CN105025217B - 移动式闪灯定位系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种移动式闪灯定位系统，包含有一第一定位器，一搭载闪光灯的多轴飞行器，一相机参数撷取器，以及一运算器。该第一定位器用以测得该被摄体的第一位置资讯。该搭载闪光灯的多轴飞行器设置有一取得该闪光灯的闪光灯出力参数的闪灯参数撷取器，以及一测得该闪光灯的第二位置资讯的第二定位器。该相机参数撷取器用以撷取该摄像装置内的拍摄参数。该运算器定义该第一位置资讯为原点，并透过该闪光灯的该闪光灯出力参数、该拍摄参数计算出一具有较佳闪灯距离的闪灯距离参数，透过该闪灯距离参数控制该多轴飞行器相对该原点间维持于该较佳闪灯距离。

Description

移动式闪灯定位系统及其方法

技术领域

本发明有关于一种移动式闪灯定位系统及其方法，尤指一种藉由相机参数及闪灯出力指数以控制多轴飞行器与被摄体间维持较佳闪灯距离的移动式闪灯定位系统及其方法。

背景技术

一般摄影者在拍摄照片时，除了需注意光圈大小、快门速度和光感系数以外，尚需观察整体环境中的光线分布。举例而言，于高光环境中，影像容易产生对比度过高的问题，而于低光环境中，由于光线不足，为使得照片正确的曝光并减少杂讯，这时就必须藉由闪光灯来补光或打光。

拍摄用的闪光灯可分为内置闪光灯(Internal Flash)、外置闪光灯(ExternalFlash)和离机闪光灯(Off Camera Flash)三种，内置闪光灯指相机里内建不可拆卸的闪光灯，外置闪光灯指外接于相机上方热靴的闪光灯，外接闪光灯的优点在于可依照摄影需求选择不同的闪光灯，离机闪光灯泛指未固定于相机上的闪光灯，常用的离机闪主要可分为有线及无线两种，其优点在于闪光灯调配的自由度高，可依使用者需求摆放于不同的位置并调整合适的打光方向及角度。

在使用闪光灯拍摄的情况下，闪光灯与被摄体间的距离，是决定正确曝光的重要条件。一般使用离机闪时通常是先根据相机参数，计算出闪光灯与被摄体间的较佳闪灯距离，再由摄影者去移动闪光灯至适当位置，并调整为合适的角度。但如果各项拍摄参数于拍摄过程中重新调整，则就必须重新利用公式计算对应的闪灯距离，并再藉由摄影者去重新调整闪光灯的位置，于拍摄现场瞬息万变的环境中，重新计算距离及调整位置将会大幅增加摄影者拍摄时的困难度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于透过多轴飞行器控制闪光灯与被摄体间的相对位置，让闪光灯可以依照拍摄参数自动地计算出较佳的闪灯距离，并藉由该较佳闪灯距离适当地调整闪光灯与被摄体间的间距。

为达到上述目的，本发明公开了一种移动式闪灯定位系统，其特征在于包含有：

一第一定位器，设置于被摄体上，并测得该被摄体的第一位置资讯；

一搭载闪光灯的多轴飞行器，其上设置有一连结至该闪光灯并取得该闪光灯的闪光灯出力参数的闪灯参数撷取器，以及一测得该闪光灯的第二位置资讯的第二定位器；

一相机参数撷取器，装设于摄像装置上，藉以撷取该摄像装置内的拍摄参数；以及

一运算器，定义该第一位置资讯为原点，并透过该闪光灯的该闪光灯出力参数、该拍摄参数计算出一具有较佳闪灯距离的闪灯距离参数，透过该闪灯距离参数控制该多轴飞行器相对该原点间维持于该较佳闪灯距离。

其中，该相机参数撷取器上设置有一测得该摄像装置的第三位置资讯的第三定位器。

其中，该运算器取得该第一定位器及该第二定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器相对该第一定位器的第一位置坐标，并取得该第一定位器及该第三定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器相对该第一定位器的第二位置坐标。

其中，该运算器取得该第二定位器及该第一定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第一定位器相对该第二定位器的第三位置坐标，并取得该第二定位器及该第三定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器相对该第二定位器的第四位置坐标。

其中，该运算器取得该第三定位器及该第一定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第一定位器相对该第三定位器的第五位置坐标，并取得该第三定位器及该第二定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器相对该第三定位器的第六位置坐标。

其中，该运算器透过以下公式取得该闪灯距离参数：

其中，Dt为该闪灯距离参数，GN为感光度系数(ISO值)为100时的该闪光灯出力参数，ISO为该摄像装置的感光度系数，F为该摄像装置的光圈值。

其中，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有一飞行器主体，至少三设置于该飞行器主体上并藉由电动机带动的旋翼轴，以及一设置于该飞行器主体上供该闪光灯设置的设置部。

其中，更进一步包含有一设置于该摄像装置上的离机闪触发器，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有一设置于该设置部上的离机闪接收器，以及一设置于该离机闪接收器上并电性连结于该闪光灯一侧连接埠的热靴，该摄像装置透过该离机闪触发器传送一闪灯触发指令至该闪光灯。

其中，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有处理单元，分别设置于该闪光灯垂直方向两侧并连结于该处理单元的一上侧垂直阵列天线以及一下侧垂直阵列天线，以及分别设置于该闪光灯水平方向两侧并连结于该处理单元的一左侧水平阵列天线以及一右侧水平阵列天线。

其中，该设置部包含有一供离机闪接收器或该闪光灯设置的热靴，一设置于该飞行器主体藉由马达带动该热靴沿第一平面旋转的第一旋转装置，以及一设置于该飞行器主体藉由马达带动该热靴沿第二平面旋转的第二旋转装置。

其中，该马达连接于该处理单元，该处理单元透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一电磁波相位差，并依照该第一电磁波相位差藉由该马达控制该第一旋转装置沿该第一平面旋转，该处理单元透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二电磁波相位差，并依照该第二电磁波相位差藉由该马达控制该第二旋转装置沿该第二平面旋转。

其中，该马达连接于该处理单元，该处理单元透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一代码偏移级距，并依照该第一代码偏移级距藉由该马达控制该第一旋转装置沿该第一平面旋转，该处理单元透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二代码偏移级距，并依照该第二代码偏移级距藉由该马达控制该第二旋转装置沿该第二平面旋转。

其中，该飞行器主体上设置有气压计、超声波感测器、电子罗盘、GPS、重力感测器及陀螺仪。

还公开了一种移动式闪灯定位方法，其特征在于包含有以下步骤：

藉由设置于被摄体上的第一定位器，测得该被摄体的第一位置资讯；

藉由设置于搭载闪光灯的多轴飞行器上的第二定位器，测得该闪光灯的第二位置资讯；

藉由装设于摄像装置上的相机参数撷取器，以撷取该摄像装置内的拍摄参数；

定义该第一位置资讯为原点，并透过该闪光灯的闪光灯出力参数、及该拍摄参数计算出一具有较佳闪灯距离的闪灯距离参数；以及

透过该闪灯距离参数控制该飞行器主体于相对该原点间维持于该较佳闪灯距离上移动。

其中，该相机参数撷取器上设置有一测得该摄像装置的第三位置资讯的第三定位器，该第一位置资讯、该第二位置资讯、及该第三位置资讯由以下步骤取得：

定义该被摄体的位置为该第一位置资讯；

藉由该第一定位器及该第二定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器相对该第一定位器的第一位置坐标，并定义该第一位置坐标为该第二位置资讯；

藉由该第一定位器及该第三定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器相对该第一定位器的第二位置坐标，并定义该第二位置坐标为该第三位置资讯。

其中，该闪灯距离参数透过以下公式取得：

其中，Dt为该闪灯距离参数，GN为感光度系数(ISO值)为100时的该闪光灯出力参数，ISO为该摄像装置的感光度系数，F为该摄像装置的光圈值。

其中，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有一飞行器主体，至少三设置于该飞行器主体上并藉由电动机带动的旋翼轴，以及一设置于该飞行器主体上供该闪光灯设置的设置部。

其中，该闪光灯的灯座的水平方向两侧分别设置有左侧水平阵列天线以及右侧水平阵列天线，该闪光灯的灯座的垂直方向两侧分别设置有上侧垂直阵列天线以及下侧垂直阵列天线，该闪光灯藉由以下方式调整摆头方向：

透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一电磁波相位差(phasedifference)，并依照该第一电磁波相位差控制该闪光灯沿该第一平面旋转；以及

透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二电磁波相位差(phasedifference)，并依照该第二电磁波相位差控制该闪光灯沿该第二平面旋转。

其中，该闪光灯的灯座的水平方向两侧分别设置有左侧水平阵列天线以及右侧水平阵列天线，该闪光灯的灯座的垂直方向两侧分别设置有上侧垂直阵列天线以及下侧垂直阵列天线，该闪光灯藉由以下方式调整摆头方向：

透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一代码偏移级距，并依照该第一代码偏移级距控制该闪光灯沿该第一平面旋转；以及

透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二代码偏移级距，并依照该第二代码偏移级距控制该闪光灯沿该第二平面旋转。

还公开了一种内储程式的电脑可读取记录媒体，其特征在于：当运算器载入程式并执行后完成如上任一项所述的方法。

由此，本发明相较于先前技术具有以下的有益技术功效:

1.本发明透过多轴飞行器控制闪光灯与被摄体间的相对位置，藉此可大幅地减少摄影者于拍摄时的困难度。

2.本发明可藉由三点建立摄影者、被摄体、及闪光灯的相对位置关系，并藉由平板、或语音指令快速调整多轴飞行器的位置，藉以调整至较佳的拍摄距离及所需要的拍摄角度。

3.本发明藉由水平天线阵列、及垂直天线阵列自动化地控制闪光灯的摆头方向，藉以定位至较佳的打光角度。

附图说明

图1：为本发明移动式闪灯定位系统的方块示意图。

图2：为本发明移动式闪灯定位系统的使用状态示意图(一)。

图3：为本发明移动式闪灯定位系统的使用状态示意图(二)。

图4：为本发明搭载闪光灯的多轴飞行器的外观示意图。

图5：为本发明移动式闪灯定位方法的流程示意图。

图6：为本发明闪光灯的水平摆头示意图。

图7：为本发明闪光灯的垂直摆头示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。再者，本发明中的图式，为说明方便，其比例未必按实际比例绘制，而有夸大的情况，该等图式及其比例非用以限制本发明的范围。

本发明提供一种移动式闪灯定位系统，该系统主要藉由多轴飞行器低噪、稳定的特性，精确的控制闪光灯适当的与被摄体间维持一较佳闪灯距离，藉此绕行被摄体以调整摄影者所欲打光的方向与角度。

请参阅「图1」，本发明移动式闪灯定位系统的方块示意图，如图所示：

本发明的移动式闪灯定位系统100主要包含有一第一定位器21、一搭载闪光灯的多轴飞行器30、一相机参数撷取器41、以及一讯号连结于上述装置的运算器50。

所述的该第一定位器21设置于被摄体20上，可为穿戴式电脑(WearableComputer)或是具有讯号收发功能的数据处理装置，用以供被摄体20穿戴，藉以定位被摄体20的位置以测得被摄体20的第一位置资讯。更具体而言，该第一定位器21可为行动装置、智慧型眼镜、智慧型手表或是其他类此的电子装置。藉由该第一定位器21上的天线模组，透过所取得的信号将可测得距离参数，以及讯号方位角参数。该距离参数藉由整个系统时间同步，用信号发射到接收的时间来估计距离取得或是藉由电波信号强度值(Received SignalStrength Indication,RSSI)取得。

所述的多轴飞行器30用于搭载离机闪光灯31，该多轴飞行器30包含有一离机闪接收器32、一第二定位器33、一处理单元34、以及一闪灯参数撷取器36。该离机闪接收器32包含有讯号接收模组、以及连接于该讯号接收模组的热靴(Hot Shoe)(图未示)，透过该热靴摄影者可依需求装设不同的离机闪光灯31(有关于多轴飞行器30的其他细部结构，后面将有更详细的说明)。该多轴飞行器30上相应于该闪光灯31的位置设置有一第二定位器33，该第二定位器33用于定位该闪光灯31的位置以测得该闪光灯31的第二位置资讯。所述的第二定位器33为具有天线阵列模组的讯号收发装置，藉由该天线模组，透过所取得的信号将可测得距离参数，以及讯号方位角参数。该处理单元34可藉由热靴314连结至该闪光灯31上的闪灯出力指数调整器并取得该闪光灯的闪光灯出力参数，并藉由无线传输单元(图未示)将该闪光灯出力参数回传至该运算器50用以计算较佳的闪灯距离。

所述的相机参数撷取器41装设于摄像装置40上，藉以撷取该摄像装置40内的拍摄参数。该摄像装置40上设有一第三定位器42以及一离机闪触发器43，该第三定位器42用以定位该摄像装置40的位置以测得该摄像装置40的第三位置资讯。所述的第三定位器42为具有天线模组的讯号收发装置，藉由该天线阵列模组，透过所取得的信号将可测得距离参数，以及讯号方位角参数。

所述的运算器50包含有处理单元51，以及连接于该处理单元51的储存单元52。在本实施例中，该处理单元51以及该储存单元52，可共同构成为一单晶片，装置于上述第一定位器、相机参数撷取器、或多轴飞行器上，或可共同构成一电脑或处理器，例如是个人电脑、工作站、主机电脑、行动装置、平板或其他型式的电脑或处理器，在此并不限制其种类。

在本实施例中，该处理单元51可耦接于储存单元52。该处理单元51例如是中央处理器(Central Processing Unit；CPU)，或是其他可程式化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数位讯号处理器(Digital Signal Processor；DSP)、可程式化控制器、特殊应用积体电路(Application Specific Integrated Circuits；ASIC)、可程式化逻辑装置(Programmable Logic Device；PLD)或其他类似装置或这些装置的组合。于本实施例中，该处理单元51用以载入该储存单元52内的程式，藉以完成定位程序、并控制该多轴飞行器30移动至指定的位置。

以下针对本发明的实施方法进行详细的说明，请参阅「图2」及「图3」，为本发明移动式闪灯定位系统的使用状态示意图(一)及使用状态示意图(二)，如图所示：

所述的该第一定位器21测得该被摄体20的第一位置资讯；所述的第二定位器33测得该闪光灯31的第二位置资讯；所述的第三定位器42测得该摄像装置40的第三位置资讯。所述的运算器50于取得该第一位置资讯、第二位置资讯、及第三位置资讯后，该运算器50先定义该第一位置资讯为原点P，其中该原点亦可定义为该第二位置资讯或是该第三位置资讯，在本发明中并不予以限制。于此同时，该运算器50透过无线连结至该闪灯参数撷取器36取得该闪光灯31的该闪光灯出力参数，并取得该相机参数撷取器41的拍摄参数。藉由该闪光灯出力参数及该拍摄参数计算出具有较佳闪灯距离的闪灯距离参数。

所述的较佳闪灯距离指藉由内建公式、或依使用者预先设定而得到的公式，依据闪光灯出力参数及相机参数所取得该闪灯对应于被摄体间的较佳间距，使被摄体得依摄影者的需求正确的曝光。

于本实施态样中，所述的较佳闪灯距离可依正确曝光距离的公式计算取得，所述的公式如下：

其中Dt为闪灯距离参数，GN为感光度系数(ISO值)为100时的闪光灯出力参数，ISO为摄像装置的感光度系数，F为摄像装置的光圈值。

以该第一定位器21为原点P(0,0,0)，运算器50将限制该多轴飞行器30移动的范围，使该多轴飞行器30上的闪光灯31与该被摄体20间的间距维持于较佳闪灯距离Dt，意即该目标坐标(x,y,z)必须符合以下的公式：

此时该多轴飞行器30将透过该运算器50控制，以该第一定位器21的位置为中心点，相对该第一定位器21于间距为Dt的轨道上移动。当该多轴飞行器30远离轨道，并与该较佳闪灯距离的差值大于预设的阈值时，该运算器50将藉由该第一定位器21的位置做为参考点，重新计算目标坐标，使该多轴飞行器30移动至该目标坐标，藉此使该闪光灯31与该被摄体20维持于适当的间距。

其中，该第一位置资讯、该第二位置资讯、及该第三位置资讯利用以下方式取得。首先，先设定该第一定位器21的位置为原点(该原点即为第一位置资讯)。接续，该运算器50藉由测量该第一定位器21及该第二定位器33间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器33相对该第一定位器21的第一位置坐标(即第二位置资讯)，测量该第一定位器21及该第三定位器42间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器42的相对该第一定位器21的第二位置坐标(即第三位置资讯)，藉此可确定该被摄体20、该摄像装置40、该闪光灯31间的相对位置关系(如「图3」所示)。

另一实施态样，该第一位置资讯、该第二位置资讯、及该第三位置资讯利用以下方式取得。首先，先设定该第二定位器33的位置为原点。接续，该运算器50藉由测量该第二定位器33及该第一定位器21间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第一定位器21相对该第二定位器33的第三位置坐标，测量该第二定位器33及该第三定位器42间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器42的相对该第二定位器33的第四位置坐标，藉此可确定该被摄体20、该摄像装置40、该闪光灯31间的相对位置关系(如「图3」所示)。

另一实施态样，该第一位置资讯、该第二位置资讯、及该第三位置资讯利用以下方式取得。首先，先设定该第三定位器42的位置为原点。接续，该运算器50藉由测量该第一定位器21及该第三定位器42间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第一定位器21相对该第三定位器42的第五位置坐标，测量该第二定位器33及该第三定位器42间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器33的相对该第三定位器42的第六位置坐标，藉此可确定该被摄体20、该摄像装置40、该闪光灯31间的相对位置关系(如「图3」所示)。

以上所述的定位方案可采用无线射频辨识(RFID)、蓝芽(Bluetooth)、Zigbee等相关技术，于本发明中并不予以限制。

请参阅「图2」，于该被摄体20、该摄像装置40、及该闪光灯31间的相对位置确认时，该第一、第二、第三位置资讯可透过该运算器50显示于显示萤幕上。该运算器50可将该第一位置资讯、该第三位置资讯间的连线设为第一参考向量，此时，运算器50可藉由该第一参考向量为基准，透过较佳闪灯距离Dt、以及二角度值(天顶角θ₁、方位角θ₂)建立精确的目标坐标，使该多轴飞行器30移动至使用者所指定的位置。

所述的目标坐标可藉由以下公式取得：

(x＝Dtsinθ₁cosθ₂,y＝Dtsinθ₁sinθ₂,z＝Dtcosθ₁)

其中Dt为较佳闪灯距离，θ₁为天顶角，θ₂为方位角。

举例而言，以被摄体20、摄像装置40间的连线为基准(忽略仰角的问题，以第一位置资讯与第三位置资讯间的连线为x轴)，使用者得以触控、声控输入天顶角θ₁及方位角θ₂，即可确定一精确的坐标，控制该多轴飞行器30移动至相应的目标坐标。

有关于本发明多轴飞行器30的详细构造，请参阅「图4」，为本发明搭载闪光灯的多轴飞行器30的外观示意图，如图所示：所述搭载闪光灯的多轴飞行器30主要包含有飞行器主体35，至少三设置于该飞行器主体35上并藉由电动机带动的旋翼轴，以及一设置于该飞行器主体35上供该闪光灯31设置的设置部(图未示)。在本实施态样中揭示一种四轴的飞行器，惟本发明并不限制于此单一实施态样。其中该飞行器主体35的设置部上设置有一离机闪接收器32，以及一连结于该离机闪接收器32并对应于该设置部的位置以连结于该闪光灯31一侧连接埠的热靴314。当摄影者按下摄像装置40上的拍摄键时，该离机闪触发器43传递一触发指令至该离机闪接收器32，藉由该离机闪接收器32启动该闪光灯31进行补光。该多轴飞行器30的其他部分尚包含有前述设于该飞行器主体35上的闪光灯31、第二定位器33、闪灯参数撷取器36等。

为精确地控制该多轴飞行器30的移动方向，该多轴飞行器30包含有气压计、超声波感测器、电子罗盘、GPS、重力感测器(G-sensor)及陀螺仪。上述内容图均未示。

其中该第二定位器33除了收发讯号藉以得到第二位置资讯功能外，亦可接收运算器50传送至该处理单元34的操控指令。该处理单元34于接收到该运算器50的操控指令时，透过上述装置测得飞行器主体35所应移动的移动方向及距离，其各装置的功能如下：透过气压计可测得该飞行器主体35的高度，亦可藉由电子罗盘或GPS计算该飞行器主体35的水平位置，藉由GPS所取得的坐标做为参考值，藉以减少误差。其中该超声波感测器设置于该飞行器主体35的周侧，可避免该飞行器主体35在飞行时与邻近物品碰触。其中该重力感测器(G-sensor)设置于该飞行器主体35上，可测得该飞行器主体35是否维持水平飞行。其中该陀螺仪用以确认该飞行器主体35飞行方向、或装设于该闪光灯上用以测定该闪光灯旋转的角度。

以下，针对本发明的移动式闪灯定位方法配合流程图进行说明：

请参阅「图5」所示，为本发明移动式闪灯定位方法的流程示意图，如图所示:

本发明的移动式闪灯定位方法包含有以下步骤：于起始时，藉由设置于被摄体20上的第一定位器21，测得该被摄体20的第一位置资讯，并传送至运算器50(步骤S101)。藉由设置于搭载闪光灯的多轴飞行器30上的第二定位器33，测得该闪光灯31的第二位置资讯，并传送至运算器50(步骤S102)。藉由装设于摄像装置40上的相机参数撷取器41，以撷取该摄像装置40内的拍摄参数，并藉由一第三定位器42，测得该第三位置资讯，并传送至运算器50(步骤S103)。上述的三步骤可同时进行，其操作顺序于本发明中并不予以限制。运算器50收到以上资讯，定义该第一位置资讯为原点，透过以下公式取得较佳闪灯距离(步骤S104)：

其中，Dt为该闪灯距离参数，GN为感光度系数(ISO值)为100时的该闪光灯出力参数，ISO为该摄像装置的感光度系数，F为该摄像装置的光圈值。

为精确的定位该闪光灯的方位，以下请一并参阅「图6」、及「图7」，针对闪光灯31摆头的技术进行详细的说明。该搭载闪光灯的多轴飞行器30包含有一设置于该飞行器主体35藉由马达带动该热靴314沿第一平面旋转的第一旋转装置311，以及一设置于该飞行器主体35藉由马达带动该热靴314沿第二平面旋转的第二旋转装置312。该第一旋转装置311藉由马达带动该闪光灯31于水平面上旋转(如图6所示)，该第二旋转装置312藉由马达带动该闪光灯31相对该飞行器主体35轴旋(如图7所示)。

为计算该闪光灯的摆头方向，于所述的闪光灯31周侧对应地设置一电性连结于该处理单元34的侦测器313，该侦测器313套置于该闪光灯31周侧，所述的侦测器313亦可作为前述第二定位器33的天线实施，其包含有分别设置于该闪光灯31水平方向两侧的左侧水平阵列天线3131以及右侧水平阵列天线3132，以及设置于该闪光灯31垂直方向两侧并连结于该处理单元34的一上侧垂直阵列天线3133以及一下侧垂直阵列天线3134。

藉由第一定位器21所传出的讯号，该侦测器313可透过电磁波相位差(phasedifference)调整该闪光灯31的旋转方向及旋转角度。如「图6」所示，该左侧水平阵列天线3131及该右侧水平阵列天线3132于接收到该第一定位器21的电磁波讯号时，同步二水平阵列天线的时间并代入时间差参数Δt及波长参数λ作为参考值进行运算，藉以取得该左侧水平阵列天线3131及该右侧水平阵列天线3132间的第一电磁波相位差φ₁(phasedifference)，所述第一电磁波相位差可由以下公式取得：

φ₁＝2π(Δt/λ)

藉由该第一电磁波相位差φ₁，可透过换算取得该闪光灯31所应旋转的角度，并藉由第一电磁波相位差φ₁的正值或负值判断该闪光灯31所应旋转的方向。假设右侧水平阵列天线3132所取得的电磁波讯号相对于左侧水平阵列天线3131所取得的电磁波讯号间的第一电磁波相位差φ₁为正值，则判定该第一定位器21至该左侧水平阵列天线3131的距离DH1小于该右侧水平阵列天线3132的距离DH2，该处理单元34将控制该第一旋转装置311，往该左侧水平阵列天线3131的方向转动；反之，该第一电磁波相位差φ₁为负值，则该第一定位器21至该右侧水平阵列天线3152的距离DH2小于该左侧水平阵列天线3151的距离DH1，该处理单元34将控制该第一旋转装置313，往该右侧水平阵列天线3132的方向转动。

如「图7」所示，该上侧垂直阵列天线3133及该下侧垂直阵列天线3134于接收到该第一定位器21的电磁波讯号时，同步二垂直阵列天线的时间并代入时间差参数Δt及波长参数λ作为参考值进行运算，藉以取得该上侧垂直阵列天线3133及该下侧垂直阵列天线3134间的第二电磁波相位差φ₂(phase difference)，所述第二电磁波相位差可由以下公式取得：

φ₂＝2π(Δt/λ)

藉由该第二电磁波相位差φ₂，可透过换算取得该闪光灯31所应旋转的角度，并藉由第二电磁波相位差φ₂的正值或负值判断该闪光灯31所应旋转的方向。假设下侧垂直阵列天线3134所取得的电磁波讯号相对于上侧垂直阵列天线3133所取得的电磁波讯号间的第二电磁波相位差φ₂为正值，则判定该第一定位器21至该上侧垂直阵列天线3133的距离DH3小于该下侧垂直阵列天线3134的距离DH4，该处理单元34将控制该第二旋转装置312，往该上侧垂直阵列天线3133的方向转动；反之，该第二电磁波相位差φ₂为负值，则该第一定位器21至该下侧垂直阵列天线3134的距离DH3小于该上侧垂直阵列天线3133的距离DH4，该处理单元34将控制该第二旋转装置312，往该下侧垂直阵列天线3134的方向转动。

除了藉由相位差控制闪灯摆头的方式外，于另一实施方式中，亦可于该电磁波讯号中藉由分码多重进接(Code Division Multiple Access,CDMA)的方式，将传送的讯息进行调变(modulation)已取得代码串，并同步二水平阵列天线的时间，藉以计算相同代码间的代码偏移级距(亦即时间差参数)，藉由该代码偏移级距调整该闪光灯31的旋转方向及旋转角度，其具体的演算方式如下：

该处理单元34透过该左侧水平阵列天线3131由该第一定位器21所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线3132由该第一定位器21所接收到的电磁波讯号计算得到相同代码间的第一代码偏移级距，并依照该第一代码偏移级距透过换算取得该闪光灯31所应旋转的角度以及旋转的方向，藉以控制该马达带动该第一旋转装置311沿该第一平面旋转至目标方向。另一方面，该处理单元34透过该上侧垂直阵列天线3133由该第一定位器21所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线3134由该第一定位器21所接收到的电磁波讯号计算得到相同代码间的第二代码偏移级距，并依照该第二代码偏移级距透过换算取得该闪光灯31所应旋转的角度以及旋转的方向，藉以控制该马达带动该第二旋转装置312沿该第二平面旋转至目标方向。

综上所述，本发明透过多轴飞行器控制闪光灯30与被摄体间20的相对位置，藉此可大幅地减少摄影者于拍摄时的困难度。此外，本发明可藉由三点建立摄影者、被摄体、及闪光灯的相对位置关系，并藉由平板、或语音指令快速调整多轴飞行器的位置，藉以调整至较佳的拍摄距离及所需要的拍摄角度。再者，本发明藉由水平天线阵列、及垂直天线阵列自动化地控制闪光灯的摆头方向，藉以定位至较佳的打光角度。

以上已将本发明做一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (20)

1.一种移动式闪灯定位系统，其特征在于包含有：

一第一定位器，设置于被摄体上，并测得该被摄体的第一位置资讯；

一搭载闪光灯的多轴飞行器，其上设置有一连结至该闪光灯并取得该闪光灯的闪光灯出力参数的闪灯参数撷取器，以及一测得该闪光灯的第二位置资讯的第二定位器；

一相机参数撷取器，装设于摄像装置上，藉以撷取该摄像装置内的拍摄参数；以及

一运算器，定义该第一位置资讯为原点，并透过该闪光灯的该闪光灯出力参数、该拍摄参数计算出一具有较佳闪灯距离的闪灯距离参数，透过该闪灯距离参数控制该多轴飞行器相对该原点间维持于该较佳闪灯距离。

2.如权利要求1所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该相机参数撷取器上设置有一测得该摄像装置的第三位置资讯的第三定位器。

3.如权利要求2所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该运算器取得该第一定位器及该第二定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器相对该第一定位器的第一位置坐标，并取得该第一定位器及该第三定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器相对该第一定位器的第二位置坐标。

4.如权利要求2所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该运算器取得该第二定位器及该第一定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第一定位器相对该第二定位器的第三位置坐标，并取得该第二定位器及该第三定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器相对该第二定位器的第四位置坐标。

5.如权利要求2所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该运算器取得该第三定位器及该第一定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第一定位器相对该第三定位器的第五位置坐标，并取得该第三定位器及该第二定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器相对该第三定位器的第六位置坐标。

6.如权利要求1所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该运算器透过以下公式取得该闪灯距离参数：

Dt＝GN×(√(ISO/100))÷F

其中，Dt为该闪灯距离参数，GN为感光度系数(ISO值)为100时的该闪光灯出力参数，ISO为该摄像装置的感光度系数，F为该摄像装置的光圈值。

7.如权利要求1所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有一飞行器主体，至少三设置于该飞行器主体上并藉由电动机带动的旋翼轴，以及一设置于该飞行器主体上供该闪光灯设置的设置部。

8.如权利要求7所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，更进一步包含有一设置于该摄像装置上的离机闪触发器，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有一设置于该设置部上的离机闪接收器，以及一设置于该离机闪接收器上并电性连结于该闪光灯一侧连接埠的热靴，该摄像装置透过该离机闪触发器传送一闪灯触发指令至该闪光灯。

9.如权利要求7所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有处理单元，分别设置于该闪光灯垂直方向两侧并连结于该处理单元的一上侧垂直阵列天线以及一下侧垂直阵列天线，以及分别设置于该闪光灯水平方向两侧并连结于该处理单元的一左侧水平阵列天线以及一右侧水平阵列天线。

10.如权利要求9所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该设置部包含有一供离机闪接收器或该闪光灯设置的热靴，一设置于该飞行器主体藉由马达带动该热靴沿第一平面旋转的第一旋转装置，以及一设置于该飞行器主体藉由马达带动该热靴沿第二平面旋转的第二旋转装置。

11.如权利要求10所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该马达连接于该处理单元，该处理单元透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一电磁波相位差，并依照该第一电磁波相位差藉由该马达控制该第一旋转装置沿该第一平面旋转，该处理单元透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二电磁波相位差，并依照该第二电磁波相位差藉由该马达控制该第二旋转装置沿该第二平面旋转。

12.如权利要求10所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该马达连接于该处理单元，该处理单元透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一代码偏移级距，并依照该第一代码偏移级距藉由该马达控制该第一旋转装置沿该第一平面旋转，该处理单元透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二代码偏移级距，并依照该第二代码偏移级距藉由该马达控制该第二旋转装置沿该第二平面旋转。

13.如权利要求1所述的移动式闪灯定位系统，其特征在于，该飞行器主体上设置有气压计、超声波感测器、电子罗盘、GPS、重力感测器及陀螺仪。

14.一种移动式闪灯定位方法，其特征在于包含有以下步骤：

藉由设置于被摄体上的第一定位器，测得该被摄体的第一位置资讯；

藉由设置于搭载闪光灯的多轴飞行器上的第二定位器，测得该闪光灯的第二位置资讯；

藉由装设于摄像装置上的相机参数撷取器，以撷取该摄像装置内的拍摄参数；

定义该第一位置资讯为原点，并透过该闪光灯的闪光灯出力参数、及该拍摄参数计算出一具有较佳闪灯距离的闪灯距离参数；以及

透过该闪灯距离参数控制该飞行器主体于相对该原点间维持于该较佳闪灯距离上移动。

15.如权利要求14所述的移动式闪灯定位方法，其特征在于，该相机参数撷取器上设置有一测得该摄像装置的第三位置资讯的第三定位器，该第一位置资讯、该第二位置资讯、及该第三位置资讯由以下步骤取得：

定义该被摄体的位置为该第一位置资讯；

藉由该第一定位器及该第二定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第二定位器相对该第一定位器的第一位置坐标，并定义该第一位置坐标为该第二位置资讯；

藉由该第一定位器及该第三定位器间的距离参数、以及讯号方位角参数，建立该第三定位器相对该第一定位器的第二位置坐标，并定义该第二位置坐标为该第三位置资讯。

16.如权利要求14所述的移动式闪灯定位方法，其特征在于，该闪灯距离参数透过以下公式取得：

Dt＝GN×(√(ISO/100))÷F

其中，Dt为该闪灯距离参数，GN为感光度系数(ISO值)为100时的该闪光灯出力参数，ISO为该摄像装置的感光度系数，F为该摄像装置的光圈值。

17.如权利要求14所述的移动式闪灯定位方法，其特征在于，该搭载闪光灯的多轴飞行器包含有一飞行器主体，至少三设置于该飞行器主体上并藉由电动机带动的旋翼轴，以及一设置于该飞行器主体上供该闪光灯设置的设置部。

18.如权利要求14所述的移动式闪灯定位方法，其特征在于，该闪光灯的灯座的水平方向两侧分别设置有左侧水平阵列天线以及右侧水平阵列天线，该闪光灯的灯座的垂直方向两侧分别设置有上侧垂直阵列天线以及下侧垂直阵列天线，该闪光灯藉由以下方式调整摆头方向：

透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一电磁波相位差(phasedifference)，并依照该第一电磁波相位差控制该闪光灯沿第一平面旋转；以及

透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二电磁波相位差(phasedifference)，并依照该第二电磁波相位差控制该闪光灯沿第二平面旋转。

19.如权利要求14所述的移动式闪灯定位方法，其特征在于，该闪光灯的灯座的水平方向两侧分别设置有左侧水平阵列天线以及右侧水平阵列天线，该闪光灯的灯座的垂直方向两侧分别设置有上侧垂直阵列天线以及下侧垂直阵列天线，该闪光灯藉由以下方式调整摆头方向：

透过该左侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该右侧水平阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第一代码偏移级距，并依照该第一代码偏移级距控制该闪光灯沿第一平面旋转；以及

透过该上侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号与经由该下侧垂直阵列天线由该第一定位器所接收到的电磁波讯号计算得到第二代码偏移级距，并依照该第二代码偏移级距控制该闪光灯沿第二平面旋转。

20.一种内储程式的电脑可读取记录媒体，其特征在于：当运算器载入程式并执行后完成如权利要求14至权利要求19中任一项所述的方法。