| WO2015165109A1 | 2015-11-05 |
| CN102707734A | 2012-10-03 | |||
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| JP2002369046A | 2002-12-20 |
| 权利要求书 [权利要求 1] 一种基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 包括传感器 （30 0) 、 主机 （100) 、 电机 （200) 和摄像装置 （400) ， 所述主机 （10 0) 包括电机控制模块 （104) ， 所述传感器 （300) 用于感知所述摄 像装置 （400) 的位置并将所述摄像装置 （400) 的位置数据发送给所 述主机 （100) ， 所述主机 （100) 根据接收到的摄像装置 （400) 位 置数据与原设定数据作判断， 若所述摄像装置 （400) 的位置数据偏 离原设定数据， 则所述电机控制模块 （104) 对所述电机 （200) 发出 指令， 所述电机 （200) 驱动所述摄像装置 （400) ， 使所述摄像装置 (400) 重新回到原设定位置。 [权利要求 2] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述传感器设于所述摄像装置 （300) 下方， 所述传感器包括重力加 速度计 (320) 、 三轴加速度计 (340) 和指南针传感器 (360) ， 所 述电机 （200) 包括横滚驱动电机 （210) 、 俯仰驱动电机 （220) 和 方向驱动电机 （230) ， 所述重力加速度计 （320) 控制所述俯仰驱动 电机 （220) 和所述横滚驱动电机 （210) 对所述摄像装置 （400) 分 别作水平和竖直位置调整， 所述三轴加速度计 （340) 分别控制所述 横滚驱动电机 （210) 、 所述俯仰驱动电机 （220) 和所述方向驱动电 机 （230) 的驱动加速度， 所述指南针传感器 （360) 控制所述方向驱 动电机 （230) 对所述摄像装置 （400) 作方位位置调整。 [权利要求 3] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述电机 （200) 内安装有光电码盘 （540) ， 所述光电码盘 （540) 用于精确输出所述电机 （200) 运动的位置及幅度。 [权利要求 4] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述主机 （100) 包括相互电性连接的中央数据处理模块 （102) 、 图 像处理模块 （106) 和显示模块 （110) ， 所述中央数据处理模块 （10 2) 用于控制所述电机控制模块 （104) 从而控制所述电机 （200) 的 驱动， 所述图像处理模块 （106) 用于处理摄像装置 （400) 采集的图 像信息， 所述显示模块 （110) 用于显示经图像处理模块 （106) 处理 后的图像信息。 [权利要求 5] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述中央数据处理模块 （102) 还电性连接有电源模块 （116) 、 WIF I收发模块 （114) 、 存储模块 （108) 和数据输入 /输出模块， 所述电 源模块 （116) 用于给所述摄像装置 （400) 提供电源， 所述存储模块 (108) 用于存储所述图像处理模块 （106) 处理后的图像信息， 所述 WIFI收发模块 （114) 将所述图像处理模块 （106) 处理后的图像信 息发送至互联网， 所述数据输入 /输出模块 （120) 用于连接外部设备 ， 通过所述外部设备直接控制调整所述摄像装置 （400) 的位置。 [权利要求 6] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述中央数据处理模块 （102) 还电性连接有红外线模块 （118) ， 所 述红外线模块 （118) 外接有微型红外线发射接收头， 所述微型红外 线接收头用于学习不同设备的红外线命令， 所述微型红外线接收头用 于发射用户通过学习得来的相应控制命令。 [权利要求 7] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 还包括具容纳腔体且两端相通的壳体 （600) ， 所述主机 （100) 设于 所述壳体 （600) 内， 所述主机 （100) —端与所述壳体 （600) 的一 端端口密封设置， 另一端与所述摄像装置 （400) 连接， 在所述壳体 (600) 外表面设有控制面板 （610) 和显示屏 （620) ， 所述控制面 板 （610) 与所述中央数据处理模块 （102) 电性连接， 所述显示屏 （ 620) 与所述显示模块 （110) 电性连接。 [权利要求 8] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述摄像装置 （400) 包括盒体 （420) 和固定安装于所述盒体 （420 ) 内的摄像头 （440) ， 所述横滚驱动电机 （210) 、 所述俯仰驱动电 机 （220) 和所述方向驱动电机 （230) 分别与所述盒体 （420) 连接 并驱动所述盒体 （420) 移动从而带动所述摄像头 （440) 移动。 [权利要求 9] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述摄像装置 （400) 与所述主机 （100) 之间设有与所述壳体 （600 ) 两端端口外形相对应的连接件 （700) ， 所述连接件 （700) 固定于 所述壳体 （600) 的端口 （630) 上， 在所述连接件 （700) 中央设有 一通孔 （620) 。 [权利要求 10] 如权利要求 1所述的基于三轴云台稳定摄像装置系统， 其特征在于： 所述电机 （200) 还包括第一连接片 （240) 和第二连接片 （260) ， 所述方向驱动电机 （230) 穿过所述通孔 （620) 与所述主机 （100) 连接， 所述第一连接片 （240) —端与所述方向驱动电机 （230) 连接 ， 另一端与所述俯仰驱动电机 （220) 连接， 所述横滚驱动电机 （210 ) 一端通过所述第二连接片 （260) 与所述俯仰驱动电机 （220) 连接 ， 另一端与所述盒体 （420) 固定连接。 |
技术领域
[0001] 本发明涉及一种稳定摄像装置系统， 尤其是一种基于三轴云台稳定摄像装置系 统。
背景技术
[0002] 现有的摄像装置在摄像过程中， 摄像头经常会偏离水平状态， 不能得到需要的 摄像画面， 尤其是摄像装置在运动过程中， 摄像头不能始终保持对目标方向的 拍摄。
技术问题
[0003] 鉴于上述状况， 有必要提供一种在运动过程中， 摄像装置可以始终保持水平状 态摄像的基于三轴云台稳定摄像装置系统及实 现稳定摄像的方法。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为解决上述技术问题， 提供一种基于三轴云台稳定摄像装置系统， 包括传感器 、 主机、 电机和摄像装置， 所述主机包括电机控制模块， 所述传感器用于感知 所述摄像装置的位置并将所述摄像装置的位置 数据发送给所述主机， 所述主机 根据接收到的摄像装置位置数据与原设定数据 作判断， 若所述摄像装置的位置 数据偏离原设定数据， 则所述电机控制模块对所述电机发出指令， 所述电机驱 动所述摄像装置， 使所述摄像装置重新回到原设定位置。
[0005] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述传感器设于所述摄像装 置下方， 所述传感器包括重力加速度计、 三轴加速度计和指南针传感器， 所述 电机包括横滚驱动电机、 俯仰驱动电机和方向驱动电机， 所述重力加速度计控 制所述俯仰驱动电机和所述横滚驱动电机对所 述摄像装置分别作水平和竖直位 置调整， 所述三轴加速度计分别控制所述横滚驱动电机 、 所述俯仰驱动电机和 所述方向驱动电机的驱动加速度， 所述指南针传感器控制所述方向驱动电机对 所述摄像装置作方位位置调整。 [0006] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述电机内安装有光电码盘 ， 所述光电码盘用于精确输出所述电机运动的位 置及幅度。
[0007] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述主机包括相互电性连接 的中央数据处理模块、 图像处理模块和显示模块， 所述中央数据处理模块用于 控制所述电机控制模块从而控制所述电机的驱 动， 所述图像处理模块用于处理 摄像装置采集的图像信息， 所述显示模块用于显示经图像处理模块处理后 的图 像信息。
[0008] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述中央数据处理模块还电 性连接有电源模块、 WIFI收发模块、 存储模块和数据输入 /输出模块， 所述电源 模块用于给所述摄像装置提供电源， 所述存储模块用于存储所述图像处理模块 处理后的图像信息， 所述 WIFI收发模块将所述图像处理模块处理后的图 信息 发送至互联网， 所述数据输入 /输出模块用于连接外部设备， 通过所述外部设备 直接控制调整所述摄像装置的位置。
[0009] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述中央数据处理模块还电 性连接有红外线模块， 所述红外线模块外接有微型红外线发射接收头 ， 所述微 型红外线接收头用于学习不同设备的红外线命 令， 所述微型红外线接收头用于 发射用户通过学习得来的相应控制命令。
[0010] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 还包括具容纳腔体且两端相 通的壳体， 所述主机设于所述壳体内， 所述主机一端与所述壳体的一端端口密 封设置， 另一端与所述摄像装置连接， 在所述壳体外表面设有控制面板和显示 屏， 所述控制面板与所述中央数据处理模块电性连 接， 所述显示屏与所述显示 模块电性连接。
[0011] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述摄像装置包括盒体和固 定安装于所述盒体内的摄像头， 所述横滚驱动电机、 所述俯仰驱动电机和所述 方向驱动电机分别与所述盒体连接并驱动所述 盒体移动从而带动所述摄像头移 动。
[0012] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述摄像装置与所述主机之 间设有与所述壳体两端端口外形相对应的连接 件， 所述连接件固定于所述壳体 的端口上， 在所述连接件中央设有一通孔。
[0013] 在上述本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统 中， 所述电机还包括第一连接片 和第二连接片， 所述方向驱动电机穿过所述通孔与所述主机连 接， 所述第一连 接片一端与所述方向驱动电机连接， 另一端与所述俯仰驱动电机连接， 所述横 滚驱动电机一端通过所述第二连接片与所述俯 仰驱动电机连接， 另一端与所述 盒体固定连接。
发明的有益效果
有益效果
[0014] 上述基于三轴云台稳定摄像装置系统， 通过重力加速度计、 三轴加速度计和指 南针模块感知摄像装置的位置， 并将位置信息发送至主机的中央数据处理模块 ， 通过中央数据处理模块对电机控制模块发送指 令， 使滚驱动电机、 俯仰驱动 电机和方向驱动电机对摄像装置进行具体位置 调整， 使摄像装置可以始终保持 水平状态对目标进行摄像， 获得需要的视频画面。 本发明主机中还包括存储模 块、 数字图像传输模块、 红外线模块和显示模块， 通过存储模块和显示模块， 摄像装置可将采集的数据传输至存储模块中存 储起来， 当用户需要査阅视频数 据吋， 则通过显示模块将其显示出来； 中央数据处理模块还连接有红外线模块 ， 该红外线模块外接有微型红外线发射接收头， 该微型红外线接收头用于学习 不同设备的红外线命令， 该发射头用于发射用户通过学习得来的相应控 制命令 ； 本发明电机中还包括包含有光电码盘， 通过光电码盘可精确输出电机运动的 位置及幅度， 使得该三轴控制电机能精确地控制电机运动， 增强整个摄像装置 的稳像功能。
对附图的简要说明
附图说明
[0015] 图 1是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统结 方框总图。
[0016] 图 2是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统结 方框细节图。
[0017] 图 3是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统总 结构图。
[0018] 图 4是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统另 视角总体结构图。
[0019] 图 5是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统中 包括壳体的结构图。 [0020] 图 6是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统中 接件、 电机及摄像装置结构 图。
[0021] 图 7是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统连 件与电机、 摄像装置分幵状 态结构图。
[0022] 图 8是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统中 机与摄像装置结构图。
[0023] 图 9是本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统中 体结构图。
[0024] 图中统一标示符如下：
[0025] 100、 主机； 102、 中央数据处理模块； 104、 电机控制模块； 106、 图像处 理模块； 108、 存储模块； 110、 显示模块； 114、 WIFI收发模块； 116、 电源模块； 11 8 、 红外线模块； 120、 数据输入 /输出模块；
[0026] 200、 电机 210、 滚驱动电机； 220、 俯仰驱动电机； 230、 方向驱动电机 ； 240、 第一连接片； 260、 第二连接片；
[0027] 300、 传感器； 320、 重力加速度计； 340、 三轴加速度计； 360、 指南针 传感器；
[0028] 400、 摄像装置； 420、 盒体； 440、 摄像头； 540、 光电码盘；
[0029] 600、 壳体； 610、 控制面板； 620、 显示屏； 630、 端口；
[0030] 700、 连接件。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0031] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统进行 进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0032] 请参见图 1， 本发明实施例的一种基于三轴云台稳定摄像装 置系统， 包括传感 器 300、 主机 100、 电机 200和摄像装置 400， 主机 100包括电机控制模块 104， 传 感器 300用于感知摄像装置 400的位置并将摄像装置 400的位置数据发送给主机 10 0， 主机 100根据接收到的摄像装置 400位置数据与原设定数据作判断， 若摄像装 置 400的位置数据偏离原设定数据， 贝 1」电机控制模块 104对电机 200发出指令， 电 机 200驱动摄像装置 400， 使摄像装置 400重新回到原设定位置， 基于三轴云台稳 定摄像装置系统， 通过传感器感 300知摄像装置 400的位置， 并将位置信息发送 至主机 100， 主机 100对电机控制模块 104发送指令， 使电机 200对摄像装置 400进 行具体位置调整， 使摄像装置 400可以始终保持水平状态对目标进行摄像， 获得 需要的视频画面。
[0033] 如图 2所示， 传感器 300固定于摄像装置 300上且设于摄像装置 300下方， 传感器 包括重力加速度计 320、 三轴加速度计 340和指南针传感器 360， 电机 200包括横 滚驱动电机 210、 俯仰驱动电机 220和方向驱动电机 230， 重力加速度计 320控制 俯仰驱动电机 220和横滚驱动电机 210对摄像装置 400分别作水平和竖直位置调整 ， 三轴加速度计 340分别控制横滚驱动电机 210、 俯仰驱动电机 220和方向驱动电 机 230的驱动加速度， 使横滚驱动电机 210、 俯仰驱动电机 220和方向驱动电机 23 0以在控制速度内进行运转， 并且在控制吋间内使摄像装置 400回复到原设定位 置， 指南针传感器 360控制方向驱动电机 230对所述摄像装置 400作方位位置调整 ， 本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统， 通过重力加速度计 320、 三轴加速度 计 340和指南针模块 360感知摄像装置 400的位置， 并将位置信息发送至主机 100 ， 主机 100对电机控制模块 104发送指令， 使滚驱动电机 210、 俯仰驱动电机 220 和方向驱动电机 230对摄像装置 400进行具体位置调整， 使摄像装置 400可以始终 保持水平状态对目标进行摄像， 获得需要的视频画面。
[0034] 在本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统中， 电机 200内安装有光电码盘 540， 光电码盘 540用于精确输出电机 200运动的位置及幅度， 光电码盘 540可将摄像装 置 400的位置数据给电机控制模块 104， 使得电机控制模块 104能更加精确地稳定 地控制电机 200转动， 使摄像装置 400获得的影像更加稳定。
[0035] 如图 2所示， 主机 100包括相互电性连接的中央数据处理模块 102、 图像处理模 块 106和显示模块 110， 中央数据处理模块 102用于控制电机控制模块 104从而控 制电机 200的驱动， 图像处理模块 106用于处理摄像装置 400采集的图像信息， 显 示模块 110用于显示经图像处理模块 106处理后的图像信息， 本发明中， 电机控 制模块 104可通过滚驱动电机 210和俯仰驱动电机 220对摄像装置 400在水平和垂 直两个方向分别完成 0度， 60度， 120度， 180度， 多个角度拍摄的照片数据， 传 输至至中央数据处理模块 102， 由中央数据处理模块 102传输至图像处理模块 106 ， 最后通过中央数据处理模块 106合成一张 210度的全景照片， 通过存储模块 108 和显示模块 110， 摄像装置可将采集的数据传输至存储模块中存 储起来， 当用户 需要査阅视频数据吋， 则通过显示模块将其显示出来。
[0036] 如图 2所示， 中央数据处理模块 102还电性连接有电源模块 116、 WIFI收发模块 1 14、 存储模块 108和数据输入 /输出模块， 电源模块 116用于给摄像装置 400提供电 源， 存储模块 108用于存储图像处理模块 106处理后的图像信息， WIFI收发模块 1 14将图像处理模块 106处理后的图像信息发送至互联网， 数据输入 /输出模块 120 用于连接外部设备， 通过外部设备直接控制调整摄像装置 400的位置。 如图 3所 示， 在壳体 600的底部还设有外接数据接口 660， 外接数据接口 660能接收 PPM、 PWM和 SBUS的控制信号， 该控制信号能通过电机控制模块来控制摄像装 置 400 的指向方向， 并使摄像装置 400始终保持该指向方向。 外接数据接口 660还能接 收来自手机 APP的 WIFI控制信号， 通过 WIFI收发模块 114， 在手机 APP软件的界 面有虚拟的操作杆， 操作杆的动作转化为 WIFI信号传输至电机控制模块 104来控 制摄像装置 400指向方向， 并自动保持该指向方向， 在壳体 600的底部还设有喇 叭 650， 通过喇叭 650可输出摄像的音频； 在壳体 600的底部还设有外部支架接口 640， 通过外部支架接口 640可将整个摄像装置 400系统固定在一定水平位置。
[0037] 如图 2所示， 中央数据处理模块 102还电性连接有红外线模块 118， 红外线模块 1 18外接有微型红外线发射接收头， 微型红外线接收头用于学习不同设备的红外 线命令， 微型红外线接收头用于发射用户通过学习得来 的相应控制命令。
[0038] 如图 3至图 9所示， 在本发明基于三轴云台稳定摄像装置系统中， 还包括具容纳 腔体且两端相通的壳体 600， 主机 100设于壳体 600内， 主机 100—端与壳体 600的 一端端口密封设置， 另一端与摄像装置 400连接， 在壳体 600外表面设有控制面 板 610和显示屏 620， 控制面板 610与中央数据处理模块 102电性连接， 显示屏 620 与显示模块 110电性连接。
[0039] 如图 5至图 8所示， 摄像装置 400包括盒体 420和固定安装于盒体 420内的摄像头 4 40， 横滚驱动电机 210、 俯仰驱动电机 220和方向驱动电机 230分别与盒体 420连 接并驱动盒体 420移动从而带动摄像头 440移动。
[0040] 如图 6、 图 7和图 9所示， 摄像装置 400与主机 100之间设有与壳体 600两端端口外 形相对应的连接件 700， 连接件 700固定于壳体 600的端口 630上， 在连接件 700中 央设有一通孔 620。
[0041] 如图 6和图 7所示， 电机 200还包括第一连接片 240和第二连接片 260， 方向驱动 电机 230穿过通孔 620与主机 100连接， 第一连接片 240—端与方向驱动电机 230连 接， 另一端与俯仰驱动电机 220连接， 横滚驱动电机 210—端通过第二连接片 260 与俯仰驱动电机 220连接， 另一端与盒体 420固定连接。
[0042] 上述基于三轴云台稳定摄像装置系统， 通过重力加速度计、 三轴加速度计和指 南针模块感知摄像装置的位置， 并将位置信息发送至主机的中央数据处理模块 ， 通过中央数据处理模块对电机控制模块发送指 令， 使滚驱动电机、 俯仰驱动 电机和方向驱动电机对摄像装置进行具体位置 调整， 使摄像装置可以始终保持 水平状态对目标进行摄像， 获得需要的视频画面。 本发明装置中， 还包括有光 学变焦装置， 能稳定放大到 30倍图像而不抖动； 视频储存模块能通过 HDMI或者 AV-OUT接口连接外部视频播放设备； 数字图像传输模块能通过 2.4G或者 5.8G信 号输出实吋图像数据给手机或者独立视频接收 机。 使得远处的人员能观看到摄 像头所在位置的实吋数据。
[0043] 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制 ， 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明， 任何熟悉 本专业的技术人员， 在不脱离本发明技术方案范围内， 当可利用上述揭示的技 术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效 实施例， 但凡是未脱离本发明技 术方案内容， 依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任 何简单修改、 等同 变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的范围内。
Next Patent: SOLAR CELL PHOTOVOLTAIC MODULE AND SOLAR CELL PHOTOVOLTAIC ARRAY