CN104571132A - 一种追踪摄影系统和追踪摄影方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种追踪摄影系统和追踪摄影方法，一种具有通信模块，测距模块，方位传感器的摄影系统通过测距通信模块及方位传感器获得追踪开始时刻具有通信模块，传感器模块的可移动终端的位置；可移动终端通过内置传感器模块组获得可移动终端当前的运动状态，并通过计算获得可移动终端当前的位置；可移动终端将当前所在的位置发送至摄影装置；摄影装置通过控制电动云台对准可移动终端所在的位置进行追踪摄影。本发明提供了一种无需刻意使可移动终端对准摄影装置，亦可以对被摄影对象进行精确定位追踪摄影的追踪摄影系统和追踪摄影方法。

Description

一种追踪摄影系统和追踪摄影方法

技术领域

本发明涉及一种摄影系统和摄影方法尤其是一种追踪摄影系统和追踪摄影方法。

背景技术

随着科学技术的进步，摄影装置逐渐向低价化、自动化发展，成为家庭的必备装置。但当摄影师想要对自身进行摄影时且周边没有可以求助的人时，公知的方法是预先设置好摄影装置的角度和倒数时间后被摄影对象进入画面等待摄影装置进行摄影。然而上述的方法只能对固定角度进行摄影，却无法跟随被摄影对象的移动进行追踪摄影。此外，在足球比赛中，需要从多个角度对高速运动的选手和足球进行连续摄影，此时不得不依靠大量的专业摄影师对摄影装置进行操作。

为了实现对被摄影对象进行自动追踪摄影，现在已有各种文献提出了不同的解决方法。

公开日为2008年07月24日的日本专利公开说明书《特开2008-172606》中公开了一种自动追踪摄影装置，所述的装置对摄影图像进行分析，找出被摄影对象进行追踪摄影。然而所述的装置并没有解决如何区分同时运动的多个对象，比如对运动比赛中多个同时运动的选手，便无法准确进行追踪摄影。

公开日为2003年09月26日的日本专利公开说明书《特开2003-274257》中公开了一种自动追踪摄影系统，所述的摄影系统通过检测被摄影对象所持的发信机信号对被摄影对象进行追踪摄影。然而所述的摄影系统需要将专用的发信机对准摄影装置才能实现对发信机的方向进行追踪，此外当发信机放在口袋中等情况时，由于发信机与摄影装置之间存在障碍物，摄影装置也无法实现对发信机的方向进行追踪。

摄影装置在进行自动对焦时，作为公知技术，一般均通过使用内置的测距模块测量摄影装置与被摄影对象间的距离调整摄影装置的焦距。

随着具有传感器模块的智能终端的普及，智能终端可以提供更为精确的定位功能。

此外，随着具有近场通信（Near Field Communication）模块的智能终端的普及，智能终端可以更为便捷地与其他设备进行通信。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种无需刻意使可移动终端对准摄影装置，亦可以对被摄影对象进行精确定位追踪摄影的追踪摄影系统和追踪摄影方法。

为了解决上述技术问题，本发明的追踪摄影系统包括摄影装置，由摄影装置所控制的电动云台，可移动终端；

所述摄影装置具有云台控制模块，通信模块，测距模块，方位传感器；

所述可移动终端具有通信模块，传感器模块组；

所述摄影装置通过云台控制模块控制电动云台的运动；

所述摄影装置通过通信模块直接或间接的与可移动终端进行通信；

所述摄影装置通过测距模块测量与被摄影对象间的距离；

所述摄影装置通过方位传感器获得自身的方位；

所述可移动终端通过通信模块直接或间接的与摄影装置进行通信；

所述可移动终端通过传感器模块组获得自身的运动状态。

采用上述的追踪摄影系统，所述摄影装置可通过测距模块和方位传感器测量可移动终端的初始位置；可移动终端可以通过传感器模块组确定自身所处的位置及运动状态并通过通信模块将自身所处的位置及运动状态发送至摄影装置；摄影装置可通过可移动终端所处的位置及运动状态进行追踪摄影。

此外，作为本发明上述的追踪摄影系统的进一步改进，传感器模块组包括方位传感器，速度传感器和／或加速度传感器，角速度传感器。

此外，作为本发明上述的追踪摄影系统的进一步改进，所述通信模块包括有线通信模块，无线通信模块。

此外，作为本发明上述的追踪摄影系统的进一步改进，所述可移动终端包括手持设备，可穿戴式设备，嵌入式移动设备；所述手持设备包括手机，PDA，平板电脑；所述的可穿戴式设备包括耳机，眼镜，手表，帽子，项圈；所述的嵌入式移动设备包括球类，导航仪；所述的可移动终端还具有能量收集模块。

此外，作为本发明上述的追踪摄影系统的进一步改进，所述可移动终端具有控制摄影装置的控制模块。

此外，作为本发明上述的追踪摄影系统的进一步改进，所述可移动终端具有输出来自于摄影装置的信息的输出模块。

此外，作为本发明上述的追踪摄影系统的进一步改进，所述追踪摄影系统具有一个以上的摄影装置。

为了解决上述技术问题，本发明的追踪摄影方法，适用于一种具有摄影装置，由摄影装置所控制的电动云台，可移动终端的摄影系统，其特征在于所述追踪摄影方法包括以下步骤：

a）初始定位步骤，所述摄影装置通过测距模块及方位传感器获得追踪开始时刻可移动终端的初始位置；

b）可移动终端定位步骤，所述可移动终端通过内置传感器模块组获得可移动终端当前的运动状态，并通过计算获得可移动终端当前所在的位置；

c）可移动终端位置发信步骤，所述可移动终端将当前所在的位置及运动状态发送至摄影装置；

d）摄影对准步骤，所述的摄影装置通过控制电动云台对准可移动终端所在的位置。

此外，作为本发明上述的追踪摄影方法的进一步改进，所述可移动终端运动状态获得步骤中所述的运动状态包括方位，速度，加速度，角速度。

此外，作为本发明上述的追踪摄影方法的进一步改进，所述摄影对准步骤中所述的摄影装置根据可移动终端的当前所在的位置和运动状态计算可移动终端下一时刻可能到达的位置，通过控制电动云台对准可移动终端下一时刻可能到达的位置。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明的可移动终端通过网络与摄影设备进行连接，因而无需对准摄影装置亦可进行追踪摄影。

2、本发明的可移动终端可以为手机，PDA，平板电脑，耳机等日常随身携带的用品，从而减少了使用者购买和携带专用遥控器的不便。

3、本发明的摄影装置通过通信模块获得可移动终端的位置，从而减少了使用者购买和携带专用收信机的不便。

4、本发明通过摄影装置测距进行初始化定位，降低了摄影装置的复杂度。

5、本发明通过可移动终端的当前位置和运动状态计算可移动终端下一时刻可能到达的位置，可以提前控制电动云台对准可移动终端下一时刻将到达的位置，降低了因网络时延所产生的滞后性影响。

6、本发明的可移动终端可以对摄影装置进行远程控制，更便于进行追踪摄影操作。

7、本发明的可移动终端通过能量收集模块进行供电，实现了电力持久化供应。

附图说明

下面结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细的说明。

图1是本发明第一种实施方式中的摄影系统的构成图。

图2是本发明第一种实施方式中的追踪摄影方法的流程图。

图3是本发明第二种实施方式中的摄影系统的构成图。

图4是本发明第二种实施方式中的追踪摄影方法的流程图。

图5是本发明第三种实施方式中的摄影系统的构成图。

图6是本发明第三种实施方式中的多台摄像机同时进行追踪摄影的示意图。

图7是本发明第三种实施方式中的追踪摄影方法的流程图。

图8是本发明第五种实施方式中的摄影系统的构成图。

图9是本发明第五种实施方式中的追踪摄影方法的流程图。

图10是本发明第六种实施方式中的摄影系统的构成图。

图11是本发明第六种实施方式中的追踪摄影方法的流程图。

附图标记说明：

101-摄像机；             101a-摄像机；           101b-摄像机；

101c-摄像机；           102-照相机；

111-云台控制模块；  112-焦距调整模块；  113-方位传感器；

114-测距模块；  115-近场通信模块；  116-有线通信模块；

117-无线通信模块；  118-GPS定位模块；

120-电动云台；  121-服务器；             123-方位传感器；

125-近场通信模块；  126-有线通信模块；  

131-无线通信模块；  132-近场通信模块；

133-方位传感器；     134-速度传感器；     135-加速度传感器；

136-角速度传感器；  138-触摸屏；             139-显示屏；

140-语音输入模块；  142-GPS定位模块； 145-能量收集模块；

150-手机；          151-眼镜；          154-足球；

155-项圈。

具体实施方式

【实施例1】

图1表示了本实施方式的摄影系统的构成图。

随着智能手持设备的普及，现在智能手机，PDA，平板电脑等智能手持设备已经无法离开人们的日常生活。人们在工作、生活、学习的过程中都会一直携带着智能手机，由于使用者随时携带着智能手机行动，所以智能手机所处的位置可以近似地认为是使用者所处的位置。智能手机多是通过GPS实现定位功能，然而GPS定位存在着较大的定位误差，并且在室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位。但是智能手机可以通过使用传感器不断测量智能手机的运动状况，对对运动状况的计算的方式实现定位功能，并可以大幅提高定位精度。此外，为实现手机支付功能，现在的手机一般都具有近场通信模块。

在本实施例中，摄像机101通过方位传感器113确定自身的方位。此外，摄像机101通过近场通信模块115将自身的信息及服务器121的信息发送至手机150，并对手机150进行初始化设定。此后摄像机101通过有线通信模块116与服务器121建立连接，并从服务器121上获取手机150当前时刻的位置、方位、速度、加速度、角速度等运动状态信息。摄像机101可以通过上述运动状态信息计算得知手机150下一时刻可能到达的位置。摄像机101通过云台控制模块111控制电动云台120进行水平方向和垂直方向旋转对准下一时刻手机可能到达的位置，同时也可以通过焦距调整模块112调整镜头的焦距。

当手机150可以通过GPS进行定位时，手机150可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当手机150处于室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位时，手机150亦可以自行建立内部坐标体系，并通过传感器测量内部坐标，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。

手机150通过近场通信模块132与摄像机101进行初始化设定，将自身的坐标发送给摄像机101，还可以接收摄像机101发过来的摄像机101的信息及服务器121的信息等消息，并通过无线通信模块131与服务器建立连接。手机150通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过速度传感器134获得自身的速度数据，通过加速度传感器135获得自身的加速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过上述方位、速度、加速度、角速度等运动状态数据对自身的坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。在更新自身坐标之后，手机150将该坐标通过无线通信模块131发送至服务器121。此外手机150还可以将上述的方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据发送至服务器121。

摄像机101可以将所拍摄到的画面发送至服务器121并可以通过服务器121接收来自手机150的控制信息，按照控制信息的指令进行工作。使用者可以通过手机150的触摸屏138观看手机150从服务器121上所接收到的画面，并可以通过触摸屏138将对摄像机101的摄影开始与结束等控制信息发送至服务器121上，亦可以通过手机的麦克风发送语音控制信息至服务器121上。

图2表示了本实施方式的追踪摄影方法的流程图。

具体追踪摄影方法包括以下步骤：

a)初始定位步骤，当手机150可以通过GPS进行定位时，手机150可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当手机150无法通过GPS进行定位时，手机150亦可以自行建立内部坐标体系，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。手机150通过近场通信模块132与摄像机101的近场通信模块115进行通信，将上述坐标发送至摄像机101。由于近场通信需要通信双方处于相互靠近的位置，所以可以近似认为手机150与摄像机101处于同一坐标位置，从而可以提供高于GPS定位方式的初始定位精度。摄像机101根据方位传感器113确定自身的方位建立自身的坐标系，并将手机150的坐标设置为自身坐标系的原点位置，建立自身坐标系与手机坐标系的对应关系。同时摄像机101将无线网络接入点信息，服务器121的信息等消息发送至手机150，手机150根据服务器121的信息与服务器121建立连接。

b）手机定位步骤，手机150通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过速度传感器134获得自身的速度数据，通过加速度传感器135获得自身的加速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过上述方位、速度、加速度、角速度等运动状态数据对自身坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。

c）手机位置发信步骤，手机150通过无线通信模块131将当前所在的坐标信息发送至服务器121，此外还可以将上述的方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据发送至服务器121。摄像机101通过有线通信模块116接收来自服务器121的手机150的坐标数据以及方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据。

d）摄影对准步骤，摄像机101通过云台控制模块111控制电动云台120对准手机150当前所在的坐标位置。由于网络传输不可避免的会产生时延，当网络时延较为严重或被摄影物体运动速度较快时，摄像机101也可以通过对接收到的手机方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据进行计算，获得手机150下一时刻可能到达的位置，控制电动云台120提前对准手机150下一时刻可能到达的坐标位置，避免造成追踪不及时的情况。

本实施例具有的优点和积极效果是：

1、本实施例的手机通过无线通信与服务器进行连接，无需对准摄像机亦可进行追踪摄影。

2、本实施例的可移动终端为日常随身携带的手机，从而减少了使用者购买和携带专用发信机的不便。

3、本实施例的摄像机通过有线通信模块获得手机的位置信息，从而减少了使用者购买和携带专用收信机的不便。

4、本实施例通过摄像机的近场通信模块对手机进行初始化定位，提高了初始化时的定位精度，并可以直接将网络配置信息发送至手机，减少了用户进行繁琐设置的操作。

5、本实施例通过手机当前位置和运动状态计算手机下一时刻可能到达的位置，可以提前控制电动云台对准手机下一时刻可能到达的位置，降低了因网络时延所产生的滞后性影响。

6、本实施例的手机可以对摄像机进行远程控制，更便于进行追踪摄影操作。

7、本实施例的手机使用传感器进行定位，可以适用于室外或封闭空间等多种环境进行追踪定位。

【实施例2】

图3表示了本实施方式的摄影系统的构成图。

随着智能穿戴设备的普及，现在智能穿戴设备已经蔓延到人们的日常生活的各个角落。普通的眼镜，手表，耳机，帽子，项圈等人们在使用的过程中都会随身携带的日常穿戴用品与智能设备融合已成为大势所趋。并且眼镜亦可用作为显示器使用，使用者在拍照过程中通过眼镜观看显示器不会做出类似于观看手机等不自然的动作。由于使用者随时携带着眼镜行动，所以眼镜所处的位置可以近似地认为是使用者所处的位置。智能设备多是通过GPS实现定位功能，GPS定位存在着较大的定位误差，并且在室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位，然而当使用传感器不断测量智能设备的运动状况，通过对运动状况计算智能设备所处的位置，可以大幅提高定位精度。

如今的照相机一般都具有自动对焦功能，公知的自动对焦功能多是依靠测距模块测量照相机与被摄影对象间的距离，进而根据距离进行焦距调整。

在本实施例中，照相机102通过方位传感器113确定自身的方位并建立自身的坐标系。此外，由于作为被摄影对象的眼镜使用者通常会随身佩带眼镜，所以可以近似认为眼镜使用者的位置即为眼镜151的位置，照像机102通过测距模块114测量与眼镜使用者之间的初始距离，并将眼镜使用者的坐标作为眼镜151的坐标标注在其自身的坐标系中。此后照相机102通过无线通信模块117与眼镜151进行连接，并获取眼镜151当前时刻的位置、方位、速度、角速度等运动状态信息。照相机102可以通过上述运动状态信息计算得知眼镜151下一时刻可能到达的位置。照相机102通过云台控制模块111控制电动云台120进行水平方向和垂直方向旋转对准下一时刻眼镜151可能到达的位置，同时也可以通过焦距调整模块112调整镜头的焦距。

当眼镜151可以通过GPS进行定位时，眼镜151可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当眼镜151处于室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位时，眼镜151亦可以自行建立内部坐标体系，并通过传感器测量内部坐标，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。

眼镜151通过无线通信模块131与照相机102进行连接，将自身的坐标发送给照相机102，并可以接收照相机102发过来的信息。眼镜151通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过速度传感器134获得自身的速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过以上运动状态数据对自身的坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。在更新自身坐标之后，眼镜151将该坐标通过无线通信模块131发送至照相机102。此外眼镜151还可以将上述的方位数据，速度数据，角速度数据发送至照相机102。

照相机102可以将所观察到的画面发送到眼镜151并可以接收来自眼镜151的控制信息，按照控制信息的指令进行工作。使用者可以通过眼镜151的显示屏139观看从照相机102上所接收到的画面，并可以通过语音输入模块140将对照相机102的拍照命令等控制信息发送至照相机102。

图4表示了本实施方式的追踪摄影方法的流程图。

具体追踪摄影方法包括以下步骤：

a)初始定位步骤，当眼镜151可以通过GPS进行定位时，眼镜151可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当眼镜151无法通过GPS进行定位时，眼镜151亦可以自行建立内部坐标体系，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。眼镜151通过无线通信模块131与照相机102的无线通信模块117进行通信，将上述坐标发送至照相机102。照相机102根据方位传感器113确定自身的方位建立自身的坐标系，通过对被摄影对象的进行自动对焦，方位传感器113可以测量出被摄影对象所在的方位，测距模块114可以测量出与被摄影对象之间距离，进而确定被摄影对象所在的位置，由于作为被摄影对象的眼镜使用者通常会随身佩带眼镜，所以可以近似认为眼镜151的位置即为被摄影对象的位置，并将被摄影对象的坐标作为眼镜的坐标标注在其自身的坐标系中，建立自身坐标系与眼镜坐标系的对应关系。自此，照相机102可将从眼镜151所接收到的眼镜151的坐标位置与自身坐标系中的被摄影对象的位置相互关联实现对眼镜151的初始位置的定位。

b）眼镜定位步骤，眼镜151通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过速度传感器134获得自身的速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过上述方位、速度、角速度等运动状态数据对自身坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。

c）眼镜位置发信步骤，眼镜151通过无线通信模块131将当前所在的坐标信息发送至照相机102，此外还可以将上述的方位数据，速度数据，角速度数据发送至照相机102。

d）摄影对准步骤，照相机102通过云台控制模块111控制电动云台120对准眼镜151当前所在的坐标位置。由于网络传输不可避免的会产生时延，当网络时延较为严重或被摄影物体运动速度较快时，照相机102也可以通过对接收到的眼镜方位数据，速度数据，角速度数据进行计算，获得眼镜151下一时刻可能到达的位置，控制电动云台120提前对准眼镜151下一时刻可能到达的坐标位置，避免造成追踪不及时的情况。

本实施例具有的优点和积极效果是：

1、本实施例的眼镜过无线通信与照相机进行连接，无需对准照相机亦可进行追踪摄影。

2、本实施例的可移动终端为日常随身携带的眼镜，从而减少了使用者购买和携带专用发信机的不便。

3、本实施例的照相机通过有线通信模块获得眼镜的位置信息，从而减少了使用者购买和携带专用收信机的不便。

4、本实施例通过照相机的测距模块对眼镜进行初始化定位，无需使用专用设备即可完成定位。

5、本实施例通过眼镜当前位置和运动状态计算眼镜下一时刻可能到达的位置，可以提前控制电动云台对准眼镜下一时刻可能到达的位置，降低了因网络时延所产生的滞后性影响。

6、本实施例的眼镜可以对照相机进行远程控制，并且眼镜的镜片亦可用作为显示器使用，使用者在拍照过程中不会做出观看手机等不自然的动作，更便于进行追踪摄影操作。

7、本实施例的眼镜使用传感器进行定位，可以适用于室外或封闭空间等多种环境进行追踪定位。

【实施例3】

图5表示了本实施方式的摄影系统的构成图。

随着智能嵌入式移动设备的普及，现在智能嵌入式移动设备已经应用在各种导航仪，足球等各种装置中。在足球比赛中，需要从多个角度对高速运动的选手和足球进行连续摄影，此时将需要大量的专业摄影师对摄影装置进行操作。通过对装有嵌入嵌入式移动设备的足球，可以很轻易地实现对足球进行追踪摄影。此外，由于摄影机在足球场中的位置一般都是固定的，因而可以很容易地建立一个足球场坐标系并确定摄影机在足球场坐标系中的坐标。

在本实施例中，摄像机101在足球场中的坐标位置是固定的，摄像机101通过方位传感器113确定自身的方位。此外，摄像机101通过测距模块114测量与足球154之间的初始距离，确定足球154在足球场中的初始坐标位置。摄像机101通过有线通信模块116与服务器121进行连接，并获取足球154的位置、方位、加速度、角速度等运动状态信息，并将足球154在足球场坐标系中的坐标与足球154自身的足球坐标系对应关系发送至服务器121。摄像机101可以通过上述运动状态信息计算得知下一时刻足球154可能到达的位置。摄像机101通过云台控制模块111控制电动云台120进行水平方向和垂直方向旋转对准足球154下一时刻可能到达的位置，同时也可以通过焦距调整模块112调整镜头的焦距。

当足球154可以通过GPS进行定位时，足球154可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当足球154处于室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位时，足球154亦可以自行建立内部坐标体系，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。

足球154通过无线通信模块131与服务器121进行连接，将自身的坐标发送给服务器121，并可以接收服务器121发过来的信息。足球154通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过加速度感器135获得自身的加速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过以上运动状态数据对自身的坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。在更新自身坐标之后，足球154将该坐标通过无线通信模块131发送至服务器121。此外足球154还可以将上述的方位数据，加速度数据，角速度数据发送至服务器121。

图6表示了多台摄像机同时进行追踪摄影的示意图。

摄像机101，101a，101b，101c同时对足球154进行追踪摄影。服务器121在收到来自足球154的位置信息后，自动将其转换为足球154在足球场中的坐标位置。摄像机101，101a，101b，101c在收到从服务器121发来的足球154的位置、方位、加速度、角速度等运动状态信息后，分别控制各自的电动云台进行水平方向和垂直方向旋转对准足球154下一时刻可能到达的位置，同时也可以通过各自的焦距调整模块调整各自镜头的焦距。

图7表示了本实施方式的追踪摄影方法的流程图。

具体追踪摄影方法包括以下步骤：

a)初始定位步骤，当足球154可以通过GPS进行定位时，足球154可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当足球154无法通过GPS进行定位时，足球154亦可以自行建立内部坐标体系，并通过传感器测量内部坐标，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。足球154通过无线通信模块131与服务器121，将上述坐标发送至服务器121。摄像机101通过预先设定，确定自身在足球场坐标系中的坐标，根据方位传感器113确定自身的方位，通过对足球154进行自动对焦，方位传感器113可以测量出足球154所在的方位，测距模块114可以测量出与足球154之间距离，进而确定足球154所在的位置，并将足球154的坐标标注在足球场坐标系中，建立足球场坐标系与足球坐标系的对应关系。摄像机101通过有线通信模块116与服务器121进行连接，并获取足球154的位置信息，并将足球154在足球场坐标系中的坐标与足球154自身的坐标系对应关系发送至服务器121。

b）足球定位步骤，足球154通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过加速度传感器135获得自身的加速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过上述方位、加速度、角速度等运动状态数据对自身坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。

c）足球位置发信步骤，足球154通过无线通信模块131将当前所在的坐标信息发送至服务器121，此外还可以将上述的方位数据，加速度数据，角速度数据发送至服务器121。摄像机101通过有线通信模块116接收来自服务器121的手机坐标数据以及方位数据，加速度数据，角速度数据。

d）摄影对准步骤，摄像机101通过云台控制模块111控制电动云台120对准足球154当前所在的坐标位置。由于网络传输不可避免的会产生时延，当网络时延较为严重或被摄影物体运动速度较快时，摄像机101也可以通过对接收到的足球方位数据，加速度数据，角速度数据进行计算，获得足球154下一时刻可能到达的位置，控制电动云台120提前对准足球154下一时刻可能到达的坐标位置，避免造成追踪不及时的情况。

本实施例具有的优点和积极效果是：

1、本实施例的足球通过无线通信与服务器进行连接，无需对准摄像机亦可进行追踪摄影。

2、本实施例的摄像机通过有线通信模块获得足球的位置信息，从而减少了使用者购买和携带专用收信机的不便。

3、本实施例通过摄像机的测距模块对足球进行初始化定位，无需使用专用设备即可完成定位。

4、本实施例通过足球当前位置和运动状态计算足球下一时刻可能到达的位置，可以提前控制电动云台对准足球下一时刻可能到达的位置，降低了因网络时延所产生的滞后性影响。

5、本实施例的多台摄像机可以通过服务器获得足球的位置，共同完成追踪摄影操作，减少专业摄影师的人数。

6、本实施例的足球使用传感器进行定位，可以适用于室外或封闭空间等多种环境进行追踪定位。

【实施例4】

一些饲养宠物的人士，当白天不在家中时亦想了解在家中的宠物的动态。项圈一般是固定在动物身上对动物进行识别的设备，在此可以通过追踪嵌入项圈中的定位设备实现对动物的追踪。

在本实施例中，项圈通过Wi-Fi网络与家中的服务器进行连接，将自身的位置信息及运动状态信息发送至服务器上。摄像机通过上述位置信息及运动状态信息对项圈进行追踪摄影。使用者也可以通过互联网接收来自从摄像机发送至服务器的所拍摄到的画面，从而可以实时观察家中宠物的动态。同时也可以使用家中的显示器及音箱与宠物进行对话。服务器亦可以记录从摄像机发送来的所拍摄到的画面，留待以后进行观察。

本实施例的其他部分与实施例3相同。

本实施例具有的优点和积极效果是：

1、本实施例的项圈通过Wi-Fi网络与服务器进行连接，无需对准摄像机亦可进行追踪摄影。

2、本实施例的摄像机通Wi-Fi网络获得项圈的位置信息，从而减少了使用者购买和携带专用收信机的不便。

3、本实施例通过摄像机的测距模块对项圈进行初始化定位，无需使用专用设备即可完成定位。

4、本实施例通过项圈当前位置和运动状态计算项圈下一时刻可能到达的位置，可以提前控制电动云台对准项圈下一时刻可能到达的位置，降低了因网络时延所产生的滞后性影响。

5、本实施例的多台摄像机可以通过服务器获得项圈的位置，共同完成追踪摄影操作。

6、本实施例的项圈使用传感器进行定位，可以适用于室外或封闭空间等多种环境进行追踪定位。

7、本实施例的摄影机所拍摄到的画面可以通过网络进行观察，便于使用者实时进行观察。

8、本实施例中，使用者可以与家中的宠物进行对话。

9、本实施例的摄影机所拍摄到的画面可以通过服务器进行记录，便于使用者以后进行观察。

【实施例5】

图8表示了本实施方式的摄影系统的构成图。

随着智能手持设备的普及，现在智能手机，PDA，平板电脑等智能手持设备已经无法离开人们的日常生活。人们在工作、生活、学习的过程中都会一直携带着智能手机，由于使用者随时携带着智能手机行动，所以智能手机所处的位置可以近似地认为是使用者所处的位置。智能手机多是通过GPS实现定位功能，GPS定位存在着较大的定位误差，并且在室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位，然而当使用传感器不断测量智能手机的运动状况，通过对运动状况的计算可以大幅提高定位精度。此外，为实现手机支付功能，现在的手机一般都具有近场通信模块。

在本实施例中，电动云台120通过方位传感器123确定自身的方位。此外，电动云台120通过近场通信模块125与手机150进行初始化设定。此后电动云台120通过有线通信模块126与服务器121建立连接，并从服务器上获取手机150当前时刻的位置、方位、速度、加速度、角速度等运动状态信息。电动云台120可以通过上述运动状态信息计算得知手机150下一时刻可能到达的位置。电动云台120进行水平方向和垂直方向旋转对准下一时刻手机可能到达的位置。

当手机150可以通过GPS进行定位时，手机150可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当手机150处于室内等封闭环境中无法通过GPS进行定位时，手机150亦可以自行建立内部坐标体系，并通过传感器测量内部坐标，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。

手机150通过近场通信模块132与电动云台120进行初始化设定，将自身的坐标发送给电动云台120，还可以接收电动云台120发过来的服务器设定信息等消息，并通过无线通信模块131与服务器建立连接。手机150通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过速度传感器134获得自身的速度数据，通过加速度传感器135获得自身的加速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过以上运动状态数据对自身的坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。在更新自身坐标之后，手机150将该坐标通过无线通信模块131发送至服务器121。此外手机150还可以将上述的方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据发送至服务器121。

图9表示了本实施方式的追踪摄影方法的流程图。

具体追踪摄影方法包括以下步骤：

a)初始定位步骤，当手机150可以通过GPS进行定位时，手机150可以以GPS所定位的地理坐标作为自身当前位置的坐标；当手机150无法通过GPS进行定位时，手机150亦可以自行建立内部坐标体系，将该内部坐标作为自身当前位置的坐标。手机150通过近场通信模块132与电动云台120的近场通信模块125进行通信，将上述坐标发送至电动云台120。由于近场通信需要通信双方处于相互靠近的位置，所以可以近似认为手机150与电动云台120处于同一坐标位置，从而可以提供高于GPS定位方式的初始定位精度。电动云台120根据方位传感器123确定自身的方位建立自身的坐标系，并将手机150的坐标设置为自身坐标系的原点位置。同时电动云台120将无线网络接入点信息，服务器121的信息等设置信息发送至手机150，手机150根据服务器121的信息与服务器121建立连接。

b）手机定位步骤，手机150通过方位传感器133获得自身的方位数据，通过速度传感器134获得自身的速度数据，通过加速度传感器135获得自身的加速度数据，通过角速度传感器136获得自身的角速度数据，并通过上述方位、速度、加速度、角速度等运动状态数据对自身坐标进行计算，不断更新自身当前位置的坐标。

c）手机位置发信步骤，手机150通过无线通信模块131将当前所在的坐标信息发送至服务器121，此外还可以将上述的方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据发送至服务器121。电动云台120通过有线通信模块126接收来自服务器121的手机坐标数据以及方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据。

d）摄影对准步骤，电动云台120对准手机150当前所在的坐标位置。由于网络传输不可避免的会产生时延，当网络时延较为严重或被摄影物体运动速度较快时，电动云台120也可以通过对接收到的手机方位数据，速度数据，加速度数据，角速度数据进行计算，获得手机150下一时刻可能到达的位置，电动云台120提前对准手机150下一时刻可能到达的坐标位置，避免造成追踪不及时的情况。

本实施例具有的优点和积极效果是：

1、本实施例的手机通过无线通信与服务器进行连接，因而无需对准电动云台亦可进行追踪摄影。

2、本实施例的可移动终端为日常随身携带的手机，从而减少了使用者购买和携带专用遥控器的不便。

3、本实施例的电动云台通过有线通信模块获得手机的位置信息，从而减少了使用者购买和携带专用收信机的不便。

4、本实施例通过电动云台的近场通信模块对手机进行初始化定位，提高了初始化时的定位精度，并直接将网络配置信息发送至手机，减少了用户进行繁琐设置的操作。

5、本实施例通过手机当前位置和运动状态计算手机下一时刻可能到达的位置，可以提前控制电动云台对准手机下一时刻可能到达的位置，降低了因网络时延所产生的滞后性影响。

6、本实施例的手机无需经过摄影装置即可实现对电动云台的控制，降低了摄影系统的复杂度。

7、本实施例的手机使用传感器进行定位，可以适用于室外或封闭空间等多种环境进行追踪定位。

【实施例6】

图10表示了本实施方式的摄影系统的构成图。

在野生动物园中，有大量的动物生活在一片宽阔的土地上，一般动物园均采用大量的摄像头对动物园的各个角落进行监视，然而想要在其中找出某只特定的动物，并对其进行监视却是件十分困难的事情。项圈一般是固定在动物身上对动物进行识别的设备，在此可以通过将定位装置嵌入项圈中实现对动物的定位。

在本实施例中，摄像机101通过方位传感器113确定自身的方位并通过GPS定位模块118确定自身的坐标位置。摄像机101通过无线通信模块117与服务器121建立连接，并从服务器上获取项圈155当前时刻的位置信息。摄像机101通过云台控制模块111控制电动云台120前后移动和水平移动，以及通过水平方向和垂直方向旋转对准项圈155的位置，同时也可以通过焦距调整模块112调整镜头的焦距。

项圈155通过GPS定位模块142获得自身的坐标位置并将该坐标通过无线通信模块131发送至服务器121。

由于动物无法自行对项圈进行充电，为实现电力供应的持久化，项圈155使用能量收集模块145通过将太阳能、振动等多种能量转换为电能进行能量收集。

图11表示了本实施方式的追踪摄影方法的流程图。

具体追踪摄影方法包括以下步骤：

a)初始设置步骤，摄像机101根据方位传感器113确定自身的方位并通过GPS定位模块118确定自身的坐标位置。项圈155通过无线通信模块131与服务器121建立连接。

b）项圈定位步骤，项圈155通过GPS定位模块142获得自身的坐标位置。

c）项圈位置发信步骤，项圈155通过无线通信模块131将当前所在的坐标信息发送至服务器121，摄像机101通过无线通信模块117接收来自服务器121的项圈坐标数据。

d）摄影对准步骤，摄像机101通过云台控制模块111控制电动云台120对准项圈155当前所在的坐标位置。

本实施例具有的优点和积极效果是：

1、本实施例的项圈通过无线通信与服务器进行连接，无需对准摄像机亦可进行追踪摄影。

2、本实施例的项圈通过能量收集模块进行供电，实现了电力持久化供应。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述的实施方式，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。例如，可以将有的实施例的构成置换成其他实施例的构成，有的实施例的构成也可以添加到其他实施例的构成中。凡是本领域的技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种追踪摄影系统，包括摄影装置，由摄影装置所控制的电动云台，可移动终端，其特征在于所述摄影装置具有云台控制模块，通信模块，测距模块，方位传感器；

所述可移动终端具有通信模块，传感器模块组；

所述摄影装置通过云台控制模块控制电动云台的运动；

所述摄影装置通过通信模块直接或间接的与可移动终端进行通信；

所述摄影装置通过测距模块测量与被摄影对象间的距离；

所述摄影装置通过方位传感器获得自身的方位；

所述可移动终端通过通信模块直接或间接的与摄影装置进行通信；

所述可移动终端通过传感器模块组获得自身的运动状态。

2.根据权利要求1所述的追踪摄影系统，其特征在于所述传感器模块组包括方位传感器，速度传感器和／或加速度传感器、角速度传感器。

3.根据权利要求1所述的追踪摄影系统，其特征在于所述通信模块包括有线通信模块，无线通信模块。

4.根据权利要求1所述的追踪摄影系统，其特征在于所述可移动终端包括手持设备，可穿戴式设备，嵌入式移动设备；所述手持设备包括手机，PDA，平板电脑；所述的可穿戴式设备包括耳机，眼镜，手表，帽子，项圈；所述的嵌入式移动设备包括球类，导航仪；所述可移动终端还具有能量收集模块。

5.根据权利要求1所述的追踪摄影系统，其特征在于所述可移动终端具有控制摄影装置的控制模块。

6.根据权利要求1所述的追踪摄影系统，其特征在于所述可移动终端具有输出来自于摄影装置的信息的输出模块。

7.根据权利要求1所述的追踪摄影系统，其特征在于所述追踪摄影系统具有一个以上的摄影装置。

8.一种追踪摄影方法，适用于一种具有摄影装置，由摄影装置所控制的电动云台，可移动终端的摄影系统，其特征在于所述追踪摄影方法包括以下步骤：

a）初始定位步骤，所述摄影装置通过测距模块及方位传感器获得追踪开始时刻可移动终端的初始位置；

b）可移动终端定位步骤，所述可移动终端通过内置传感器模块组获得可移动终端当前的运动状态，并通过计算获得可移动终端当前所在的位置；

c）可移动终端位置发信步骤，所述可移动终端将当前所在的位置及运动状态发送至摄影装置；

d）摄影对准步骤，所述的摄影装置通过控制电动云台对准可移动终端所在的位置。

9.根据权利要求8所述的追踪摄影方法，其特征在于所述可移动终端定位步骤中的运动状态包括方位，速度，加速度，角速度。

10.根据权利要求8所述的追踪摄影方法，其特征在于所述摄影对准步骤中的摄影装置根据可移动终端的当前所在的位置和运动状态计算可移动终端下一时刻可能到达的位置，通过控制电动云台对准可移动终端下一时刻可能到达的位置。