CN104270563B - 旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于手机/平板电脑辅助拍照技术领域，特别涉及旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统和方法。该旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统包括：用于固定手机/平板电脑的内部机架、固定在旋翼机底部的外部机架，外部机架上设置有伺服机构；所述旋翼机上设置有测距传感器、旋翼机处理器、陀螺仪、加速度计、用于控制电机旋转速度的电子调速器；手机/平板电脑设置有相机；手机用于与所述旋翼机处理器形成通信连接，旋翼机处理器的输入端分别电连接加速度计、陀螺仪和测距传感器；旋翼机处理器的输出端分别电连接电子调速器的输入端和伺服机构的控制端，电子调速器的输出端电连接所述电机的控制端。
Description
技术领域
本发明属于手机/平板电脑辅助拍照技术领域，特别涉及旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统和方法。
背景技术
传统的手机/平板拍照只能在相对距离较近的情况给拍照人员拍照，不仅姿势不舒服，而且拍照效果不佳；若请他人拍照，不仅麻烦，还要寻求他人的帮助(有些情况下找不到人帮忙)；若使用专业的无人机航拍工具，不仅价格昂贵，不易携带，而且操作复杂，需要专业培训。
发明内容
本发明的目的在于提出旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统和方法。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
技术方案一：
旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统包括：用于固定手机/平板电脑的内部机架、固定在旋翼机底部的外部机架，所述外部机架上设置有用于驱动内部机架运动的伺服机构；所述旋翼机的底部外侧设置有测距传感器，所述旋翼机上设置有旋翼机处理器、陀螺仪、加速度计、用于驱动旋翼机飞行的电机、以及用于控制电机旋转速度的电子调速器；所述手机/平板电脑设置有用于对被拍照人员进行拍照/录像的相机，所述测距传感器用于测量旋翼机高度、以及旋翼机与被拍照人员之间的距离；
所述手机用于与所述旋翼机处理器形成通信连接，所述旋翼机处理器的输入端分别电连接加速度计、陀螺仪和测距传感器；所述旋翼机处理器的输出端分别电连接电子调速器的输入端和伺服机构的控制端，所述电子调速器的输出端电连接所述电机的控制端。
该技术方案的特点和进一步改进在于：
所述旋翼机处理器为ARM处理器，所述手机通过数据线电连接旋翼机处理器的USB接口。
技术方案二：
旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，基于权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，利用手机/平板电脑的相机为每个被拍照人员拍摄一张脸部照片，在手机/平板电脑上设定拍照参数；打开以下电子器件的供电开关：旋翼机处理器、加速度计、陀螺仪、测距传感器、伺服机构、以及电子调速器；将手机/平板电脑固定在内部机架上，并使手机/平板电脑的相机朝向被拍照人员，然后将手机/平板电脑和所述旋翼机处理器进行通信连接；所述拍照参数包括：设定的旋翼机的飞行高度、设定的旋翼机与被拍照人员的距离；
步骤2，打开电机的供电开关，使旋翼机升空；利用测距传感器实时测量旋翼机高度、以及旋翼机和被拍照人员的距离，利用加速度计实时测量旋翼机的加速度，利用陀螺仪实时测量旋翼机的角速率；将旋翼机实时高度、以及旋翼机和被拍照人员的实时距离发送至旋翼机处理器，旋翼机处理器将旋翼机实时高度、以及旋翼机和被拍照人员的实时距离发送至手机/平板电脑；
步骤3，将旋翼机的实时飞行高度减去设定的旋翼机的飞行高度，得到对应的飞行高度差，手机/平板电脑根据对应的飞行高度差生成对应的旋翼机高低指令信号；将旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离，得到对应的距离差，手机/平板电脑根据对应的距离差生成对应的旋翼机前后指令信号；
手机/平板电脑在收到来自旋翼机处理器的数据之后，调节相机的取景范围至设定取景范围，使每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；然后，手机/平板电脑控制相机对被拍照人员图像进行图像跟踪，所述被拍照人员图像为由所有被拍照人员构成的图像；然后，根据被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的水平偏差，产生对应的水平偏差信号；根据被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的垂直偏差，产生对应的垂直偏差信号；然后，根据对应的水平偏差信号生成对应的旋翼机左右指令信号；根据对应的垂直偏差信号生成对应的伺服机构指令信号；手机/平板电脑将对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、对应的旋翼机左右指令信号、对应的伺服机构指令信号发送至旋翼机处理器；
步骤4，旋翼机处理器根据对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、以及对应的旋翼机左右指令信号，生成对应的电机指令信号；旋翼机处理器将对应的电机指令信号发送至电子调速器，电子调速器根据对应的电机指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机飞行至对应位置；
步骤5，当旋翼机实时高度与设定的旋翼机的飞行高度的差的绝对值是否小于设定高度阈值，且旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离的差的绝对值小于设定距离阈值时，旋翼机处理器根据对应的伺服机构指令信号，控制伺服机构作对应运动，伺服机构运动时，驱动内部机架和手机/平板电脑作运动，进而手机/平板电脑的相机位置发生变化；旋翼机处理器在控制伺服机构作对应运动的同时，向手机/平板电脑发送触发信号，手机/平板电脑收到触发信号后，对相机进行调焦处理，使当前时刻相机录入的整幅图像满足所述拍照参数；
步骤6，手机/平板电脑对相机进行调焦处理后，进行倒计时并控制扬声器发出语音提示，提醒被拍照人员做好拍照准备；待倒计时结束时，控制相机进行拍照/录像。
本技术方案的特点和进一步改进在于：
在步骤1中，所述拍照参数还包括：拍摄角度、拍摄照片类型、照片中人物占整幅照片的比例、拍照人数、照片的数量；
在步骤1中，通过以下两种方式设定拍照参数，第一种方式：直接输入拍照参数；第二种方式：在手机中预先存储多张照片，每张照片对应一组拍照参数，在设定拍照参数时，被拍照人员选择其中一张照片，手机/平板电脑根据被拍照人员选择的照片设定拍照参数。
在步骤1中，当手机/平板电脑和所述旋翼机处理器形成通信连接后，旋翼机处理器与手机/平板电脑进行通信握手，通信握手完成后，旋翼机处理器与手机/平板电脑同时进行自检；旋翼机处理器完成后，向手机/平板电脑发送旋翼机处理器自检完毕信号；手机/平板电脑在自检完成并收到旋翼机处理器自检完毕信号后，发出自检完毕语音提示；
在步骤2中，被拍照人员在听到自检完毕语音提示后，打开电机的供电开关。
在步骤1中，旋翼机处理器供电后，将预先存储的旋翼机初始指令信号发送至电子调速器；所述旋翼机初始指令信号包括：旋翼机高低方向初始指令信号、旋翼机前后方向初始指令信号、以及旋翼机左右方向初始指令信号；电子调速器根据旋翼机初始指令信号，生成对应的电机初始控制信号，电子调速器向电机持续发送电机初始控制信号；
在步骤2中，在电机的供电开关打开之后，电机接收到来自电子调速器的电机初始控制信号，电机根据电机初始控制信号，驱动旋翼机飞行。
在步骤1中，所述拍照参数还包括拍照人数；
在步骤3中，手机/平板电脑在调节相机的取景范围至设定取景范围后，进行被拍照人员人数核定，使每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；
所述进行被拍照人员人数核定的过程为：对位于相机取景范围之内的每个被拍照人员进行人脸识别，得出相机取景范围之内的被拍照人员个数；然后，判断相机取景范围之内的被拍照人员个数是否与拍照参数中的拍照人数相等，如果相等，则每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；如果不相等，则手机/平板电脑发出人数不符语音提示，提醒每个被拍照人员做好拍照准备，同时，手机/平板电脑再次进行被拍照人员人数核定，直至每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中。
在步骤5中，当旋翼机实时高度与设定的旋翼机的飞行高度的差的绝对值是否小于设定高度阈值，且旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离的差的绝对值小于设定距离阈值时，旋翼机处理器向手机/平板电脑发送旋翼机姿态精确调整触发信号；手机/平板电脑在收到所述旋翼机姿态精确调整触发信号后，根据此时被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的水平偏差，产生对应时刻的水平偏差信号；然后，根据对应时刻的水平偏差信号生成对应的旋翼机精确左右指令信号；手机/平板电脑将对应的旋翼机精确左右指令信号发送至旋翼机处理器；
在步骤5中，旋翼机处理器根据对应的旋翼机精确左右指令信号，生成对应的电机精确指令信号；旋翼机处理器将对应的电机精确指令信号发送至电子调速器，电子调速器根据对应的电机精确指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机在左右方向进行飞行位置调整；当旋翼机处理器将对应的电机精确指令信号发送至电子调速器后，旋翼机处理器根据对应的伺服机构指令信号，控制伺服机构作对应运动，伺服机构运动时，驱动内部机架和手机/平板电脑作运动，进而手机/平板电脑的相机位置发生变化；旋翼机处理器在控制伺服机构作对应运动的同时，向手机/平板电脑发送触发信号，手机/平板电脑收到触发信号后，对相机进行调焦处理，使当前时刻相机录入的整幅图像满足所述拍照参数。
在步骤5中，当相机所拍的整幅图像满足所述拍照参数后，手机/平板电脑对当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像和步骤1中每个被拍照人员的脸部照片进行图像匹配运算，得出当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率；如果当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率大于或等于设定的匹配率门限值，则执行步骤6；如果当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率小于设定的匹配率门限值，则再次对当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像和步骤1中每个被拍照人员的脸部照片进行图像匹配运算，直至并再次判断对应时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率大于或等于设定的匹配率门限值，然后，执行步骤6。
在步骤6之后，旋翼机处理器根据供电后发出的每个旋翼机高低指令信号、每个旋翼机前后指令信号、以及每个旋翼机左右指令信号，生成旋翼机返回指令信号，所述旋翼机返回指令信号指旋翼机返回至出发点的指令信号；旋翼机处理器根据所述旋翼机返回指令信号，向电子调速器发送对应的电机指令信号，电子调速器根据对应的电机指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机返回至出发点。
本发明的有益效果为：扩大了手机/平板电脑拍照的空间，可以在不寻求他人帮助的前提下，自主完成为拍照人员拍照的功能。
附图说明
图1为本发明的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统的旋翼机机架部分的结构示意图；
图2为本发明的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参照图1，为本发明的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统的旋翼机机架部分的结构示意图。参照图2，为本发明的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统的电路结构示意图。在本发明的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统中，旋翼机为受电机驱动的无人旋翼机，当电机运行时，驱动旋翼机的旋翼2转动，使旋翼机朝高低、前后、左后六个方向运动，从而使旋翼机到达指定位置。
本发明实施例中，在旋翼机的底部固定有外部机架4，外部机架4上设置有伺服机构1；本发明实施例中，还设置有用于固定手机/平板电脑的内部机架3，伺服机构1用于驱动内部机架3运动，例如伺服机构驱动内部机架运动绕作外部机架旋转运动(参照图1中的箭头方向)，或者伺服机构驱动内部机架作高低方向的平移运动。
本发明实施例中，在旋翼机的底部外侧固定有测距传感器，测距传感器用于测量旋翼机高度、以及旋翼机与被拍照人员之间的距离；例如测距传感器共有两个，一个测距传感器用于测量旋翼机高度，另一个测距传感器用于测量旋翼机与被拍照人员之间的距离。
在旋翼机上设置有旋翼机处理器、陀螺仪、以及加速度计，例如，旋翼机处理器为ARM处理器，其型号为STM32F103。本发明实施例中，陀螺仪用于测量旋翼机的角速率(姿态角速率)；加速度计用于测量旋翼机的线性加速度。
本发明实施例中，还设置有用于控制电机旋转速度的电子调速器；另外，手机/平板电脑设置有用于对被拍照人员进行拍照/录像的相机。
参照图2，手机用于与上述旋翼机处理器形成通信连接(例如，手机通过数据线电连接旋翼机处理器的USB接口)，旋翼机处理器的输入端分别电连接加速度计、陀螺仪和测距传感器；旋翼机处理器的输出端分别电连接电子调速器的输入端和伺服机构的控制端，上述电子调速器的输出端电连接上述电机的控制端，用于控制电机的运动状态。
本发明实施例中，基于上述旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统，还提出了旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法。该旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法包括以下步骤：
步骤1，利用手机/平板电脑的相机为每个被拍照人员拍摄一张脸部照片，在手机/平板电脑上设定拍照参数；打开以下电子器件的供电开关：旋翼机处理器、加速度计、陀螺仪、测距传感器、伺服机构、以及电子调速器；将手机/平板电脑固定在内部机架上，并使手机/平板电脑的相机朝向被拍照人员，然后将手机/平板电脑和上述旋翼机处理器进行通信连接；上述拍照参数包括：设定的旋翼机的飞行高度、设定的旋翼机与被拍照人员的距离、拍摄角度、拍摄照片类型(头像、上身照、全身照)、照片中人物占整幅照片的比例、拍照人数、照片的数量；
具体地说，通过以下两种方式设定拍照参数，第一种方式：直接输入拍照参数；第二种方式：在手机中预先存储多张照片，每张照片对应一组拍照参数，在设定拍照参数时，被拍照人员选择其中一张照片，手机/平板电脑根据被拍照人员选择的照片设定拍照参数。
在步骤1中，当手机/平板电脑和上述旋翼机处理器形成通信连接后，旋翼机处理器与手机/平板电脑进行通信握手，通信握手完成后，旋翼机处理器与手机/平板电脑同时进行自检；旋翼机处理器完成后，向手机/平板电脑发送旋翼机处理器自检完毕信号；手机/平板电脑在自检完成并收到旋翼机处理器自检完毕信号后，发出自检完毕语音提示。若旋翼机处理器自检出现故障，则向手机/平板电脑发出旋翼机处理器故障信号，当手机/平板电脑自检出现故障或者收到旋翼机处理器故障信号，向被拍照人员发出相关的语音提示。
步骤2，被拍照人员在听到自检完毕语音提示后，打开电机的供电开关。使旋翼机升空；利用测距传感器实时测量旋翼机高度、以及旋翼机和被拍照人员的距离，利用加速度计实时测量旋翼机的加速度，利用陀螺仪实时测量旋翼机的角速率；将旋翼机实时高度、以及旋翼机和被拍照人员的实时距离发送至旋翼机处理器，旋翼机处理器将旋翼机实时高度、以及旋翼机和被拍照人员的实时距离发送至手机/平板电脑。
具体地说，在步骤2中，旋翼机开始飞行后的目的地可以通过以下方式进行确定，首先在步骤1中，旋翼机处理器供电后，将预先存储的旋翼机初始指令信号发送至电子调速器；上述旋翼机初始指令信号包括：旋翼机高低方向初始指令信号、旋翼机前后方向初始指令信号、以及旋翼机左右方向初始指令信号；电子调速器根据旋翼机初始指令信号，生成对应的电机初始控制信号，电子调速器向电机持续发送电机初始控制信号；在步骤2中，在电机的供电开关打开之后，电机接收到来自电子调速器的电机初始控制信号，电机根据电机初始控制信号，驱动旋翼机飞行。
步骤3，将旋翼机的实时飞行高度减去设定的旋翼机的飞行高度，得到对应的飞行高度差，手机/平板电脑根据对应的飞行高度差生成对应的旋翼机高低指令信号，具体地，手机/平板电脑将对应的飞行高度差作比例放大后，生成对应的旋翼机高低指令信号。手机/平板电脑将旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离，得到对应的距离差，手机/平板电脑根据对应的距离差生成对应的旋翼机前后指令信号，具体地，手机/平板电脑将对应的距离差作比例放大后，生成对应的旋翼机前后指令信号。
手机/平板电脑在收到来自旋翼机处理器的数据之后，调节相机的取景范围至设定取景范围(通过手机中的应用程序实现)，使每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；然后，手机/平板电脑控制相机对被拍照人员图像进行图像跟踪，跟踪的最初模板来自于初始的预设图像(步骤1中每个被拍照人员的人脸图像)，图像跟踪的目的在于：在图像发生模糊、旋转、亮度变化、部分遮挡等条件下稳定跟踪，以保证不跟丢拍照人员。上述被拍照人员图像为由所有被拍照人员构成的图像；
然后，根据被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的水平偏差，产生对应的水平偏差信号；根据被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的垂直偏差，产生对应的垂直偏差信号；然后，根据对应的水平偏差信号生成对应的旋翼机左右指令信号，具体地，手机/平板电脑将对应的水平偏差信号作比例放大后，生成对应的旋翼机左右指令信号。
手机/平板电脑根据对应的垂直偏差信号生成对应的伺服机构指令信号，具体地，手机/平板电脑将对应的垂直偏差信号作比例放大后，生成对应的伺服机构指令信号。然后，手机/平板电脑将对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、对应的旋翼机左右指令信号、对应的伺服机构指令信号发送至旋翼机处理器。
本发明实施例中，上述生成对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、对应的旋翼机左右指令信号、对应的伺服机构指令信号的过程可以通过手机/平板电脑内置的应用程序实现。
具体地，在步骤3中，手机/平板电脑在收到来自旋翼机处理器的数据之后，调节相机的取景范围至设定取景范围，例如，上述设定取景范围大于等于相机的最大取景范围的60％并小于等于相机的最大取景范围的100％。
在步骤3中，手机/平板电脑在调节相机的取景范围至设定取景范围后，进行被拍照人员人数核定，使每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中。
上述进行被拍照人员人数核定的过程为：对位于相机取景范围之内的每个被拍照人员进行人脸识别(人脸识别通过手机中人脸识别程序实现)，得出相机取景范围之内的被拍照人员个数；然后，判断相机取景范围之内的被拍照人员个数是否与拍照参数中的拍照人数相等，如果相等，则每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；如果不相等，则手机/平板电脑发出人数不符语音提示(通过扬声器发出语音提示)，提醒每个被拍照人员做好拍照准备，同时，手机/平板电脑再次进行被拍照人员人数核定，直至每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中。
步骤4，旋翼机处理器根据对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、以及对应的旋翼机左右指令信号，生成对应的电机指令信号；旋翼机处理器将对应的电机指令信号发送至电子调速器，电子调速器根据对应的电机指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机飞行至对应位置。
步骤5，当旋翼机实时高度与设定的旋翼机的飞行高度的差的绝对值是否小于设定高度阈值(例如，设定高度阈值在0.5m至1m之间)，且旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离的差的绝对值小于设定距离阈值时(设定距离阈值在0.5m至2m之间)，旋翼机处理器根据对应的伺服机构指令信号，控制伺服机构作对应运动，伺服机构运动时，驱动内部机架和手机/平板电脑作运动，进而手机/平板电脑的相机位置发生变化；旋翼机处理器在控制伺服机构作对应运动的同时，向手机/平板电脑发送触发信号，手机/平板电脑收到触发信号后，对相机进行调焦处理，使当前时刻相机录入的整幅图像满足上述拍照参数。
作为本发明实施例的一种改进，当旋翼机实时高度与设定的旋翼机的飞行高度的差的绝对值是否小于设定高度阈值，且旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离的差的绝对值小于设定距离阈值时，旋翼机处理器向手机/平板电脑发送旋翼机姿态精确调整触发信号；手机/平板电脑在收到上述旋翼机姿态精确调整触发信号后，根据此时被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的水平偏差，产生对应时刻的水平偏差信号；然后，根据对应时刻的水平偏差信号生成对应的旋翼机精确左右指令信号；手机/平板电脑将对应的旋翼机精确左右指令信号发送至旋翼机处理器。
旋翼机处理器根据对应的旋翼机精确左右指令信号，生成对应的电机精确指令信号；旋翼机处理器将对应的电机精确指令信号发送至电子调速器，电子调速器根据对应的电机精确指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机在左右方向进行飞行位置调整；当旋翼机处理器将对应的电机精确指令信号发送至电子调速器后，旋翼机处理器根据对应的伺服机构指令信号，控制伺服机构作对应运动，伺服机构运动时，驱动内部机架和手机/平板电脑作运动，进而手机/平板电脑的相机位置发生变化；旋翼机处理器在控制伺服机构作对应运动的同时，向手机/平板电脑发送触发信号，手机/平板电脑收到触发信号后，对相机进行调焦处理，使当前时刻相机录入的整幅图像满足上述拍照参数。
优选地，当相机所拍的整幅图像满足上述拍照参数后，手机/平板电脑对当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像和步骤1中每个被拍照人员的脸部照片进行图像匹配运算，得出当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率；如果当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率大于或等于设定的匹配率门限值，则执行步骤6；如果当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率小于设定的匹配率门限值，则再次对当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像和步骤1中每个被拍照人员的脸部照片进行图像匹配运算，直至并再次判断对应时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率大于或等于设定的匹配率门限值，然后，执行步骤6。
步骤6，手机/平板电脑对相机进行调焦处理后，进行倒计时(例如，进行倒计时10s)并控制扬声器发出语音提示，提醒被拍照人员做好拍照准备；待倒计时结束时，控制相机进行拍照/录像，然后拍照/录像得到的图像或视频数据存储在手机/平板电脑中。
优选地，在步骤6之后，旋翼机处理器根据供电后发出的每个旋翼机高低指令信号、每个旋翼机前后指令信号、以及每个旋翼机左右指令信号，生成旋翼机返回指令信号，上述旋翼机返回指令信号指旋翼机返回至出发点的指令信号；旋翼机处理器根据上述旋翼机返回指令信号，向电子调速器发送对应的电机指令信号，电子调速器根据对应的电机指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机返回至出发点。然后，手动关闭电机供电，此时可以进行下次拍照参数的设定。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，应用于旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统，所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的系统包括：用于固定手机/平板电脑的内部机架、固定在旋翼机底部的外部机架，所述外部机架上设置有用于驱动内部机架运动的伺服机构；所述旋翼机的底部外侧设置有测距传感器，所述旋翼机上设置有旋翼机处理器、陀螺仪、加速度计、用于驱动旋翼机飞行的电机、以及用于控制电机旋转速度的电子调速器；所述手机/平板电脑设置有用于对被拍照人员进行拍照/录像的相机，所述测距传感器用于测量旋翼机高度、以及旋翼机与被拍照人员之间的距离；所述手机用于与所述旋翼机处理器形成通信连接，所述旋翼机处理器的输入端分别电连接加速度计、陀螺仪和测距传感器；所述旋翼机处理器的输出端分别电连接电子调速器的输入端和伺服机构的控制端，所述电子调速器的输出端电连接所述电机的控制端；其特征在于，所述旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法包括以下步骤：
步骤1，利用手机/平板电脑的相机为每个被拍照人员拍摄一张脸部照片，在手机/平板电脑上设定拍照参数；打开以下电子器件的供电开关：旋翼机处理器、加速度计、陀螺仪、测距传感器、伺服机构、以及电子调速器；将手机/平板电脑固定在内部机架上，并使手机/平板电脑的相机朝向被拍照人员，然后将手机/平板电脑和所述旋翼机处理器进行通信连接；所述拍照参数包括：设定的旋翼机的飞行高度、设定的旋翼机与被拍照人员的距离；
步骤2，打开电机的供电开关，使旋翼机升空；利用测距传感器实时测量旋翼机高度、以及旋翼机和被拍照人员的距离，利用加速度计实时测量旋翼机的加速度，利用陀螺仪实时测量旋翼机的角速率；将旋翼机实时高度、以及旋翼机和被拍照人员的实时距离发送至旋翼机处理器，旋翼机处理器将旋翼机实时高度、以及旋翼机和被拍照人员的实时距离发送至手机/平板电脑；
步骤3，将旋翼机的实时飞行高度减去设定的旋翼机的飞行高度，得到对应的飞行高度差，手机/平板电脑根据对应的飞行高度差生成对应的旋翼机高低指令信号；将旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离，得到对应的距离差，手机/平板电脑根据对应的距离差生成对应的旋翼机前后指令信号；
手机/平板电脑在收到来自旋翼机处理器的数据之后，调节相机的取景范围至设定取景范围，使每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；然后，手机/平板电脑控制相机对被拍照人员图像进行图像跟踪，所述被拍照人员图像为由所有被拍照人员构成的图像；然后，根据被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的水平偏差，产生对应的水平偏差信号；根据被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的垂直偏差，产生对应的垂直偏差信号；然后，根据对应的水平偏差信号生成对应的旋翼机左右指令信号；根据对应的垂直偏差信号生成对应的伺服机构指令信号；手机/平板电脑将对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、对应的旋翼机左右指令信号、对应的伺服机构指令信号发送至旋翼机处理器；
步骤4，旋翼机处理器根据对应的旋翼机高低指令信号、对应的旋翼机前后指令信号、以及对应的旋翼机左右指令信号，生成对应的电机指令信号；旋翼机处理器将对应的电机指令信号发送至电子调速器，电子调速器根据对应的电机指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机飞行至对应位置；
步骤5，当旋翼机实时高度与设定的旋翼机的飞行高度的差的绝对值是否小于设定高度阈值，且旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离的差的绝对值小于设定距离阈值时，旋翼机处理器根据对应的伺服机构指令信号，控制伺服机构作对应运动，伺服机构运动时，驱动内部机架和手机/平板电脑作运动，进而手机/平板电脑的相机位置发生变化；旋翼机处理器在控制伺服机构作对应运动的同时，向手机/平板电脑发送触发信号，手机/平板电脑收到触发信号后，对相机进行调焦处理，使当前时刻相机录入的整幅图像满足所述拍照参数；
步骤6，手机/平板电脑对相机进行调焦处理后，进行倒计时并控制扬声器发出语音提示，提醒被拍照人员做好拍照准备；待倒计时结束时，控制相机进行拍照/录像。
2.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤1中，所述拍照参数还包括：拍摄角度、拍摄照片类型、照片中人物占整幅照片的比例、拍照人数、照片的数量；
在步骤1中，通过以下两种方式设定拍照参数，第一种方式：直接输入拍照参数；第二种方式：在手机中预先存储多张照片，每张照片对应一组拍照参数，在设定拍照参数时，被拍照人员选择其中一张照片，手机/平板电脑根据被拍照人员选择的照片设定拍照参数。
3.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤1中，当手机/平板电脑和所述旋翼机处理器形成通信连接后，旋翼机处理器与手机/平板电脑进行通信握手，通信握手完成后，旋翼机处理器与手机/平板电脑同时进行自检；旋翼机处理器完成后，向手机/平板电脑发送旋翼机处理器自检完毕信号；手机/平板电脑在自检完成并收到旋翼机处理器自检完毕信号后，发出自检完毕语音提示；
在步骤2中，被拍照人员在听到自检完毕语音提示后，打开电机的供电开关。
4.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤1中，旋翼机处理器供电后，将预先存储的旋翼机初始指令信号发送至电子调速器；所述旋翼机初始指令信号包括：旋翼机高低方向初始指令信号、旋翼机前后方向初始指令信号、以及旋翼机左右方向初始指令信号；电子调速器根据旋翼机初始指令信号，生成对应的电机初始控制信号，电子调速器向电机持续发送电机初始控制信号；
在步骤2中，在电机的供电开关打开之后，电机接收到来自电子调速器的电机初始控制信号，电机根据电机初始控制信号，驱动旋翼机飞行。
5.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤1中，所述拍照参数还包括拍照人数；
在步骤3中，手机/平板电脑在调节相机的取景范围至设定取景范围后，进行被拍照人员人数核定，使每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；
所述进行被拍照人员人数核定的过程为：对位于相机取景范围之内的每个被拍照人员进行人脸识别，得出相机取景范围之内的被拍照人员个数；然后，判断相机取景范围之内的被拍照人员个数是否与拍照参数中的拍照人数相等，如果相等，则每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中；如果不相等，则手机/平板电脑发出人数不符语音提示，提醒每个被拍照人员做好拍照准备，同时，手机/平板电脑再次进行被拍照人员人数核定，直至每个被拍照人员均出现在相机的取景范围中。
6.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤5中，当旋翼机实时高度与设定的旋翼机的飞行高度的差的绝对值是否小于设定高度阈值，且旋翼机与被拍照人员的实时距离减去设定的旋翼机与被拍照人员的距离的差的绝对值小于设定距离阈值时，旋翼机处理器向手机/平板电脑发送旋翼机姿态精确调整触发信号；手机/平板电脑在收到所述旋翼机姿态精确调整触发信号后，根据此时被拍照人员图像的中心点与对应整幅图像的中心点的水平偏差，产生对应时刻的水平偏差信号；然后，根据对应时刻的水平偏差信号生成对应的旋翼机精确左右指令信号；手机/平板电脑将对应的旋翼机精确左右指令信号发送至旋翼机处理器；
在步骤5中，旋翼机处理器根据对应的旋翼机精确左右指令信号，生成对应的电机精确指令信号；旋翼机处理器将对应的电机精确指令信号发送至电子调速器，电子调速器根据对应的电机精确指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机在左右方向进行飞行位置调整；当旋翼机处理器将对应的电机精确指令信号发送至电子调速器后，旋翼机处理器根据对应的伺服机构指令信号，控制伺服机构作对应运动，伺服机构运动时，驱动内部机架和手机/平板电脑作运动，进而手机/平板电脑的相机位置发生变化；旋翼机处理器在控制伺服机构作对应运动的同时，向手机/平板电脑发送触发信号，手机/平板电脑收到触发信号后，对相机进行调焦处理，使当前时刻相机录入的整幅图像满足所述拍照参数。
7.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤5中，当相机所拍的整幅图像满足所述拍照参数后，手机/平板电脑对当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像和步骤1中每个被拍照人员的脸部照片进行图像匹配运算，得出当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率；如果当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率大于或等于设定的匹配率门限值，则执行步骤6；如果当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率小于设定的匹配率门限值，则再次对当前时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像和步骤1中每个被拍照人员的脸部照片进行图像匹配运算，直至并再次判断对应时刻相机录入的整幅图像中被拍照人员图像的特征点匹配率大于或等于设定的匹配率门限值，然后，执行步骤6。
8.如权利要求1所述的旋翼机辅助手机/平板电脑进行拍照/录像的方法，其特征在于，在步骤6之后，旋翼机处理器根据供电后发出的每个旋翼机高低指令信号、每个旋翼机前后指令信号、以及每个旋翼机左右指令信号，生成旋翼机返回指令信号，所述旋翼机返回指令信号指旋翼机返回至出发点的指令信号；旋翼机处理器根据所述旋翼机返回指令信号，向电子调速器发送对应的电机指令信号，电子调速器根据对应的电机指令信号，向电机发送对应的控制信号；电机根据对应的控制信号后，驱动旋翼机返回至出发点。
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