一种定位拍摄辅助装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于摄影摄像的电子配件，尤其涉及一种可对拍摄对象进行定位的拍 摄辅助装置。
【背景技术】
[0002] 目前，传统的手机、平扳电脑、照像机等可拍摄设备都需要人工将镜头对准目标进 行拍照录象等。可是随着手机，平扳电脑的普及，自拍越来越成为人们的日常需求，但是目 前只有手持以及长度有限的自拍杆可以供人们使用。超出手臂或者自拍杆的较远距离的对 准自己拍照的技术尚为空白。
[0003] 而在自动跟踪拍摄领域，现有的技术主要有图象识别跟踪技术，红外光源跟踪技 术等，这些技术有成本高且容易被干扰的缺点。
[0004] 现有技术也有用超声波源跟踪目标的技术，专利ZL200710169136. 5公开了一种 超声波跟踪系统及相关方法，主要是通过几个麦克风响应变化频率的超声波，通过相位差 来确定目标的方位，并需要通过超声波的波阵面曲率或其它技术来确定目标离摄像机的距 离，这种方法几个麦克风之间需要相对较大的距离，且需要复杂的处理电路及较高性能的 处理器，并需要和昂贵的可以摇摆，倾斜，变焦的可控摄像机通讯配合才能完成目标跟踪的 目的，从而导致成本高昂，并且只能用于特定的摄影设备，只实用于一些专业的场合。
[0005] 此外还有一些其他现有技术也公开了采用超声波来定位的技术，但是这些现有技 术都必须要得知特定范围内的目标的准确三维坐标，需要准确确定超声波发射装置与接收 装置之间的距离，因此都需要配合温度传感器测温等辅助技术手段，以确定超声波的准确 速度，或需要较多的接收传感器和较高性能的处理器才能计算目标的准确位置，或需要较 多的处理器和额外的红外传感器和无线收发模块等才能完成，这些都会必然导致成本升 高，可自拍摄影摄像设备的体积增大，不能满足人们日常的需求。
[0006] 针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种的可拍摄设备的可遥控对 准目标及自动跟踪目标的方法及装置。
【发明内容】
[0007] 本发明为了解决上述现有技术的问题，提出一种定位拍摄装置，该装置成本低，体 积小，十分适用于个人娱乐。
[0008] 本发明所提出的定位拍摄辅助装置，包括用于固定拍摄设备的云台机构，接收控 制电路的指令，驱动拍摄设备转动至拍摄目标的方位；与拍摄目标位置一致的遥控装置，包 括超声波发生电路、超声波换能器和指令输入模块，超声波发生电路根据指令输入模块发 出的开关命令，通过超声波换能器向云台机构发出或停止发出超声波信号；用于接收超声 波信号的超声波传感器组，包括多个超声波传感器及其接收电路，各超声波传感器随着拍 摄设备的转动而转动，其接收超声波信号的方向与拍摄设备的镜头视角方向一致，各超声 波传感器及其接收电路接收到同一个超声波信号后，分别向控制电路发出电平变化信号； 控制电路，根据超声波传感器组的各电平变化信号的时间差，计算出遥控装置的方位，控制 云台机构转动。
[0009] 本发明还提出了定位拍摄方法，包括如下步骤： 步骤1 :控制电路的各定时器清零，各标志位为〇,开中断，准备接受超声波信号； 步骤2 :遥控装置的超声波发生电路及超声波换能器发送超声波信号； 步骤3 :三个超声波传感器分别接收同一个超声波信号，超声波传感器对应的超声波 接收电路分别输出电平至控制电路，控制电路分别产生相应的中断，对应的计时器开始计 时，执行对应的中断服务程序，对应的标志位置1 ; 步骤4:判断所有的中断服务程序是否已经全部执行完毕，如果否，则继续等待，如果 是，则各超声波传感器都已接收了同一个超声波信号，继续下一步骤； 步骤5 :控制电路的单片机同一时间关闭所有定时器，关闭中断，此时各定时器得到各 自的时间值，单片机根据定时器的时间值在X轴或者Y轴上的时间差计算遥控装置的方 位； 步骤6 :在得到拍摄目标方位后，控制电路控制云台机构，将拍摄设备超向目标方向转 动，同时超声波传感器组的接收方向也跟随拍摄设备一起转动； 步骤7 :各记时器清零，开中断，各标志位清零，等待下一个有效的超声波信号，循环步 骤3至步骤7对拍摄设备的镜头视角进行修正，直至拍摄设备的镜头对准拍摄目标的方位。
[0010] 本发明通过设置在遥控装置内的超声波发射装置可由指令输入装置控制发出超 声波脉冲信号，多个超声波接收传感器响应超声波源发出的超声波脉冲信号。每个超声波 传感器及其接收电路每收到一个有效超声波脉冲后分别给主控制器发出电平变化信号，主 控制器通过接收到各超声波传感器及其接收电路发出的电平变化信号的时间差，计算出超 声波源到每个超声波传感器的距离差，从而判断佩带遥控装置的目标所在的大致空间方 位，然后控制载有拍摄设备的电动云台转动，使拍摄设备的镜头方向最终向佩带遥控装置 的目标转动，从而实现遥控对准目标拍照及自动跟踪目标拍摄的目的。本发明同样还可以 用于自动跟踪拍摄，当需要自动跟踪目标时，将所述开关装置处于开状态，遥控装置一直发 射持续的超声波脉冲信号，接收及跟踪单元通过接受持续的超声波脉冲信号，计算目标方 位，便得到持续的目标方位的位置数据流，通过持续的目标方位的位置数据流，控制电动 云台支架上的拍摄装置的镜头一直对准运动的目标，便可完成自动跟踪目标拍摄的目的。 由于本发明中控制电路可以不和摄像设备发生通讯关系，因此，本发明可实用于所有不需 要变焦或可以自动变焦的可摄像设备。同时因为采用接收超声波脉冲的时间差的方式，抗 干扰能力强。本发明所用器件少，对主控制器的性能要求不高，超声波传感器阵列中超声波 传感器之间的距离小，从而可以做到体积小，成本低，非常适合个人娱乐甚至专业场合也可 使用。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明一实施例的结构示意图； 图2是本发明的原理方框图； 图3是本发明一实施云台机构的结构示意图； 图4是本发明的流程图； 图5是本发明在一个方向上的方位计算示意图。
[0012] 图中：1.遥控装置，101.指令输入装置，101A.按键，101B.拨动开关，102.超声波 换能器，103.拍摄设备无线控制电路，104.超声波发生电路，2.接收及跟踪单元，3.电 动云台机构，301.垂直轴电机组件，302.水平轴电机组件，303.垂直轴转动机构，304.水平 轴转动机构，4.控制电路，401.主控制器，402.超声波接收电路，403.电平变化信号示意， 5.超声波传感器，6,拍摄设备，7.超声波脉冲波形示意。
【具体实施方式】
[0013] 以下结合附图和实施例，详细说明本发明结构和工作原理。
[0014] 如图1所示，本发明提供的定位拍摄辅助装置，其主要有遥控装置1和云台机构3 这两个部件。
[0015] 如图2所示，遥控装置1由拍摄目标佩带，遥控装置设置有指令输入模块101，超声 波换能器102,超声波发生电路104,进一步还可以遥控装置1还包括拍摄设备无线控制电 路103。指令输入模块101可以为按键101A或者拨动开关101B，或者为两者的组合，遥控 装置1可以通过按键101A和拨动开关101B控制超声波发生电路发射超声波信号，超声波 发生电路根据指令输入模块发出的开关命令，通过超声波换能器向云台机构发出或停止发 出超声波信号。本实施例的超声波信号为超声波脉冲信