一种船载多自由度多镜头稳像装置的制作方法

本实用新型属于船载稳像设备技术领域，具体涉及一种船载多自由度多镜头稳像装置。

背景技术：

随着视频监控技术领域的发展，摄像机的应用已经从陆地拓展到海洋，且被广泛应用于船只巡逻、搜救、目标追踪、缉私、海洋监测以及渔政等载体中。但是受运动载体和海洋风浪环境影响，常规摄像技术普遍存在难以持续瞄准目标的问题。现有的摄像机云台，主要用于专业摄像机，这种云台的稳定效果较差，目前针对船载的两轴云台，只能在一个方向进行稳定补偿，无法从云台结构上在垂直于画面的方向进行旋转补偿。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在克服现有的摄像机无法多方向补偿的问题，提供一种船载多自由度多镜头稳像装置。

本实用新型提出了一种船载多自由度多镜头稳像装置，其包括安装平台和安装于所述安装平台上侧的多镜头摄像装置；

所述安装平台为可补偿多个方向的移动和转动补偿的多自由度平台；

所述多镜头摄像装置包括摄像部和驱动所述摄像部绕一竖向轴线转动的第一驱动组件，且所述摄像部包括至少一个主镜头和至少一个辅助镜头，以及驱动所述主镜头和所述辅助镜头同步且同方向转动的第二驱动组件。

可选地，所述第一驱动组件为方位电机，通过基座安装于所述安装平台；所述摄像部安装于所述方位电机。

可选地，所述第二驱动组件包括：

驱动电机，配置成带动一个所述主镜头绕一水平轴线转动；

至少一个第一齿轮，安装于每个所述主镜头的尾端；

至少一个第二齿轮，安装于每个所述辅助镜头的尾端；和

至少一个中间齿轮，设置于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，以使所述主镜头和所述辅助镜头在所述驱动电机的带动下同步且同方向转动。

可选地，所述摄像部还包括球形密封外罩和设置于所述球形密封外罩内的支架，所述主镜头和所述辅助镜头均通过轴承可转动地安装于所述支架。

可选地，所述多自由度平台为六自由度平台。

可选地，所述六自由度平台包括底板、设置于所述底板上侧的安装台，以及设置于所述底板和所述安装台之间的补偿机构。

可选地，所述底板的上表面均布有第一安装位置、第二安装位置和第三安装位置；

所述安装台的下表面均布有第四安装位置、第五安装位置和第六安装位置；第四安装位置、第五安装位置和第六安装位置在所述底板的上表面的投影和所述第一安装位置、第二安装位置、第三安装位置沿所述底板的周向方向均布；

所述补偿机构具有：

第一伸缩杆组件，所述第一伸缩杆组件的下端可转动地安装于所述第一安装位置，所述第一伸缩杆组件的上端可转动地安装于所述第四安装位置；

第二伸缩杆组件，所述第二伸缩杆组件的下端可转动地安装于所述第一安装位置，所述第二伸缩杆组件的上端可转动地安装于所述第六安装位置；

第三伸缩杆组件，所述第三伸缩杆组件的下端可转动地安装于所述第二安装位置，所述第三伸缩杆组件的上端可转动地安装于所述第四安装位置；

第四伸缩杆组件，所述第四伸缩杆组件的下端可转动地安装于所述第二安装位置，所述第四伸缩杆组件的上端可转动地安装于所述第五安装位置；

第五伸缩杆组件，所述第五伸缩杆组件的下端可转动地安装于所述第三安装位置，所述第五伸缩杆组件的上端可转动地安装于所述第五安装位置；

第六伸缩杆组件，所述第六伸缩杆组件的下端可转动地安装于所述第三安装位置，所述第六伸缩杆组件的上端可转动地安装于所述第六安装位置。

本实用新型的船载多自由度多镜头稳像装置中，多自由度平台能够完成在空间多个自由度上的运动，有效的对多镜头摄像装置进行多个方向的移动和转动补偿。多镜头摄像装置的第一驱动组件驱动摄像部绕一竖向轴线全方位转动，能够实时主动稳定追踪目标，第二驱动组件驱动主镜头和辅助镜头同步且同方向转动，使主镜头和辅助镜头保持一致的横滚运动。本使用新型的船载多自由度多镜头稳像装置在舰船移动中进行拍摄时，可有效解决二自由度稳像装置画面旋转的问题，且能确保横滚补偿的一致性，能实现对船体的摇晃进行自适应补偿，达到稳定拍摄效果。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的船载多自由度多镜头稳像装置的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的船载多自由度多镜头稳像装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供了一种船载多自由度多镜头稳像装置，其包括安装平台和安装于安装平台上侧的多镜头摄像装置；安装平台为可补偿多个方向的移动和转动补偿的多自由度平台；多镜头摄像装置包括摄像部和驱动摄像部绕一竖向轴线转动的第一驱动组件，且摄像部包括至少一个主镜头4和至少一个辅助镜头5，以及驱动主镜头4和辅助镜头5同步且同方向转动的第二驱动组件。

安装平台安装在舰船上，在船体产生横摇和纵摇运动时，安装平台能进行多个方向的移动和转动补偿，补偿船体的纵摇运动。例如多自由度平台为六自由度平台，通过控制系统可提供x、y、z轴方向的移动和转动补偿。第二驱动组件驱动主镜头4和辅助镜头5同步且同方向转动，使主镜头4和辅助镜头5保持一致的横滚运动，补偿船体的横摇运动，即通过横滚运动可在垂直于画面的方向进行旋转补偿。多镜头摄像装置的第一驱动组件驱动摄像部绕一竖向轴线全方位转动，对目标进行实时主动稳定追踪。

在一实施例中，第一驱动组件为方位电机3，通过基座2安装于安装平台；摄像部安装于方位电机3。方位电机3驱动摄像部在垂直于安装平台平面的方向上的全方位旋转，对目标进行实时主动稳定追踪。

在一实施例中，第二驱动组件包括驱动电机7、至少一个第一齿轮8、至少一个第二齿轮9和至少一个中间齿轮10，驱动电机7配置成带动一个主镜头4绕一水平轴线转动；第一齿轮8安装于每个主镜头4的尾端，第二齿轮9安装于每个辅助镜头5的尾端，中间齿轮10设置于第一齿轮8和第二齿轮9之间，以使主镜头4和辅助镜头5在驱动电机7的带动下同步且同方向转动。

驱动电机7驱动主镜头4转动，主镜头4的尾端安装有第一齿轮8，第一齿轮8也与驱动电机7的输出轴连接，主镜头4转动的同时带动第一齿轮8转动，第一齿轮8和第二齿轮9之间通过中间齿轮10啮合连接，通过中间齿轮10的传动使得第二齿轮9随着第一齿轮8同步同方向转动，使得主镜头4与辅助镜头5同步且同方向转动，保持二者横滚运动的一致性，在船体横摇运动时，驱动电机7通过齿轮啮合驱动主镜头4和辅助镜头5转动以补偿横摇运动。

在一实施例中，摄像部还包括球形密封外罩和设置于球形密封外罩内的支架，主镜头4和辅助镜头5均通过轴承6可转动地安装于支架。驱动电机7驱动主镜头4和辅助镜头5转动时，通过齿轮和轴承6，主镜头4和辅助镜头5在球形密封外罩内可自由转动。

摄像部的主镜头4和辅助镜头5密封在球形密封外罩内，球形密封外罩能够防止主镜头4和辅助镜头5上落入水滴或灰尘杂质，同时防止镜头上凝结水雾，使得摄像部拍摄时达到清晰稳定的拍摄效果。驱动电机7安装在密封球形外罩的支架上，对驱动电机7进行防护，防止水汽对驱动电机7的影响。

在一实施例中，六自由度平台包括底板11、设置于底板11上侧的安装台12，以及设置于底板11和安装台12之间的补偿机构。多镜头摄像装置安装于安装台12的上侧。

在一实施例中，底板11的上表面均布有第一安装位置111、第二安装位置112和第三安装位置113；安装台12的下表面均布有第四安装位置121、第五安装位置122和第六安装位置123；第四安装位置121、第五安装位置122和第六安装位置123在底板11的上表面的投影和第一安装位置111、第二安装位置112、第三安装位置113沿底板11的周向方向均布。

补偿机构具有第一伸缩杆组件131、第二伸缩杆组件132、第三伸缩杆组件133、第四伸缩杆组件134、第五伸缩杆组件135和第六伸缩杆组件136。

第一伸缩杆组件131的下端可转动地安装于第一安装位置111，第一伸缩杆组件131的上端可转动地安装于第四安装位置121；第二伸缩杆组件132的下端可转动地安装于第一安装位置111，第二伸缩杆组件132的上端可转动地安装于第六安装位置123；第三伸缩杆组件133的下端可转动地安装于第二安装位置112，第三伸缩杆组件133的上端可转动地安装于第四安装位置121；第四伸缩杆组件134的下端可转动地安装于第二安装位置112，第四伸缩杆组件134的上端可转动地安装于第五安装位置122；第五伸缩杆组件135的下端可转动地安装于第三安装位置113，第五伸缩杆组件135的上端可转动地安装于第五安装位置122；第六伸缩杆组件136的下端可转动地安装于第三安装位置113，第六伸缩杆组件136的上端可转动地安装于第六安装位置123。

六自由度平台通过底板安装在舰船上，多镜头摄像装置安装于安装台上，第一伸缩杆组件131、第二伸缩杆组件132、第三伸缩杆组件133、第四伸缩杆组件134、第五伸缩杆组件135和第六伸缩杆组件136均能够进行伸缩运动，可以完成安装台在六个自由度(x，y，z，α，β，γ)的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态。

六自由度平台能在空间六个自由度上做任一自由度的单自由度运动，也能做任意几个自由度的复合运动。六自由度平台采用全数字控制的伺服控制系统及伺服电动缸作为平台运动部分的执行机构，因此，六自由度平台的运动轨迹及速度平滑连续，既可实现高频响的快速运动，也可实现低速下的平稳运动。

在一实施例中，第一伸缩杆组件131、第二伸缩杆组件132、第三伸缩杆组件133、第四伸缩杆组件134、第五伸缩杆组件135和第六伸缩杆组件136均为电动缸，第一伸缩杆组件131与第一安装位置111、第四安装位置121之间为铰接连接；第二伸缩杆组件132与第一安装位置111、第六安装位置123之间为铰接连接；第三伸缩杆组件133与第二安装位置112、第四安装位置121之间为铰接连接；第四伸缩杆组件134与第二安装位置112、第五安装位置122之间为铰接连接；第五伸缩杆组件135与第三安装位置113、第五安装位置122之间为铰接连接；第六伸缩杆组件136与第三安装位置113、第六安装位置123之间为铰接连接。进一步地，可通过转轴进行铰接，也可通过球铰进行铰接。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。