CN107272320B - 转盘装置、可调整球心与高度的半球面摄影系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转盘装置、可调整球心与高度的半球面摄影系统及方法，所述转盘装置包括从上到下依次设置的转盘、第一水平运动机构、第二水平运动机构和旋转机构，第一水平运动机构、第二水平运动机构和旋转机构分别与控制装置连接，第一水平运动机构和第二水平运动机构的运动方向呈90度交叉；所述半球面摄影系统包括拍摄装置、转盘装置、摇臂装置以及与拍摄装置、摇臂装置和转盘装置连接的控制装置，拍摄装置设置在摇臂装置上，且镜头朝向垂直于转盘装置圆心的中心线。本发明可以自动调整被拍摄物体到拍摄装置对准的中心位置，以及弧线运动轨迹的起始高度，实现拍摄装置围绕被拍摄物体在半球面上进行相对运动，并实现自动拍摄和图像自动处理。

Description

转盘装置、可调整球心与高度的半球面摄影系统及方法

技术领域

本发明涉及一种半球面摄影系统及方法，尤其是一种转盘装置、可调整球心与高度的半球面摄影系统及方法，属于拍摄技术领域。

背景技术

全景图像技术(Panoramic photography)是一种采用大视角的图片，向用户虚拟展现现实场景的技术。因镜头技术的局限，通常需要拍摄多角度的连续图片，通过图片变形修正以及图片拼接技术，将多角度的图片合成大视角的全景图像，该技术的介绍见维基网站的定义。

中国专利申请号为201310048011.2的发明专利申请，公开了一种半球型全景成像装置及方法，其采用一个半球面的壳体以及分布在壳体不同角度的多个摄像头，从不同角度对物体进行拍摄多角度的图片。该技术存在的问题和缺点是：1)制造半球形的壳体，特别是大半径的半球形壳体，对加工工艺要求比较高，增加成本；2)需要安装多个相机同时进行拍摄，也会增加成本；3)从摄影光线均匀程度的角度考虑，所有拍摄角度的相机都获得一致的曝光是比较困难的，这会增加后期图片拼接的难度。

中国专利号为201620870092.3的实用新型专利，公开了一种采用直线轨道运动实现相机弧面移动的半球面拍摄系统。实际使用过程中遇到的问题和缺点是：1)摆放物体在转盘中间位置时，需要人工多次调整才能将物体移动到转盘中心，消耗较多的时间；2)被拍摄物体高度不一样的时候，不能调整相机拍摄的起始高度，导致拍摄照片视角不自然，甚至出现变形的状况。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种转盘装置，该装置可以将放置在转盘上的物体进行微调，以调整物体到旋转机构的中心位置，以便在自动拍摄时所拍摄的图像中物体出现在中间位置。

本发明的第二个目的在于提供一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，该系统可以自动调整被拍摄物体到拍摄装置对准的中心位置，以及自动调整弧线运动轨迹的起始高度，将被拍摄物体的旋转运动和拍摄装置的弧线运动相配合，实现拍摄装置围绕被拍摄物体在半球面上进行相对运动，并实现自动拍摄和图像自动处理。

本发明的第三个目的在于提供一种基于上述系统的半球面摄影方法。

本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种转盘装置，包括从上到下依次设置的转盘面板、第一水平运动机构、第二水平运动机构和旋转机构，所述第一水平运动机构、第二水平运动机构和旋转机构分别与控制装置连接，所述第一水平运动机构和第二水平运动机构的运动方向呈90度交叉。

进一步的，所述第一水平运动机构和第二水平运动机构均包括支撑板、水平丝杆、水平直线导轨、水平滑块和水平电机，所述水平丝杆、水平直线导轨和水平电机均设置在支撑板上表面，所述水平滑块设置在水平直线导轨上，所述水平电机通过联轴器与水平丝杆连接；所述转盘面板设置在第一水平运动机构的水平滑块上，并与第一水平运动机构的水平丝杆连接，所述第一水平运动机构的支撑板设置在第二水平运动机构的水平滑块上，并与第二水平运动机构的水平丝杆连接，所述第二水平运动机构的支撑板设置在旋转机构上。

进一步的，所述旋转机构包括圆形底盘和旋转电机，所述旋转电机设置在圆形底盘的下方，并通过齿轮、减速机或同步皮带与圆形底盘连接。

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，包括拍摄装置、摇臂装置、控制装置以及上述的转盘装置，所述拍摄装置设置在摇臂装置上，且镜头朝向垂直于转盘装置圆心的中心线，所述摇臂装置可带动拍摄装置做垂直直线运动和弧线运动，所述控制装置分别与拍摄装置、摇臂装置和转盘装置连接。

进一步的，所述摇臂装置包括垂直运动机构、倾斜运动机构、固定板和摇臂，所述固定板设置在垂直运动机构上，所述摇臂的第一端设有直线运动组件，所述直线运动组件与倾斜运动机构转动连接，摇臂两端之间靠近第一端的位置与固定板转动连接，所述倾斜运动机构设置在固定板上，所述拍摄装置设置在摇臂的与第一端相反的第二端上。

进一步的，所述垂直运动机构包括竖立板、垂直丝杆、垂直直线导轨、垂直滑块和垂直电机，所述垂直丝杆、垂直直线导轨和垂直电机均设置在竖立板表面，所述垂直滑块设置在垂直直线导轨上，所述垂直电机通过联轴器与垂直丝杆连接，所述固定板设置在垂直滑块上，并与垂直丝杆连接。

进一步的，所述倾斜运动机构包括倾斜直线导轨、倾斜滑块和倾斜电机，所述倾斜滑块设置在倾斜直线导轨上，所述倾斜直线导轨设置在固定板上，所述倾斜电机设置在倾斜直线导轨上，并通过同步皮带与倾斜滑块连接；所述直线运动组件包括直线导轨和直线滑块，所述直线滑块设置在直线导轨上，并与倾斜滑块转动连接。

进一步的，所述固定板上设有固定座，所述摇臂两端之间靠近第一端的位置与固定座转动连接。

进一步的，所述摇臂包括第一竖杆、第二竖杆和横杆，所述第一竖杆的末端通过横杆与第二竖杆的前端连接，第一竖杆的前端为摇臂的第一端，第一竖杆的前端与倾斜运动机构转动连接；第二竖杆的末端为摇臂的第二端，拍摄装置设置在第二竖杆的末端上。

进一步的，还包括机架，所述机架的上方设有工作台和底板，所述转盘装置设置在工作台上，所述摇臂装置设置在底板上，所述机架的下方设有多个万向轮。

本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于上述系统的半球面摄影方法，所述方法包括：

当所需的被拍摄物体放置在转盘面板上后，控制装置控制第一水平运动机构和/或第二水平运动机构带动转盘面板移动，使被拍摄物体水平移动到旋转机构的中心位置；

控制装置控制垂直运动机构带动固定板移动，使摇臂做垂直直线运动，调整拍摄装置的起始高度；

控制装置控制旋转机构带动第一水平运动机构、第二水平运动机构和转盘面板旋转，使被拍摄物体做旋转运动；

控制装置控制倾斜运动机构带动摇臂相对固定板和倾斜运动机构转动，从而带动摇臂上的拍摄装置做0～90度的弧线运动；

拍摄装置在运动过程中，其镜头始终对准垂直于转盘装置圆心的中心线，对被拍摄物体进行拍摄，并将拍摄的图像传输给控制装置，由控制装置对图像进行处理。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的转盘装置设置了两个水平运动机构和旋转机构，以为旋转机构的中心作为转盘上的物体中心，将两个水平运动机构置于旋转机构上方，两个水平运动机的运动方向呈90度交叉，在两个水平运动机的带动下，将转盘上的物体移动到旋转机构的中心位置，以便在自动拍摄(一般会事先将拍摄装置的镜头对准旋转机构的中心位置)时所拍摄的图像中物体出现在中间位置，以展示被拍摄物体的最佳状态，达到很好的拍摄效果。

2、本发明的转盘装置中，两个水平运动机构均设置了水平直线导轨，水平直线导轨可以为一根，也可以为两根，在设置两个水平直线导轨时，可以使转盘更好地进行水平直线运动，使整个转盘装置更稳定。

3、本发明可以通过转盘装置自动调整被拍摄物体到拍摄装置对准的中心位置，并可使被拍摄物体进行旋转运动，以及通过摇臂装置自动调整弧线运动轨迹的起始高度，并可使拍摄装置进行弧线运动，将被拍摄物体的旋转运动和拍摄装置的弧线运动相配合，实现拍摄装置围绕被拍摄物体在半球面上进行相对运动，并实现自动拍摄和图像自动处理。

4、本发明的摇臂装置中，通过垂直运动机构带动固定板移动，以及通过倾斜运动机构带动摇臂倾斜移动，由于摇臂的一端设置了直线运动组件，可以使摇臂做垂直直线运动，调整拍摄装置的起始高度；通过倾斜运动机构带动摇臂倾斜移动，由于摇臂一端的直线运动组件与倾斜运动机构转动连接，摇臂两端之间靠近第一端的位置与固定板转动连接，因此摇臂可以相对固定板和倾斜运动机构转动，从而带动摇臂上的拍摄装置做0～90度的弧线运动。

5、本发明的摇臂装置中，垂直运动机构设置了垂直直线导轨，垂直直线导轨可以为一根，也可以为两根，在设置两个垂直直线导轨时，可以使固定板更好地进行垂直直线运动，使整个摇臂装置更稳定。

6、本发明还设置了机架，机架的上方设有工作台和底板，为了更好地实现被拍摄物体的旋转，将转盘装置设置在工作台上，为了使摇臂装置能够更稳定地工作，将摇臂装置设置在底板上；同时，机架的下方设有多个万向轮，方便用户对系统进行移动。

7、本发明的加工和安装工艺简单，节省成本，只需采用一台拍摄装置(相机或摄像头)即可实现半球面多角度智能拍摄，减少了用户的成本投入，同时可以通过增加或减少直线轨道长度的方式改变半球面的运动半径，满足拍摄不同产品需要的半径尺寸，以适应不同拍摄场景的需求。

附图说明

图1为本发明实施例1的半球面摄影系统正面结构图。

图2为本发明实施例1的半球面摄影系统立体结构图。

图3为本发明实施例1的半球面摄影系统结构框图。

图4为本发明实施例1的旋转机构、第一水平运动机构和第二水平运动机构在工作台上的结构图。

图5为本发明实施例1的转盘装置安装在工作台上时的示意图。

图6为本发明实施例1的摇臂装置和拍摄装置的一个角度立体结构图。

图7为本发明实施例1的摇臂装置和拍摄装置的另一角度立体结构图。

图8为本发明实施例1的控制装置结构框图。

图9为本发明实施例1的半球面摄影系统中拍摄装置运动在0度的状态示意图。

图10为本发明实施例1的半球面摄影系统中拍摄装置运动在45度的状态示意图。

图11为本发明实施例1的半球面摄影系统中拍摄装置运动在90度的状态示意图。

其中，1-拍摄装置，2-转盘装置，3-摇臂装置，4-控制装置，5-机架，6-转盘面板，7-第一水平运动机构，8-第二水平运动机构，9-旋转机构，10-第一支撑板，11-第一水平丝杆，12-第一水平直线导轨，13-第二水平直线导轨，14-第一水平滑块，15-第二水平滑块，16-第一水平电机，17-第二支撑板，18-第二水平丝杆，19-第三水平直线导轨，20-第四水平直线导轨，21-第三水平滑块，22-第四水平滑块，23-第二水平电机，24-圆形底盘，25-旋转电机，26-垂直运动机构，27-倾斜运动机构，28-固定板，29-摇臂，30-第一竖杆、31-第二竖杆，32,-横杆，33-斜杆，34-固定座，35-竖立板，36-垂直丝杆，37-第一垂直直线导轨，38-第二垂直直线导轨，39-第一垂直滑块，40-第二垂直滑块，41-垂直电机，42-倾斜直线导轨，43-倾斜滑块，44-倾斜电机，45-直线导轨，46-直线滑块，47-工作台，48-底板，49-支撑柱，50-横向支架，51-凹陷处，52-万向轮，53-计算机，54-运动控制器，55-电机驱动器。

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的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1～图3所示，本实施例提供了一种半球面摄影系统，该系统包括拍摄装置1、转盘装置2、摇臂装置3、控制装置4和机架5，所述拍摄装置1设置在摇臂装置3上，且镜头朝向垂直于转盘装置2圆心的中心线，所述控制装置4分别与拍摄装置1、转盘装置2和摇臂装置3连接，所述转盘装置2和摇臂装置3均设置在机架5上。

如图1～图5所示，所述转盘装置2包括从上到下依次设置的转盘面板6、第一水平运动机构7、第二水平运动机构8和旋转机构9，第一水平运动机构7和第二水平运动机构8的运动方向呈90度交叉，所述转盘面板6用于放置被拍摄物体。

所述第一水平运动机构7用于带动转盘面板6在水平方向做往返的直线运动，第一水平运动机构7所在坐标轴设为Y轴，作为本实施例的一个优选方案，该第一水平运动机构7包括第一支撑板10、第一水平丝杆11、第一水平直线导轨12、第二水平直线导轨13、第一水平滑块14、第二水平滑块15和第一水平电机16，所述第一水平丝杆11和第一水平电机16设置在第一支撑板10上表面的中间，第一水平直线导轨12和第二水平直线导轨13平行设置在第一支撑板10上表面的两侧，第一水平滑块14设置在第一水平直线导轨12上，第二水平滑块15设置在第二水平直线导轨13上，第一水平电机16通过联轴器与第一水平丝杆11连接，第一水平丝杆11上设有螺母和螺母座，所述转盘面板6设置在第一水平滑块14和第二水平滑块15上，由螺钉进行固定，并与第一水平丝杆11上的螺母座连接，第一水平电机16通过第一水平丝杆11带动转盘面板6移动，转盘面板6在第一水平滑块14和第二水平滑块15的作用下，沿第一水平直线导轨12和第二水平直线导轨13移动，第一水平滑块14和第二水平滑块15可以设置为一个、两个甚至更多，但为了保证稳定支撑转盘面板6和带动转盘面板6运动，同时又考虑到成本问题，第一水平滑块14和第二水平滑块15均设置为两个最合适。

所述第二水平运动机构8用于带动第一水平运动机构7上的第一支撑板10使转盘面板6在水平方向做往返的直线运动，第二水平运动机构8所在的坐标轴设为X轴，作为本实施例的一个优选方案，该第二水平运动机构8包括第二支撑板17、第二水平丝杆18、第三水平直线导轨19、第四水平直线导轨20、第三水平滑块21.、第四水平滑块22和第二水平电机23，第二水平丝杆18和第二水平电机23设置在第二支撑板16上表面的中间，第三水平直线导轨19和第四水平直线导轨20平行设置在第二支撑板16上表面的两侧，第三水平滑块21.设置在第三水平直线导轨19上，第四水平滑块22设置在第四水平直线导轨20上，第二水平电机23通过联轴器与第二水平丝杆18连接，第二水平丝杆18上设有螺母和螺母座，第一支撑板10设置在第三水平滑块21.和第四水平滑块22上，由螺钉进行固定，并与第二水平丝杆18上的螺母座连接，第二水平电机23通过第二水平丝杆18带动第一支撑板10移动，第一支撑板10在第三水平滑块21.和第四水平滑块22的作用下，使第一支撑板10沿第三水平直线导轨19和第四水平直线导轨20移动；同样地，第三水平滑块21.和第四水平滑块22可以设置为一个、两个甚至更多，但为了保证稳定支撑第一支撑板10和带动第一支撑板10运动，同时又考虑到成本问题，第三水平滑块21.和第四水平滑块22均设置为两个最合适。

所述第一水平直线导轨12、第二水平直线导轨13、第三水平直线导轨19和第四水平直线导轨20可以采用方形导轨和圆形导轨，本实施例采用圆形导轨，从图5中可以清楚看到。

所述第二支撑板16设置在旋转机构9上，所述旋转机构9用于依次带动第二支撑板16、第一支撑板10和转盘面板6做旋转运动，旋转机构9所在坐标轴设为Z轴，旋转机构9包括圆形底盘24和旋转电机25，所述旋转电机25安装在圆形底盘24的下方，并通过齿轮、减速机或同步皮带与圆形底盘24连接，带动圆形底盘24使第二支撑板16旋转，再带动第一支撑板10和转盘面板6旋转；旋转机构9的中心位置作为转盘装置的圆心，即作为拍摄装置1半球面运动的球心。

如图1～图3所示，所述摇臂装置3包括垂直运动机构26、倾斜运动机构27、固定板28和摇臂29，所述固定板28设置在垂直运动机构26上，所述摇臂29的第一端设有直线运动组件，该直线运动组件与倾斜运动机构27转动连接，摇臂29两端之间靠近第一端的位置与固定板28转动连接，所述倾斜运动机构27设置在固定板28上，所述拍摄装置1设置在摇臂29的与第一端相反的第二端上。

作为本实施例的一个优选方案，如图6和图7所示，所述摇臂29为弯折型结构，包括第一竖杆30、第二竖杆31和横杆32，所述第一竖杆30的末端通过横杆与第二竖杆31的前端连接；第一竖杆30为长竖杆，第一竖杆30的前端即为摇臂25的第一端，第一竖杆30的前端与倾斜运动机构23转动连接；第二竖杆为短竖杆，第二竖杆的末端即为摇臂25的第二端，拍摄装置1设置在第二竖杆的末端上；为了使摇臂29的结构更稳固，还可以包括斜杆33，所述斜杆33的两端分别与第一竖杆30、横杆32连接。

所述摇臂29两端之间靠近第一端的位置与固定板28转动连接，可以通过转动结构和固定座34实现，该转动结构可以为轴承或万向关节，该固定座34通过螺钉固定在固定板28上，摇臂29两端之间靠近第一端的位置与通过轴承或万向关节与固定座34连接。

所述垂直运动机构26用于带动固定板28移动，使摇臂29在垂直方向上做直线运动，以调整拍摄装置1拍摄的起始高度，垂直运动机构26所在的坐标轴设为A轴，作为本实施例的一个优选方案，垂直运动机构26包括竖立板35、垂直丝杆36、第一垂直直线导轨37、第二垂直直线导轨38、第一垂直滑块39、第二垂直滑块40和垂直电机41，垂直丝杆36和垂直电机41设置在竖立板27表面的中间，第一垂直直线导轨37、第二垂直直线导轨38平行设置在竖立板27表面的两侧，竖立板27表面可以为前表面，也可以为后表面，本实施例选择了设置在后表面，第一垂直滑块39设置在第一垂直直线导轨37上，第二垂直滑块40设置在第二垂直直线导轨38上，垂直电机41通过联轴器与垂直丝杆36连接，垂直丝杆36上设有螺母和螺母座，固定板28设置在第一垂直滑块39和第二垂直滑块40上，由螺钉进行固定，并与垂直丝杆36上的螺母座连接，垂直电机41通过垂直丝杆36带动固定板28移动，固定板28在第一垂直滑块39和第二垂直滑块40的作用下，沿第一垂直直线导轨37和第二垂直直线导轨38上下移动，第一垂直滑块39和第二垂直滑块40可以设置为一个、两个甚至更多，但为了保证稳定支撑固定板28和带动固定板28运动，同时又考虑到成本问题，第一垂直滑块39和第二垂直滑块40均设置为两个最合适。

所述第一垂直直线导轨37和第二垂直直线导轨38，可以采用方形导轨和圆形导轨，本实施例采用方形导轨，从图6和图7中可以清楚看到。

所述倾斜运动机构27用于带动摇臂29相对固定板28和倾斜运动机构27转动，倾斜运动机构27所在的坐标轴设为B轴，作为本实施例的一个优选方案，倾斜运动机构27包括倾斜直线导轨42、倾斜滑块43和倾斜电机44，倾斜滑块43设置在倾斜直线导轨42上，倾斜直线导轨42设置在固定板28上，并进行固定，倾斜直线导轨42的倾斜角度优选为45度，倾斜电机44设置在倾斜直线导轨33上，优选设置在倾斜直线导轨33的第一端上，并通过同步皮带与倾斜滑块43连接，所述直线运动组件包括直线导轨45和直线滑块46，所述直线滑块46设置在直线导轨45上，并与倾斜滑块43转动连接。

所述直线滑块46与倾斜滑块43转动连接，可以通过转动结构实现，该转动结构可以为轴承或万向关节，直线滑块46通过轴承或万向关节与倾斜滑块43连接。

如图1、图2和图6所示，所述机架5的上方设有工作台47和底板48，为了更好地实现被拍摄物体的旋转，将转盘装置2设置在工作台47上，其中转盘装置2的旋转机构9嵌入工作台47的台面，工作台47的下部设置四根支撑柱49，每两个相邻的支撑柱49之间设有一根横向支架50，在四根支撑柱49和四根横向支架50的作用下，能更好地支撑转盘装置2和转盘面板6上的被拍摄物体；为了使摇臂装置3能够更稳定地工作，将摇臂装置3设置在底板37上，其中竖立板35则直接固定在底板48上，底板48上还设置一个凹陷处41，在固定板28向下移动到限定位置时，倾斜直线导轨33的第一端伸入该凹陷处51；所述机架5的下方设有四个万向轮52，方便用户对整个系统进行移动。

如图8所示，所述控制装置4包括计算机53、运动控制器54和电机驱动器55，所述计算机53分别与拍摄装置1和运动控制器54连接，所述电机驱动器55分别与第一水平电机16、第二水平电机23、旋转电机25、垂直电机41和倾斜电机44连接。

在本实施例中，所述拍摄装置1为相机，其镜头始终对准旋转机构9的中心位置；所述计算机53通过数据线(如USB数据线)或无线信号(如WIFI信号)与拍摄装置1连接，且通过数据线(如USB数据线)与运动控制器54连接，所述第一水平电机16、第二水平电机23、旋转电机25、垂直电机41和倾斜电机44相同，都采用步进电机，相应地，电机驱动器55为步进电机驱动器。

本实施例还提供了一种半球面摄影方法，该方法基于上述系统实现，包括以下步骤：

S1、将拍摄装置1对准旋转机构9的中心位置，将所需的被拍摄物体放置在转盘6上，由于用户在放置被拍摄物体时，难以做到精准放置在旋转机构9的中心位置，因此需要对被拍摄物体的位置进行微调，此时运动控制器54控制电机驱动器55，驱动第一水平电机16和/或第二水平电机23转动，当只有第一水平电机16转动时，带动第一水平电机16和第二水平电机23移动，以带动转盘6使被拍摄物体沿Y轴方向做直线运动；当只有第二水平电机23转动时，带动第三水平滑块21.和第四水平滑块22移动，以带动转盘面板6使被拍摄物体沿X轴方向做直线运动；当第一水平电机16和第二水平电机23同时转动时，带动第一水平电机16、第二水平电机23、第三水平滑块21.和第四水平滑块22移动，以带动转盘面板6使被拍摄物体同时沿X轴和Y轴方向做直线运动；通过上述操作，被拍摄物体可以到达旋转机构9的中心位置，这样拍摄装置1拍摄出的所有图像中被拍摄物体都会出现在中间位置，以展示被拍摄物体的最佳状态，达到很好的拍摄效果；

S2、运动控制器54控制电机驱动器55，驱动垂直电机41转动，带动固定板28使摇臂29和倾斜运动机构27一起沿A轴方向做垂直直线运动(上下移动)，以调整拍摄装置1的起始高度，由于每个被拍摄物体的高度不一样，因此需要根据被拍摄物体的高度，调整拍摄装置1的起始高度，以拍摄出视角自然和不会变形的图像；

S3、运动控制器54控制电机驱动器55，驱动旋转电机25转动，带动第一水平运动机构7和第二水平运动机构8和转盘面板6，使被拍摄物体绕Z轴做旋转运动；

S4、运动控制器54控制电机驱动器55，驱动倾斜电机44转动，带动倾斜滑块43倾斜移动，摇臂29会相对固定座34和倾斜滑块43转动，此时直线滑块46也会沿直线导轨45移动，从而带动摇臂29上的拍摄装置1做0～90度的弧线运动，在0度时的状态如图9所示，在45度时的状态如图10所示，在90度时的状态如图11所示；

S5、拍摄装置1在运动过程中，其镜头始终对准旋转机构9的中心位置，对被拍摄物体进行拍摄，并将拍摄的图像传输给计算机53，由计算机53对图像进行处理。

实施例2：

本实施例的主要特点是：所述第一水平运动机构包括第一支撑板、第一水平丝杆、第一水平直线导轨、第一水平滑块和第一水平电机，所述第二水平运动机构包括第二支撑板、第二水平丝杆、第二水平直线导轨、第二水平滑块和第二水平电机，也就是说第一水平运动机构和第二水平运动机构都只有一个水平直线导轨，因此将第一水平直线导轨设置在第一支撑板上表面的中间，将第二水平直线导轨设置在第二支撑板上表面的中间，第一水平滑块设置在第一水平直线导轨上，第二水平滑块设置在第二水平直线导轨上，第一水平滑块和第二水平滑块均为两个，转盘面板设置在第一水平滑块上，第一支撑板设置在第二水平滑块上，为保证转盘面板和第一支撑板能够顺利运动，它们的尺寸可以进行适当调整。其余结构同实施例1。

实施例3：

本实施例的主要特点是：所述垂直运动机构包括竖立板、垂直丝杆、垂直直线导轨、垂直滑块和垂直电机，也就是说垂直运动机构只有一个垂直直线导轨，因此将垂直直线导轨设置在竖立板表面的中间，垂直滑块设置在垂直直线导轨上，固定板设置在垂直滑块上，为保证固定板能够顺利运动，其尺寸可以进行适当调整。其余结构同实施例1。

实施例4：

本实施例的主要特点是：所述第一水平电机16、第二水平电机23、旋转电机25、垂直电机41和倾斜电机44都采用伺服电机，相应地，电机驱动器55为伺服电机驱动器。其余结构同实施例1、2或3。

实施例5：

本实施例的主要特点是：所述第一水平运动机构7.、第二水平运动机构8和垂直运动机构26还可以采用直线运动模组或直线电机实现。其余同实施例1、2或3。

实施例6：

本实施例的主要特点是：所述拍摄装置1还可以为摄像头。其余结构同实施例1、2或3。

综上所述，本发明的转盘装置设置了两个水平运动机构和旋转机构，以为旋转机构的中心作为转盘上的物体中心，将两个水平运动机构置于旋转机构上方，两个水平运动机的运动方向呈90度交叉，在两个水平运动机的带动下，将转盘上的物体移动到旋转机构的中心位置，以便在自动拍摄(一般会事先将拍摄装置的镜头对准旋转机构的中心位置)时所拍摄的图像中物体出现在中间位置，以展示被拍摄物体的最佳状态，达到很好的拍摄效果；此外，本发明可以通过转盘装置自动调整被拍摄物体到拍摄装置对准的中心位置，并可使被拍摄物体进行旋转运动，以及通过摇臂装置自动调整弧线运动轨迹的起始高度，并可使拍摄装置进行弧线运动，将被拍摄物体的旋转运动和拍摄装置的弧线运动相配合，实现拍摄装置围绕被拍摄物体在半球面上进行相对运动，并实现自动拍摄和图像自动处理。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，其特征在于：包括拍摄装置、摇臂装置、控制装置以及转盘装置，所述拍摄装置设置在摇臂装置上，且镜头朝向垂直于转盘装置圆心的中心线，所述摇臂装置可带动拍摄装置做垂直直线运动和弧线运动，所述控制装置分别与拍摄装置、摇臂装置和转盘装置连接；

所述转盘装置包括从上到下依次设置的转盘面板、第一水平运动机构、第二水平运动机构和旋转机构，所述第一水平运动机构、第二水平运动机构和旋转机构分别与控制装置连接，所述第一水平运动机构和第二水平运动机构的运动方向呈90度交叉；

所述第一水平运动机构和第二水平运动机构均包括支撑板、水平丝杆、水平直线导轨、水平滑块和水平电机，所述水平丝杆、水平直线导轨和水平电机均设置在支撑板上表面，所述水平滑块设置在水平直线导轨上，所述水平电机通过联轴器与水平丝杆连接；所述转盘面板设置在第一水平运动机构的水平滑块上，并与第一水平运动机构的水平丝杆连接，所述第一水平运动机构的支撑板设置在第二水平运动机构的水平滑块上，并与第二水平运动机构的水平丝杆连接，所述第二水平运动机构的支撑板设置在旋转机构上；

所述旋转机构包括圆形底盘和旋转电机，所述旋转电机设置在圆形底盘的下方，并通过齿轮、减速机或同步皮带与圆形底盘连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，其特征在于：所述摇臂装置包括垂直运动机构、倾斜运动机构、固定板和摇臂，所述固定板设置在垂直运动机构上，所述摇臂的第一端设有直线运动组件，所述直线运动组件与倾斜运动机构转动连接，摇臂两端之间靠近第一端的位置与固定板转动连接，所述倾斜运动机构设置在固定板上，所述拍摄装置设置在摇臂的与第一端相反的第二端上。

3.根据权利要求2所述的一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，其特征在于：所述垂直运动机构包括竖立板、垂直丝杆、垂直直线导轨、垂直滑块和垂直电机，所述垂直丝杆、垂直直线导轨和垂直电机均设置在竖立板表面，所述垂直滑块设置在垂直直线导轨上，所述垂直电机通过联轴器与垂直丝杆连接，所述固定板设置在垂直滑块上，并与垂直丝杆连接。

4.根据权利要求2所述的一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，其特征在于：所述倾斜运动机构包括倾斜直线导轨、倾斜滑块和倾斜电机，所述倾斜滑块设置在倾斜直线导轨上，所述倾斜直线导轨设置在固定板上，所述倾斜电机设置在倾斜直线导轨上，并通过同步皮带与倾斜滑块连接；所述直线运动组件包括直线导轨和直线滑块，所述直线滑块设置在直线导轨上，并与倾斜滑块转动连接。

5.根据权利要求2所述的一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，其特征在于：所述固定板上设有固定座，所述摇臂两端之间靠近第一端的位置与固定座转动连接。

6.根据权利要求2所述的一种可调整球心与高度的半球面摄影系统，其特征在于：所述摇臂包括第一竖杆、第二竖杆和横杆，所述第一竖杆的末端通过横杆与第二竖杆的前端连接，第一竖杆的前端为摇臂的第一端，第一竖杆的前端与倾斜运动机构转动连接；第二竖杆的末端为摇臂的第二端，拍摄装置设置在第二竖杆的末端上。

7.一种基于权利要求2-6任一项所述系统的半球面摄影方法，其特征在于：所述方法包括：

当所需的被拍摄物体放置在转盘面板上后，控制装置控制第一水平运动机构和/或第二水平运动机构带动转盘面板移动，使被拍摄物体水平移动到旋转机构的中心位置；

控制装置控制垂直运动机构带动固定板移动，使摇臂做垂直直线运动，调整拍摄装置的起始高度；

控制装置控制旋转机构带动第一水平运动机构、第二水平运动机构和转盘面板旋转，使被拍摄物体做旋转运动；

控制装置控制倾斜运动机构带动摇臂相对固定板和倾斜运动机构转动，从而带动摇臂上的拍摄装置做0～90度的弧线运动；

拍摄装置在运动过程中，其镜头始终对准垂直于转盘装置圆心的中心线，对被拍摄物体进行拍摄，并将拍摄的图像传输给控制装置，由控制装置对图像进行处理。

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