一種自動影像拍攝系統及其實現方法

一種自動影像拍攝系統及其實現方法
【專利摘要】本發明提供了一種自動影像拍攝系統及其實現方法，基于RF射頻的發射接收器信號及光源發射接收器的信號或超聲波發射接收器的信號及利用慣性座標傳感器的參數及終端影像拍攝設備的軟件修正值等的綜合技術,再經過處理器進行運算分析處理后,將運算值轉換為電信號來驅動馬達，促使影像拍攝設備在有效范圍內無論是室內或室外，均可精準追蹤及定位移動標簽的位置，并對移動標簽的準確方位進行搖控影像拍攝或利用終端影像拍攝設備的軟件來引導處理器命令終端影像拍攝設備按照設定的間隔時間進行自動影像拍攝。
【專利說明】一種自動影像拍攝系統及其實現方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及自動化影像拍攝【技術領域】，尤其涉及一種自動影像拍攝系統及其實現方法。

【背景技術】
[0002]根據目前市場上的影像拍攝設備種類非常繁多，但無論是專業數碼相機或一般數碼相機，甚至智能手機及平板電腦或其它影像截取設備等，在缺少對目標人物進行即時且有效的追蹤及定位情況下，在進行朋友聚會或家庭的一般影像拍攝時，不論是進行合拍或自拍，都受到目標的方向與移動速度等許多的限制，所拍攝的靜態影像大部份都是固定場景及面向鏡頭等待拍攝的呆板與不自然結果:尤其是動態錄像，必須由一個人來手持影像拍攝設備，才能追蹤到所要拍攝的目標，在這種情況下，除了拍攝者本身無法參與在影像拍攝場景之中的樂趣之外，對于一些業馀的拍攝者，更是經常不知道在拍哪里或者拍些甚么，在拍攝過程中經常出現不是鏡頭追過頭就是慢半拍的現像，白白浪費很多珍貴而瞬間的畫面:在這種現像的情況下就更突顯出影像拍攝設備在對于移動目標的追蹤及定位及手動和/或自動拍攝的問題上必須得到有效的解決。
[0003]針對移動標簽的追蹤及定位問題，在室外采用衛星定位系統最少也有3?5米的誤差值，在室內時衛星定位系統因地形地物的影響而完全失去準確的定位功能。
[0004]現有技術中有一些定位技術如下:
[0005]專利申請號201210507974.x的室內定位及導航系統及專利申請號200880106680.8的RF射頻信號獲取和信源定位系統等等許多室內定位方法。但是這些方法都必須擁有多個信標收發器來進行三角定位，不但只適用于大面積的室內環境，而且必須建設許多信標接收器及運算服務器的情況下，除了成本太過于高昂之外，如果移動標簽轉移到室外的話就變成無法定位。
[0006]專利申請號201310133248.0的追蹤拍攝系統與方法則只使用單——種RF射頻信號來進行追蹤及定位然后進行拍攝，此專利與上述專利雷同，不但要在周圍布置眾多的無線標簽之外，而且如果直接采取RF射頻的強度運算的話，則會因為兩個載體之間有障礙物，而產生信號折射問題，因此變成無法非常準確的對移動標簽進行追蹤及定位，拍攝出來的影像極可能并非移動標簽的準確位置。
[0007]專利申請號201020179277.2的一種紅外線追蹤相機，則是使用單——種紅外線追蹤及拍攝方法。因此更加只適用于空曠無障礙物的場所使用，一有障礙物阻擋，對移動標簽的追蹤及定位會立即停止，如果移動標簽長時間位于障礙物后面或攜帶者放置于口袋內時，紅外線跟蹤定位方法則完全失效。由此可見，以上的專利方法雖然有效，但存在嚴重缺陷，并不完全適合利用在一般家庭常用的自動影像拍設備上。
[0008]另外還有一些定位追蹤拍攝技術可以使用在家庭的自動影像拍攝設備上。如專利號ZL 200510023277.7,發明名稱:其具有自拍跟蹤、定位與提示等功能的數碼相機。但是該專利只局限于本身的數碼相機才稍微具有跟蹤定位目標的功能，而且也并非針對移動標簽目標進行活動式跟蹤及定位，這不但對于一般絕大多數的大眾消費者在未購買該數碼相機的情況下，無奈的失去了許許多多屬于自己的珍貴影像之外，對于移動性目標就完全失去了追蹤及定位的功能。
[0009]上述的幾種方法及許多未陳述的對移動標簽進行追蹤的定位方法中，幾乎都是以單一技術或方法來進行追蹤定位與自動拍攝，這些單一方法無論是利用終端影像拍攝設備應用軟件、座標傳感器或RF射頻或紅外線或超聲波等單一方法雖然都有效，但是也都存在有各自的嚴重缺陷:
[0010](I)使用單一終端影像拍攝設備的應用軟件(app)來進行追蹤定位，則會因為距離太遠或環境光源的差異而無法識別目標物體，也就無法對移動目標準確定位，而且識別軟件穩定性也比較差，對于影像的分辨及環境光源等要求相對也比較高，在較低分辨率的終端影像拍攝設備及拍攝環境光源不足時可以說是無法使用。
[0011](2)使用單一慣性座標傳感器來進行定位時，則會因移動標簽的移動速度及角度變化，隨著時間越長誤差率越大，依目前六軸傳感器在約經過10分鐘之后，極有可能就失去了移動標簽的實際座標位置，時間越長則精準度就會越差。
[0012](3)使用單一 RF射頻來進行定位時，則因嚴重的折射問題，在單一使用時必須建立多個信號發射接收站來進行三角定位，否則只能做為輔助性的概略目標定位。
[0013](4)光源發射接收器(包含紅外線)則會因為中間的小小障礙物而完全失去移動標簽的準確位置。
[0014](5)超聲波發射接收器雖具有較強的穿透性，將移動標簽放置于口袋時，亦可穿透衣物將實際座標信號傳遞給馬達驅動載體，但是如果是大型厚重的障礙物時，超聲波則會因無法穿透及折射問題而失去追蹤的移動目標。
[0015]有鑒于此，現有技術有待改進和提尚。


【發明內容】

[0016]鑒于現有技術的不足，本發明目的在于提供一種自動影像拍攝系統及其實現方法，用于通過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器和/或超聲波發射接收器及慣性座標傳感器和/或終端影像拍攝設備的軟件追蹤功能等綜合技術，更有效更精準的對移動標簽擁有者進行即時且精準的追蹤及定位并同時進行自動拍攝或搖控拍攝。
[0017]本發明的技術方案如下:
[0018]一種自動影像拍攝系統，其中，包括:至少一個的終端影像拍攝設備、至少一個的馬達驅動載體和至少一個的移動標簽載體；
[0019]通過對移動標簽載體進行追蹤及定位，從而對移動標簽載體進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝。
[0020]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，運用RF射頻發射接收器、光源發射接收器、超聲波發射接收器、慣性座標傳感器或終端影像拍攝設備的應用軟件中的任意一種或一種以上的綜合技術對移動標簽載體進行追蹤及定位，進而對移動標簽載體進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝；
[0021]其中，所述的RF射頻發射接收器包含wif1、2.4G,2.5G、NFC、Bluetooth或Zigbee中的任意一種或一種以上的方式與各載體之間建立通訊連接，并依其信號源方向對移動標簽載體進行追蹤及定位；亦利用RF射頻發射接收器信號在各載體之間進行音頻信號和/或視頻影像信號的傳輸；
[0022]所述的光源發射接收器包含紅外線和/或激光和/或光電傳感器，并對移動標簽載體進行追蹤及定位；
[0023]所述的超聲波發射接收器包含直接獲取超聲波信號和/或超聲波反射信號，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位并根據信號時間差進行距離測定；
[0024]所述的慣性座標傳感器包含至少一個角速度傳感器及至少一個加速度計所組成，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位；
[0025]所述的終端影像拍攝設備的應用軟件包含影像捕捉及識別技術，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位及各項參數設定；其中的各項參數設定包括自動靜態拍攝時的每次拍攝間隔時間設定及自動錄像的錄像時間和每次錄像間隔時間的設定。
[0026]所述的自動影像拍攝包含靜態拍攝及動態拍攝；其中自動靜像拍攝是依其預設的間隔時間連續進行拍攝；自動動態拍攝則依其預設的間隔時間及錄像時間連續進行拍攝。
[0027]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述馬達驅動載體至少有一組以上的馬達驅動單元和第一處理器，所述馬達驅動單元與第一處理器電性連接；所述馬達驅動單元進一步包含步進馬達和/或伺服馬達及相對應的齒輪；
[0028]所述馬達驅動載體還包含了一主結構體與至少一個的活動結構體，主結構體與活動結構體之間用馬達驅動單元連接；所述活動結構體用螺絲螺母和/或公制螺栓和/或卡榫安裝固定至少一個的終端影像拍攝設備固定云臺和/或至少一個的終端影像拍攝設備;
[0029]所述馬達驅動載體內部設置有一基板，其上設置有各電子傳感器及電源供應回路與第一處理器；
[0030]所述的馬達驅動載體的外殼垂直側面上標識一縱向及橫向的中心位置點，所述中心點與終端影像拍攝設備云臺及終端影像拍攝設備的鏡頭朝向同一方向并成一直線；外殼底部有一公制螺栓，用于與各類型影像拍攝設備腳架連接；
[0031 ] 馬達驅動載體上設置有有電源插座及電源開關；其電源供應部份分由適配器供電方式和/或可充電式電池供電方式。
[0032]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述終端影像拍攝設備包括至少一組RF射頻發射接收器以及電源，所述RF射頻發射接收器與電源電性連接；
[0033]所述馬達驅動載體上至少有一組的RF射頻發射接收器和/或至少有一組的光源發射接收器和/或至少有一組的超聲波發射接收器及電源，并電性連接；
[0034]所述的移動標簽載體上至少有一組的RF射頻發射接收器和/或至少有一組的光源發射接收器和/或至少有一組的超聲波發射接收器和/或至少有一個的慣性座標傳感器，并電性連接。
[0035]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述移動標簽載體由一個框架結構體所組成；框架結構體內部裝置至少一種的電子傳感器及麥克風及喇叭或蜂鳴片及一個電源供應回路，并電性連接；
[0036]其中，所述電子傳感器包括慣性座標傳感器和/或計步傳感器和/或位移傳感器和/或尋標傳感器和/或溫度傳感器；
[0037]所述框架結構體內部安裝并支撐電源供應模組基板及各種電子傳感器基板及各電子部件基板；
[0038]所述移動標簽載體還包括一電源供應部份，其為適配器供電方式和/或可充電式電池供電方式或鈕扣電池供電方式。
[0039]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述RF射頻發射接收器包含發射及接收天線且電性連接；
[0040]所述RF射頻發射接收器用于各載體之間的數據與命令的發送與接收，包括各種參數設定及拍攝快門觸發指令及音頻信號的傳輸和/或視頻影像信號的傳輸；同時依其RF射頻信號強度進行信源方向計算，并根據信源的方向計算得出移動標簽載體的座標值，再將座標值傳遞給第一處理器來驅動馬達單元，并促使馬達驅動載體的活動結構體中心位置點對準移動標簽方向及位置；
[0041]所述一組光源發射接收器包含至少一個的光源發射單元及至少一個的光源接收單元，并電性連接；
[0042]所述超聲波發射接收器包含至少一個的超聲波發射單元及至少一個的超聲波接收單元，并電性連接；所述超聲波發射接收器在馬達驅動載體及移動標簽載體之間的信號傳輸依其強度計算出移動標簽載體的準確位置；并且信號傳遞時間差用于計算馬達驅動載體及移動標簽載體之間的距離；
[0043]所述慣性座標傳感器經測得移動標簽的運動所得參數，經由第二處理器處理后，通過RF射頻發射接收器傳送到馬達驅動載體上第一處理器處理。
[0044]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述光源發射接收器和/或超聲波發射接收器的發射及接收單元各設置于至少一個副板并安裝在移動標簽載體及馬達驅動載體的外殼上；各自的發射及接收單元與各自的發射接收器及處理器電性連接；
[0045]所述光源發射接收器及超聲波發射接收器的接收單元側邊分別有不透光和/或非穿透性材料，用于隔絕光源或超聲波信號發射及進入接收單元的角度阻隔設計和/或運用光源信號ID及RFID做為移動標簽的方向及定位計算基準。
[0046]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述馬達驅動載體的馬達驅動是由第一處理器將所獲取的座標信號轉成電信號來驅動馬達，促使馬達載體的活動結構體中心位置點對準移動標簽方向；
[0047]馬達驅動載體在驅動一個以上的活動結構體時，進行左右水平旋轉和/或上下垂直旋轉和/或上、下、左、右、前進.后退的移動動作，其馬達的驅動動作由馬達驅動載體上的第一處理器控制。
[0048]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述馬達驅動載體上有至少一個的按鍵和/或開關和/或觸摸式感應器和/或觸摸屏幕；并與第一處理器電性連接；并透過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器，對移動標簽載體及影像拍攝設備上的各項功能操進行搖控操作，其中的搖控操作包括影像拍攝觸發指令；其它按鍵開關包括:
[0049]一個可調終端影像拍攝設備軟件控制或馬達驅動載體控制的選項開關；
[0050]一組可調自動拍攝間隔時間或錄像時間的選項開關；
[0051]一組可調拍照或錄像的選項開關；
[0052]所述移動標簽載體上至少有一個的按鍵和/或開關和/或觸摸式感應器和/或觸摸屏并與第二處理器電性連接；且透過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器，對馬達驅動載體及影像拍攝設備上的各項功能進行搖控操作，其中的搖控操作包括影像拍攝觸發指令。
[0053]一種所述的自動影像拍攝系統的實現方法，其中，所述方法包括以下步驟:
[0054]S0、移動標簽載體使用前先在馬達驅動載體前方晃動，至使光源發射接收器及超聲波發射器的信號讓兩個載體產生信號連接，或使用RF射頻的NFC近場通訊協議進行信號連接，并促使各座標資料歸零；
[0055]S1、移動標簽載體開始移動時，慣性座標傳感器和/或終端影像拍攝設備的應用軟件追蹤開始運行；移動標簽載體上的角速度傳感器及加速度計的參數陸續提供給第二處理器進行計算處理，第二處理器再將座標訊息經由雙方的RF射頻發射接收器傳遞到馬達驅動載體的第一處理器；終端影像拍攝設備上的應用軟件追蹤參數亦由終端影像拍攝設備的RF射頻發射接收器傳遞到馬達驅動載體的第一處理器上進行比對處理；
[0056]S2、馬達驅動載體的RF射頻發射接收器接收到座標訊息后傳遞給第一處理器進行運算并比對追蹤參數及RF信源的強度，并計算出移動標簽載體的準確座標的座標信號，然后再將座標信號轉成電信號來驅動馬達單元，讓活動結構體的中心點及終端影像拍攝設備的鏡頭轉向并對準移動標簽的方向，并開始計時進行自動拍攝動作或等待手動搖控拍攝;
[0057]S3、移動標簽載體移動后，慣性座標傳感器計算出移動標簽載體與馬達驅動載體的距離已超出一設定值時，由馬達驅動載體發射超聲波及光源信號并比對RF射頻的接收的時間差，確認兩者是否已超出設定值，如果確定已超出設定值，則停用追蹤參數，從而避免因距離過遠造成無法追蹤目標，其座標值反而容易產生誤差值；反之，當距離小于設定值則再度啟用軟件追蹤參數。
[0058]有益效果:本發明提供的一種自動影像拍攝系統及其實現方法，基于RF射頻的發射接收器信號及光源發射接收器的信號或超聲波發射接收器的信號及利用慣性座標傳感器的參數及終端影像拍攝設備的軟件修正值等的綜合技術，再經過處理器進行運算分析處理后，將運算值轉換為電信號來驅動馬達，促使影像拍攝設備在有效范圍內無論是室內或室外，均可精準追蹤及定位移動標簽的位置，并對移動標簽的準確方位進行搖控影像拍攝或利用終端影像拍攝設備的軟件來引導處理器命令終端影像拍攝設備按照設定的間隔時間進行自動影像拍攝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1為本發明的自動影像拍攝系統的較佳實施例的示意圖。
[0060]圖2為本發明的自動影像拍攝系統中影像拍攝設備的第一實施例的示意圖。
[0061]圖3為本發明的自動影像拍攝系統中影像拍攝設備的第二實施例的示意圖。
[0062]圖4a為本發明的自動影像拍攝系統中馬達驅動載體的較佳實施例的立體示意圖。
[0063]圖4b為本發明的自動影像拍攝系統中馬達驅動載體的較佳實施例的爆炸示意圖。
[0064]圖5為本發明的自動影像拍攝系統中移動標簽載體的較佳實施例的示意圖。
[0065]圖6為本發明的自動影像拍攝系統的實現方法的流程圖。
[0066]圖7為本發明的自動影像拍攝系統中影像拍攝設備的第一實施例固定在馬達驅動載體上的示意圖。
[0067]圖8為本發明的自動影像拍攝系統中影像拍攝設備的第二實施例固定在馬達驅動載體上的示意圖。

【具體實施方式】
[0068]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0069]請參閱圖1，其為本發明的自動影像拍攝系統的較佳實施例的示意圖。如圖所示，所述自動影像拍攝系包括:至少一個的終端影像拍攝設備Al、至少一個的馬達驅動載體BI和至少一個的移動標簽載體Cl ;終端影像拍攝設備Al對移動標簽載體Cl進行追蹤及定位，從而對移動標簽載體Cl進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝。本發明的自動影像拍攝系統是運用RF射頻發射接收器、光源發射接收器、超聲波發射接收器、慣性座標傳感器(inertial coordinate)、終端影像拍攝設備的應用軟件中的任意一種或一種以上方式的綜合技術，促使處理器驅動馬達載體的活動結構體，并對移動標簽載體進行準確的追蹤及定位，并可同時驅動終端影像拍攝設備對移動標簽載體進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝。
[0070]在本實施例中，所述的自動影像拍攝系統運用RF射頻發射接收器、光源發射接收器、超聲波發射接收器、慣性座標傳感器或終端影像拍攝設備的應用軟件中的任意一種或一種以上的綜合技術對移動標簽載體進行追蹤及定位，進而對移動標簽載體進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝。
[0071]其中，所述的RF 射頻發射接收器包含 wif1、2.4G、2.5G、NFC, Bluetooth、Zigbee中的任意一種或一種以上的方式與各載體之間建立通訊連接，并依其信號源方向對移動標簽載體進行追蹤及定位；亦利用RF射頻發射接收器信號在各載體之間進行音頻信號和/或視頻影像信號的傳輸；所述的光源發射接收器包含紅外線和/或激光和/或光電傳感器等，并對移動標簽載體進行追蹤及定位；所述的超聲波發射接收器包含直接獲取超聲波信號和/或超聲波反射信號，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位并根據信號時間差進行距離測定(確切來說，超聲波發射接收器是根據接收強度來判定方向，再比對RF信號的時間差來算距離)；所述的慣性座標傳感器包含至少一個角速度傳感器及至少一個加速度計所組成，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位；所述的終端影像拍攝設備的應用軟件包含影像捕捉及識別技術，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位。
[0072]具體來說，所述終端影像拍攝設備Al包含一個以上的各品牌數碼相機(如圖2所示)和/或各品牌的智能拍攝手機(如圖3所示)和/或各品牌平板電腦和/或各品牌的影像拍攝產品；所述終端影像拍攝設備Al的本體上設置有電源及電源開關。
[0073]請一并參閱圖4a和圖4b，所述馬達驅動載體BI至少有一組以上的馬達驅動單元Mdl，該馬達驅動單元Mdl與第一處理器CPUl電性連接；所述的馬達驅動單元包含步進馬達和/或伺服馬達及相對應的齒輪所組成；另外，所述的馬達驅動載體BI，包含了一個主結構體Bal與至少一個的活動結構體Ba2，兩者之間用馬達驅動單元Mdl連接；所述的馬達驅動載體BI內部所擁有的各電子傳感器及電源供應回路PWl與第一處理器CPUl可分為至少一個基板并電性連接；所述的馬達驅動載體BI內部可以安裝并支撐馬達驅動單元Mdl及各電子部件基板，包含第一處理器CPUl基板；所述的馬達驅動載體BI外殼垂直側面上標識一縱向及橫向的中心位置點G。該中心點G與終端影像拍攝設備云臺Aal (如圖3所示)及終端影像拍攝設備Al的鏡頭朝向同一方向并成一直線；所述的馬達驅動載體BI外殼底部擁有一個公制螺栓，可與各類型影像拍攝設備腳架連接；所述的活動結構體Ba2可以用螺絲螺母和/或公制螺栓Ba3和/或卡榫安裝固定至少一個的終端影像拍攝設備固定云臺Aal和/或至少一個的終端影像拍攝設備Al ;所述的活動結構體Ba2可以支撐影像拍攝設備固定云臺Aal和/或終端影像拍攝設備Al。所述的馬達驅動載體BI上有電源插座及電源開關；電源供應部份可分由適配器供電方式和/或可充電式電池供電方式。
[0074]所述的移動標簽載體Cl (如圖5所示)由一個框架結構體所組成；框架結構體內部，可裝置一種以上的電子傳感器及麥克風及喇叭或蜂鳴片及一個電源供應回路與第二處理器CPU2可分為至少一個基板并電性連接；所述的各種電子傳感器可包括慣性座標傳感器和/或計步傳感器和/或尋標傳感器并與第二處理器電性連接；所述的框架結構體內部可以安裝并支撐電源供應模組基板及各種電子傳感器基板及各電子部件基板，包含第二處理器CPU2基板。所述的移動標簽載體Cl電源供應部份為適配器供電方式和/或可充電式電池供電方式或鈕扣電池供電方式。
[0075]進一步地，終端影像拍攝設備本身必須具備有RF射頻發射接收器或可外掛RF射頻發射接收器的連接端口 RFl，RF射頻發射接收器的種類可以為wif1、NFC、自定義2.4G、自定義2.5G、Bluetooth、Zigbee等任何一種或一種以上可互相搭配連線使用的RF射頻發射接收器。馬達驅動載體及移動標簽上也必須具備與終端影像拍攝設備本身相同頻段的RF射頻發射接收器RF2，并且可以在上述的三個載體之間進行通信連接，其中包括音頻信號和或視頻影像信號的連接。馬達驅動載體及移動標簽上除了擁有RF射頻發射接收器RF2之外，另外也擁有光源發射接收器和超聲波發射接收器Rl ;接收單元為常開狀態，也就是說隨時可以接收光源及超聲波波源信號。
[0076]光源發射接收器的種類可以為紅外線或激光或光電傳感器。移動標簽上除了擁有RF射頻發射接收器RF3及光源發射接收器和超聲波發射接收器(R2)之外，另外擁有至少一個的慣性座標傳感器及麥克風及喇叭或蜂鳴片。慣性座標傳感器為至少一個角速度傳感器及至少一個加速度計傳感器所組成。馬達驅動載體及移動標簽上設置多個按鍵或開關，按鍵及開關的種類包含了輕觸開關及觸摸感應式開關及觸摸式屏幕。馬達驅動載體及移動標簽載體上，無論光源發射接收器及超聲波發射接收器的發射或接收單元側邊分別有不透光和非穿透性材料，用于隔絕光源信號或超聲波信號的發射或接收的角度阻隔設計；其設計方法也可以是凹陷式或突出式。終端影像拍攝設備本身如可裝載應用軟件(如智慧型手機的app軟件)，則可以進行功能設置(例如:自動拍攝的間隔時間和錄像的拍攝時間)，亦可依其人物表徵的影像捕捉及識別技術做為追蹤定位的輔助座標依據。
[0077]所述RF射頻發射接收器通過wif1、2.4G、2.5G、NFC、Bluetooth、Zigbee中的任意一種或多種方式與各載體之間建立通訊連接；并用于各載體之間的數據與命令的發送與接收，包括各種參數設定及拍攝快門觸發指令及音頻信號傳輸和/或視頻影像的傳輸；同時依其RF射頻信號強度進行信源方向計算，并根據信源的方向計算得出移動標簽載體的座標值，再將座標值傳遞給第一處理器來驅動馬達單元，并促使馬達驅動載體的活動結構體中心位置點對準移動標簽方向及位置；
[0078]所述光源發射接收器包含紅外線和/或激光和/或光電傳感器等；一組光源發射接收器包含至少一個的光源發射單元及至少一個的光源接收單元；
[0079]所述超聲波發射接收器包含至少一個的超聲波發射單元及至少一個的超聲波接收單元，并電性連接；所述超聲波發射接收器在馬達驅動載體及移動標簽載體之間的信號傳輸依其強度計算出移動標簽載體的準確位置；并且信號傳遞時間差用于計算馬達驅動載體及移動標簽載體之間的距離；
[0080]所述的慣性座標傳感器由至少一個的角速度傳感器及至少一個的加速度計所組成；所述慣性座標傳感器經測得移動標簽的運動所得參數，經由第二處理器處理后，通過RF射頻發射接收器傳送到馬達驅動載體上第一處理器處理。
[0081]所述的終端影像拍攝設備的應用軟件包含影像捕捉及識別技術，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位及各項參數設定；其中的各項參數設定包括自動靜態拍攝時的每次拍攝間隔時間設定及自動錄像的錄像時間和每次錄像間隔時間的設定。
[0082]所述的自動影像拍攝包含靜態拍攝及動態拍攝；其中自動靜像拍攝是依其預設的間隔時間連續進行拍攝；自動動態拍攝則依其預設的間隔時間及錄像時間連續進行拍攝。
[0083]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述光源發射接收器和/或超聲波發射接收器的發射及接收單元各設置于至少一個副板并安裝在移動標簽載體及馬達驅動載體的外殼上；各自的發射及接收單元與各自的發射接收器及處理器電性連接；
[0084]所述光源發射接收器及超聲波發射接收器的接收單元側邊分別有不透光和/或非穿透性材料，用于隔絕光源或超聲波信號發射及進入接收單元的角度阻隔設計和/或運用光源信號ID做為移動標簽的方向及定位計算基準。
[0085]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述馬達驅動載體的馬達驅動是由第一處理器將所獲取的座標訊號轉成電信號來驅動馬達，促使馬達載體的活動結構體中心位置點對準移動標簽方向；
[0086]馬達驅動載體在驅動一個以上的活動結構體時，進行左右水平旋轉和/或上下垂直旋轉和/或上、下、左、右、前進.后退的移動動作，其馬達的驅動動作由馬達驅動載體上的第一處理器控制。
[0087]優選地，所述的自動影像拍攝系統，其中，所述馬達驅動載體上有至少一個的按鍵和/或開關和/或觸摸式感應器和/或觸摸屏幕；并與第一處理器電性連接；并透過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器，對移動標簽載體及影像拍攝設備上的各項功能操進行搖控操作，其中的搖控操作包括影像拍攝觸發指令；其它按鍵開關包括:
[0088]一個可調終端影像拍攝設備軟件控制或馬達驅動載體控制的選項開關；
[0089]一組可調自動拍攝間隔時間或錄像時間的選項開關；
[0090]一組可調拍照或錄像的選項開關；
[0091]所述移動標簽載體上設有至少一個的按鍵和/或開關和/或觸摸式感應器和/或觸摸屏并與第二處理器電性連接；且透過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器，對馬達驅動載體及影像拍攝設備上的各項功能進行搖控操作，其中的搖控操作包括影像拍攝觸發指令。
[0092]本發發明還提供了一種自動影像拍攝系統的實現方法，如圖6所示，所述方法包括以下步驟:
[0093]S100、移動標簽載體開始移動時，慣性座標傳感器及終端影像拍攝設備的影像捕捉及識別軟件追蹤開始運行，并將角速度傳感器及加速度計的參數陸續提供給第二處理器進行計算處理，第二處理器再將座標訊息經由雙方的RF射頻發射接收器傳遞到馬達驅動載體的第一處理器；并終端影像拍攝設備上的追蹤參數亦由終端影像拍攝設備的RF射頻發射接收器傳遞到馬達驅動載體的第一處理器上進行比對處理；
[0094]S200、馬達驅動載體的RF射頻發射接收器接收到座標訊息后傳遞給第一處理器進行運算并比對追蹤參數及RF信源的強度，并計算出移動標簽載體的準確座標的座標信號，然后再將座標信號轉成電信號來驅動馬達單元，讓活動結構體的中心點及終端影像拍攝設備的鏡頭轉向并對準移動標簽的方向，并開始計時進行自動拍攝動作或等待手動搖控拍攝；
[0095]S300、移動標簽載體移動后，慣性座標傳感器計算出移動標簽載體與馬達驅動載體的距離已超出一設定值時，由馬達驅動載體發射超聲波及光源信號并比對RF射頻的接收的時間差，確認兩者是否已超出設定值，如果確定已超出設定值，則停用終端影像拍攝設備的軟件追蹤參數，從而避免因距離過遠造成無法追蹤目標，其座標值反而容易產生更大的誤差值；反之，當距離小于設定值則再度啟用該軟件的追蹤參數。
[0096]需要注意的是，在上述的距離確認過程中，其光源信號及超聲波訊號的準確座標值，亦做為慣性座標傳感器的修正座標值，第二處理器與此同時進行慣性座標傳感器誤差值的修正。在上述的距離確認過程中，因障礙物等問題，造成移動標簽載體Cl及馬達驅動載體BI，兩者相互之間得都無法取得光源信號及超聲波信號時，則繼續使用原慣性座標傳感器及終端影像拍攝設備軟件的追蹤參數做為標準座標值來驅動馬達，直到再次接收到光源信號和/或超聲波信號時再進行誤差值的修正。慣性座標傳感器未偵測到變化時則表示移動標簽載體并未移動。
[0097]在所述拍攝之中，還包括:
[0098]音頻信號的傳輸，其利用RF射頻發射接收器及移動標簽載體上的麥克風及喇叭進行語音通話，亦做為播放音樂的音頻信號傳輸。
[0099]在所述拍攝之前，還包括:
[0100]如圖7和圖8所示，利用馬達驅動載體BI上的公制螺栓，將終端影像拍攝設備Al固定于馬達驅動載體BI的活動結構體上或將終端影像拍攝設備Al固定于的終端影像拍攝設備云臺Aal上。終端影像拍攝設備Al、馬達驅動載體BI和移動標簽載體Cl分別啟動電源。馬達驅動載體BI與終端影像拍攝設備Al運用RF射頻wif1、NFC,2.4G、2.5G、Bluetooth、Zigbee中的任意一種或一種以上可行方法進行信號配對連接。馬達驅動載體BI與移動標簽載體Cl運用RF射頻wif1、NFC,2.4G、2.5G、Bluetooth, Zigbee中的任意一種或一種以上可行方法進行信號配對連接。終端影像拍攝設備Al如有應用軟件可進行設定，則可進行拍照或錄像及自動拍照間隔時間或攝影時間等設定；如無應用軟件可進行自動拍攝設定，則可對馬達驅動載BI上的開關選項，進行設定為由馬達驅動載體控制并可設定拍照或錄像及自動拍攝間隔及錄像時間。移動標簽載體Cl使用前可先在馬達驅動載體BI前方晃動至使光源發射接收器及超聲波發射器的信號讓兩個載體產生信號連接，或使用RF射頻的NFC近場通訊協議進行信號連接，并促使各座標資料歸零，其中包括慣性座標傳感器及終端影像拍攝設備應用軟件的座標值歸零；歸零動作完成后則由一指示燈及聲音提示。完成歸零的移動標簽載體Cl可由成人或小孩或動物或物品攜帶。
[0101]下面通過三種拍攝模式來說明上述自動影像拍攝系統是如何工作的:
[0102](I)自動拍攝模式:
[0103]終端影像拍攝設備軟件計時器的自動拍照間隔時間屆滿時，則運用RF射頻發射接收器將屆時訊息提供給馬達驅動載體。或馬達驅動載體第一處理器的計時器在自動拍照間隔時間屆滿時，馬達驅動載體接收到屆時訊息時，立即發射光源信號及超聲波信號并同時運用RF射頻發射接收器傳遞屆時信息給移動標簽載體。移動標簽載體接收到屆時信息后立即發射光源及超聲波并將接收到的馬達驅動載體的光源信號及超聲波信號，運用第二處理器計算出方位座標及距離。移動標簽載體再將計算得出的座標方位及距離訊息以RF射頻發射接收器傳遞給馬達驅動載體。馬達驅動載體接收到移動標簽載體的座標方位及距離訊息后比對本身接收到移動標簽載體所發射的光源信號及超聲波信號后，進行準確的移動標簽載體座標計算，并轉成電信號驅動馬達單元將活動結構體(Ba2)的中心點對準移動標簽載體，完成定位后第一處理器運用RF射頻發射接收器傳遞定位完成訊息給終端影像拍攝設備進行影像拍攝動作并完成拍攝動作；同時第一處理器亦將定位完成訊息傳遞給移動標簽載體，命令其停止發射光源信號及超聲波信號，以節省電源；慣性座標傳感器則繼續運行并傳遞新座標參數；馬達驅動載體亦同時停止發射光源信號及超聲波信號并繼續追蹤移動標簽載體及等待下次拍攝指令，依此循環。移動標簽載體在接收到馬達驅動載體的定位完成訊息后同時將慣性座標傳感器所累積的參數進行誤差修正，并開始重新計算移動參數并將新參數陸續傳送給第二處理器，直到再次接收到馬達驅動載體的新指令，依此循環進行。馬達驅動載體及移動標簽載體在收到屆時信息后，無法接收到光源信號及超聲波信號時，即表示兩者之間有阻擋物存在，此時第一處理器將以RF射頻發射接收器的信號強度及慣性座標傳感器的參數值和/或終端影像拍攝設備的應用軟件追蹤參數值做為定位及距離的標準座標值，并轉成電信號用于驅動馬達單元。
[0104](2)手動拍攝模式:
[0105]無論自動拍攝間隔時間是否屆滿，經觸動移動標簽載體上的拍攝按鍵時，第二處理器立即發射光源信號及超聲波信號，同時第二處理器連同慣性座標傳感器的參數及觸發拍攝命令，利用RF射頻發射接收器一并傳遞給馬達驅動載體。馬達驅動載體的RF射頻發射接收器接收到移動標簽載體的拍攝觸指令后立即核對及計算接收到的座標參數并驅動馬達單元，讓終端影像拍攝設備鏡頭對準移動標簽載體方向；同時由第一處理器透過RF射頻發射接收器將拍攝命令傳達給終端影像拍攝設備。終端影像拍攝設備于接收到馬達驅動載體的RF射頻發射接收器的觸發拍攝指令后立即進行影像拍攝觸發并完成影像拍攝作業。
[0106](3)錄像拍攝模式:
[0107]錄像拍攝方式與自動及手動拍攝方式過程雷同。錄像拍攝可由移動標簽載體上的停止拍攝按鍵進行手動停止拍攝指令。錄像拍攝時間及間隔時間可由終端影像拍攝設備的軟件或馬達驅動載體上的按鍵和/或開關進行設定。
[0108]應當理解的是，以上所詳述的實施范例說明，本發明是以RF射頻做為各載體之間的主要通訊方式，并可做為追蹤定位的輔助方法；光源發射接收器及超聲波發射接收器則為主要追蹤定位的標準座標依據及距離座標依距；慣性座標傳感器的座標值，在各載體之間因障礙物等因素，造成無法接收光源發射接收器及超聲波發射接收器的信號時，其做為主要追蹤定位的標準座標依據，但當光源發射接收器及超聲波發射接收器可以正常接收信號時，則慣性座標傳感器的座標值，只用于輔助定位用途，終端影像拍攝設備的軟件追蹤參數在近距離情況下，亦做為主要定位用途，但在遠距離的情況下其參數值則是暫停使用的。
[0109]綜上所述，本發明提供了一種自動影像拍攝系統及其實現方法，基于RF射頻的發射接收器信號及光源發射接收器的信號或超聲波發射接收器的信號及利用慣性座標傳感器的參數及終端影像拍攝設備的應用軟件修正值等的綜合技術，再經過處理器進行運算分析處理后，將運算值轉換為電信號來驅動馬達，促使影像拍攝設備在有效范圍內無論是室內或室外，均可精準追蹤及定位移動標簽的位置，并對移動標簽的準確方位進行搖控影像拍攝或利用終端影像拍攝設備的軟件來引導處理器命令終端影像拍攝設備按照設定的間隔時間進行自動影像拍攝。
[0110]應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。至于本公開的所示圖表并非依照實際產品的尺寸及形狀繪制，僅用于配合本說明所繪制使用的圖表，因此本公開的圖表非用于限制本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種自動影像拍攝系統，其特征在于，包括:至少一個的終端影像拍攝設備、至少一個的馬達驅動載體和至少一個的移動標簽載體； 通過對移動標簽載體進行追蹤及定位，從而對移動標簽載體進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝。
2.根據權利要求1所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，運用RF射頻發射接收器、光源發射接收器、超聲波發射接收器、慣性座標傳感器或終端影像拍攝設備的應用軟件中的任意一種或一種以上的綜合技術對移動標簽載體進彳丁追蹤及定位，進而對移動標簽載體進行自動影像拍攝和/或搖控拍攝； 其中，所述的RF射頻發射接收器包含wif1、2.4G、2.5G、NFC、Bluetooth或Zigbee中的任意一種或一種以上的方式與各載體之間建立通信連接，并依其信號源方向對移動標簽載體進行追蹤及定位；亦利用RF射頻發射接收器信號進行音頻信號和/或視頻影像信號在各載體之間的傳輸； 所述的光源發射接收器包含紅外線和/或激光和/或光電傳感器，并對移動標簽載體進行追蹤及定位； 所述的超聲波發射接收器包含直接獲取超聲波信號和/或超聲波反射信號，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位并根據信號時間差進行距離測定； 所述的慣性座標傳感器包含至少一個角速度傳感器及至少一個加速度計所組成，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位； 所述的終端影像拍攝設備的應用軟件包含影像捕捉及識別技術，用于對移動標簽載體進行追蹤及定位及各項參數設定；其中的參數設定包括自動靜態拍攝時的每次拍攝間隔時間設定及自動錄像的錄像時間和每次錄像間隔時間的設定。 所述的自動影像拍攝包含靜態拍攝及動態拍攝；其中自動靜像拍攝是依其預設的間隔時間進行連續性的循環拍攝；自動動態拍攝則依其預設的間隔時間及錄像時間進行連續性的循環拍攝。
3.根據權利要求1所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述馬達驅動載體至少有一組以上的馬達驅動單元和第一處理器，所述馬達驅動單元與第一處理器電性連接；所述馬達驅動單元進一步包含步進馬達和/或伺服馬達及相對應的齒輪； 所述馬達驅動載體還包含了一主結構體與至少一個的活動結構體，主結構體與活動結構體之間用馬達驅動單元連接；所述活動結構體用螺絲螺母和/或公制螺栓和/或卡榫安裝固定至少一個的終端影像拍攝設備固定云臺和/或至少一個的終端影像拍攝設備； 所述馬達驅動載體內部設置有一基板，其上設置有各電子傳感器及電源供應回路與第一處理器； 所述的馬達驅動載體的外殼垂直側面上標識一縱向及橫向的中心位置點，所述中心點與終端影像拍攝設備云臺及終端影像拍攝設備的鏡頭朝向同一方向并成一直線；外殼底部有一公制螺栓，用于與各類型影像拍攝設備腳架連接； 馬達驅動載體上設置有有電源插座及電源開關；其電源供應部份分由適配器供電方式和/或可充電式電池供電方式。
4.根據權利要求1或2所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述終端影像拍攝設備包括至少一組RF射頻發射接收器以及電源，所述RF射頻發射接收器與電源電性連接； 所述馬達驅動載體上至少有一組的RF射頻發射接收器和/或至少有一組的光源發射接收器和/或至少有一組的超聲波發射接收器及電源，并電性連接； 所述的移動標簽載體上至少有一組的RF射頻發射接收器和/或至少有一組的光源發射接收器和/或至少有一組的超聲波發射接收器和/或至少有一個的慣性座標傳感器及麥克風及喇叭和/或蜂鳴片及電源，并電性連接。
5.根據權利要求1所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述移動標簽載體由一個框架結構體所組成；框架結構體內部裝置至少一種的電子傳感器及麥克風及喇叭和/或蜂鳴片及一個電源供應回路，并電性連接； 其中，所述電子傳感器包括慣性座標傳感器和/或計步傳感器和/或位移傳感器和/或尋標傳感器和/或溫度傳感器； 其中，所述麥克風及喇叭和/或蜂鳴片搭配RF射頻發射接收器的音頻信號傳輸和/或視頻影像信號，進行語音通話和/或播放音樂； 所述框架結構體內部安裝并支撐電源供應模組基板及各種電子傳感器基板及各電子部件基板； 所述移動標簽載體還包括一電源供應部份，其為適配器供電方式和/或可充電式電池供電方式或鈕扣電池供電方式。
6.根據權利要求3所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述RF射頻發射接收器包含發射及接收天線并電性連接； 所述RF射頻發射接收器用于各載體之間的數據與命令的發送與接收，包括各種參數設定及拍攝快門觸發指令及音頻信號傳輸和/或視頻影像信號的傳輸；同時依其RF射頻信號強度進行信源方向計算，并根據信源的方向計算得出移動標簽載體的座標值，再將座標值傳遞給第一處理器來驅動馬達單元，并促使馬達驅動載體的活動結構體中心位置點對準移動標簽方向及位置； 所述一組光源發射接收器包含至少一個的光源發射單元及至少一個的光源接收單元，并電性連接； 所述超聲波發射接收器包含至少一個的超聲波發射單元及至少一個的超聲波接收單元，并電性連接；所述超聲波發射接收器在馬達驅動載體及移動標簽載體之間的信號傳輸依其強度計算出移動標簽載體的準確位置；并依信號傳遞時間差用于計算馬達驅動載體及移動標簽載體之間的距離； 所述慣性座標傳感器經測得移動標簽的運動所得參數，經由第二處理器處理后，通過RF射頻發射接收器傳送到馬達驅動載體上第一處理器處理。
7.根據權利要求3所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述光源發射接收器和/或超聲波發射接收器的發射及接收單元各設置于至少一個副板并安裝在移動標簽載體及馬達驅動載體的外殼上；各自的發射及接收單元與各自的發射接收器及處理器電性連接； 所述光源發射接收器及超聲波發射接收器的接收單元側邊分別有不透光和/或非穿透性材料，用于隔絕光源或超聲波信號發射及進入接收單元的角度阻隔設計和/或運用光源信號ID及RFID做為移動標簽的方向及定位計算基準。
8.根據權利要求3所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述馬達驅動載體的馬達驅動是由第一處理器將所獲取的座標迅號轉成電信號來驅動馬達，促使馬達載體的活動結構體中心位置點對準移動標簽方向； 馬達驅動載體在驅動一個以上的活動結構體時，進行左右水平旋轉和/或上下垂直旋轉和/或上、下和/或左、右和/或前進及后退的移動動作，其馬達的驅動動作由馬達驅動載體上的第一處理器控制。
9.根據權利要求3所述的自動影像拍攝系統，其特征在于，所述馬達驅動載體上有至少一個的按鍵和/或開關和/或觸摸式感應器和/或觸摸屏幕；并與第一處理器電性連接；并透過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器，對移動標簽載體及影像拍攝設備上的各項功能操進行搖控操作，其中的搖控操作包括影像拍攝觸發指令；其它按鍵開關包括: 一個可調終端影像拍攝設備軟件控制或馬達驅動載體控制的選項開關； 一組可調自動拍攝間隔時間或錄像時間的選項開關； 一組可調拍照或錄像的選項開關； 所述移動標簽載體上至少有一個的按鍵和/或開關和/或觸摸式感應器和/或觸摸屏并與第二處理器電性連接；且透過RF射頻發射接收器和/或光源發射接收器，對馬達驅動載體及影像拍攝設備上的各項功能進行搖控操作，其中的搖控操作包括影像拍攝觸發指令及語音通話和/或播放音樂指令。
10.一種權利要求1所述的自動影像拍攝系統的實現方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: . 50、移動標簽載體使用前先在馬達驅動載體前方晃動，至使光源發射接收器及超聲波發射器的信號讓兩個載體產生信號連接，或使用RF射頻的NFC近場通訊協議進行信號傳輸，并促使各座標資料歸零；. 51、移動標簽載體開始移動時，慣性座標傳感器及終端影像拍攝設備的應用軟件追蹤開始運行；移動標簽載體上的角速度傳感器及加速度計的參數陸續提供給第二處理器進行計算處理，第二處理器再將座標訊息經由雙方的RF射頻發射接收器傳遞到馬達驅動載體的第一處理器；終端影像拍攝設備上的影像捕捉及識別軟件追蹤參數亦由終端影像拍攝設備的RF射頻發射接收器傳遞到馬達驅動載體的第一處理器上進行比對處理； .52、馬達驅動載體的RF射頻發射接收器接收到座標訊息后傳遞給第一處理器進行運算并比對追蹤參數及RF信源的強度，并計算出移動標簽載體的準確座標的座標信號，然后再將座標信號轉成電信號來驅動馬達單元，讓活動結構體的中心點及終端影像拍攝設備的鏡頭轉向并對準移動標簽的方向，并開始計時進行自動拍攝動作或等待手動搖控拍攝； . 53、移動標簽載體移動后，慣性座標傳感器計算出移動標簽載體與馬達驅動載體的距離已超出一設定值時，由馬達驅動載體發射超聲波及光源信號并比對RF射頻的接收的時間差，確認兩者是否已超出設定值，如果確定已超出預設值，則停用軟件追蹤參數，從而避免因距離過遠造成無法追蹤目標，其座標值反而容易產生誤差值；反之，當距離小于預設值則再度啟用軟件追蹤參數。
【文檔編號】H04N5/225GK104486536SQ201410344786
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】洪安瞬 申請人:吳莉