CN104869312A - 智能跟踪拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能跟踪拍摄装置。包括：装置主体和定位标签，装置主体由一正三棱锥和分别嵌入正三棱锥的四个顶点内的四个球体构成，每一球体上设置有两个带传感器的轴承，装置主体内部设置有主控模块、无线WIFI模块、重力传感器和电动旋转摄像头，定位标签设置在拍摄对象上，无线WIFI模块接收拍摄对象的位置信息，主控模块根据拍摄对象的位置信息判断出装置主体与拍摄对象之间的距离不在第一预设距离内时，控制重力传感器根据采集的方向信号确定装置主体与地面平行的面，然后主控模块控制该面上的三个球体移动从而带动装置主体移动到第一预设距离范围内，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。从而可实现对任意移动的拍摄对象进行跟踪拍摄。

Description

智能跟踪拍摄装置

技术领域

本发明涉及摄影、摄像技术领域，尤其涉及一种智能跟踪拍摄装置。

背景技术

随着摄影、摄像技术的发展，人类能够方便地将自己看到的景象拍摄下来，进而与他人分享。其中，摄像技术主要用于记录静止的拍摄对象的相关情况，而摄影技术主要用于记录移动的拍摄对象的相关情况。在实际应用中，当拍摄对象远离摄影、摄像设备时，往往难于对其相关情况进行清晰记录，因此，如何对远离摄影、摄像设备的移动拍摄对象进行清晰记录显得尤为重要。

为了解决上述问题，现有技术中提出了一种全自动跟踪拍摄器(soloshot)，该全自动跟踪拍摄器由一个可以根据传感信号自动摆头的三脚架底座和一只可以佩戴在手臂上的GPS定位臂环构成，任何可以使用标准三脚架的摄像机都可以连到三脚架底座上，使用者首先将摄像机连到三脚架底座上，然后将GPS定位臂环戴在手臂上，三脚架底座便会自动获取使用者当前的GPS信息，然后使用者将GPS定位臂环与三脚架底座进行信号配对，随着使用者进行移动(移动的距离要求在一定距离范围内，如几百米)，GPS定位臂环上的GPS信息就会实时地发送到摄像机上，摄像机再根据地理位置的变动自动调整拍摄角度和速度进行拍摄。

但是，由于连接三脚架底座的摄像机不能移动，而连接三脚架底座的摄像机和GPS定位臂环之间只能在预设的一定距离内才能进行通信，当佩戴GPS定位臂环的拍摄对象移动距离超出预设距离时，摄像机将无法对其进行拍摄。

发明内容

本发明提供一种智能跟踪拍摄装置，可实现对任意移动的拍摄对象进行跟踪拍摄。

第一方面，本发明提供一种智能跟踪拍摄装置，包括：装置主体和定位标签，所述装置主体由一正三棱锥和分别嵌入所述正三棱锥的四个顶点内的四个球体构成，每一球体上设置有两个带传感器的轴承，所述轴承上设置有控制所述轴承转动的马达，所述装置主体的四个面为透明的镜头；

所述装置主体内部设置有主控模块、无线WIFI模块、重力传感器和位于所述装置主体中心位置的电动旋转摄像头；

所述定位标签设置在拍摄对象上，用于按照预设周期通过无线局域网向定位服务器发送信号，以使定位服务器根据接收的信号的强度和信号到达的时间差获取拍摄对象的位置信息后将拍摄对象的位置信息发送给所述无线WIFI模块；

所述无线WIFI模块用于接收所述拍摄对象的位置信息；

所述主控模块用于根据所述拍摄对象的位置信息判断所述装置主体与拍摄对象之间的距离在第一预设距离内时，控制所述电动旋转摄像头直接进行拍摄，不在所述第一预设距离内时，控制所述重力传感器采集所述装置主体的方向信号；

所述重力传感器用于采集所述装置主体的方向信号，并根据采集的方向信号确定所述装置主体的四个面中与地面平行的面；

所述主控模块还用于控制与地面平行的面上的三个球体移动到所述第一预设距离范围内，并控制所述电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。

进一步地，所述正三棱锥为正四面体，所述重力传感器采集的方向信号发生变化时，所述重力传感器还用于：

根据采集的方向信号重新确定所述装置主体的四个面中与地面平行的面；

所述主控模块还用于重新控制与地面平行的面上的三个球体移动到所述第一预设距离范围内。

进一步地，所述每一球体上设置有两个带传感器的轴承，包括：

两个带传感器的轴承互相垂直，两个带传感器的轴承与球体相切；

所述主控模块还用于控制与地面平行的面上的三个球体移动到所述第一预设距离范围内，包括：

所述主控模块通过控制所述三个球体上设置的带传感器的轴承上的马达驱动所述带传感器的轴承转动，以使所述三个球体移动到所述第一预设距离范围内。

进一步地，所述装置主体内部还包括：

超声波距离传感器，用于检测移动的球体前方第二预设距离内是否有障碍物；

所述主控模块还用于在所述超声波距离传感器检测到移动的球体前方第二预设距离内有障碍物时，控制移动的球体改变移动方向，并控制所述电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。

进一步地，所述装置主体还包括：

存储模块，用于存储所述电动旋转摄像头拍摄的视频文件或图像；

所述主控模块还用于按照固定周期向所述定位服务器发送所述存储模块存储的视频文件或图像，以使终端设备通过访问所述定位服务器实时获取视频文件或图像。

进一步地，所述装置主体还包括：

语音模块，用于接收语音信号并将所述语音信号解析成语音信息；

所述主控模块还用于根据所述语音信息执行相应的操作。

本发明提供的智能跟踪拍摄装置，通过将定位标签设置在拍摄对象上，将装置主体设置为正三棱锥，并设置分别嵌入正三棱锥的四个顶点内的四个球体，每一球体上设置有两个带传感器的轴承，由装置主体中的无线WIFI模块接收拍摄对象的位置信息，装置主体中的主控模块根据拍摄对象的位置信息判断出装置主体与拍摄对象之间的距离不在第一预设距离内时，控制重力传感器采集装置主体的方向信号，根据采集的方向信号确定装置主体与地面平行的面，然后主控模块控制与地面平行的面上的三个球体移动从而带动装置主体移动到第一预设距离范围内，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。从而可实现对任意移动的拍摄对象进行跟踪拍摄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能跟踪拍摄装置的装置主体的结构示意图；

图2为本发明智能跟踪拍摄装置的装置主体中一顶点的剖面示意图；

图3为本发明智能跟踪拍摄装置的装置主体中球体与轴承的俯视结构示意图；

图4为本发明智能跟踪拍摄装置中主控模块控制球体改变移动方向的原理图；

图5为本发明智能跟踪拍摄装置工作的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的智能跟踪拍摄装置包括：装置主体和定位标签，其中，定位标签设置在拍摄对象上，装置主体结合定位标签共同完成对拍摄对象的跟踪拍摄，本发明的智能跟踪拍摄装置可以实时跟踪自行移动的人或物，可以随意移动，使用时将本发明中的装置主体放在地面上，定位标签设置在拍摄对象上。下面结合附图来详细说明本发明的智能跟踪拍摄装置的结构组成和工作原理，图1为本发明智能跟踪拍摄装置的装置主体的结构示意图，如图1所示，从外观上看，装置主体由一正三棱锥和分别嵌入正三棱锥的四个顶点内的四个球体构成，图2为本发明智能跟踪拍摄装置的装置主体中一顶点的剖面示意图，从图2可知，球体嵌入在装置主体的顶点内部。每一球体上设置有两个带传感器的轴承，轴承上设置有控制轴承转动的马达，轴承上的传感器用于获取轴承的转速，图3为本发明智能跟踪拍摄装置的装置主体中球体与轴承的俯视结构示意图，图3中，带传感器的轴承2和带传感器的轴承3互相垂直，带传感器的轴承2和带传感器的轴承3分别与球体4相切。装置主体的四个面为透明的镜头。装置主体内部设置有主控模块、无线WIFI模块、重力传感器和位于所述装置主体中心位置的电动旋转摄像头1。

具体来说，定位标签设置在拍摄对象上，用于按照预设周期通过无线局域网向定位服务器发送信号，以使定位服务器根据接收的信号的强度和信号到达的时间差获取拍摄对象的位置信息后将拍摄对象的位置信息发送给无线WIFI模块。其中，本发明中的定位标签可以是射频识别(Radio FrequencyIdentification，以下简称：RFID)电子标签，RFID电子标签是一种有源RFID标签，标签具有信号强度RSSI功能，每一个RFID标签都对应着唯一的ID号，便于软件识别和数据传输。具体地，RFID电子标签周期性发送无线信号，包括标签ID信息、无线传感信息及告警信息给无线路由RFID读写器。无线路由RFID读写器接收RFID电子标签发送的无线信号并将无线信号传送给定位服务器。接着定位服务器根据接收的信号的强度和信号到达的时间差获取拍摄对象的位置信息，然后将拍摄对象的位置信息发送给无线WIFI模块。无线WIFI模块用于接收拍摄对象的位置信息。主控模块用于根据拍摄对象的位置信息判断装置主体与拍摄对象之间的距离在第一预设距离内时，控制电动旋转摄像头直接进行拍摄，不在第一预设距离内时，控制重力传感器采集装置主体的方向信号。其中，第一预设距离与电动摄像头的性能和视角有关，例如可预设为2米。重力传感器用于采集装置主体的方向信号，并根据采集的方向信号确定装置主体的四个面中与地面平行的面。具体地，重力传感器采集到XYZ数据(坐标轴的中心位于正三棱锥的中心)，根据XYZ的值，可以判断出当前装置主体哪个面与地面平行。主控模块还用于控制与地面平行的面上的三个球体移动到第一预设距离范围内，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。主控模块控制与地面平行的面上的三个球体移动到第一预设距离范围内，具体为：主控模块通过控制三个球体上设置的带传感器的轴承上的马达驱动带传感器的轴承转动，以使三个球体移动到第一预设距离范围内。

其中，当装置主体在移动的过程中，其他快速移动的物体(人或者动物或者扫地机器人等)可能会碰翻本装置主体，此时将装置主体中的正三棱锥设置为正四面体结构，因为设置为四个面相同的正四面体，可以实现装置主体随意的翻转，拍摄角度和拍摄效果不受影响，具体地，本装置主体中的重力传感器的xyz数据发生变化，此时重力传感器采集的方向信号发生变化，重力传感器采集的方向信号发生变化时，所述重力传感器还用于：根据采集的方向信号重新确定所述装置主体的四个面中与地面平行的面。所述主控模块还用于重新控制与地面平行的面上的三个球体移动到第一预设距离范围内。

为解决现有技术中拍摄对象与全自动跟踪拍摄器之间出现障碍物遮挡时导致无法拍摄的问题，在上述实施例的基础上，进一步地，装置主体内部还包括：

超声波距离传感器，用于检测移动的球体前方第二预设距离内是否有障碍物。第二预设距离比第一预设距离小，主控模块还用于在超声波距离传感器检测到移动的球体前方第二预设距离内有障碍物时，控制移动的球体改变移动方向，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。图4为本发明智能跟踪拍摄装置中主控模块控制球体改变移动方向的原理图，如图4所示，黑色实线箭头是球体前进的方向，主控模块通过控制其中一个轴承逆时针转动或顺时针转动，可以控制球体前后左右的移动。

图5为本发明智能跟踪拍摄装置工作的流程图，下面结合图5来详细说明本发明智能跟踪拍摄装置的工作原理，包括：

S101、将定位标签设置在拍摄对象上。

定位标签按照预设周期通过无线局域网向定位服务器发送信号，定位服务器根据接收的信号的强度和信号到达的时间差获取拍摄对象的位置信息，然后定位服务器将拍摄对象的位置信息发送给无线WIFI模块。

S102、装置主体内的无线WIFI模块接收拍摄对象的位置信息。

S103、主控模块根据拍摄对象的位置信息判断装置主体与拍摄对象之间的距离是否在第一预设距离内。在第一预设距离内时，执行S104，不在第一预设距离内时，执行S105。

S104、主控模块控制电动旋转摄像头直接进行拍摄。

S105、控制重力传感器采集装置主体的方向信号。

重力传感器采集装置主体的方向信号，并根据采集的方向信号确定装置主体与地面平行的面。

S106、主控模块通过控制与地面平行的面的三个球体上设置的带传感器的轴承上的马达驱动带传感器的轴承转动，以使三个球体移动进而带动装置主体向拍摄对象移动，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。

S107、三个球体移动进而带动装置主体移动的过程中，超声波距离传感器检测移动的球体前方第二预设距离内是否有障碍物，若有，执行S108；若无，继续向拍摄对象移动。

S108、主控模块控制移动的球体改变移动方向，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。

S109、三个球体移动进而带动装置主体移动到预设距离范围内后，停止移动，完成跟踪。

进一步地，装置主体还包括：存储模块，用于存储电动旋转摄像头拍摄的视频文件或图像，主控模块还用于按照固定周期向定位服务器发送存储模块存储的视频文件或图像，以使终端设备通过访问定位服务器实时获取视频文件或图像。终端设备指的是可以接入无线网络或移动数据网络的终端设备。

进一步地，装置主体还包括：语音模块，用于接收语音信号并将语音信号解析成语音信息。主控模块还用于根据语音信息执行相应的操作。例如：语音信息为跟踪某一个标签，开始、暂停或结束，或者，向左/向右/向上/向下转动摄像头，等等。

本发明提供的智能跟踪拍摄装置，通过将定位标签设置在拍摄对象上，将装置主体设置为正三棱锥，并设置分别嵌入正三棱锥的四个顶点内的四个球体，每一球体上设置有两个带传感器的轴承，由装置主体中的无线WIFI模块接收拍摄对象的位置信息，装置主体中的主控模块根据拍摄对象的位置信息判断出装置主体与拍摄对象之间的距离不在第一预设距离内时，控制重力传感器采集装置主体的方向信号，根据采集的方向信号确定装置主体与地面平行的面，然后主控模块控制与地面平行的面上的三个球体移动到第一预设距离范围内，并控制电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。从而可实现对任意移动的拍摄对象进行跟踪拍摄。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种智能跟踪拍摄装置，其特征在于，包括：装置主体和定位标签，所述装置主体由一正三棱锥和分别嵌入所述正三棱锥的四个顶点内的四个球体构成，每一球体上设置有两个带传感器的轴承，所述轴承上设置有控制所述轴承转动的马达，所述装置主体的四个面为透明的镜头；

所述装置主体内部设置有主控模块、无线WIFI模块、重力传感器和位于所述装置主体中心位置的电动旋转摄像头；

所述定位标签设置在拍摄对象上，用于按照预设周期通过无线局域网向定位服务器发送信号，所述定位服务器根据接收的信号的强度和信号到达的时间差获取拍摄对象的位置信息后将拍摄对象的位置信息发送给所述无线WIFI模块；

所述无线WIFI模块用于接收所述拍摄对象的位置信息；

所述主控模块用于根据所述拍摄对象的位置信息判断所述装置主体与拍摄对象之间的距离在第一预设距离内时，控制所述电动旋转摄像头直接进行拍摄，不在所述第一预设距离内时，控制所述重力传感器采集所述装置主体的方向信号；

所述重力传感器用于采集所述装置主体的方向信号，并根据采集的方向信号确定所述装置主体的四个面中与地面平行的面；

所述主控模块还用于控制与地面平行的面上的三个球体移动到所述第一预设距离范围内，并控制所述电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的智能跟踪拍摄装置，其特征在于，所述正三棱锥为正四面体，所述重力传感器采集的方向信号发生变化时，所述重力传感器还用于：

根据采集的方向信号重新确定所述装置主体的四个面中与地面平行的面；

所述主控模块还用于重新控制与地面平行的面上的三个球体移动到所述第一预设距离范围内。

3.根据权利要求1所述的智能跟踪拍摄装置，其特征在于，所述每一球体上设置有两个带传感器的轴承，包括：

两个带传感器的轴承互相垂直，两个带传感器的轴承与球体相切；

所述主控模块还用于控制与地面平行的面上的三个球体移动到所述第一预设距离范围内，包括：

所述主控模块通过控制所述三个球体上设置的带传感器的轴承上的马达驱动所述带传感器的轴承转动，以使所述三个球体移动到所述第一预设距离范围内。

4.根据权利要求3所述的智能跟踪拍摄装置，其特征在于，所述装置主体内部还包括：

超声波距离传感器，用于检测移动的球体前方第二预设距离内是否有障碍物；

所述主控模块还用于在所述超声波距离传感器检测到移动的球体前方第二预设距离内有障碍物时，控制移动的球体改变移动方向，并控制所述电动旋转摄像头旋转后再进行拍摄。

5.根据权利要求3或4所述的智能跟踪拍摄装置，其特征在于，所述装置主体还包括：

存储模块，用于存储所述电动旋转摄像头拍摄的视频文件或图像；

所述主控模块还用于按照固定周期向所述定位服务器发送所述存储模块存储的视频文件或图像，以使终端设备通过访问所述定位服务器实时获取视频文件或图像。

6.根据权利要求3或4所述的智能跟踪拍摄装置，其特征在于，所述装置主体还包括：

语音模块，用于接收语音信号并将所述语音信号解析成语音信息；

所述主控模块还用于根据所述语音信息执行相应的操作。