一種定位拍攝輔助裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于攝影攝像的電子配件，尤其涉及一種可對拍攝對象進(jìn)行定位的拍 攝輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，傳統(tǒng)的手機(jī)、平扳電腦、照像機(jī)等可拍攝設(shè)備都需要人工將鏡頭對準(zhǔn)目標(biāo)進(jìn) 行拍照錄象等。可是隨著手機(jī)，平扳電腦的普及，自拍越來越成為人們的日常需求，但是目 前只有手持以及長度有限的自拍桿可以供人們使用。超出手臂或者自拍桿的較遠(yuǎn)距離的對 準(zhǔn)自己拍照的技術(shù)尚為空白。
[0003] 而在自動跟蹤拍攝領(lǐng)域，現(xiàn)有的技術(shù)主要有圖象識別跟蹤技術(shù)，紅外光源跟蹤技 術(shù)等，這些技術(shù)有成本高且容易被干擾的缺點(diǎn)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)也有用超聲波源跟蹤目標(biāo)的技術(shù)，專利ZL200710169136. 5公開了一種 超聲波跟蹤系統(tǒng)及相關(guān)方法，主要是通過幾個(gè)麥克風(fēng)響應(yīng)變化頻率的超聲波，通過相位差 來確定目標(biāo)的方位，并需要通過超聲波的波陣面曲率或其它技術(shù)來確定目標(biāo)離攝像機(jī)的距 離，這種方法幾個(gè)麥克風(fēng)之間需要相對較大的距離，且需要復(fù)雜的處理電路及較高性能的 處理器，并需要和昂貴的可以搖擺，傾斜，變焦的可控?cái)z像機(jī)通訊配合才能完成目標(biāo)跟蹤的 目的，從而導(dǎo)致成本高昂，并且只能用于特定的攝影設(shè)備，只實(shí)用于一些專業(yè)的場合。
[0005] 此外還有一些其他現(xiàn)有技術(shù)也公開了采用超聲波來定位的技術(shù)，但是這些現(xiàn)有技 術(shù)都必須要得知特定范圍內(nèi)的目標(biāo)的準(zhǔn)確三維坐標(biāo)，需要準(zhǔn)確確定超聲波發(fā)射裝置與接收 裝置之間的距離，因此都需要配合溫度傳感器測溫等輔助技術(shù)手段，以確定超聲波的準(zhǔn)確 速度，或需要較多的接收傳感器和較高性能的處理器才能計(jì)算目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，或需要較 多的處理器和額外的紅外傳感器和無線收發(fā)模塊等才能完成，這些都會必然導(dǎo)致成本升 高，可自拍攝影攝像設(shè)備的體積增大，不能滿足人們?nèi)粘５男枨蟆?br>[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種的可拍攝設(shè)備的可遙控對 準(zhǔn)目標(biāo)及自動跟蹤目標(biāo)的方法及裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種定位拍攝裝置，該裝置成本低，體 積小，十分適用于個(gè)人娛樂。
[0008] 本發(fā)明所提出的定位拍攝輔助裝置，包括用于固定拍攝設(shè)備的云臺機(jī)構(gòu)，接收控 制電路的指令，驅(qū)動拍攝設(shè)備轉(zhuǎn)動至拍攝目標(biāo)的方位；與拍攝目標(biāo)位置一致的遙控裝置，包 括超聲波發(fā)生電路、超聲波換能器和指令輸入模塊，超聲波發(fā)生電路根據(jù)指令輸入模塊發(fā) 出的開關(guān)命令，通過超聲波換能器向云臺機(jī)構(gòu)發(fā)出或停止發(fā)出超聲波信號；用于接收超聲 波信號的超聲波傳感器組，包括多個(gè)超聲波傳感器及其接收電路，各超聲波傳感器隨著拍 攝設(shè)備的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，其接收超聲波信號的方向與拍攝設(shè)備的鏡頭視角方向一致，各超聲 波傳感器及其接收電路接收到同一個(gè)超聲波信號后，分別向控制電路發(fā)出電平變化信號； 控制電路，根據(jù)超聲波傳感器組的各電平變化信號的時(shí)間差，計(jì)算出遙控裝置的方位，控制 云臺機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動。
[0009] 本發(fā)明還提出了定位拍攝方法，包括如下步驟： 步驟1 :控制電路的各定時(shí)器清零，各標(biāo)志位為〇,開中斷，準(zhǔn)備接受超聲波信號； 步驟2 :遙控裝置的超聲波發(fā)生電路及超聲波換能器發(fā)送超聲波信號； 步驟3 :三個(gè)超聲波傳感器分別接收同一個(gè)超聲波信號，超聲波傳感器對應(yīng)的超聲波 接收電路分別輸出電平至控制電路，控制電路分別產(chǎn)生相應(yīng)的中斷，對應(yīng)的計(jì)時(shí)器開始計(jì) 時(shí)，執(zhí)行對應(yīng)的中斷服務(wù)程序，對應(yīng)的標(biāo)志位置1 ; 步驟4:判斷所有的中斷服務(wù)程序是否已經(jīng)全部執(zhí)行完畢，如果否，則繼續(xù)等待，如果 是，則各超聲波傳感器都已接收了同一個(gè)超聲波信號，繼續(xù)下一步驟； 步驟5 :控制電路的單片機(jī)同一時(shí)間關(guān)閉所有定時(shí)器，關(guān)閉中斷，此時(shí)各定時(shí)器得到各 自的時(shí)間值，單片機(jī)根據(jù)定時(shí)器的時(shí)間值在X軸或者Y軸上的時(shí)間差計(jì)算遙控裝置的方 位； 步驟6 :在得到拍攝目標(biāo)方位后，控制電路控制云臺機(jī)構(gòu)，將拍攝設(shè)備超向目標(biāo)方向轉(zhuǎn) 動，同時(shí)超聲波傳感器組的接收方向也跟隨拍攝設(shè)備一起轉(zhuǎn)動； 步驟7 :各記時(shí)器清零，開中斷，各標(biāo)志位清零，等待下一個(gè)有效的超聲波信號，循環(huán)步 驟3至步驟7對拍攝設(shè)備的鏡頭視角進(jìn)行修正，直至拍攝設(shè)備的鏡頭對準(zhǔn)拍攝目標(biāo)的方位。
[0010] 本發(fā)明通過設(shè)置在遙控裝置內(nèi)的超聲波發(fā)射裝置可由指令輸入裝置控制發(fā)出超 聲波脈沖信號，多個(gè)超聲波接收傳感器響應(yīng)超聲波源發(fā)出的超聲波脈沖信號。每個(gè)超聲波 傳感器及其接收電路每收到一個(gè)有效超聲波脈沖后分別給主控制器發(fā)出電平變化信號，主 控制器通過接收到各超聲波傳感器及其接收電路發(fā)出的電平變化信號的時(shí)間差，計(jì)算出超 聲波源到每個(gè)超聲波傳感器的距離差，從而判斷佩帶遙控裝置的目標(biāo)所在的大致空間方 位，然后控制載有拍攝設(shè)備的電動云臺轉(zhuǎn)動，使拍攝設(shè)備的鏡頭方向最終向佩帶遙控裝置 的目標(biāo)轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)遙控對準(zhǔn)目標(biāo)拍照及自動跟蹤目標(biāo)拍攝的目的。本發(fā)明同樣還可以 用于自動跟蹤拍攝，當(dāng)需要自動跟蹤目標(biāo)時(shí)，將所述開關(guān)裝置處于開狀態(tài)，遙控裝置一直發(fā) 射持續(xù)的超聲波脈沖信號，接收及跟蹤單元通過接受持續(xù)的超聲波脈沖信號，計(jì)算目標(biāo)方 位，便得到持續(xù)的目標(biāo)方位的位置數(shù)據(jù)流，通過持續(xù)的目標(biāo)方位的位置數(shù)據(jù)流，控制電動 云臺支架上的拍攝裝置的鏡頭一直對準(zhǔn)運(yùn)動的目標(biāo)，便可完成自動跟蹤目標(biāo)拍攝的目的。 由于本發(fā)明中控制電路可以不和攝像設(shè)備發(fā)生通訊關(guān)系，因此，本發(fā)明可實(shí)用于所有不需 要變焦或可以自動變焦的可攝像設(shè)備。同時(shí)因?yàn)椴捎媒邮粘暡}沖的時(shí)間差的方式，抗 干擾能力強(qiáng)。本發(fā)明所用器件少，對主控制器的性能要求不高，超聲波傳感器陣列中超聲波 傳感器之間的距離小，從而可以做到體積小，成本低，非常適合個(gè)人娛樂甚至專業(yè)場合也可 使用。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的原理方框圖； 圖3是本發(fā)明一實(shí)施云臺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的流程圖； 圖5是本發(fā)明在一個(gè)方向上的方位計(jì)算示意圖。
[0012] 圖中：1.遙控裝置，101.指令輸入裝置，101A.按鍵，101B.撥動開關(guān)，102.超聲波 換能器，103.拍攝設(shè)備無線控制電路，104.超聲波發(fā)生電路，2.接收及跟蹤單元，3.電 動云臺機(jī)構(gòu)，301.垂直軸電機(jī)組件，302.水平軸電機(jī)組件，303.垂直軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，304.水平 軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，4.控制電路，401.主控制器，402.超聲波接收電路，403.電平變化信號示意， 5.超聲波傳感器，6,拍攝設(shè)備，7.超聲波脈沖波形示意。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，詳細(xì)說明本發(fā)明結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0014] 如圖1所示，本發(fā)明提供的定位拍攝輔助裝置，其主要有遙控裝置1和云臺機(jī)構(gòu)3 這兩個(gè)部件。
[0015] 如圖2所示，遙控裝置1由拍攝目標(biāo)佩帶，遙控裝置設(shè)置有指令輸入模塊101，超聲 波換能器102,超聲波發(fā)生電路104,進(jìn)一步還可以遙控裝置1還包括拍攝設(shè)備無線控制電 路103。指令輸入模塊101可以為按鍵101A或者撥動開關(guān)101B，或者為兩者的組合，遙控 裝置1可以通過按鍵101A和撥動開關(guān)101B控制超聲波發(fā)生電路發(fā)射超聲波信號，超聲波 發(fā)生電路根據(jù)指令輸入模塊發(fā)出的開關(guān)命令，通過超聲波換能器向云臺機(jī)構(gòu)發(fā)出或停止發(fā) 出超聲波信號。本實(shí)施例的超聲波信號為超聲波脈沖信