一種拍攝云臺閉環控制系統的制作方法

本發明涉及云臺技術領域，尤其涉及一種拍攝云臺閉環控制系統。

背景技術：

目前的手機拍攝云臺，有使用三軸微陀螺儀的，但只是起到手持穩定器的防抖功能，以拍攝流暢畫面，提高視頻質量。使用手機自帶的人臉識別技術來實現人臉跟蹤功能，相機正對人臉時可以跟隨人臉移動，但對于運動中人體時，手機無法瞬時捕捉到人臉，也就無法對準拍攝主體，因此人臉識別不能全程對焦人臉實現跟蹤，且對焦容易模糊。紅外對焦技術單反相機有使用，但沒有自動追蹤拍攝物體功能。另外，紅外攝像頭有使用紅外圖像捕捉技術，但沒有使用三軸微陀螺儀、三軸加速度計，形成閉環的反饋控制系統，實現精準檢測和實時控制。

技術實現要素：

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種拍攝云臺閉環控制系統，基于三軸微陀螺儀、三軸加速度計以及紅外識別追蹤技術，能自動和遙控追蹤拍攝物體，形成閉環的反饋控制系統，實現拍攝云臺角度和速度等拍攝姿態的精準檢測和實時控制。

為實現上述目的，本發明提供了一種拍攝云臺閉環控制系統，其特征在于：包括信號檢測與控制單元、遙控單元、電機單元、拍攝單元，所述控制單元與電機單元、拍攝單元電連接，所述控制單元與遙控單元無線連接；所述信號檢測與控制單元包括微處理器和與微處理器電連接的紅外圖像接收裝置、紅外信號接收裝置、三軸加速度計、三軸微陀螺儀，所述紅外圖像接收裝置輸入端與紅外線發射裝置連接；所述電機單元包括第一無刷電機、第二無刷電機、第三無刷電機，所述三軸加速度計、三軸微陀螺儀均與第一無刷電機、第二無刷電機、第三無刷電機電連接；所述紅外遙控器包括依次電連接的按鍵、信息處理模塊、紅外信號發射裝置，所述紅外信號發射裝置與控制單元的紅外信號接收裝置無線連接。

上述的一種拍攝云臺閉環控制系統，其特征在于：所述紅外遙控器上還設置磁吸材料、電池，所述紅外遙控器的按鍵包括開關鍵、拍攝鍵、水平軸方向鍵、俯仰軸方向鍵、切換鍵。

上述的一種拍攝云臺閉環控制系統，其特征在于：所述拍攝單元為手機或者微單。

上述的一種拍攝云臺閉環控制系統，其特征在于：所述微處理器為但不限于單片機。

本發明的有益效果是：

1、本發明基于紅外識別追蹤技術實現自動追蹤拍攝，控制云臺拍攝方向的三軸的運動信號，回輸給三軸微陀螺儀、三軸加速度計，感測三軸運動的角度和加速度，反饋給微處理器再次修正和輸出，形成閉環的反饋控制系統，實現拍攝云臺角度和速度等拍攝姿態的精準檢測和實時控制。

2、本發明通過紅外線遙控器發送的控制信號，經微處理器控制三軸支架的轉動，以控制云臺機夾向任意方向的轉動，實現遙控追蹤拍攝模式。

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發明的控制系統原理框圖。

圖2是本發明的遙控單元結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種拍攝云臺閉環控制系統，包括信號檢測與控制單元1、遙控單元2、電機單元3、拍攝單元4，所述控制單元1與電機單元3、拍攝單元4電連接，所述控制單元1與遙控單元2無線連接；所述信號檢測與控制單元1包括微處理器11和與微處理器11電連接的紅外圖像接收裝置13、紅外信號接收裝置14、三軸加速度計15、三軸微陀螺儀16，所述紅外圖像接收裝置13輸入端與紅外線發射裝置12連接；所述電機單元3包括第一無刷電機31、第二無刷電機32、第三無刷電機33，所述三軸加速度計15、三軸微陀螺儀16均與第一無刷電機31、第二無刷電機32、第三無刷電機33電連接；所述紅外遙控器2包括依次電連接的按鍵21、信息處理模塊22、紅外信號發射裝置23，所述紅外信號發射裝置23與控制單元1的紅外信號接收裝置14無線連接。

如圖2所示，本實施例中，所述紅外遙控器2上還設置磁吸材料24、電池25，所述紅外遙控器2的按鍵21包括開關鍵213、拍攝鍵214、水平軸方向鍵215、俯仰軸方向鍵216、切換鍵217。開關鍵啟動和關閉云臺；拍攝鍵控制手機或微單拍攝啟動和停止的切換；方向鍵控制三軸支架水平、俯仰方向的調整，以遙控方式調整拍攝目標；切換鍵控制拍照和錄像的切換。遙控器內裝磁吸材料，可以吸附在云臺殼體上，防止丟失。

本實施例中，所述拍攝單元4為手機或者微單。

本實施例中，所述微處理器11為但不限于單片機。

本發明的工作原理如下：

首先，基于紅外識別追蹤技術實現自動追蹤拍攝，紅外線發射裝置檢測到拍攝物體的動態信號，傳輸給紅外圖像接收裝置，再傳輸給微處理器，通過紅外圖像處理技術，計算加速度和角度的變化等，轉換成電信號，輸出給控制云臺水平、俯仰、橫滾三個方向角度變換的第一無刷電機、第二無刷電機、第三無刷電機，驅動云臺向拍攝物體方向轉動。同時云臺的動作信號回輸給三軸微陀螺儀、三軸加速度計，再反饋給微處理器和微控制器，形成閉環的反饋控制系統，實現拍攝云臺角度和加速度等拍攝姿態的精準檢測和實時控制，實現自動追蹤拍攝。

其次，通過紅外線遙控器發送的控制信號，經微處理器控制云臺的轉動，實現遙控追蹤拍攝模式。紅外遙控器的開關鍵、拍攝鍵(啟動停止)、水平軸方向鍵、俯仰軸方向鍵、切換鍵(拍照錄像切換)的信號經信息處理模塊，再經紅外信號發射到云臺控制單元的的紅外信號接收裝置，傳輸給微處理器，微處理器與手機或微單進行信號傳輸，實現拍攝的操作，同時水平、俯仰方向的電機，可以大角度改變拍攝方向，以改變拍攝主體。主體改變后，可繼續執行自動追蹤拍攝。

以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種拍攝云臺閉環控制系統，包括信號檢測與控制單元、遙控單元、電機單元、拍攝單元，控制單元與電機單元、拍攝單元電連接，控制單元與遙控單元無線連接；信號檢測與控制單元包括微處理器和與微處理器電連接的紅外圖像接收裝置、紅外信號接收裝置、三軸加速度計、三軸微陀螺儀，紅外圖像接收裝置輸入端與紅外線發射裝置連接；三軸加速度計、三軸微陀螺儀均與電機單元電連接；紅外遙控器包括依次電連接的按鍵、信息處理模塊、紅外信號發射裝置，紅外信號發射裝置與控制單元的紅外信號接收裝置無線連接。本發明基于三軸微陀螺儀、三軸加速度計以及紅外識別追蹤技術，能自動和遙控追蹤拍攝物體，實現閉環控制，精度高。

技術研發人員：蔡子昊
受保護的技術使用者：蔡子昊
技術研發日：2017.05.11
技術公布日：2017.07.28