CN108495048A - 基于云台控制的双摄像头图像采集设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于云台控制的双摄像头图像采集设备，搭载在可移动载体中采集图像，包括云台、图像采集单元及通信单元；云台调节图像采集单元的位置和/或方向；图像采集单元包括一个或多个相机模组，每个相机模组包括两个摄像头；每个相机模组适于在识别到采集指令后，采集其视野内图片/视频数据并通过通信单元进行传输；每个相机模组中的两个摄像头分别用于输出图片数据和视频数据，图片数据包括一或多组图片，视频数据包括一或多组视频帧序列；每个相机模组中包括的两个摄像头所采集的图片数据和视频数据具有时间对应关系。上述双摄像头图像采集设备，其通过将多组相机模组分布在不同方向，可以满足用户自主选择多角度观看。

Description

基于云台控制的双摄像头图像采集设备

技术领域

本发明涉及信息处理技术，尤其涉及一种基于云台控制的双摄像头图像采集设备。

背景技术

航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中对地球地貌、城市景观、人物等方面进行摄影摄像活动。目前，无人机航拍已经被广泛运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、电视栏目和艺术摄影等方面。

然而，无论是现有的无人机航拍技术，还是其他诸如车载拍摄技术等，现有的这些技术均只能以单一模式输出视频或者输出图片，且对应单一用户，无法满足多用户、多方面的需求，给使用者带来了不便。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明提供了一种基于云台控制的双摄像头图像采集设备，以至少解决现有诸如无人机航拍或车载拍摄等技术由于仅能以单一模式输出视频或者输出图片、对应单一用户而无法满足多用户、多方面需求的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于云台控制的双摄像头图像采集设备，适于搭载在可移动载体中采集图像，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备包括云台、与所述云台连接的图像采集单元以及通信单元；所述云台用于调节与其连接的图像采集单元的位置和/或方向；所述图像采集单元包括一个或多个相机模组，其中，每个相机模组包括两个摄像头；每个相机模组适于在识别到采集指令后，采集其视野内图片/视频数据并通过所述通信单元进行传输；其中，每个相机模组中的两个摄像头分别用于输出图片数据和视频数据，所述图片数据包括一组或多组图片，而所述视频数据包括一组或多组视频帧序列；每个相机模组中包括的两个摄像头所采集的图片数据和视频数据具有时间对应关系。

进一步地，所述云台为多自由度云台，适于控制与其连接的图像采集单元进行多方向调节。

进一步地，所述云台能够控制与其连接的图像采集单元进行如下任一种或多种运动：水平旋转运动、垂直俯仰运动以及绕该图像采集单元的光轴旋转运动。

进一步地，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备还包括伸缩装置，所述伸缩装置适于带动对应的图像采集单元随该伸缩装置的伸缩而运动。

进一步地，所述伸缩装置设于对应的云台上，且对应的图像采集单元设于所述伸缩装置上。

进一步地，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备还包括安装底座，所述伸缩装置设于所述安装底座上，所述伸缩装置上设有对应的云台以及与云台连接的图像采集单元。

进一步地，所述伸缩装置的数量为一个或多个。

进一步地，单个相机模组中的两个摄像头通过两个独立的伸缩装置来分别实现该相机模组中两个摄像头各自的位置调节。

进一步地，所述云台包括云台控制模块和驱动模块；所述云台控制模块适于接收来自外部控制器的控制指令，并向所述驱动模块发出指令，使所述驱动模块向对应的电机发出控制信号和驱动脉冲信号，以控制改变所述云台各转动轴的运动姿态。

进一步地，所述驱动模块还包括限位开关，以通过所述限位开关控制对应云台的转动范围。

进一步地，每个相机模组的摄像头为广角摄像头。

进一步地，每个相机模组包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头用于采集视频数据，而所述第二摄像头用于采集图片数据；其中，所述第一摄像头采集的视频数据以n帧为一个帧序列，并按照播放时间顺序划分为多个帧序列，用Ir表示该多个帧序列中的第r个帧序列，用Ir1、Ir2、……、Irn表示所述第r个视频帧序列中的n帧图像；其中，所述第一摄像头采集的所述第r个视频帧序列中的n帧图像是与其所在相机模组中的第二摄像头在同时刻采集的图片数据Dr相对应的。

进一步地，每个相机模组中两个摄像头的排列方式包括：水平排列或垂直排列。

进一步地，所述通信单元包括一个或多个无线图传模块。

进一步地，每个相机模组21中的两个摄像头通过同一个图传模块进行数据传输。

进一步地，每个相机模组21中的两个摄像头通过分别不同的图传模块传输图片数据和视频数据。

进一步地，所述云台的数量为一个或多个。

进一步地，单个云台用于控制对应的单个相机模组中的两个摄像头进行同步调节。

进一步地，单云台控制的单个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正前方。

进一步地，单个云台用于控制所述一个或多个相机模组中至少两个相机模组的摄像头进行同步调节。

进一步地，在单个云台所控制的至少两个相机模组中，其中一个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正前方，另一个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正后方。

进一步地，单个云台用于控制所述一个或多个相机模组中至少四个相机模组的摄像头进行同步调节，在该至少四个相机模组中：第一组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正前方，第二组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正后方，该第一组相机模组和第二组相机模组相连作为前后相机模组；以及第三组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正左方，第四组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正右方，该第三组相机模组和第四组相机模组相连作为左右相机模组。

进一步地，单个相机模组对应两个云台，且单个相机模组中的两个摄像头通过两个云台进行异步调节。

进一步地，每个相机模组分别设有对应的传感器组，其中，每个传感器组包括适于实时获取对应相机模组的位置的位置传感器以及适于实时获取对应相机模组的姿态的姿态传感器；所述服务器端接收来自用户的兴趣目标指令，以根据该兴趣点指令在多个预设兴趣目标位置之中选择其一来作为当前观景目标位置，根据当前观景目标位置与目标相机模组的实时位置之间的连线对所述目标相机模组对应的云台进行调节，以使得所述目标相机模组中各摄像头光轴主方向与所述连线方向相一致；其中，所述多个预设兴趣目标位置包括预先设置在预定区域内的多个已知位置点。

进一步地，当所述双摄像头图像采集设备包括一个相机模组时，该相机模组作为所述目标相机模组；当所述双摄像头图像采集设备包括多个相机模组时，所述目标相机模组为所述多个相机模组中距离所述当前观景目标位置最近的相机模组。

进一步地，每个相机模组分别设有对应的传感器组，其中，每个传感器组包括适于实时获取对应相机模组中各摄像头的位置的多个位置传感器以及适于实时获取对应相机模组中各摄像头的姿态的多个姿态传感器；所述服务器端接收来自用户的兴趣目标指令，以根据该兴趣点指令在多个预设兴趣目标位置之中选择其一来作为当前观景目标位置，根据当前观景目标位置与目标相机模组各摄像头的实时位置之间的连线对所述目标相机模组对应的云台进行调节，以使得所述目标相机模组中各摄像头光轴主方向与所述连线方向一致；其中，所述多个预设兴趣目标位置包括预先设置在预定区域内的多个已知位置点。

进一步地，当所述双摄像头图像采集设备包括一个相机模组时，该相机模组作为所述目标相机模组；当所述双摄像头图像采集设备包括多个相机模组时，所述目标相机模组为所述多个相机模组的各摄像头中距离所述当前观景目标位置最近的摄像头所属的相机模组。

进一步地，单个相机模组中的两个摄像头分别通过两个云台实时根据所述连线方向进行姿态同步调节或姿态异步调节。

本发明的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，设有一个或多个相机模组，通过每个相机模组中的两个摄像头分别输出具有时间对应关系的图片数据和视频数据，其不同于现有航拍中的单一输出模式(输出视频或者输出图片)，这种形式在观看直播的同时不能即时下载图片；也不同于现有技术中在视频流中截图，这种形式视频和图片的分辨率一样，若想要获得高分辨率的图片则需要拍摄高分辨率(例如4K)视频，这对直播过程中的带宽要求较严格；而本发明通过设置在时间上对应的两个摄像头的双数据流输出模式，满足用户在观看较低分辨率(例如1080P)直播视频时实时获取高分辨率(例如4K)图片的需求。

上述基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其通过将多组相机模组分布在不同方向，可以满足用户自主选择多角度观看；在一定带宽的条件下，双摄像头的设置可以使用户在观看视频时即时拍照以获得同一时刻的高清图片，其不同于现有的双摄像头模式，本申请中每组相机模组中的两个摄像头在同一时刻采集同一视角、同一焦距图像后，经过内部处理同时输出不同形式的数据，以满足用户观看视频时即时拍照的需求。

此外，本发明还可以通过允许用户设定兴趣目标的方式，使用户在观看直播视频时对关注的兴趣目标进行实时切换，给用户提供舒适的观景效果。

通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1是示意性地示出本发明的基于云台控制的双摄像头图像采集设备的一个示例的结构图；

图2A～图2C是示出图1中的相机模组的几种可能示例结构的示意图；

图3是示出单个云台控制单个相机模组的示例结构的示意图；

图4是示出两个云台分别控制单个相机模组中的两个摄像头的示例结构的示意图。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明的实施例提供了一种基于云台控制的双摄像头图像采集设备，适于搭载在可移动载体中采集图像，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备包括云台、与所述云台连接的图像采集单元以及通信单元；所述云台用于调节与其连接的图像采集单元的位置和/或方向；所述图像采集单元包括一个或多个相机模组，其中，每个相机模组包括两个摄像头；每个相机模组适于在识别到采集指令后，采集其视野内图片/视频数据并通过所述通信单元进行传输；其中，每个相机模组中的两个摄像头分别用于输出图片数据和视频数据，所述图片数据包括一组或多组图片，而所述视频数据包括一组或多组视频帧序列；每个相机模组中包括的两个摄像头所采集的图片数据和视频数据具有时间对应关系。

图1给出了本发明的基于云台控制的双摄像头图像采集设备的一个示例的结构图。上述基于云台控制的双摄像头图像采集设备适于搭载在可移动载体中采集图像，可移动承载设备例如可以是但不限于以下任一种：无人机、移动机械手臂、缆车、观光车、火车、飞机或船舶等。

如图1所示，在该示例中，基于云台控制的双摄像头图像采集设备包括云台1、与云台连接的图像采集单元2以及通信单元3。

云台1用于调节与其连接的图像采集单元2的位置和/或方向。其中，云台1的数量可以为一个或多个。

图像采集单元2包括一个或多个相机模组21，其中，每个相机模组21包括两个摄像头。

其中，每个相机模组21中的两个摄像头分别用于输出图片数据和视频数据。图片数据包括一组或多组图片，而视频数据包括一组或多组视频帧序列。也就是说，在单个相机模组21中，其中一个摄像头用于输出图片数据，而另一个摄像头用于输出视频数据。

每个相机模组21中包括的两个摄像头所采集的图片数据和视频数据具有时间对应关系。每个相机模组21中的两个摄像头同时接收采集指令，分别采集图片数据和视频数据，对应关系如下：视频数据以n帧为一个帧序列，将视频流按照播放时间顺序划分为若干个帧序列，用Ir表示第r个帧序列，Ir1，Ir2，……Irn表示第r个视频帧序列中的n帧图像；在同一个相机模组21中同一时刻所采集的图片数据可以用Dr表示，Dr1，Dr2，……Drn表示第r个视频帧序列中的n帧图像所对应的图片数据。

举例来说，每个相机模组21例如包括第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头用于采集视频数据，而第二摄像头用于采集图片数据。其中，第一摄像头采集的视频数据以n帧为一个帧序列，并按照播放时间顺序划分为多个帧序列，用Ir表示该多个帧序列中的第r个帧序列，用Ir1、Ir2、……、Irn表示第r个视频帧序列中的n帧图像。这样，第一摄像头采集的第r个视频帧序列中的n帧图像是与其所在相机模组21中的第二摄像头在同时刻采集的图片数据Dr相对应的。

应当说明的是，第一摄像头与第二摄像头之间的同时刻是指，第二摄像头采集图片数据Dr时的时刻t2在第一摄像头采集帧序列Ir期间内或最接近，例如，第一摄像头采集帧序列Ir对应的时间段是从t0到t1期间，而第二摄像头采集与帧序列Ir对应图片数据Dr的时刻为t2，则t2属于t0-t1区间内，或者，t2是第二摄像头采集图片数据的所有采集时间中距离t0-t1区间最近的那个时间。

根据本发明的实施例，同一个相机模组21中的两个摄像头在同时刻对应的采集视角例如可以大致相同。其中，同一个相机模组21中的两个摄像头在同时刻对应的采集视角大致相同，即该两个摄像头同时刻的采集视角基本相同，比如可以是完全一致，也可以二者的相对夹角在预定范围内(如二者相对夹角小于5度或8度等)。这样，同一个相机模组21输出的图片数据和视频数据的采集视角基本相同。

根据本发明的实施例，每个相机模组21的摄像头可以为广角摄像头。其中，每个相机模组21中的摄像头可以是可变焦摄像头，或者不可变焦摄像头。

当相机模组21的两个摄像头均为可变焦摄像头时，该两个可变焦摄像头例如能够同步变焦，且相对夹角满足两个摄像头同时刻采集的图片视角接近一致。其中，相对夹角例如可以通过手动/自动调节。

根据本发明的实施例，单个相机模组21中的两个摄像头的排列方式例如包含但不限于水平或垂直排列。其中，图2A～2C分别给出了几种可能的排列方式，如图2A所示，单个相机模组21中的两个摄像头呈垂直排列；如图2B所示，单个相机模组21中的两个摄像头呈水平排列；如图2C所示，单个相机模组21中的两个摄像头呈倾斜方向排列(非水平、非垂直)。应当理解的是，在本发明的其他实施例中，单个相机模组21中的两个摄像头也可以按照其他方式排列，而不限于图2A～2C所举方式。

根据本发明的实施例，每个相机模组例如可以分别设有对应的传感器组，其中，每个传感器组包括适于实时获取对应相机模组的位置的位置传感器以及适于实时获取对应相机模组的姿态的姿态传感器；服务器端接收来自用户的兴趣目标指令，以根据该兴趣点指令在多个预设兴趣目标位置之中选择其一来作为当前观景目标位置，根据当前观景目标位置与目标相机模组的实时位置之间的连线对目标相机模组对应的云台进行调节，以使得目标相机模组中各摄像头光轴主方向与上述连线方向相一致，由此使得当前观景目标位置位于上述目标相机模组各摄像头的拍摄中心。在该示例中，可以将同一个相机模组中两个摄像头的位置、姿态看作相同，由此采用同一个位置传感器来获取同一个相机模组中两个摄像头的位置，以及采用同一个姿态传感器来获取同一个相机模组中两个摄像头的姿态。其中，多个预设兴趣目标位置包括预先设置在预定区域内的多个已知位置点。当图像采集设备包括一个相机模组时，该相机模组作为目标相机模组；当图像采集设备包括多个相机模组时，目标相机模组例如为多个相机模组中距离当前观景目标位置最近的相机模组。

根据本发明的实施例，每个相机模组例如可以分别设有对应的传感器组，其中，每个传感器组包括适于实时获取对应相机模组中各摄像头的位置的多个位置传感器以及适于实时获取对应相机模组中各摄像头的姿态的多个姿态传感器；服务器端接收来自用户的兴趣目标指令，以根据该兴趣点指令在多个预设兴趣目标位置之中选择其一来作为当前观景目标位置，根据当前观景目标位置与目标相机模组各摄像头的实时位置之间的连线对目标相机模组对应的云台进行调节，以使得目标相机模组中各摄像头光轴主方向与上述连线方向一致。其中，多个预设兴趣目标位置包括预先设置在预定区域内的多个已知位置点。当图像采集设备包括一个相机模组时，该相机模组作为目标相机模组；当图像采集设备包括多个相机模组时，目标相机模组为多个相机模组的各摄像头中距离当前观景目标位置最近的摄像头所属的相机模组。在该示例中，单个相机模组中的两个摄像头可以分别通过两个云台实时根据各自对应的连线方向进行姿态同步调节或姿态异步调节。也就是说，在同一个相机模组中，两个摄像头各自与当前观景目标位置之间的连线方向是不同的，则可以对这两个摄像头各自对应的云台分别进行调节(不同步)，使得两个摄像头均能够使得当前观景目标位置位于各自的拍摄中心

例如，无人机(作为可移动承载设备的示例，下面描述的无人机也可以是其他类型的可移动承载设备)在图像采集过程中不断地移动，在对焦点改变的情况下，为使两个摄像头拍摄出来的两幅图像重合度高，则需要时刻调整两个摄像头的姿态，无人机的飞行轨迹为预先设定的，例如飞行轨迹是直线或圆，兴趣目标的设定例如为景点中沿直线或圆内外不同位置的某个自然或人工建筑物，可根据不同的景点设置不同的飞行轨迹及兴趣目标；且兴趣目标的地理位置已由景点工作人员预先获取。

这样，通过允许用户设定兴趣目标的方式，使用户在观看直播视频时对关注的兴趣目标进行实时切换，因为无人机在移动，而兴趣目标不动，需要实时获取无人机上单个相机模组中两个摄像头的位置和姿态数据(每个摄像头上均需放置位置和姿态传感器)，根据摄像头和兴趣目标(已知地理位置)两者之间的连线确定摄像机光轴主方向，则单个相机模组中的两个摄像头分别通过两个云台实时根据以上连线数据进行姿态同步调节，使得兴趣目标始终处于图像中心。例如，飞行初始时刻第一兴趣目标和摄像头(两个摄像头单独计算)的连线距离小于等于D(D为设定距离)，则摄像头(两个摄像头单独计算)对焦对象即为第一兴趣目标，当无人机飞行一段时间后，第一兴趣目标和摄像头(两个摄像头单独计算)的连线距离大于D，而第二兴趣目标和摄像头(两个摄像头单独计算)的连线距离小于等于D，则摄像头(两个摄像头单独计算)自动将对焦对象改为第二兴趣目标，若此时用户仍然选择第一兴趣目标为主要观看目标，则只需要点击第一兴趣目标标识，则云台仍然控制图像采集设备转向第一兴趣目标。

例如，可以将同一个相机模组21中的两个摄像头的中心距设置的尽量小(如小于预设距离值，预设距离值例如3cm或其他值)，且相机模组通过同一控制模块使两个摄像头对焦点一致。例如两个摄像头均以所拍摄画面中心为对焦点，则相机模组中的微调控制模块根据对焦点的变化，控制微调驱动模块同时调整两个摄像头的对焦透镜组进行位置调节，微调控制模块例如可以是DSP芯片，微调驱动模块例如可以包括步进电机及其驱动电路。

这样，每个相机模组21在识别到采集指令后，采集其视野内图片/视频数据并通过通信单元3进行传输。

根据本发明的实施例，云台1例如为多自由度云台，适于控制与其连接的图像采集单元进行多方向调节。

根据本发明的实施例，云台1能够控制与其连接的图像采集单元进行如下任一种或多种运动：水平旋转运动、垂直俯仰运动以及绕该图像采集单元的光轴旋转运动。云台1例如可以集成电机驱动、伺服控制等功能，可根据指令调节与云台1连接的图像采集单元2进行多方向运动，例如为三自由度云台，则可以根据指令调节图像采集单元2进行上述的水平旋转运动、垂直俯仰运动以及绕摄像机光轴旋转运动。

根据本发明的实施例，基于云台控制的双摄像头图像采集设备还可以包括伸缩装置，伸缩装置适于带动对应的图像采集单元随该伸缩装置的伸缩而运动。

例如，伸缩装置可以设于对应的云台1上，且对应的图像采集单元2设于伸缩装置上，在这种情况下，伸缩装置的数量可以是一个或多个。比如，单个云台1上通过设置一个伸缩装置来连接对应的图像采集单元2，以实现对图像采集单元2位置的调节。又如，可以在单个云台1上设置两个或更多个伸缩装置，每个伸缩装置可以分别连接诸如一个或多个相机模组21等。

根据本发明的实施例，基于云台控制的双摄像头图像采集设备还可以包括安装底座，可以将伸缩装置设于安装底座上，在这种情况下，伸缩装置的数量可以是一个或多个，单个伸缩装置上设有对应的云台以及与云台连接的图像采集单元等。这样，通过每个伸缩装置的伸缩运动，可以控制其上连接的云台和图像采集单元的位置改变。

例如，在单个相机模组21中，该相机模组中的两个摄像头可以通过两个独立的伸缩装置来分别实现该相机模组21中两个摄像头各自的位置调节。

根据本发明的实施例，云台1例如包括云台控制模块和驱动模块；云台控制模块适于接收来自外部控制器的控制指令，并向驱动模块发出指令，使驱动模块向对应的电机发出控制信号和驱动脉冲信号，以控制改变云台各转动轴的运动姿态。

其中，驱动模块还可以包括限位开关，以通过限位开关控制对应云台的转动范围。

此外，通信单元3可以包括一个或多个无线图传模块。

例如，每个相机模组21中的两个摄像头通过同一个图传模块进行数据传输。在这种情况下，当图像采集单元包括多个相机模组21时，多个相机模组21可以通过仅一个图传模块进行数据传输，也可以通过多个图传模块来分别传输该多个相机模组各自的数据。

又如，对于单个相机模组21，其中的两个摄像头也可以通过不同的图传模块传输图片数据和视频数据。比如，为满足图像数据快速传输，每个相机模组21中的两个摄像头可以分别通过一个图传模块传输图片数据和视频数据，即，两个摄像头通过两个图传模块分别传输图片数据和视频数据，使得图片数据和视频数据分别传输。

根据本发明的实施例，单个云台1例如可以控制对应的单个相机模组21中的两个摄像头进行同步调节，而云台1的总数量可以是一个或多个，如图3所示。其中，单个云台1控制的单个相机模组21中的两个摄像头的镜头的初始朝向可以是可移动承载体飞行或者行驶的正前方。

例如，基于云台控制的双摄像头图像采集设备仅设有一个云台1和一个相机模组21，该云台1能够控制该相机模组21中的两个摄像头进行同步调节，上述相机模组21镜头例如可以朝向可移动承载设备飞行或者行驶的正前方。

又如，基于云台控制的双摄像头图像采集设备上设有多个云台1和多个相机模组21，云台1和相机模组21一一对应，每个云台1分别控制一个相机模组21中的两个摄像头进行同步调节，但多个相机模组21之间的调节不必同步。

根据本发明的实施例，单个云台1也可以控制一个或多个相机模组21中至少两个相机模组21的摄像头进行同步调节。

例如，基于云台控制的双摄像头图像采集设备上设有一个云台1和多个相机模组21，该云台1能够控制该多个相机模组21中的所有摄像头进行同步调节。

又如，基于云台控制的双摄像头图像采集设备上设有一个云台1和多个相机模组21，该云台1能够控制该多个相机模组21中的部分摄像头进行同步调节。

再如，基于云台控制的双摄像头图像采集设备上设有多个云台1和多个相机模组21，单个云台1可以控制多个相机模组21中的至少两个相机模组21中的摄像头进行同步调节。比如，假设有2个云台和5个相机模组21，第一个云台控制其中3个相机模组21的6个摄像头进行同步调节，而第二个云台控制另外2个相机模组21的4个摄像头进行同步调节。

作为单云台控制多组相机模组21的示例，以两组为例，则一组相机模组21镜头初始朝向可移动承载设备飞行或者行驶的正前方，另一组相机模组21镜头初始朝向可移动承载设备飞行或者行驶的正后方，则云台控制两组相机模组21同步运动，例如两组相机模组21用机械轴相连且保持相对静止，则云台控制其中一个相机模组21运动的同时，另一个相机模组21也会同轴运动，此时可观看视角为相对可移动载体的正前方和正后方。

例如，当云台接收向左转动的指令时，则正前方的相机模组21实时向左转动，而正后方的相机模组21向右转动；又例如，两组相机模组21之间并不用机械轴相连，而是云台控制模块向驱动模块发出同一转动指令，例如向上转动，则驱动模块向对应的两组俯仰电机发出控制信号和驱动脉冲信号，使两组相机模组21同时向上转动。

作为单云台控制多组相机模组21的示例，为获得更多方向的视角，也可以采用单个云台1控制一个或多个相机模组21中至少四个相机模组21的摄像头进行同步调节，假设该至少四个相机模组21包括第一组至第四组相机模组。其中，第一组相机模组镜头初始朝向可移动载体飞行或者行驶的正前方，第二组相机模组镜头初始朝向可移动载体飞行或者行驶的正后方，该第一组相机模组和第二组相机模组相连作为前后相机模组；第三组相机模组镜头初始朝向可移动载体飞行或者行驶的正左方，第四组相机模组镜头初始朝向可移动载体飞行或者行驶的正右方，该第三组相机模组和第四组相机模组相连作为左右相机模组。这样，单个云台1可以控制上述前后相机模组和上述左右相机模组进行同步运动。

以单云台控制四组相机模组21为例，其中，第一组相机模组和第二组相机模组可采用机械轴相连作为A组相机(即前后相机模组)，第三组相机模组和第四组相机模组可采用机械轴相连作为B组相机(即左右相机模组)，则云台控制A组相机和B组相机同步运动，例如A组相机机械轴中间部位和B组相机机械轴中间部位之间用另一机械轴相连且保持相对静止，A组相机和B组相机呈不在一个平面内的十字交叉状，则云台控制其中一个相机模组21运动的同时，另外三个相机模组21也会同轴运动。

例如，当云台接收向左转动的指令时，则正前方的相机模组21实时向左转动，而另外三个相机模组21也会向左转动；又例如，每组相机模组21之间并不用机械轴相连，而是云台控制模块向驱动模块发出同一转动指令，例如向上转动，则驱动模块向对应的四组俯仰电机发出控制信号和驱动脉冲信号，使四组相机模组21同时向上转动。

此外，根据本发明的实施例，基于云台控制的双摄像头图像采集设备可以设有多个云台，单个相机模组21可以对应两个云台，也就是说，单个相机模组21中的两个摄像头可以通过两个不同的云台进行异步调节，如图4所示，该异步调节例如是非同步的微调，如0-15度范围内的调节，或者其他预设的范围。

此外，可选地，对于单个相机模组21而言，除了分别用于控制两个摄像头的两个云台之外，还可以采用另外一个云台来控制这两个摄像头的同步调节。

举例来说，假设某相机模组21对应3个云台，即云台A、云台B和云台C，相机模组21包括第一摄像头和第二摄像头，其中，云台A用于对第一摄像头进行微调(假设各自由度方向调节范围为0-10度)，云台B用于对第二摄像头进行微调(假设各自由度方向调节范围为0-10度)，而云台C用于对第一和第二摄像头进行同步调节(假设各自由度方向调节范围为0-360度)。假设在t1时刻，两个摄像头方向朝向可移动承载设备(如无人机)的正前方，假设此时拍摄目标与可移动承载设备之间距离1000米，两个摄像头的朝向基本一致(均朝向该拍摄目标)；在t2时刻，假设可移动承载设备距离拍摄目标500米，仍然较远，并假设此时可移动承载设备的朝向相比t1时刻向右旋转了30度，此时，可以通过云台C来对第一和第二摄像头进行整体的同步调节，即使得第一和第二摄像头同步地向左旋转30度或其他度数(目标可能有微小移动)；在t3时刻，假设可移动承载设备距离拍摄目标2米，距离非常近，此时第一摄像头、第二摄像头、拍摄目标三者的位置类似三角形的三个顶点位置，由此可知，第一摄像头与第二摄像头分别朝向拍摄目标的方向是不同的，因此需要分别对二者方向进行非同步调节(微调)，而不是同步调节，这样，可以通过云台A对第一摄像头的方向进行微调(比如向右微调5度)，通过云台B对第二摄像头的方向进行微调(比如向左微调5度)，使得二者的采集方向都能够对准拍摄目标。此外，针对单个相机模组21，还可以通过两个独立的伸缩装置来分别实现该相机模组21中两个摄像头各自的位置调节。

这样，可以通过外部的服务器对上述图片数据和/或视频数据进行即时、对应的处理并存储，例如，将视频数据(多组视频帧序列)进行编码压缩成例如H.264格式的直播视频流，将压缩的直播视频流进行格式封装并存储(例如存储为FLV格式)，同时通过视频传输协议(例如RTSP)进行推流并进行分发，其中，在编码过程中建立直播视频流和原始视频数据的对应关系；FLV格式视频文件作为点播视频源存储在服务器端，并确定唯一标识。此外，上述视频流压缩处理例如也可以在相机模组端处理。

当接收到来自用户端的请求指令时，将与该请求指令相匹配的图片/视频数据发送给发出该请求指令的用户端。其中，上述来自用户端的请求指令可以是来自一个用户端的一个请求指令，也可以是来自一个用户端的多个请求指令，或者可以是来自多个用户端的多个请求指令。其中，请求指令可以包括请求视频传输指令和/或拍照指令。

根据本发明的实施例，当请求指令包括请求视频传输指令时，例如可以通过如下方式发送与该请求视频传输指令相匹配的视频数据：判断用户的指令(即请求指令)是拉流请求还是点播视频请求，若为拉流请求，则将拉流地址(URL)发送至对应的用户端；若为点播视频请求，则将已存储的与请求指令中所携带的标识相符合的视频的虚拟路径地址(URL)发送至对应的用户端；

根据本发明的实施例，当请求指令包括拍照指令时，例如可以通过如下方式获取与该拍照指令相匹配的图片数据：根据多组图片和视频流的对应关系，以及该拍照指令中所携带的发送时间，在(例如从服务器端30的存储模块中)存储的图片数据中选择对应该发送时间的图片数据，并保存在发出该拍照指令的用户账号下，以响应用户之后的下载。

当图像采集单元2包括多个相机模组21时，例如可以在该多个相机模组21之中确定与该请求指令相匹配的图片/视频数据所属的相机模组21，作为目标相机模组21，以选择该目标相机模组21所采集的图片/视频数据作为与用户端的请求指令相匹配的图片/视频数据。也就是说，在图像采集单元2包括多个相机模组21下，在获取与用户端请求指令相匹配的图片/视频数据之前，还要先判断与请求指令相匹配的图片/视频数据所属的相机模组21，进而选择获取对应的相机模组21所采集的图片/视频数据。

其中，例如可以按照如下方式来判断与请求指令相匹配的图片/视频数据所属的相机模组21：获取请求指令中的传输参数，该传输参数包括待传输的视频帧参数(如哪一帧或哪些帧的序号，或者相机模组的序号等)，根据该传输参数确定与之对应的那个相机模组。

这样，用户端不仅能观看直播/点播视频，在观看直播/点播视频过程中拍照获取高清图片，还可以在观看直播时发出操控指令对云台进行控制。实时控制云台的用户可以按照自己意愿观看不同视角的景色以及拍摄高清图片。

此外，当一个用户端控制云台改变观看视角时，其他用户端例如能够共享该视角。这样，在一个用户控制云台改变观看视角的同时，其他用户可以共享该视角，从而观看视频或者拍照。

综上，本申请提供了以下方案：

方案1.一种基于云台控制的双摄像头图像采集设备，适于搭载在可移动载体中采集图像，其特征在于，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备包括云台、与所述云台连接的图像采集单元以及通信单元；

所述云台用于调节与其连接的图像采集单元的位置和/或方向；

所述图像采集单元包括一个或多个相机模组，其中，每个相机模组包括两个摄像头；每个相机模组适于在识别到采集指令后，采集其视野内图片/视频数据并通过所述通信单元进行传输；

其中，每个相机模组中的两个摄像头分别用于输出图片数据和视频数据，所述图片数据包括一组或多组图片，而所述视频数据包括一组或多组视频帧序列；每个相机模组中包括的两个摄像头所采集的图片数据和视频数据具有时间对应关系。

方案2.根据方案1所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述云台为多自由度云台，适于控制与其连接的图像采集单元进行多方向调节。

方案3.根据方案1或2所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述云台能够控制与其连接的图像采集单元进行如下任一种或多种运动：

水平旋转运动、垂直俯仰运动以及绕该图像采集单元的光轴旋转运动。

方案4.根据方案1-3中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备还包括伸缩装置，所述伸缩装置适于带动对应的图像采集单元随该伸缩装置的伸缩而运动。

方案5.根据方案4所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述伸缩装置设于对应的云台上，且对应的图像采集单元设于所述伸缩装置上。

方案6.根据方案4所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述基于云台控制的双摄像头图像采集设备还包括安装底座，所述伸缩装置设于所述安装底座上，所述伸缩装置上设有对应的云台以及与云台连接的图像采集单元。

方案7.根据方案4-6中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述伸缩装置的数量为一个或多个。

方案8.根据方案7所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个相机模组中的两个摄像头通过两个独立的伸缩装置来分别实现该相机模组中两个摄像头各自的位置调节。

方案9.根据方案1-8中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述云台包括云台控制模块和驱动模块；

所述云台控制模块适于接收来自外部控制器的控制指令，并向所述驱动模块发出指令，使所述驱动模块向对应的电机发出控制信号和驱动脉冲信号，以控制改变所述云台各转动轴的运动姿态。

方案10.根据方案9所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述驱动模块还包括限位开关，以通过所述限位开关控制对应云台的转动范围。

方案11.根据方案1-10中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，每个相机模组的摄像头为广角摄像头。

方案12.根据方案1-11中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，每个相机模组包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头用于采集视频数据，而所述第二摄像头用于采集图片数据；

其中，所述第一摄像头采集的视频数据以n帧为一个帧序列，并按照播放时间顺序划分为多个帧序列，用Ir表示该多个帧序列中的第r个帧序列，用Ir1、Ir2、……、Irn表示所述第r个视频帧序列中的n帧图像；

其中，所述第一摄像头采集的所述第r个视频帧序列中的n帧图像是与其所在相机模组中的第二摄像头在同时刻采集的图片数据Dr相对应的。

方案13.根据方案1-12中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，每个相机模组中两个摄像头的排列方式包括：

水平排列或垂直排列。

方案14.根据方案1-13中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述通信单元包括一个或多个无线图传模块。

方案15.根据方案14所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，每个相机模组21中的两个摄像头通过同一个图传模块进行数据传输。

方案16.根据方案14所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，每个相机模组21中的两个摄像头通过分别不同的图传模块传输图片数据和视频数据。

方案17.根据方案1-16中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述云台的数量为一个或多个。

方案18.根据方案17所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个云台用于控制对应的单个相机模组中的两个摄像头进行同步调节。

方案19.根据方案18所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单云台控制的单个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正前方。

方案20.根据方案17所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个云台用于控制所述一个或多个相机模组中至少两个相机模组的摄像头进行同步调节。

方案21.根据方案20所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，在单个云台所控制的至少两个相机模组中，其中一个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正前方，另一个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正后方。

方案22.根据方案20所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个云台用于控制所述一个或多个相机模组中至少四个相机模组的摄像头进行同步调节，在该至少四个相机模组中：

第一组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正前方，第二组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正后方，该第一组相机模组和第二组相机模组相连作为前后相机模组；以及

第三组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正左方，第四组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正右方，该第三组相机模组和第四组相机模组相连作为左右相机模组。

方案23.根据方案1-22中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个相机模组对应两个云台，且单个相机模组中的两个摄像头通过两个云台进行异步调节。

方案24.根据方案1-23中任一项所述的可即时获取高清照片的直播系统，其特征在于，

每个相机模组分别设有对应的传感器组，其中，每个传感器组包括适于实时获取对应相机模组的位置的位置传感器以及适于实时获取对应相机模组的姿态的姿态传感器；

所述服务器端接收来自用户的兴趣目标指令，以根据该兴趣点指令在多个预设兴趣目标位置之中选择其一来作为当前观景目标位置，根据当前观景目标位置与目标相机模组的实时位置之间的连线对所述目标相机模组对应的云台进行调节，以使得所述目标相机模组中各摄像头光轴主方向与所述连线方向相一致；其中，所述多个预设兴趣目标位置包括预先设置在预定区域内的多个已知位置点。

方案25.根据方案24所述的可即时获取高清照片的直播系统，其特征在于，

当所述双摄像头图像采集设备包括一个相机模组时，该相机模组作为所述目标相机模组；

当所述双摄像头图像采集设备包括多个相机模组时，所述目标相机模组为所述多个相机模组中距离所述当前观景目标位置最近的相机模组。

方案26.根据方案1-23中任一项所述的可即时获取高清照片的直播系统，其特征在于，

每个相机模组分别设有对应的传感器组，其中，每个传感器组包括适于实时获取对应相机模组中各摄像头的位置的多个位置传感器以及适于实时获取对应相机模组中各摄像头的姿态的多个姿态传感器；

所述服务器端接收来自用户的兴趣目标指令，以根据该兴趣点指令在多个预设兴趣目标位置之中选择其一来作为当前观景目标位置，根据当前观景目标位置与目标相机模组各摄像头的实时位置之间的连线对所述目标相机模组对应的云台进行调节，以使得所述目标相机模组中各摄像头光轴主方向与所述连线方向一致；其中，所述多个预设兴趣目标位置包括预先设置在预定区域内的多个已知位置点。

方案27.根据方案26所述的可即时获取高清照片的直播系统，其特征在于，

当所述双摄像头图像采集设备包括一个相机模组时，该相机模组作为所述目标相机模组；

当所述双摄像头图像采集设备包括多个相机模组时，所述目标相机模组为所述多个相机模组的各摄像头中距离所述当前观景目标位置最近的摄像头所属的相机模组。

方案28.根据方案26或27所述的可即时获取高清照片的直播系统，其特征在于，

单个相机模组中的两个摄像头分别通过两个云台实时根据所述连线方向进行姿态同步调节或姿态异步调节。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其他实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.基于云台控制的双摄像头图像采集设备，适于搭载在可移动载体中采集图像，其特征在于，所述图像采集单元包括云台、与所述云台连接的图像采集单元以及通信单元；

所述云台用于调节与其连接的图像采集单元的位置和/或方向；

所述图像采集单元包括一个或多个相机模组，其中，每个相机模组包括两个摄像头；每个相机模组适于在识别到采集指令后，采集其视野内图片/视频数据并通过所述通信单元进行传输；

其中，每个相机模组中的两个摄像头分别用于输出图片数据和视频数据，所述图片数据包括一组或多组图片，而所述视频数据包括一组或多组视频帧序列；每个相机模组中包括的两个摄像头所采集的图片数据和视频数据具有时间对应关系。

2.根据权利要求1所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述云台为多自由度云台，适于控制与其连接的图像采集单元进行多方向调节。

3.根据权利要求1或2所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述云台能够控制与其连接的图像采集单元进行如下任一种或多种运动：

水平旋转运动、垂直俯仰运动以及绕该图像采集单元的光轴旋转运动。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述图像采集单元还包括伸缩装置，所述伸缩装置适于带动对应的图像采集单元随该伸缩装置的伸缩而运动。

5.根据权利要求4所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述伸缩装置设于对应的云台上，且对应的图像采集单元设于所述伸缩装置上。

6.根据权利要求4所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，所述图像采集单元还包括安装底座，所述伸缩装置设于所述安装底座上，所述伸缩装置上设有对应的云台以及与云台连接的图像采集单元。

7.根据权利要求4所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个相机模组中的两个摄像头通过两个独立的伸缩装置来分别实现该相机模组中两个摄像头各自的位置调节。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个云台用于控制所述一个或多个相机模组中至少两个相机模组的摄像头进行同步调节。

9.根据权利要求8所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，在单个云台所控制的至少两个相机模组中，其中一个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正前方，另一个相机模组中的两个摄像头的镜头的初始朝向为所述可移动承载体飞行或者行驶的正后方。

10.根据权利要求8所述的基于云台控制的双摄像头图像采集设备，其特征在于，单个云台用于控制所述一个或多个相机模组中至少四个相机模组的摄像头进行同步调节，在该至少四个相机模组中：

第一组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正前方，第二组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正后方，该第一组相机模组和第二组相机模组相连作为前后相机模组；以及

第三组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正左方，第四组相机模组镜头初始朝向所述可移动载体飞行或者行驶的正右方，该第三组相机模组和第四组相机模组相连作为左右相机模组。