本發明屬于廣播電視拍攝技術領域，具體涉及一種攝像機運動平臺遠程操控系統。
背景技術：
電視和電影制作過程需要進行大量的拍攝工作，通常同一個拍攝場景需要多個拍攝機位協作。傳統的拍攝模式是每個機位上都有一個攝影師進行拍攝操作，還有一些輔助人員利用軌道或者吊桅等形式協助攝影師進行拍攝位置和角度的變化，這種方式不但工作效率低，而且容易由于多個機位配合問題造成鏡頭穿幫等影響拍攝質量的狀況。利用臨場的機器人進行拍攝，攝影師在后臺進行遙控，在體育賽事直播、演播大廳中是已經廣泛采用的技術，比如田徑賽場的軌道跟拍攝像機器人、游泳賽場上的水下和池岸跟拍機器人等，這些機器人平臺的使用，不但使得可以拍攝到攝像無法拍攝的角度，還提升了工作效率和拍攝的效果。這些攝像機器人所采用的操控體制通常是利用控制纜線從遠端進行一對一的遙控，缺乏靈活性和可定制性。當一個場景上存在多個這樣的遠程拍攝裝置的時候，往往需要復雜的配線部署和大量低效運行的控制柜裝置。
當前可查閱的實現遠程控制攝像機器人的直接發明技術較少，相關的技術主要有：
(1)具有攝像機吊桿的遠端臨場機器人(CN 102203759 A)，該發明主要公開了一種具有支承監視器并被耦合到移動平臺的頭部的遙控機器人，該移動機器人還包括通過吊桿耦合到移動平臺的輔助攝像機，該移動機器人由遙控站來控制。
(2)現場拍攝中攝像機及云臺的控制系統(CN201252615Y),該實用新型公開了一種用于現場拍攝中攝像機及云臺的控制系統，主要和進行現場的攝像機云臺和焦距控制有關。
但是，以上現有的相關技術存在模式固定，其靈活性、可擴展性差，以及部署繁瑣等方面的問題。
技術實現要素：
發明目的：本發明的目的在于解決現有技術中存在的不足，提供一種攝像機 運動平臺遠程操控系統，能夠實施對多臺攝像機進行遠程操控，是一種基于網絡可自由擴展和管理的攝像機器人運動平臺的遠程操控方法和裝置的集合。
技術方案：本發明的一種攝像機運動平臺遠程操控系統，包括若干攝像機運動平臺、攝像機運動控制器、集中監控服務器和遠程操控臺，每個攝像機運動平臺、集中監控服務器和遠程操控臺均通過有線或無線以太網與攝像機運動控制器連通；所述攝像機運動平臺放置攝像機設備以及相應的控制機構、傳感器和控制器，攝像機運動平臺，攝像機運動控制器將攝像機運動平臺上的傳感器數據經過數模轉化后通過網絡打包發出，并將當前攝像機的低分辨率監視視頻經網絡輸出；攝像機運動平臺上的控制器通過網絡接口接收控制指令(此處控制器泛指軌道攝像機器人中與行進、升降、搖移、俯仰、方位等和攝像機平臺相關的控制器，控制器主要是驅動電機作用于控制機構，產生相應的控制動作)。
)；所述攝像機運動控制器通過軟件設置實現操控臺和攝像機運動控制器之間的配對關系(即操控臺和運動控制器之間的匹配和綁定關系是由軟件設置)；攝像機運動控制器根據攝像機運動平臺傳回的運動執行機構狀態以及平臺自身的定位信息，依據操控平臺的操控指令，計算控制量并通過網絡傳輸至攝像機運動平臺實施控制；所述遠程控制臺輸出實時或者預定義批處理的操控指令，并通過網絡接口發送指令至攝像機運動控制器；所述集中監控服務器同時獲取多個攝像機的拍攝監視畫面和各個遠程操控臺的工作狀態，并可查看、設置和更改操控臺和攝像機的配對關系。
進一步的，所述遠程操控臺包括搖桿鍵盤、計算機和三腳架。
有益效果：本發明由攝像機運動平臺、攝像機運動控制器、集中監控服務器和遠程操控臺四部分通過標準以太網連接組成，能夠實現多對多的遠程操控，具有部署方便、執行效率高、靈活性好和擴展能力強等優點。
附圖說明
圖1為本發明的系統圖。
具體實施方式
下面對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。
本發明的一種攝像機運動平臺遠程操控系統，統由一個/多個攝像運動平臺、 攝像機運動控制器、集中監控服務以及一個/多個遠程操控臺構成，實現網絡連接的介質可以是無線/光纖/雙絞線。其連接關系是攝像運動平臺和遠程操控臺以節點形式連接于攝像機運動控制器中，集中監控服務器連接攝像機運動控制器的管理端口實施監控和管理功能。
其中，攝像機運動平臺可以是輪式小車、地面軌道車、吊軌小車或者吊放裝置，根據具體的平臺的類型的不同其可實施的平臺運動形式和自由度也不同。平臺上各個自由度上進行運動的執行機構通過電機驅動，并安裝保障各執行機構運行的傳感器和控制器裝置。平臺上安裝有實施自身定位的裝置，以及實施數據數模轉換、數據處理和網絡通信的相關電子設備。
上述攝像機運動控制器實現操控臺和攝像機運動控制器之間的一一配對；除了完成接口的配對之外，攝像機運動控制器還為每個配對分配一個運動控制的計算模塊，模塊中配置了多種控制算法，可以根據被控對象當前的狀態和操控指令，計算控制量。
上述遠程操控臺是攝影師操控攝像機及平臺依照特定拍攝任務進行動作的人機接口，可以多種人機交互的設備來為每個自由度的運動控制提供輸入量；遠程操控臺的操控指令經過模數轉化后封裝成數據報文傳送到攝像機運動控制器；遠程操控臺除了實時的操控指令輸出外，還可以記錄一段時間的操作指令生成可以回放的數據文件，或利用操作指令編輯軟件編輯一連串的批處理的操控指令并實施數據回放。
上述集中監控服務器可同時獲取多個攝像機的拍攝畫面，以及各操控臺的工作狀態，并可查看、設置和更改操控臺和攝像機的配對關系；并且集中監控服務器可以還可以連接一個獨立的操控臺，并直接通過和集中監控服務器連接的操控臺控制攝像機運動平臺。
實施例1：
如圖1所示，本實施例以軌道攝像機運動平臺為例，給出了實施攝像機運動平臺遠程控制的系統示意圖。從圖1中可以看出，該系統由三臺軌道攝像機運動平臺、一臺攝像機運動控制器、一臺集中監控服務器和三個遠程操控臺組成。其中攝像運動平臺和遠程操控臺以節點形式連接于攝像機運動控制器中，集中監控服務器連接攝像機運動控制器的管理端口實施監控和管理功能。
1.作為攝像機運動平臺的軌道攝像機小車可進行進行進退、升降、俯仰、搖移動作，實施這些運動的執行機構通過相應的電機驅動。平臺上安裝有實施自身定位的裝置，以及實施數據數模轉換、數據處理和網絡通信的相關電子設備。
攝像機運動平臺具有無輸入控制量下的安全復位保持、無控制量輸入下的自檢運行模式以及有控制量輸入下的實時受控運行三種模式；
(1)攝像機工作在有無控制量安全復位靜止模式時，按照設定的平臺各執行機構的起始位置進行保持復位狀態的控制動作。
(2)攝像機工作在有無制量自檢運行模式時，根據記錄在攝像機運動平臺的一串固定的運動控制指令運行，主要用于開機時檢測整個平臺各執行結構的是否存在異常。
(3)攝像機運動平臺工作在有控制量輸入時的受控運行模型時，將各執行機構當前的狀態以及整個平臺當前的位置信息，通過網絡傳輸到攝像機運動控制器中，并從網絡接口獲得攝像機運動控制器經過計算發送的控制數據。
2.本實施例中的攝像機運動控制器集成了2N組RJ45網絡接口和1個RJ45管理端口，提供各設備之間的接入。具體可分為三類：
(1)第一類接口連接攝像運動平臺，用于采集攝像運動平臺的自身及其各執行結構的運動控制相關的信息；
(2)第二類接口連接遠程操控臺，用于接收遠程操控臺對攝像平臺以及攝像機控制的相關控制信息；
(3)第三類接口連接集中監控服務器，用于實現通過集中監視服務器對攝像機運動控制器的管理。
2N組RJ45網絡接口可以提供N對操控臺和攝像機運動平臺之間的遠程操控。操控臺和運動平臺之間配對通過軟件實現，具體實現中綁定網絡接口的線程之間按照集中監控管理服務器的配置進行配對，指定配對的線程之間構造管道交換數據。系統為為每個配對的線程額外分配一個用于實施控制量計算的控制軟件，可以根據被控對象當前的狀態和操控指令，計算控制量。此處，控制軟件是集中管理服務器中，用于進行控制量計算軟件。例如，用于升降控制的直線電機的控制量的計算；用于平臺俯仰控制的旋轉電機控制量的計算。
3.遠程操控臺是攝影師操控攝像機及平臺依照特定拍攝任務進行動作的人 機接口；本實施給出了仿生三腳架、搖桿鍵盤和計算機三種標準設備，這些設備的主要功能是將攝影師關于攝像機運動平臺和攝像機的操控指令處理成相應的數據并通過網絡接口發送出去。為了實現一些固定拍攝動作的自動執行，設計這些操控平臺可以記錄一段時間的操作指令并進行回放處理，或利用操作指令編輯軟件編輯一連串的批處理的操控指令并實施數據回放。
4.集中監控服務器采用標準的計算機架構，它可以同時獲取多個攝像機的拍攝畫面，通過計算機屏幕上的分屏實現和主屏幕切換實現多路視頻信號的監控。以及各操控臺的工作狀態，并可查看、設置和更改操控臺和攝像機的配對關系。集中監控服務器可以還可以連接一個獨立的操控臺，并直接通過和集中監控服務器連接的操控臺控制某個攝像機運動平臺。