CN102131047B - 一种360度自动跟踪式狩猎相机及其工作方法 - Google Patents

一种360度自动跟踪式狩猎相机及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种360度自动跟踪式狩猎相机及其工作方法，该狩猎相机包括处理器，n个红外感应器，以及，均受控于处理器的摄像头和带动摄像头沿一个方向顺时针或者逆时针转动的回转运动机构，各红外感应器分别与处理器的不同的输入端口相对应；所有红外感应器在周向上排列设置，各红外感应器的可视范围叠加起来在水平面上覆盖360度，每个红外感应器对应一个固定的拍摄方位，相邻红外感应器的可视范围的重叠区域对应一个固定的拍摄方位，形成2n个固定的拍摄方位。本发明的狩猎相机可以360度捕捉移动目标，而且设置的拍摄方位有利于简化控制方法和延长电池的使用时间。

Description

一种360度自动跟踪式狩猎相机及其工作方法
技术领域
本发明涉及摄像器材，特别涉及一种适合于户外使用的360度自动跟踪式狩猎相机及其工作方法。
背景技术
现有的狩猎相机一般是由云台带动摄像头在周向上间歇式旋转，实现360度扫描拍摄。对于该种狩猎相机，摄像头要不停的进行间歇式旋转和间歇式拍摄，拍摄的很多画面均是不具有使用价值的，也大大降低了摄像头和云台的使用寿命实用，以及电池的持续待机时间。还有一种狩猎相机，如授权公告号为CN 201789556U、授权公告日为2011年4月6的中国专利公开的一种可自动感应和拍照的相机，其可通过目标侦测探头感应运动物体，然后启动光学镜头进行拍摄。对于该种狩猎相机，虽然可以在目标侦测探头感应到运动物体时启动光学镜头进行拍摄，但是可拍摄的范围有限，而且也无法实现精确定位。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可跟踪猎物实现360度拍摄的结构简单的狩猎相机。
本发明采用的技术方案为：一种360度自动跟踪式狩猎相机，包括处理器，n个红外感应器，以及，均受控于处理器的摄像头、回转运动机构和供电单元，各红外感应器分别与处理器的不同的输入端口相对应，其中，n为大于等于3的自然数；所述回转运动机构带动摄像头沿一个方向顺时针或者逆时针转动；
所有红外感应器在周向上排列设置，各红外感应器的可视范围叠加起来在水平面上覆盖360度，每个红外感应器对应一个固定的拍摄方位，相邻红外感应器的可视范围的重叠区域对应一个固定的拍摄方位，形成2n个固定的拍摄方位。
优选地，还设置有在所述回转运动机构的带动下随摄像头同步转动的电子指南针，所述摄像头相对电子指南针静止，所述电子指南针输出的方位信号输入至处理器中，以确定摄像头进行拍摄的地理方位。
优选地，所述摄像头沿着电子指南针的X-Y坐标系中的Y轴的正向安装。
优选地，还设置有与处理器通讯连接的红外照明单元，所述红外照明单元包括亮度侦测传感器和红外发光管，所述处理器通过发光管驱动电路驱动红外发光管；所述红外照明单元中至少红外发光管在回转运动机构的带动下随摄像头一起转动。
优选地，所述供电单元的通过电池为回转运动机构、摄像头和红外照明单元供电的供电回路上设置有受控于处理器的开关管。
优选地，所述回转运动机构包括步进马达，处理器通过马达驱动电路驱动步进马达转动，所述步进马达通过传动机构带动摄像头转动。
本发明的另一个目的是针对上述360度自动跟踪式狩猎相机提供一种工作方法。
本发明采用的技术方案为：上述360度自动跟踪式狩猎相机的工作方法为：开机后，所述360度自动跟踪式狩猎相机进入待机状态，在所述待机状态下，所述摄像头停止在一个固定的待机方位上，此时，供电单元为处理器和红外感应器供电；所述360度自动跟踪式狩猎相机进入待机状态后，完成以下步骤：
步骤S1：处理器扫描连接红外感应器的各输入端口，检测是否有感应信号输入，若检测到感应信号，则进入步骤S2；若未检测到感应信号，则处理器继续进行扫描；
步骤S2：处理器U1根据基本同时出现感应信号的输入端口确定有效拍摄方位，并且，处理器控制供电单元为回转运动机构和摄像头供电；
步骤S3：处理器启动回转运动机构和摄像头后，处理器根据各有效拍摄方位在回转运动机构的转动方向上与待机方位的方位差，控制回转运动机构带动摄像头由近至远顺次到达各有效拍摄方位进行拍摄；
步骤S4：处理器在摄像头完成一次回转运动中的所有有效拍摄方位上的拍摄后控制回转运动机构带动摄像头复位至待机方位上，并使狩猎相机进入待机状态。
优选地，所述步骤S2中确定有效拍摄方位的方法如下：
(1)若相邻二个红外感应器基本同时输出感应信号，则相邻二个红外感应器的可视范围的重叠区域对应的拍摄方位为有效拍摄方位，而相邻二个红外感应器各自对应的拍摄方位为非有效拍摄方位；
(2)若非相邻红外感应器同时输出感应信号，则输出感应信号的红外传感器各自对应的拍摄方位均为有效拍摄方位。
优选地，所述360度自动跟踪式狩猎相机设置有相对摄像头静止，随摄像头同步转动的电子指南针，所述处理器在摄像头进行拍摄时将接收到的电子指南针输出的方位信号记录于所拍摄的视频或者图片上。
优选地，所述360度自动跟踪式狩猎相机设置有与处理器通讯连接的红外照明单元，所述红外照明单元包括亮度侦测传感器和红外发光管，其中，至少红外发光管在回转运动机构的带动下随摄像头一起转动；
在步骤S2中，处理器控制供电单元为回转运动机构、摄像头和红外照明单元供电，供电后，亮度侦测传感器将采集到的环境亮度值输入至处理器与设定的亮度阈值进行比较，当输入的环境亮度值低于亮度阈值时，该处理器在摄像头运动至有效拍摄方位时将通过发光管驱动电路启动红外发光管。
本发明的有益效果为：本发明的狩猎相机可以360度捕捉移动目标，而且拍摄方位的设置和形成的有效拍摄方位有利于简化控制方法和延长电池的使用时间；通过设置电子指南针可以提供准确的地理方位，因此，在狩猎相机任意摆放的情况下也可以获知拍摄时的具体地理方位。
附图说明
图1为本发明所述360度自动跟踪式狩猎相机的结构示意图；
图2示出了图1中红外感应器的一种排布方式；
图3为图1所示狩猎相机的工作流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的360度自动跟踪式狩猎相机包括处理器U1，多个红外感应器2，以及，均受控于处理器U1的摄像头、回转运动机构和供电单元7，各红外感应器2输出的感应信号输入至处理器U1中进行分析处理，其中，各红外感应器2分别与处理器U1的不同的输入端口相对应；所述回转运动机构可带动摄像头沿一个方向转动，如顺时针或者逆时针转动，在本发明的360度自动跟踪式狩猎相机处于待机状态时，摄像头停止在一个固定的待机方位上，即拍摄完成时，处理器U1将控制回转运动机构带动摄像头复位至该待机方位上。所有红外感应器2在周向上排列设置，使各红外感应器2的可视范围叠加起来在水平面上覆盖360度，每个红外感应器2对应一个拍摄方位，相邻红外感应器的可视范围的重叠区域对应一个拍摄方位，因此，若设置n个红外感应器，则形成2n个拍摄方位，其中，n一般为大于等于3的自然数。在此，每个拍摄方位均是相应区域内的一个固定的位置。
如图3所示，本发明的360度自动跟踪式狩猎相机的工作方法如下：
开机后狩猎相机进入待机状态，此时，供电单元7为处理器U1和红外感应器2供电；
步骤S1：狩猎相机处于待机状态时，处理器U1循环扫描连接红外感应器2的各输入端口，检测是否有感应信号输入，若检测到感应信号，则进入步骤S2；若未检测到感应信号，则处理器继续进行扫描；
步骤S2：处理器U1根据基本同时出现感应信号的输入端口确定有效拍摄方位，该有效拍摄方位即为摄像头在一次回转运动中所需到达的拍摄方位，并且，处理器U1控制供电单元7为回转运动机构和摄像头供电；
步骤S3：处理器U1启动回转运动机构和摄像头后，处理器U1根据各有效拍摄方位在回转运动机构的转动方向上与待机方位的方位差，控制回转运动机构带动摄像头由近至远顺次到达各有效拍摄方位进行拍摄；
步骤S4：处理器U1在摄像头完成一次回转运动中的所有有效拍摄方位上的拍摄后控制回转运动机构带动摄像头复位至待机方位上，并使狩猎相机进入待机状态。
如图3所示，对于步骤S3，具体为摄像头先运动至距离待机方位最近的有效拍摄方位上进行拍摄，拍摄完后再运动至与该有效拍摄方位最近的下一有效拍摄方位进行拍摄，直至完成所有有效拍摄方位的拍摄为止。
通常情况下，只会同时出现一个有效拍摄方位，因此，处理器U1只需控制回转运动机构带动摄像头运动至该有效拍摄方位上进行拍摄，完成拍摄后即可复位至待机方位上。另外，上述同时出现可以为处理器U1扫描完所有连接红外传感器的输入端口的一个周期内出现的感应信号，由于该周期极短，因此，也可将几个扫描周期内检测到的感应信号认为是同时出现。
步骤S2中有效拍摄方位的确定方法如下：
若同一时间仅有一个红外感应器2感应到物体的移动而输出感应信号至处理器U1，则该红外传感器2对应的拍摄方位即为有效拍摄方位。若相邻二个红外感应器2基本同时输出感应信号，则相邻二个红外感应器2的可视范围的重叠区域对应的拍摄方位即为有效拍摄方位，而该二个红外感应器2各自对应的拍摄方位不被认定为有效拍摄方位，即在该种情况下认为存在一个有效拍摄方位。
如图2所示，在本实施例中，设置六个在周向上呈正六边形排列设置的红外感应器2，第一个至第六个红外感应器2分别对应拍摄方位S1、S3、S5、S7、S9和S11，第一和第二个，第二和第三个，第三和第四个，第四和第五个，以及第五和第六个红外感应器的可视范围的重叠区域分别对应拍摄方位S2、S4、S6、S8和S12。根据上述确定有效拍摄方位的方法可知，若第一和第二个红外感应器同时输出感应信号，则认为有效拍摄方位为S2；若第一、第二和第三个红外感应器同时输出感应信号，则认为有效拍摄方位为S2和S4；若第一、第二和第四红外感应器同时输出感应信号，则认为有效拍摄方位为S2和S7。在本实施例中，可以选择水平视角为70度的红外感应器。
当然，在相邻二个红外感应器2基本同时输出感应信号的情况下，也可将该二个红外感应器2各自对应的拍摄方位认定为有效拍摄方位，即在该种情况下认为存在三个有效拍摄方位，但经过测试，前者说明的一个有效拍摄方位即可达到获得有效画面的目的，因此，无需通过后者的方法增加有效拍摄方位。
本发明的狩猎相机还配置有如图1所示的电子指南针8，电子指南针8输出的方位信号输入至处理器U1中，电子指南针8由回转运动机构带动与摄像头同步转动，摄像头相对电子指南针8静止。本发明中的电子指南针8采用现有的电子指南针，其内部设定有X-Y方向坐标，并可以根据地磁引力得到目前的正北方是处在电子指南针的X-Y坐标系的哪个角度上，而摄像头在X-Y坐标系上的位置固定，这样无论摄像头转动到什么角度，还是狩猎相机如何摆放(即摆放方位在周向上任意)，处理器U1均可得到摄像头在任何时候所面对的方位。在本实施例中，该摄像头沿着Y轴的正向安装。处理器U1在接收到方位信号后将对其进行处理，并将摄像头所处的具体方位显示在所拍摄的图片或者视频上。供电单元始终为电子指南针8供电。
另外，为了使本发明的狩猎相机适应夜间拍摄，其还设置有与处理器U1通讯连接的如图1所示的红外照明单元3，该红外照明单元3包括亮度侦测传感器303和红外发光管302，当供电单元为红外照明单元3供电后(若设置红外照明单元3，则在步骤S2中，处理器U1控制供电单元7为回转运动机构、摄像头和红外照明单元3供电)，亮度侦测传感器303将采集到的环境亮度值输入至处理器U1与设定的亮度阈值进行比较，当输入的环境亮度值低于亮度阈值时，该处理器U1在摄像头运动至有效拍摄方位时将通过发光管驱动电路301启动红外发光管302。该红外照明单元3至少是红外发光管302在回转运动机构的带动下随摄像头一起转动。
在本实施中，该回转运动机构包括步进马达102，处理器U1通过马达驱动电路101驱动步进马达102转动，步进马达102可通过传动机构带动摄像头、电子指南针8和红外发光管302一起转动规定的角度，该传动机构可以为齿轮传动机构，即步进马达102的输出轴上安装有主动齿轮，安装摄像头、电子指南针8和红外发光管302的转盘和与主动齿轮啮合的从动齿轮安装与同一转轴上。在此，处理器U1根据待机方位和与之最近的有效拍摄方位间的方位差，或者相邻有效拍摄方位间的方位差，以及传动机构的传动比确定步进马达102的步进数，使摄像头等转动至所需的有效拍摄方位或者待机方位上。另外，本发明的拍摄相机从红外感应器输出感应信号至摄像头可以开始拍照大约需要1秒，因此，该传动机构和步进马达的选择要满足在1秒内使摄像头从待机方位转动接近360度，到达可能出现的距离待机方位最远的有效拍摄方位上。
该供电单元7包括电源管理单元701、开关管703和电池702，电源管理单元701管理电池702的充放电，电池702始终为处理器U1和红外感应器2供电，电池702至回转驱动电路、摄像头和红外照明单元的供电电路中设置该受控于处理器U1的开关管703。
如图1所示，本发明的狩猎相机还可以包括与处理器U1通讯连接的显示屏10和SD卡座11。该狩猎相机还可以设置用于设置功能参数的按键9，通过该按键9触发的信号输入至处理器U1进行处理。该狩猎相机还可以设置有音频处理单元，该音频处理单元包括将声音信号转换为电信号输入至处理器U1进行处理的麦克风5和将处理器U1输出的电信号转换为声音信号输出的喇叭12，该处理器U1通过功放电路13驱动喇叭12。
另外，本发明的狩猎相机还具有与处理器U1通讯连接的存储单元、该存储单元包括FLASH6和DDR(双倍速率同步动态随机存储器)7。
本发明的狩猎相机可以用被设置为拍摄视频状态、也可以设置为拍摄图片状态，并且可以设定拍摄的时间长度或者图片张数等等。拍摄到的视频或者图片被储存在SD卡中。在拍摄的时候除了方位被记录在图片或视频上之外，时间也会被记录下来。这样，当用户查看视频或者图片时，不但可以知道拍摄的时间，也可以得到猎物从摄像机的哪个方位来。
综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种360度自动跟踪式狩猎相机，其特征在于：包括处理器，n个红外感应器，以及，均受控于处理器的摄像头、回转运动机构和供电单元，各红外感应器分别与处理器的不同的输入端口相对应，其中，n为大于等于3的自然数；所述回转运动机构带动摄像头沿一个方向顺时针或者逆时针转动；
所有红外感应器在周向上排列设置，各红外感应器的可视范围叠加起来在水平面上覆盖360度，每个红外感应器对应一个固定的拍摄方位，相邻红外感应器的可视范围的重叠区域对应一个固定的拍摄方位，形成2n个固定的拍摄方位；
所述供电单元的通过电池为回转运动机构和摄像头供电的供电回路上设置有受控于处理器的开关管，以使处理器在各输入端口未检测到感应信号的待机状态下继续进行扫描，并使处理器在输入端口检测到感应信号后控制供电单元为回转运动机构和摄像头供电，使处理器控制回转运动机构带动摄像头由近至远顺次到达各有效拍摄方位进行拍摄，并在摄像头完成一次回转运动中的所有有效拍摄方位上的拍摄后控制回转运动机构带动摄像头复位至使狩猎相机进入待机状态的待机方位上，其中，所述处理器根据基本同时出现感应信号的输入端口确定各有效拍摄方位。
2.根据权利要求1所述的360度自动跟踪式狩猎相机，其特征在于：还设置有在所述回转运动机构的带动下随摄像头同步转动的电子指南针，所述摄像头相对电子指南针静止，所述电子指南针输出的方位信号输入至处理器中，以确定摄像头进行拍摄的地理方位。
3.根据权利要求2所述的360度自动跟踪式狩猎相机，其特征在于：所述摄像头沿着电子指南针的X-Y坐标系中的Y轴的正向安装。
4.根据权利要求1所述的360度自动跟踪式狩猎相机，其特征在于：还设置有与处理器通讯连接的红外照明单元，所述红外照明单元包括亮度侦测传感器和红外发光管，所述处理器通过发光管驱动电路驱动红外发光管；所述红外照明单元中至少红外发光管在回转运动机构的带动下随摄像头一起转动。
5.根据权利要求4所述的360度自动跟踪式狩猎相机，其特征在于：所述供电单元的通过电池为红外照明单元供电的供电回路上设置有受控于处理器的开关管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的360度自动跟踪式狩猎相机，其特征在于：所述回转运动机构包括步进马达，处理器通过马达驱动电路驱动步进马达转动，所述步进马达通过传动机构带动摄像头转动。
7.根据权利要求1所述360度自动跟踪式狩猎相机的工作方法，其特征在于：开机后，所述360度自动跟踪式狩猎相机进入待机状态，在所述待机状态下，所述摄像头停止在一个固定的待机方位上，此时，供电单元为处理器和红外感应器供电；所述360度自动跟踪式狩猎相机进入待机状态后，完成以下步骤：
步骤S1：处理器扫描连接红外感应器的各输入端口，检测是否有感应信号输入，若检测到感应信号，则进入步骤S2；若未检测到感应信号，则处理器继续进行扫描；
步骤S2：处理器根据基本同时出现感应信号的输入端口确定有效拍摄方位，并且，处理器控制供电单元为回转运动机构和摄像头供电；
步骤S3：处理器启动回转运动机构和摄像头后，处理器根据各有效拍摄方位在回转运动机构的转动方向上与待机方位的方位差，控制回转运动机构带动摄像头由近至远顺次到达各有效拍摄方位进行拍摄；
步骤S4：处理器在摄像头完成一次回转运动中的所有有效拍摄方位上的拍摄后控制回转运动机构带动摄像头复位至待机方位上，并使狩猎相机进入待机状态。
8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于：所述步骤S2中确定有效拍摄方位的方法如下：
(1)若相邻二个红外感应器基本同时输出感应信号，则相邻二个红外感应器的可视范围的重叠区域对应的拍摄方位为有效拍摄方位，而相邻二个红外感应器各自对应的拍摄方位为非有效拍摄方位；
(2)若非相邻红外感应器同时输出感应信号，则输出感应信号的红外传感器各自对应的拍摄方位均为有效拍摄方位。
9.根据权利要求7或8所述的工作方法，其特征在于：所述360度自动跟踪式狩猎相机设置有相对摄像头静止，随摄像头同步转动的电子指南针，所述处理器在摄像头进行拍摄时将接收到的电子指南针输出的方位信号记录于所拍摄的视频或者图片上。
10.根据权利要求7或8所述的工作方法，其特征在于：所述360度自动跟踪式狩猎相机设置有与处理器通讯连接的红外照明单元，所述红外照明单元包括亮度侦测传感器和红外发光管，其中，至少红外发光管在回转运动机构的带动下随摄像头一起转动；
在步骤S2中，处理器控制供电单元为回转运动机构、摄像头和红外照明单元供电，供电后，亮度侦测传感器将采集到的环境亮度值输入至处理器与设定的亮度阈值进行比较，当输入的环境亮度值低于亮度阈值时，该处理器在摄像头运动至有效拍摄方位时将通过发光管驱动电路启动红外发光管。
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