CN104052929B - 可自动拍摄的运动球和拍摄系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可自动拍摄的运动球，包括一具有内腔的球体，以及固定在所述球体的内腔中的拍摄装置、驱动单元、控制单元和检测单元；所述控制单元分别与所述拍摄装置、驱动单元和检测单元连接；所述拍摄装置与所述驱动单元连接；所述检测单元包括用于速度传感器和角度传感器；所述控制单元用于接收所述检测单元发送的所述运动速度和拍摄角度，并根据所述运动速度和拍摄角度查找预设的驱动条件，根据驱动条件生成控制指令发送至驱动单元；所述驱动单元用于根据控制指令输出对应的驱动信号至拍摄装置，控制所述拍摄装置的开启或关闭。本发明还提供一种拍摄系统，该运动球和拍摄系统成本较低，运动球在运动时能实时拍摄，并且能提供更多的拍摄角度。

Description

可自动拍摄的运动球和拍摄系统

技术领域

本发明涉及运动球，特别是涉及一种可自动拍摄的运动球，以及一种拍摄系统。

背景技术

现有球赛拍摄技术中，大部分摄像机都是定点安放，这些摄像机或是在高位向场中拍摄球赛的总体进程，或是在场边拍摄比赛细节。除了定点安放的摄像机，还有一些在空中进行拍摄的摄像机，如摇臂摄像机、航拍摄像机。摇臂摄像机是在球场边架设吊臂机器，在吊臂的一端装配摄像机，通过操作吊臂来对场景进行高位拍摄。航拍摄像机则是在直升飞机上对球赛进行高空远距离拍摄。近年来出现了一种新型的高空拍摄摄像机——索道摄像机，索道摄像机实在球场上空架设索道，索道上搭载摄像承载用的小车，通过遥控小车运动和摄像头旋转实现高空拍摄。

摇臂摄像机只能固定在半径很小的范围内进行拍摄，无法在一场比赛中自由移动，拍摄的角度有限。航拍摄像机只能用于远距离拍摄，而无法反映拍摄对象的细节运动，另外，航拍时的噪声和震动对拍摄效果也产生不利影响。索道摄像机很好的填补了摇臂摄像机和航拍摄像机之间的视觉空白，但是其搭设成本巨大，也难以生动立体的展现拍摄的场景。

摇臂摄像机是通过架设吊臂来进行拍摄的，其摄像机提升的高度十分有限，因此只能固定在半径很小的范围内进行拍摄。航拍摄像机由于直升飞机飞行高度的限制，无法停留在接近地面的位置，因此航拍摄像机只能用于远距离拍摄。索道摄像机必须依靠球场上空的索道进行运作，对于没有封闭式顶棚的球场就需要架立支架以吊设索道，因此其搭设成本巨大，而且索道的架设必须依托地面的支撑，摄像机只能在同一平面上运动，因此无法立体生动的描绘拍摄场景。

发明内容

基于此，本发明提供一种可自动拍摄的运动球和一种拍摄系统，该运动球和拍摄系统成本较低，运动球在运动时能实时拍摄，并且能提供更多的拍摄角度。

一种可自动拍摄的运动球，包括：一具有内腔的球体，以及固定在所述球体的内腔中的拍摄装置、驱动单元、控制单元和检测单元；

所述控制单元分别与所述拍摄装置、驱动单元和检测单元连接；

所述拍摄装置与所述驱动单元连接；

所述检测单元包括用于检测所述球体的运动速度的速度传感器和用于检测所述拍摄装置的拍摄角度的角度传感器；

所述控制单元用于接收所述检测单元发送的所述运动速度和拍摄角度，并根据所述运动速度和拍摄角度查找预设的驱动条件，根据所述驱动条件生成控制指令发送至所述驱动单元；

所述驱动单元用于根据所述控制指令，输出对应的驱动信号至所述拍摄装置，控制所述拍摄装置的开启或关闭。

一种拍摄系统，包括所述的可自动拍摄的运动球，还包括接收端显示系统，所述接收端显示系统与所述无线传输模块无线连接；所述接收端监控系统用于接收所述控制单元通过所述无线传输模块输出的所述拍摄装置拍摄的数据。

上述可自动拍摄的运动球，在球体内腔中固定拍摄装置、驱动单元、控制单元和检测单元，检测单元中的速度传感器用于检测球体的运动速度，角度传感器用于检测所述球体的运动角度，控制单元根据所述球体的运动速度和运动角度查找预设的驱动条件，根据所述驱动条件生成控制指令发送至所述驱动单元；驱动单元用于根据所述控制指令，输出对应的驱动信号至所述拍摄装置，控制所述拍摄装置的开启或关闭；运动球在运动时，拍摄装置能够随着运动球的运动轨迹进行拍摄，提供更多的拍摄视觉，同时根据球体当前的运动状态控制拍摄装置的拍摄时机；拍摄系统能实时接收运动球拍摄的图像或视频并显示。

附图说明

图1为本发明可自动拍摄的运动球在一实施例中球体的示意图。

图2为本发明可自动拍摄的运动球在一实施例中球体内腔的结构示意图。

图3为本发明可自动拍摄的运动球在一实施例中球体在球场内运动的示意图。

图4为本发明可自动拍摄的运动球在一实施例中发电模块的结构示意图。

图5为本发明可自动拍摄的运动球在另一实施例中球体内腔的结构示意图。

图6为本发明可自动拍摄的运动球在另一实施例中球体内腔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本实施例的可自动拍摄的运动球，如图1所示，可包括：一具有内腔101的球体10，如图2所述，是球体内腔的结构示意图，包括固定在所述球体10的内腔101中的拍摄装置21、驱动单元22、控制单元23和检测单元24；

所述控制单元23分别与所述拍摄装置21、驱动单元22和检测单元24连接；

所述拍摄装置21与所述驱动单元22连接；拍摄装置21可为摄像机或摄像头，用于拍摄图像或视频数据；

所述检测单元24包括用于检测所述球体的运动速度的速度传感器和用于检测所述拍摄装置21的拍摄角度的角度传感器；

所述控制单元23用于接收所述检测单元24发送的所述运动速度和拍摄角度，并根据所述运动速度和拍摄角度查找预设的驱动条件，根据所述驱动条件生成控制指令发送至所述驱动单元22；

所述驱动单元22可为信号生成器，用于根据所述控制指令，输出对应的驱动信号至所述拍摄装置21，控制所述拍摄装置21的开启或关闭；

本实施例的运动球，球体10具有内腔101，用于在内腔101中固定拍摄装置21、驱动单元22、控制单元23和检测单元24；检测单元24包括速度传感器和角度传感器，速度传感器能检测球体10的运动速度，角度传感器能检测拍摄装置21的拍摄角度，控制单元23根据所述运动速度和拍摄角度对应的驱动条件，输出控制指令至驱动单元22，驱动单元22根据控制指令输出驱动信号，控制拍摄装置21的开启或关闭；运动球在运动过程中，拍摄装置21随着运动球的运动轨迹进行拍摄，能提供更多的拍摄角度；控制单元23可根据检测单元24检测到的信息，判断运动球当前运动状态，控制拍摄装置21的启停，能使拍摄装置21获得更好的拍摄时机。

在一较佳实施例中，所述控制单元23还用于：

当所述运动速度在预设的速度区间内，并且所述拍摄角度在预设的角度区间内，则生成拍摄开启指令发送给所述驱动单元22；

当所述运动速度不在所述速度区间内，或者所述拍摄角度不在所述角度区间内，则生成拍摄关闭命令发送给所述驱动单元22；

在本实施例中，通过球体的运动速度判断运动球当前是否处于运动状态，同时根据拍摄装置21的拍摄角度，判断运动球内拍摄装置21的拍摄角度是否能获得较好的拍摄视角，若符合预设的上述条件，则可开启拍摄装置21；若不符合，则可关闭拍摄装置21；

将球体的运动速度与速度区间进行比较，可用于判断当前运动球是否处于运动状态，速度区间的范围可根据实际需要而设置；

判断拍摄角度是否在角度区间内，可用于判断当前运动球内拍摄装置的拍摄角度是否能获得较好的拍摄视角；例如，如图3所示，是运动球在球场内运动的示意图，当运动球在球场内运动时，为了使拍摄装置21拍摄到现场球场内的情景，若拍摄装置21的拍摄方向刚好面向天空，显然此时无法采集到有用的数据；因此需检测当前拍摄装置的拍摄角度，该拍摄角度可设为拍摄装置的拍摄方向的绝对竖直角度，即拍摄装置的拍摄方向与铅垂线的夹角；具体的，角度区间的范围可根据实际需要而设置。

其控制过程如下所述，运动球在空中运动的轨迹呈抛物线，并带有旋转，通过角度传感器和速度传感器采集的数据，可得到出球体在空中运动轨迹的各个点的运动状态以及摄像装置拍摄的方向，结合预设的驱动条件触发摄像装置，以拍摄需要的图像数据。

如图3所述，包括了运动球在空中运动的七个位置的状态。运动球在位置301的时刻，拍摄装置21的拍摄方向面向球场，拍摄装置21拍摄角度处于预设的角度范围内311，拍摄装置21被触发拍摄；运动球在位置302的时刻，拍摄装置21的拍摄方向面向天空，拍摄装置21拍摄的角度不处于预设的角度范围内312，拍摄装置21不触发拍摄。同样的，运动球在位置303、304、306和307的时刻，拍摄装置21拍摄的角度处于预设的角度范围内，拍摄装置21被触发拍摄，而运动球处于位置305的时刻，拍摄装置21拍摄的角度不处于预设的角度范围内，拍摄装置21不触发拍摄。

在一较佳实施例中，所述运动球还包括设置在所述球体的内腔中的发电模块，如图4所示，是发电模块的结构示意图，包括第一摆锤401、第二摆锤402、中轴403、发电机405及电能存储模块406；

所述中轴403固定在所述球体10的内腔中，并且经过所述球体10的球心；

所述发电机405和所述电能存储模块406都固定在所述中轴403上；所述发电机405与所述电能存储模块406连接，所述电能存储模块406还连接至所述控制单元23；

所述第一摆锤401和第二摆锤402分别悬挂在所述中轴403上，并且都连接至所述发电机405；

本实施例中，运动球在空中运动旋转时，球体外壳10和发电机405相对静止，第一摆锤401和第二摆锤402在重力和惯性的作用下绕中轴403旋转，发电机405得以获得第一摆锤401和第二摆锤402的动能而发电。发电机405与电能存储模块406连接，发电机405产生的电能保存在电能存储模块406中，并为整个系统提供电能；本实施例通过运动球在运动时，摆锤随运动球运动而摆动产生能量，并传动至发电机405，以便发电机405将摆锤摆动的动能转换为电能，提高了能源的利用效率。

在一较佳实施例中，所述拍摄装置及各个单元等器件在球体的内腔的固定方式可有多种选择；

例如可如图5所示的球体内腔的结构示意图，所述球体外壳设置有透明区，所述透明区在所述球体外壳上为凹陷区，所述拍摄装置固定在所述透明区内；

如图6所示，还可在球体10的内腔101壁面上设置有多个与内腔101相通的凹孔601，所述驱动单元、控制单元和检测单元可分别固定在各个所述凹孔中。

所述驱动单元、控制单元和检测单元还可分别固定在所述球体的内腔壁面上，可通过固定工具如螺丝等工具固定，也可通过胶粘剂进行固定。

在一较佳实施例中，所述可自动拍摄的运动球还可包括无线传输模块，固定在所述球体内腔中，与所述控制单元连接；无线传输模块可为wifi、蓝牙、3G或4G等通信模块，控制单元可将拍摄装置采集的数据传输至远端接收设备；

本发明还提供一种拍摄系统，包括所述的可自动拍摄的运动球，还包括接收端显示系统，所述接收端显示系统与所述无线传输模块无线连接；所述接收端监控系统用于接收所述控制单元通过所述无线传输模块输出的所述拍摄装置拍摄的数据。

本发明可自动拍摄的运动球，在球体内腔中固定拍摄装置、驱动单元、控制单元和检测单元，检测单元中的速度传感器用于检测球体的运动速度，角度传感器用于检测所述球体的运动角度，控制单元根据所述球体的运动速度和运动角度查找预设的驱动条件，根据所述驱动条件生成控制指令发送至所述驱动单元；驱动单元用于根据所述控制指令，输出对应的驱动信号至所述拍摄装置，控制所述拍摄装置的开启或关闭；运动球在运动时，拍摄装置能够随着运动球的运动轨迹进行拍摄，提供更多的拍摄视觉，同时根据球体当前的运动状态控制拍摄装置的拍摄时机；拍摄系统能实时接收运动球拍摄的图像或视频并显示。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种可自动拍摄的运动球，其特征在于，包括：一具有内腔的球体，以及固定在所述球体的内腔中的拍摄装置、驱动单元、控制单元和检测单元；

所述控制单元分别与所述拍摄装置、驱动单元和检测单元连接；

所述拍摄装置与所述驱动单元连接；

所述检测单元包括用于检测所述球体的运动速度的速度传感器和用于检测所述拍摄装置的拍摄角度的角度传感器；

所述控制单元用于接收所述检测单元发送的所述运动速度和拍摄角度，并根据所述运动速度和拍摄角度查找预设的驱动条件，用以判断所述球体当前是否处于运动状态以及所述拍摄装置的拍摄角度是否为预设的拍摄视角，根据所述驱动条件生成控制指令发送至所述驱动单元；

所述驱动单元用于根据所述控制指令，输出对应的驱动信号至所述拍摄装置，控制所述拍摄装置的开启或关闭；

所述控制单元还用于：

当所述运动速度在预设的速度区间内，并且所述拍摄角度在预设的角度区间内，则生成拍摄开启指令发送给所述驱动单元；

当所述运动速度不在所述速度区间内，或者所述拍摄角度不在所述角度区间内，则生成拍摄关闭命令发送给所述驱动单元。

2.根据权利要求1所述的可自动拍摄的运动球，其特征在于，所述拍摄角度为所述拍摄装置的拍摄方向的竖直角度。

3.根据权利要求1所述的可自动拍摄的运动球，其特征在于，还包括设置在所述球体的内腔中的发电模块，所述发电模块包括第一摆锤、第二摆锤、中轴、发电机及电能存储模块；

所述中轴固定在所述球体的内腔中，并且经过所述球体的球心；

所述发电机和所述电能存储模块都固定在所述中轴上；所述发电机与所述电能存储模块连接，所述电能存储模块还连接至所述控制单元；

所述第一摆锤和第二摆锤分别悬挂在所述中轴上，并且都连接至所述发电机。

4.根据权利要求1所述的可自动拍摄的运动球，其特征在于，所述球体的外壳设置有透明区，所述透明区在所述球体的外壳上为凹陷区，所述拍摄装置固定在所述透明区内。

5.根据权利要求1所述的可自动拍摄的运动球，其特征在于，所述内腔的壁面上设置有多个与内腔相通的凹孔，所述驱动单元、控制单元和检测单元分别固定在各个所述凹孔中。

6.根据权利要求1所述的可自动拍摄的运动球，其特征在于，还包括无线传输模块，固定在所述球体的内腔中，与所述控制单元连接。

7.一种拍摄系统，其特征在于，包括如权利要求6所述的可自动拍摄的运动球，还包括接收端显示系统，所述接收端显示系统与所述无线传输模块无线连接；所述接收端监控系统用于接收所述控制单元通过所述无线传输模块输出的所述拍摄装置拍摄的数据。