还是云台系统控制命令，将识别出的摄影设备控制命令经由第一连接接口发送至所述摄影设备，将识别出的云台系统控制命令经由第二连接接口发送至云台系统。

上述拍摄监控设备中，所述处理单元按照特定的时间间隔对来自摄影设备的视频进行图片帧采集，将采集到的图片帧及其发送时间进行封装，并且将封装后的图片帧经由第三连接口发送至所述移动设备。

上述拍摄监控设备中，所述处理设备还经由所述第一连接接口从所述摄影设备获取所述摄影设备的相关信息和/或经由所述第二连接接口从所述云台系统的主控单元获取所述云台系统的相关信息，所述处理设备将所述摄影设备的相关信息和/或所述云台系统的相关信息经由所述第三连接接口发送至移动设备以由所述移动设备显示。

上述拍摄监控设备中，还包括存储单元，所述存储单元存储有与多种型号的摄影设备对应的控制协议，以及与多种型号的云台系统对应的控制协议；其中，所述处理单元还经由第一连接接口获取所述摄影设备的型号信息和/或经由第二连接接口从主控单元获取所述云台系统的型号信息；其中，所述处理单元还根据所述存储单元中所述摄影设备对应的控制协议转换识别出的摄影设备控制命令，并且将转换后的摄影设备控制命令经由第一连接接口发送至所述摄影设备；所述处理单元还根据所述存储单元中所述云台系统对应的控制协议转换识别出的云台系统控制命令，并且将转换后的云台系统控制命令经由第二连接接口发送至所述主控单元。

上述拍摄监控设备中，所述处理单元还对特定时段内所有识别出的摄影设备控制命令进行合并处理；所述处理单元还从识别出的云台系统控制命令中过滤掉与当前云台系统的状态相冲突的云台系统控制命令。

上述拍摄监控设备中，所述拍摄监控设备经由所述第一连接接口与所述摄影设备无线或有线地连接；所述拍摄监控设备经由所述第二连接接口与所述云台系统的主控单元无线或有线地连接；所述拍摄监控设备经由所述第三连接接口与所述移动设备无线或有线地连接。

上述拍摄监控设备中，所述拍摄监控设备还包括第四连接接口，其中，所述拍摄监控设备在其经由所述第三连接接口与所述移动设备的连接断开时，经由所述第四连接接口与所述移动设备无线或有线地连接。

根据本实用新型的一个实施例，还提供一种云台系统。

所述云台系统包括三个轴、所述三个轴之间的连接臂、连接到其中一个轴的用于固定摄影设备的摄影设备连接部件以及主控单元，所述主控单元用于控制所述三个轴的转动，所述云台系统还包括上述拍摄监控设备。

上述云台系统中，所述主控单元位于所述摄影设备连接部件内，所述拍摄监控设备位于所述摄影设备连接部件附近并且随所述摄影设备连接部件一起运动。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1.拍摄监控设备将摄影设备拍摄的视频或图片实时地传输至用户随身携带的移动设备，由移动设备显示摄影设备拍摄的视频或图片，使得用户在不方便或者无法观看摄影设备屏幕的情况下，能够实时获知摄影设备的拍摄效果，另外，用户能够基于拍摄效果及时地通过移动设备对摄影设备和云台系统进行控制，从而使摄影设备以用户期望的方式进行拍摄，这不仅方便了用户的拍摄工作还提高了用户体验；

2.利用用户随身携带的移动设备代替外置的显示装置来显示摄影设备拍摄的视频或图片，用户无需购买外置的显示装置，降低了拍摄的成本；

3.拍摄监控设备在将摄影设备拍摄的视频或图片传输至移动设备之前，对视频进行采集和封装处理，使得移动设备端能够获得较好的播放效果，进一步提高了用户体验；拍摄监控设备还可以将摄影设备和云台系统的当前状态发送至移动设备进行显示，用户能够更为准确地控制摄影设备和云台系统；

4.拍摄监控设备存储有关于各种型号的摄影设备的控制协议以及各种型号的云台系统的控制协议，使得拍摄监控设备的适用范围较广；

5.拍摄监控设备优选位于摄影设备连接部件以及主控单元附近，因此其与摄影设备之间的数据线不会影响云台动力装置的运动，并且其与主控单元之间的数据线不会影响云台系统的增稳效果。

附图说明

以下参照附图对本实用新型实施例作进一步说明，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的云台系统的立体图；

图2是图1所示的云台系统的内部结构示意框图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的云台系统的内部结构示意框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

当前，移动设备(如手机、平板电脑、手持笔记本电脑、其他具有显示屏和计算及通信功能的电子设备等)已成为人们日常生活中必不可少的工具，其通常具有显示视频和图片的功能，并且能够作为遥控器通过无线技术来操纵一些电子设备。有鉴于此，发明人将人们随身携带的这种移动设备代替上述外置的显示装置，以降低拍摄成本，使用该移动设备来监视摄影设备拍摄的视频或图片并且对拍摄进行控制。

为实现这一目的，根据本实用新型的一个实施例提供一种云台系统，如图1所示，该云台系统包括云台动力装置11、手柄12以及拍摄监控设备13。

在图1所示的云台系统中，手柄12与云台动力装置11(具体地，与云台动力装置11的轴114)相连接。手柄12具有一个或多个人机交互开关121，用户在握持手柄12时，可以通过按压/拨动/旋转人机交互开关121来实现对云台动力装置11的相应控制，其中，人机交互开关121将由用户按压/拨动/旋转人机交互开关121产生的云台控制命令传输至云台动力装置11中的主控单元，由主控单元控制云台动力装置11的运动。

云台动力装置11包括摄影设备连接部件111、轴112-114(包括电机)、轴与轴之间的连接臂以及姿态板115。摄影设备连接部件111与轴112相连接并且用于固定摄影设备，摄影设备连接部件111的内部还设置有主控单元(图1未示出)，主控单元根据手柄12或者拍摄监控设备13发送来的云台控制命令控制轴112-114的转动，轴112-114以及它们之间的连接臂所构成的联动装置进而造成摄影设备连接部件111的运动，并由摄影设备连接部件111带动摄影设备进行运动。姿态板115与摄影设备连接部件111相连接，当摄影设备连接部件111带动摄影设备运动时，姿态板115也随之一起运动。姿态板115包括多个传感器，用于实时感测摄影设备的姿态并且将所感测的摄影设备的姿态信息传输至主控单元。

拍摄监控设备13与云台动力装置11相连接，具体地，与云台动力装置11的摄影设备连接部件111相连接，当摄影设备连接部件111带动摄影设备运动时，拍摄监控设备13也随之一起运动。除了云台动力装置11，拍摄监控设备13还与摄影设备以及移动设备相连接，用于将摄影设备拍摄的视频传输至移动设备进行显示，并且根据移动设备发送来的控制指令对摄影设备和云台系统进行控制。下面参照图2对拍摄监控设备13展开描述：

拍摄监控设备13包括USB接口131、UART接口132、WiFi模块133和处理单元134，其中，拍摄监控设备13的USB接口131用于连接摄影设备14，UART接口132用于连接云台动力装置11中的主控单元1111，并且WiFi模块133用于连接移动设备15。拍摄监控设备13的工作流程包括：拍摄监控设备13经由USB接口131接收摄影设备14实时捕获并发送来的视频(该视频由连续的图片帧构成)；USB接口131将视频传输至处理单元134，并且处理单元134经由WiFi模块133将视频无线(通过WiFi连接)传输至移动设备15，由此，用户可以在移动设备15上观看摄影设备14实时拍摄的视频(其中，在不影响观看效果的情况下，移动设备可以丢弃拍摄监控设备13发送来的一些图片帧)。如果用户根据观看的视频期望调整拍摄效果，则可以通过移动设备15向拍摄监控设备13发送相关的控制命令，控制命令可以是摄影设备控制命令或者是云台系统控制命令，前者用于调节摄影设备14的参数或者控制摄影设备14的一些操作(例如，停止拍摄、开始拍摄等等)，而后者用于改变云台系统的工作模式(包括跟随模式、全跟随模式、快速跟随模式、锁定模式)、对云台系统进行开/关操作、或者调整云台系统的姿态以控制相机的运动等。拍摄监控设备13经由WiFi模块133接收来自移动设备15的控制命令，并且WiFi模块133将控制命令传输至处理单元134。处理单元134用于识别该控制命令是摄影设备控制命令还是云台系统控制命令，如果识别为摄影设备控制命令，则将该摄影设备控制命令经由USB接口131发送至摄影设备14，则摄影设备14根据该摄影设备控制命令调节其参数或者执行其他操作；如果识别为云台系统控制命令，则将该云台系统控制命令经由UART接口132发送至云台动力装置11中的主控单元1111，主控单元1111根据云台系统控制命令控制轴112-114的转动从而实现用户所期望的摄影设备14的运动，调节云台控制参数进入用户所期望的工作模式，或者执行其他一些对云台系统的操作。

利用上述云台系统，用户能够通过移动设备15获知摄影设备14当前的拍摄效果，并且能够通过移动设备14对摄影设备15和云台系统进行控制，从而使摄影设备14以用户期望的方式进行拍摄，不仅减少了购买外置显示装置所需的费用而且方便了用户的拍摄工作。拍摄监控设备13位于摄影设备连接部件111以及主控单元1111的附近，因此其与摄影设备14之间的USB数据线不会影响到云台动力装置11的运动，并且其与主控单元1111之间的数据线不会穿过轴112-114以及连接臂等部件，因此不会影响云台系统的增稳效果。

在上述实施例中，处理单元134将摄影设备14实时捕获并经由USB接口131发送来的视频通过WiFi模块133直接发送给移动设备15，然而，由于WiFi连接具有延时波动性，会影响移动设备15显示其接收到的视频(即连续的图片帧)。在一个优选的实施例中，处理单元134按照一定的时间间隔(如40毫秒)采集视频中的图片帧，并且对采集到的的图片帧进行封装，使得封装后的图片帧包括其发送时间，最后将封装后的图片帧经由WiFi模块133发送给移动设备15。移动设备15在接收到封装后的图片帧后，首先解封装得到图片帧的发送时间，并且根据图片帧的发送时间选择该图片帧在其屏幕上显示的时间以及持续时间，从而针对当前WiFi环境得到一个较好的视频播放效果，另外，处理单元134仅将采集的一部分图片帧(如上所述，每40毫秒采集一次)经封装传输至移动设备15进行显示，在不影响显示效果的同时减轻了WiFi连接的负担，进一步提升了移动设备14端的视频播放效果。

对于现有的各种摄影设备而言，其拍摄的视频中的每一图片帧或者拍摄的图片通常包含摄影设备14捕获该图片帧或图片时的参数信息，在一个优选实施例中，移动设备15还从接收的图片帧中提取摄影设备14的参数信息并且连同图片帧一并展示给用户，用户因此可以获知摄影设备14当前的一些参数信息，另外，处理单元134可以经由USB接口131实时获取摄影设备14的一些其他相关信息(如电量等)并且经由WiFi模块133传输至移动设备15以展示给用户，具体地，处理单元134经由USB接口131向摄影设备14发送请求并且接收摄影设备134返回的信息。此外，如上文所述，云台动力装置11中的姿态板115能够实时感测摄影设备14的姿态并且将感测到的姿态信息传输至主控单元1111，在本实施例中，处理单元134还可以经由UART接口132从主控单元1111获取摄影设备14的姿态信息以及云台系统的一些其他的相关信息，如云台系统的当前工作模式、当前电量等等，随后处理单元134经由WiFi模块133将云台系统的相关信息传输至移动设备15以展示给用户。这样，用户除了获知当前的拍摄效果，还能获知摄影设备14和云台系统的当前状态，从而能够发出正确的控制命令，这进一步方便了用户的拍摄工作。

在上述的实施例中，用户通过移动设备15发送的摄影设备控制命令可能只适用于目前市场上的部分摄影设备，并且拍摄监控设备13属于云台系统的一部分。然而，拍摄监控设备13也可以是独立于云台系统的电子设备，由于现有的云台系统通常提供有数据接口连接到其主控单元，因此可以将现有的云台系统通过该数据接口(UART接口)外接拍摄监控设备13(即连接到拍摄监控设备13的UART接口132)来实现本实用新型的目的。在这种情况下，上述实施例中用户通过移动设备15发送的云台系统控制命令也可能与现有的云台系统不兼容。图3示出了解决这一问题的实施例，如图3所示，拍摄监控设备13还包括存储单元135。存储单元135存储有与各种型号的摄影设备对应的控制协议以及与各种型号的云台系统对应的控制协议。处理单元134在接收到来自移动设备15的控制命令后，除了识别所述控制命令是摄影设备控制命令还是云台系统控制命令，还要根据存储单元135中存储的控制协议将控制命令进行转换以使得转换后的控制命令与当前的摄影设备14以及云台系统相兼容，最后将转换后的控制命令发送给摄影设备14或云台动力装置11中的主控单元1111。

具体地，拍摄监控设备13在连接到摄影设备14以及云台动力装置11中的主控单元1111之后，其处理单元134经由USB接口131获取摄影设备14的型号信息并且经由UART接口132从主控单元1111获取云台系统的型号信息，这些型号信息可以存储在存储单元135中。当经由WiFi模块133接收到来自移动设备15的控制命令时，处理器134首先识别该控制命令是摄影设备控制命令还是云台系统控制命令，如果识别为摄影设备控制命令，则处理器134从存储单元135中查找当前摄影设备14的型号信息所对应的控制协议，并且根据查找到的控制协议将摄影设备控制命令转换为与当前的摄影设备14兼容的控制命令；如果识别为云台系统控制命令，则处理器134从存储单元135中查找当前云台系统的型号信息所对应的控制协议，并且根据查找到的控制协议将云台系统控制命令转换为与当前的云台系统兼容的控制命令。最后，处理单元134将转换后的摄影设备控制命令或者云台系统控制命令分别经由USB接口131或者UART接口132传输至摄影设备14或主控单元1111。由于拍摄监控设备13能够与多种摄影设备和云台系统兼容，因此其适用性和实用性也很高。

在上述的实施例中，拍摄监控设备13与摄影设备14之间以及拍摄监控设备13与云台系统的主控单元1111之前的数据传输都有可能是双向的，因此连接通道中存在竞争，而用户通常期望其能够在移动设备15上实时地观看摄影设备14采集的视频并且期望摄影设备14以及云台系统能够及时地对其控制命令做出反应。有鉴于此，在一个优选的实施例中，处理单元134对发送至摄影设备14的摄影设备控制命令在一段时间内做合并操作(例如，首先接收到将ISO设置为100的控制命令，随后在该时间段内接收到将ISO设置为200的控制命令，则处理单元134仅保留将ISO设置为200的控制命令)，并将合并后得到的摄影设备控制命令发送至摄影设备14，根据合并后的控制命令得到的效果与根据所述一段时间内的多个控制命令得到的效果相同；同时对从摄影设备14接收的视频(连续的图片帧)进行读取优化操作。处理单元134也可以对发送至主控单元1111的云台系统控制命令进行过滤操作，例如，根据所获取的云台系统的当前相关信息，过滤掉一些与当前云台系统的状态存在冲突的控制命令(例如，云台系统的当前工作模式是锁定模式，而云台系统控制命令指示将摄影设备14在俯仰方向进行抬高)。本领域技术人员应理解，也可以对连接通道采用其他分时复用技术来实现上述实时显示和及时控制的目的。

应理解，尽管上文以视频为例展开描述，然而本实用新型提供的云台系统以及拍摄监控设备13也可以在移动设备15上实现对摄影设备14所拍摄的图片(照片)的显示。除了USB连接，处理单元134可以通过UART技术或者其他有线数据传输技术与摄影设备14连接，处理单元134也可以通过无线技术与摄影设备14连接。类似地，处理单元134也可以通过诸如USB、SPI等有线连接方式或者通过无线连接方式与云台动力装置11中的主控单元1111连接。

处理单元134除了通过WiFi模块133与移动设备15连接，其也可以通过其他无线通信技术与移动设备15连接，或者采用两种无线通信技术(如WiFi和蓝牙)与移动设备15连接，例如，处理单元134优先选择利用其WiFi模块133与移动设备15连接，当检测到WiFi连接断开时，再利用蓝牙模块与移动设备15连接，等检测到WiFi连接再次连接上之后，利用WiFi模块133与移动设备15连接。此外，处理单元134也可以通过有线连接的方式与移动设备通信。例如，拍摄监控设备13提供(与USB接口131不同的)另一个USB接口，处理单元134经由该USB接口与移动设备连接。

在上述实施例中，主控单元1111位于云台动力装置11的摄影设备连接部件111内，并且拍摄监控设备13与摄影设备连接部件111相连接。这种结构的好处在于，拍摄监控设备13与主控单元1111之间的数据线不会阻碍云台动力装置11的运动，并且不会穿过轴112-114以及连接臂等部件，因此不会对其中一些部件造成干扰，以及影响云台系统的增稳效果。应理解，拍摄监控设备13也可以不与摄影设备连接部件111相连接，其位于摄影设备连接部件111附近并且随摄影设备连接部件111一起运动。另外，在不考虑线束成本以及数据线是否影响云台系统运动的情况下，主控单元1111也可能位于手柄12内或者云台系统的其他位置，并且拍摄监控设备13也可以位于云台系统的各个位置。

本领域技术人员还应理解，尽管一些示例实施例被描述为处理单元或者方法被描绘为流程图。虽然流程图将操作表述为顺序处理，但是许多操作可以并行、同时或同步地执行。此外，操作的顺序可以重新排列。处理可以在它们的操作完成时终止，但是也可以具有并未包括在图中的另外的步骤。该处理可以对应于方法、功能、过程、子例程、子程序等。

上述方法可以由硬件、软件、固件、中间件、伪代码、硬件描述语言或者它们的任意组合来实施。当以软件、固件、中间件或伪代码实施时，用来执行任务的程序代码或代码分段可以被存储在机器或计算机可读介质中，诸如存储介质，诸如非瞬态存储介质，处理单元可以执行该任务。

还应注意到，软件实施的示例实施例的方面通常在一些形式的程序存储介质上进行编码或者在一些类型的传输介质上实施。程序存储介质可以是任意的非瞬态存储介质，诸如磁性(例如，软盘或硬盘)或光学(例如，紧凑盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读的或随机访问的。类似地，传输介质可以是双绞线、同轴线缆、光纤，或者本领域已知的一些其它适当传输介质。示例实施例并不被任何给定实施方式的这些方面所限制。

虽然本实用新型已经通过优选实施例进行了描述，然而本实用新型并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下还包括所做出的各种改变以及变化。