CN106990737A - 一种拍摄云台闭环控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拍摄云台闭环控制***，包括信号检测与控制单元、遥控单元、电机单元、拍摄单元，控制单元与电机单元、拍摄单元电连接，控制单元与遥控单元无线连接；信号检测与控制单元包括微处理器和与微处理器电连接的红外图像接收装置、红外信号接收装置、三轴加速度计、三轴微陀螺仪，红外图像接收装置输入端与红外线发射装置连接；三轴加速度计、三轴微陀螺仪均与电机单元电连接；红外遥控器包括依次电连接的按键、信息处理模块、红外信号发射装置，红外信号发射装置与控制单元的红外信号接收装置无线连接。本发明基于三轴微陀螺仪、三轴加速度计以及红外识别追踪技术，能自动和遥控追踪拍摄物体，实现闭环控制，精度高。

Description

一种拍摄云台闭环控制***
技术领域
本发明涉及云台技术领域，尤其涉及一种拍摄云台闭环控制***。
背景技术
目前的手机拍摄云台，有使用三轴微陀螺仪的，但只是起到手持稳定器的防抖功能，以拍摄流畅画面，提高视频质量。使用手机自带的人脸识别技术来实现人脸跟踪功能，相机正对人脸时可以跟随人脸移动，但对于运动中人体时，手机无法瞬时捕捉到人脸，也就无法对准拍摄主体，因此人脸识别不能全程对焦人脸实现跟踪，且对焦容易模糊。红外对焦技术单反相机有使用，但没有自动追踪拍摄物体功能。另外，红外摄像头有使用红外图像捕捉技术，但没有使用三轴微陀螺仪、三轴加速度计，形成闭环的反馈控制***，实现精准检测和实时控制。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种拍摄云台闭环控制***，基于三轴微陀螺仪、三轴加速度计以及红外识别追踪技术，能自动和遥控追踪拍摄物体，形成闭环的反馈控制***，实现拍摄云台角度和速度等拍摄姿态的精准检测和实时控制。
为实现上述目的，本发明提供了一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：包括信号检测与控制单元、遥控单元、电机单元、拍摄单元，所述控制单元与电机单元、拍摄单元电连接，所述控制单元与遥控单元无线连接；所述信号检测与控制单元包括微处理器和与微处理器电连接的红外图像接收装置、红外信号接收装置、三轴加速度计、三轴微陀螺仪，所述红外图像接收装置输入端与红外线发射装置连接；所述电机单元包括第一无刷电机、第二无刷电机、第三无刷电机，所述三轴加速度计、三轴微陀螺仪均与第一无刷电机、第二无刷电机、第三无刷电机电连接；所述红外遥控器包括依次电连接的按键、信息处理模块、红外信号发射装置，所述红外信号发射装置与控制单元的红外信号接收装置无线连接。
上述的一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：所述红外遥控器上还设置磁吸材料、电池，所述红外遥控器的按键包括开关键、拍摄键、水平轴方向键、俯仰轴方向键、切换键。
上述的一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：所述拍摄单元为手机或者微单。
上述的一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：所述微处理器为但不限于单片机。
本发明的有益效果是：
1、本发明基于红外识别追踪技术实现自动追踪拍摄，控制云台拍摄方向的三轴的运动信号，回输给三轴微陀螺仪、三轴加速度计，感测三轴运动的角度和加速度，反馈给微处理器再次修正和输出，形成闭环的反馈控制***，实现拍摄云台角度和速度等拍摄姿态的精准检测和实时控制。
2、本发明通过红外线遥控器发送的控制信号，经微处理器控制三轴支架的转动，以控制云台机夹向任意方向的转动，实现遥控追踪拍摄模式。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的控制***原理框图。
图2是本发明的遥控单元结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种拍摄云台闭环控制***，包括信号检测与控制单元1、遥控单元2、电机单元3、拍摄单元4，所述控制单元1与电机单元3、拍摄单元4电连接，所述控制单元1与遥控单元2无线连接；所述信号检测与控制单元1包括微处理器11和与微处理器11电连接的红外图像接收装置13、红外信号接收装置14、三轴加速度计15、三轴微陀螺仪16，所述红外图像接收装置13输入端与红外线发射装置12连接；所述电机单元3包括第一无刷电机31、第二无刷电机32、第三无刷电机33，所述三轴加速度计15、三轴微陀螺仪16均与第一无刷电机31、第二无刷电机32、第三无刷电机33电连接；所述红外遥控器2包括依次电连接的按键21、信息处理模块22、红外信号发射装置23，所述红外信号发射装置23与控制单元1的红外信号接收装置14无线连接。
如图2所示，本实施例中，所述红外遥控器2上还设置磁吸材料24、电池25，所述红外遥控器2的按键21包括开关键213、拍摄键214、水平轴方向键215、俯仰轴方向键216、切换键217。开关键启动和关闭云台；拍摄键控制手机或微单拍摄启动和停止的切换；方向键控制三轴支架水平、俯仰方向的调整，以遥控方式调整拍摄目标；切换键控制拍照和录像的切换。遥控器内装磁吸材料，可以吸附在云台壳体上，防止丢失。
本实施例中，所述拍摄单元4为手机或者微单。
本实施例中，所述微处理器11为但不限于单片机。
本发明的工作原理如下：
首先，基于红外识别追踪技术实现自动追踪拍摄，红外线发射装置检测到拍摄物体的动态信号，传输给红外图像接收装置，再传输给微处理器，通过红外图像处理技术，计算加速度和角度的变化等，转换成电信号，输出给控制云台水平、俯仰、横滚三个方向角度变换的第一无刷电机、第二无刷电机、第三无刷电机，驱动云台向拍摄物体方向转动。同时云台的动作信号回输给三轴微陀螺仪、三轴加速度计，再反馈给微处理器和微控制器，形成闭环的反馈控制***，实现拍摄云台角度和加速度等拍摄姿态的精准检测和实时控制，实现自动追踪拍摄。
其次，通过红外线遥控器发送的控制信号，经微处理器控制云台的转动，实现遥控追踪拍摄模式。红外遥控器的开关键、拍摄键(启动停止)、水平轴方向键、俯仰轴方向键、切换键(拍照录像切换)的信号经信息处理模块，再经红外信号发射到云台控制单元的的红外信号接收装置，传输给微处理器，微处理器与手机或微单进行信号传输，实现拍摄的操作，同时水平、俯仰方向的电机，可以大角度改变拍摄方向，以改变拍摄主体。主体改变后，可继续执行自动追踪拍摄。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：包括信号检测与控制单元(1)、遥控单元(2)、电机单元(3)、拍摄单元(4)，所述控制单元(1)与电机单元(3)、拍摄单元(4)电连接，所述控制单元(1)与遥控单元(2)无线连接；所述信号检测与控制单元(1)包括微处理器(11)和与微处理器(11)电连接的红外图像接收装置(13)、红外信号接收装置(14)、三轴加速度计(15)、三轴微陀螺仪(16)，所述红外图像接收装置(13)输入端与红外线发射装置(12)连接；所述电机单元(3)包括第一无刷电机(31)、第二无刷电机(32)、第三无刷电机(33)，所述三轴加速度计(15)、三轴微陀螺仪(16)均与第一无刷电机(31)、第二无刷电机(32)、第三无刷电机(33)电连接；所述红外遥控器(2)包括依次电连接的按键(21)、信息处理模块(22)、红外信号发射装置(23)，所述红外信号发射装置(23)与控制单元(1)的红外信号接收装置(14)无线连接，控制云台拍摄方向的三轴的运动信号，回输给三轴微陀螺仪、三轴加速度计，感测三轴运动的角度和加速度，反馈给微处理器再次修正和输出，形成闭环的反馈控制***。
2.如权利要求1所述的一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：所述红外遥控器(2)上还设置磁吸材料(24)、电池(25)，所述红外遥控器(2)的按键(21)包括开关键(213)、拍摄键(214)、水平轴方向键(215)、俯仰轴方向键(216)、切换键(217)。
3.如权利要求1所述的一种拍摄云台闭环控制***，其特征在于：所述拍摄单元(4)为手机或者微型单片机。
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