CN111343383A - 一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统，所述系统包括主控制装置、驱动控制机构、CCD图像传感器、测距组件和承载机构；承载机构包括第一机械轨道、第二机械轨道、第三机械轨道、第四机械轨道和第五机械轨道；第一机械轨道连通主控制装置，CCD图像传感器安装在主控制装置上；驱动控制机构包括第一驱动器、第二驱动器、第一驱动控制盒、第二驱动控制盒、第三驱动控制盒和第四驱动控制盒；测距组件包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，第一激光测距仪安装在第三驱动控制盒上，第二激光测距仪安装在第四驱动控制盒上。在本发明实施例中，将克服对被摄物体的放置位置与材质要求的局限性，提升文史典藏研究工作的质量化。

Description

一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统

技术领域

本发明涉及文史信息采集领域，尤其涉及一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统。

背景技术

自上世纪90年代我国从传统文史典藏走向数字文史典藏，国家主管部门为加快我国现代化技术装备制造业的发展，从根本上改变关键文史典藏技术、装备落后的状况，开始重视相关市场的技术创新，大力提升技术装备研发能力，将文史典藏科研单位、技术装备制造企业和文史典藏生产单位有机结合起来，努力实现文史典藏技术装备制造。直至今日，虽然文物数字化发挥了数码化带来的优越性能，但都存在简单的文字管理、文字汇总、文字查询方面的缺陷。现有的文史古迹数据化处理主要采用数码相机拍摄的方法，获得的精度有限，不能满足更精细的数据分析工作；其次，通常利用扫描仪器采集数据的方式，但扫描仪器本身的体积尺寸有一定的限制，对采集对象的放置和材质都有相应的要求，因此还未有超高精度海量采集的商品化产品问世。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统，所述拍摄系统可执行更精细的数据分析，且不受限于被摄物体的放置位置，对于拍摄工作的开展提供便利条件。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统，所述拍摄系统包括主控制装置、驱动控制机构、CCD图像传感器、测距组件和承载机构；

所述承载机构包括第一机械轨道、第二机械轨道、第三机械轨道、第四机械轨道和第五机械轨道；所述第一机械轨道连通所述主控制装置，所述CCD图像传感器安装在所述主控制装置上；

所述驱动控制机构包括第一驱动器、第二驱动器、第一驱动控制盒、第二驱动控制盒、第三驱动控制盒和第四驱动控制盒；所述第一驱动控制盒安装在所述第一机械轨道的一端，所述第二驱动控制盒安装在所述第一机械轨道的另一端，且所述第一驱动控制盒与所述第二驱动控制盒关于所述主控制装置对称；所述第一驱动器通过所述第二机械轨道与所述第一驱动控制盒相连接，所述第二驱动器通过所述第三机械轨道与所述第二驱动控制盒相连接；所述第四机械轨道连通所述第一驱动器，所述第三驱动控制盒安装在所述第四机械轨道的一端；所述第五机械轨道连通所述第二驱动器，所述第四驱动控制盒安装在所述第五机械轨道的一端；

所述测距组件包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，所述第一激光测距仪安装在所述第三驱动控制盒上，所述第二激光测距仪安装在所述第四驱动控制盒上。

可选的，所述拍摄系统还包括支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件安装在所述第四机械轨道的另一端，且与所述第三驱动控制盒关于所述第一驱动器对称；所述第二支撑件安装在所述第五机械轨道的另一端，且与所述第四驱动控制盒关于所述第二驱动器对称。

可选的，所述第一驱动控制盒包括第一步进驱动器、第一步进电机、第一同步减速动力机构和第一灯光；所述第一步进驱动器连接所述第一步进电机，所述第一步进电机连接所述第一同步减速动力机构，所述第一灯光安装在所述第一同步减速动力机构上；

所述第二驱动控制盒包括第二步进驱动器、第二步进电机、第二同步减速动力机构和第二灯光；所述第二步进驱动器连接所述第二步进电机，所述第二步进电机连接所述第二同步减速动力机构，所述第二灯光安装在所述第二同步减速动力机构上；

所述第三驱动控制盒包括第三步进驱动器、第三步进电机、第三同步减速动力机构、第三灯光和第一直流电源；所述第一直流电源分别连接所述第三灯光和所述第三步进驱动器，所述第三步进驱动器连接所述第三步进电机，所述第三步进电机连接所述第三同步减速动力机构，所述第三灯光安装在所述第三同步减速动力机构上；

所述第四驱动控制盒包括第四步进驱动器、第四步进电机、第四同步减速动力机构、第四灯光和第二直流电源；所述第二直流电源分别连接所述第四灯光和所述第四步进驱动器，所述第四步进驱动器连接所述第四步进电机，所述第四步进电机连接所述第四同步减速动力机构，所述第四灯光安装在所述第四同步减速动力机构上；

所述第一驱动器包括第五步进驱动器、第五步进电机和第五同步减速动力机构；所述第五步进驱动器连接所述第五步进电机，所述第五步进电机连接所述第五同步减速动力机构；

所述第二驱动器包括第六步进驱动器、第六步进电机和第六同步减速动力机构；所述第六步进驱动器连接所述第六步进电机，所述第六步进电机连接所述第六同步减速动力机构。

可选的，所述主控制装置包括触摸屏、PLC控制器和第三直流电源；所述触摸屏与所述PLC控制器的输入端相连接，所述第一步进驱动器、所述第二步进驱动器、所述第三步进驱动器、所述第四步进驱动器、所述第五步进驱动器和所述第六步进驱动器分别与所述PLC控制器的输出端相连接；所述第三直流电源分别与所述触摸屏和所述PLC控制器相连接；

所述第三直流电源用于给所述触摸屏和所述PLC控制器提供稳定的工作电源；

所述触摸屏用于对所述CCD图像传感器中的镜头拍摄范围进行基数设置，以及对灯光组件与所述CCD图像传感器运行的起始点和结束点进行设定，所述灯光组件包括所述第一灯光、所述第二灯光、所述第三灯光和所述第四灯光；

所述PLC控制器用于根据所述测距组件测量得到的距离数据，计算所述驱动控制机构中每一个步进电机的移动角度并输出对应的步进脉冲数据。

可选的，所述触摸屏用于对所述CCD图像传感器中的镜头拍摄范围进行基数设置包括：

控制所述驱动控制机构中的步进电机从设定的初始点移动到合适的位置点，并获取移动过程中所述步进电机产生的脉冲数，将所述脉冲数作为所述镜头进行多次拍摄时的基数。

可选的，所述对灯光组件与所述CCD图像传感器运行的起始点和结束点进行设定包括：

以所述CCD图像传感器为原点建立第一坐标轴，定义被摄物体平面的左上角位置点为所述CCD图像传感器的第一起始点，并通过指向位置切换的方式设定所述CCD图像传感器的第一结束点；

以所述灯光组件为原点建立第二坐标轴，定义所述被摄物体平面的左上角位置点为所述灯光组件的第二起始点，并通过指向位置切换的方式设定所述灯光组件的第二结束点。

可选的，在通过指向位置切换的方式设定所述CCD图像传感器的第一结束点的同时，包括：

启动所述测距组件测量所述CCD图像传感器到所述第一结束点的边长值，并将所述边长值传输至所述PLC控制器；

所述PLC控制器基于所述边长值获取所述CCD图像传感器在移动时所产生的脉冲数，并将所述脉冲数与所述基数进行作除运算，以获取所述CCD图像传感器的拍摄次数。

可选的，在通过指向位置切换的方式设定所述灯光组件的第二结束点之后，包括：

所述PLC控制器获取所述灯光组从所述第二起始点移动到所述第二结束点的总角度，将所述总角度与所述拍摄次数进行作除运算，获取所述灯光组件的每一次移动角度并输出对应的步进脉冲数据。

可选的，所述主控制装置还包括声音采集器和温度采集器；所述声音采集器的输入端和所述温度采集器的输入端分别与所述第三直流电源相连接，所述声音采集器的输出端和所述温度采集器的输出端分别与所述PLC控制器的输入端相连接；

所述声音采集器用于监听所述CCD图像传感器中的对焦环所发出的蜂鸣信号，并将所述蜂鸣信号传输至所述PLC控制器；

所述温度采集器用于实时监测周围环境的温度数据，并将所述温度数据传输至所述PLC控制器。

在本发明实施例中，所述拍摄系统采用常见的CCD图像传感器进行被摄物体平面的基础图像采集，配合所述承载机构的伸缩能力，所述驱动控制机构采用同步轮传动的方式执行相应的位置调整以适应分部拍摄动作的执行，将极大程度地减少拍摄误差，且所述承载机构的应用可保障所述拍摄系统不受限于被摄物体的放置位置，为拍摄工作的开展提供便利条件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例公开的基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统的结构组成示意图；

图2是本发明实施例公开的驱动控制盒的结构组成示意图；

图3是本发明实施例公开的主控制装置的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，图1是本发明实施例中的基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统的结构组成示意图，图2是本发明实施例中的驱动控制盒的结构组成示意图，图3是本发明实施例中的主控制装置的结构组成示意图。

本发明实施例提供了一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统，所述拍摄系统包括：主控制装置1、驱动控制机构、CCD图像传感器3、测距组件和承载机构；

具体的，所述承载机构包括第一机械轨道51、第二机械轨道52、第三机械轨道53、第四机械轨道54和第五机械轨道55；所述第一机械轨道51连通所述主控制装置1，所述CCD图像传感器3安装在所述主控制装置1上。所述承载机构作为整个拍摄系统的支撑架构，采用多段衔接的不锈钢衔接器，支持随时拆卸，解决了传统方法中利用扫描仪器采集数据时存在的对被摄物体放置位置有相应局限性的难题。

具体的，所述驱动控制机构包括第一驱动器21、第二驱动器22、第一驱动控制盒23、第二驱动控制盒24、第三驱动控制盒25和第四驱动控制盒26；所述第一驱动控制盒23安装在所述第一机械轨道51的一端，所述第二驱动控制盒24安装在所述第一机械轨道51的另一端，且所述第一驱动控制盒23与所述第二驱动控制盒24关于所述主控制装置1对称；所述第一驱动器21通过所述第二机械轨道52与所述第一驱动控制盒23相连接，所述第二驱动器22通过所述第三机械轨道与53所述第二驱动控制盒24相连接；所述第四机械轨道54连通所述第一驱动器21，所述第三驱动控制盒25安装在所述第四机械轨道54的一端；所述第五机械轨道55连通所述第二驱动器22，所述第四驱动控制盒26安装在所述第五机械轨道55的一端。所述驱动控制机构作为整个拍摄系统中的制动机制，配合所述承载机构的连接关系，将带动所述CCD图像传感器3按照所述拍摄系统规定的路径进行移动拍摄，以达到获取海量数据的超高分辨率文史古迹表面信息数据的最终目的。

所述测距组件包括第一激光测距仪41和第二激光测距仪42，所述第一激光测距仪41安装在所述第三驱动控制盒25上，所述第二激光测距仪42安装在所述第四驱动控制盒26上。所述测距组件的移动受控于对应的所述第三驱动控制盒25与所述第四驱动控制盒26，所述测距组件的设置将使得所述拍摄系统严格控制所述CCD图像传感器3的移动范围，最大程度的保证对所述被摄物体平面的完整复原。

另外，所述拍摄系统还包括支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑件61和第二支撑件62，所述第一支撑件61安装在所述第四机械轨道54的另一端，且与所述第三驱动控制盒25关于所述第一驱动器21对称；所述第二支撑件62安装在所述第五机械轨道55的另一端，且与所述第四驱动控制盒26关于所述第二驱动器22对称。所述支撑组件中没有动力驱动器件，仅起到平衡对应的所述第四机械轨道54和所述第五机械轨道55的作用。

进一步的，参考图2示出的驱动控制盒的结构组成示意图，所述第一驱动控制盒23包括第一步进驱动器、第一步进电机、第一同步减速动力机构和第一灯光；所述第一步进驱动器连接所述第一步进电机，所述第一步进电机连接所述第一同步减速动力机构，所述第一灯光安装在所述第一同步减速动力机构上。所述第二驱动控制盒24包括第二步进驱动器、第二步进电机、第二同步减速动力机构和第二灯光；所述第二步进驱动器连接所述第二步进电机，所述第二步进电机连接所述第二同步减速动力机构，所述第二灯光安装在所述第二同步减速动力机构上。所述第三驱动控制盒25包括第三步进驱动器、第三步进电机、第三同步减速动力机构、第三灯光和第一直流电源；所述第一直流电源分别连接所述第三灯光和所述第三步进驱动器，所述第三步进驱动器连接所述第三步进电机，所述第三步进电机连接所述第三同步减速动力机构，所述第三灯光安装在所述第三同步减速动力机构上。所述第四驱动控制盒26包括第四步进驱动器、第四步进电机、第四同步减速动力机构、第四灯光和第二直流电源；所述第二直流电源分别连接所述第四灯光和所述第四步进驱动器，所述第四步进驱动器连接所述第四步进电机，所述第四步进电机连接所述第四同步减速动力机构，所述第四灯光安装在所述第四同步减速动力机构上。所述第一驱动器21包括第五步进驱动器、第五步进电机和第五同步减速动力机构；所述第五步进驱动器连接所述第五步进电机，所述第五步进电机连接所述第五同步减速动力机构。所述第二驱动器22包括第六步进驱动器、第六步进电机和第六同步减速动力机构；所述第六步进驱动器连接所述第六步进电机，所述第六步进电机连接所述第六同步减速动力机构。

在本发明实施例中，基于上述各个步进驱动器与对应步进电机的连接关系，步进驱动器作为一种能使步进电机运转的功率放大器，内置环行分配器细分电路与功率放大芯片，能将所述主控制装置1发送的脉冲信号转换成步进电机的角位移，且步进电机的转速与脉冲频率成正比例关系，因此控制脉冲频率就可以对步进电机做到精准调速，控制脉冲数量就可以对步进电机做到精确定位。而将同步减速动力机构的设计应用在所述拍摄系统中，在保证移动速度可控制的同时，可确保所述灯光组件与所述CCD图像传感器的运动达到同步的效果，节省运行时间，减少拍摄误差。

需要说明的是，在所述驱动控制机构中的每一个驱动控制盒以及每一个驱动控制器，均内置有一个压控开关，避免掉电情况下由于重力作用使得安装在底层的步进电机被损坏，在开关信号输入时及时触发对应的压控开关。在本发明实施例中，不仅限于将上述提及的压控开关作为保护措施，也可通过在所述PLC控制器中写入对应的保护程序。

具体的，所述主控制装置1包括触摸屏、PLC控制器和第三直流电源；所述触摸屏与所述PLC控制器的输入端相连接，所述第一步进驱动器、所述第二步进驱动器、所述第三步进驱动器、所述第四步进驱动器、所述第五步进驱动器和所述第六步进驱动器分别与所述PLC控制器的输出端相连接；所述第三直流电源分别与所述触摸屏和所述PLC控制器相连接；所述第三直流电源用于给所述触摸屏和所述PLC控制器提供稳定的工作电源；所述触摸屏用于对所述CCD图像传感器3中的镜头拍摄范围进行基数设置，以及对灯光组件与所述CCD图像传感器运行的起始点和结束点进行设定，所述灯光组件包括所述第一灯光、所述第二灯光、所述第三灯光和所述第四灯光；所述PLC控制器用于根据所述测距组件测量得到的距离数据，计算所述驱动控制机构中每一个步进电机的移动角度并输出对应的步进脉冲数据。

需要说明的是，所述第一直流电源除了对所述第三步进驱动器供电外，还与所述第五步进驱动器连接供电；所述第二直流电源除了对所述第四步进驱动器供电外，还与所述第六步进驱动器连接供电；所述第三直流电源还分别与所述第一步进驱动器和所述第二步进驱动器连接供电。上述三个直流电源的连接方式，以有限的资源达到持续供电的目的；由于供给步进驱动器的电压值对步进电机性能的影响大，电压越高则对应的步进电机所产生的力矩越大，越有利于需要高速应用的场合，但电机的发热随着电压的增大而加大，故要注意步进电机的温度不能超过最大限值，此处设定上述三个直流电源的工作电压值均为24V，以保证所述驱动控制机构中的每一个步进电机的力矩保持一致。

另外，所述主控制装置1还包括声音采集器和温度采集器；所述声音采集器的输入端和所述温度采集器的输入端分别与所述第三直流电源相连接，所述声音采集器的输出端和所述温度采集器的输出端分别与所述PLC控制器的输入端相连接；所述声音采集器用于监听所述CCD图像传感器3中的对焦环所发出的蜂鸣信号，并将所述蜂鸣信号传输至所述PLC控制器；所述温度采集器用于实时监测周围环境的温度数据，并将所述温度数据传输至所述PLC控制器。所述声音采集器主要针对所述拍摄系统输出图像数据的反应，所述温度采集器主要针对所述拍摄系统运行过程的影响因素的反馈，两者在所述拍摄系统中同样起到重要作用。

本发明具体实施过程中，优先通过在所述触摸屏上对所述CCD图像传感器3中的镜头拍摄范围进行基数设置，包括：控制所述驱动控制机构中的步进电机从设定的初始点移动到合适的位置点，并获取移动过程中所述步进电机产生的脉冲数，将所述脉冲数作为所述镜头进行多次拍摄时的基数。具体的实现过程如下：

控制X轴电机移动到第一位置，作为所述X轴电机的移动初始点X₀；基于所述移动初始点X₀，控制所述X轴电机按照从左到右的顺序移动到第二位置，以获取横向长度的脉冲数并作为所述镜头进行多次横向拍摄时的第一基数，所述X轴电机包括第一步进电机和第二步进电机；接着控制Y轴电机移动到第三位置，作为所述Y轴电机的移动初始点Y₀；基于所述移动初始点Y₀，控制所述Y轴电机按照从上到下的顺序移动到第四位置，以获取纵向长度的脉冲数并作为所述镜头进行多次纵向拍摄时的第二基数，所述Y轴电机包括第三步进电机和第四步进电机。

其次，对灯光组件与所述CCD图像传感器3运行的起始点和结束点进行设定，包括：以所述CCD图像传感器3为原点建立第一坐标轴，定义被摄物体平面的左上角位置点为所述CCD图像传感器3的第一起始点，并通过指向位置切换的方式设定所述CCD图像传感器3的第一结束点；以所述灯光组件为原点建立第二坐标轴，定义所述被摄物体平面的左上角位置点为所述灯光组件的第二起始点，并通过指向位置切换的方式设定所述灯光组件的第二结束点。具体的实现过程如下：

以所述CCD图像传感器3为原点建立第一坐标轴，获取所述CCD图像传感器3移动指向至被摄物体平面的左上角位置时所对应的第一点坐标，并将所述第一点坐标指定为所述CCD图像传感器3的起始点；获取所述CCD图像传感器3从所述第一点坐标移动指向至所述被摄物体平面的右上角位置时所对应的第二点坐标，并将所述第二坐标点指定为所述CCD图像传感器3的横向结束点；获取所述CCD图像传感器3从所述第二点坐标移动指向至所述被摄物体平面的右下角位置时所对应的第三点坐标，并将所述第三坐标点指定为所述CCD图像传感器3的纵向结束点；

以所述灯光组件为原点建立第二坐标轴，获取所述灯光组件移动指向至所述被摄物体平面的左上角位置时所对应的第四点坐标，并将所述第四点坐标指定为所述灯光组件的起始点；获取所述灯光组件从所述第四坐标点移动指向至所述被摄物体平面的右上角位置时所对应的第五坐标点，并将所述第五坐标点指定为所述灯光组件的横向结束点。通过对所述灯光组件与所述CCD图像传感器3运行的起始点和结束点的设定，便于对所述被摄物体平面的面积大小进行计量。

其中，在通过指向位置切换的方式设定所述CCD图像传感器3的第一结束点的同时，将启动所述测距组件测量所述CCD图像传感器3到第一结束点的边长值，并将所述边长值传输至所述PLC控制器；所述PLC控制器基于所述边长值获取所述CCD图像传感器3在移动时所产生的脉冲数，并将所述脉冲数与所述基数进行作除运算，以获取所述CCD图像传感器3的拍摄次数。具体内容包括：测量所述CCD图像传感器3到所述第二点坐标的第一边长值，再利用所述PLC控制器基于所述第一边长值获取所述CCD图像传感器3在横向移动时所产生的第一脉冲数，与所述第一基数进行作除运算后得到所述CCD图像传感器3的横向拍摄次数；测量所述CCD图像传感器3到所述第三点坐标的第二边长值，同样利用所述PLC控制器基于所述第二边长值获取所述CCD图像传感器3在纵向移动时所产生的第二脉冲数，与所述第二基数进行作除运算后获取所述CCD图像传感器3的纵向拍摄次数；最后，所述PLC控制器利用一次脉冲为0.036度(1.8度/50)的转换关系，应用勾股定理计算出所述被摄物体平面的横向长度与纵向长度，并将所述横向长度和所述纵向长度反馈到所述触摸屏上进行显示。

在确定所述CCD图像传感器3的横向拍摄次数和纵向拍摄次数之后，基于所述灯光组确定的所述第四坐标点和所述第五坐标点，所述PLC控制器获取所述灯光组从所述第四坐标点移动到所述第五坐标点的总角度，并将所述总角度与所述横向拍摄次数进行作除运算，根据已写入的角度递增运算程序获取所述灯光组件的每一次移动角度并输出对应的步进脉冲数据，其中，所述第四坐标点对应所述第二起始点，所述第五坐标点对应所述第二结束点。需要说明的是，所述灯光组的纵向移动角度不需要计算，与所述CCD图像传感器3的纵向移动的动作同步即可，降低了程序运行的复杂度。

在所述PLC控制器执行完上述的参数设置以及脉冲数据计算后，将对所述CCD图像传感器3的运行参数进行设定，所述运行参数包括相机白平衡信息、闪光联线信息、单张动态对焦信息，再对所述CCD图像传感器3的对焦部分进行初始化，包括对焦灯工作情况、对焦动作、快门动作，确认无误后则开始联动拍摄；由所述PLC控制器下发相应的步进脉冲数据至所述驱动控制机构中的每一个步进驱动器中，经由每一个步进驱动器的内部消化转换成运动指令传输至相连接的步进电机中，使得所述灯光组配合所述CCD图像传感器3完成多次图像数据采集。

需要说明的是，所述拍摄系统可选择手动拍摄或者联机拍摄，可自行设定所述CCD图像传感器3的快门触发次数与单次触发时长，以及对焦部分的开关信号设定，可通过改变脉冲频率来限制步进电机速度的快慢(以25/m的脉冲增长量)。

在本发明实施例中，所述拍摄系统采用常见的CCD图像传感器进行被摄物体平面的基础图像采集，配合所述承载机构的伸缩能力，所述驱动控制机构采用同步轮传动的方式执行相应的位置调整以适应分部拍摄动作的执行，将极大程度地减少拍摄误差，且所述承载机构的应用可保障所述拍摄系统不受限于被摄物体的放置位置，为拍摄工作的开展提供便利条件。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于镜头对焦音频分析的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述拍摄系统包括主控制装置、驱动控制机构、CCD图像传感器、测距组件和承载机构；

所述承载机构包括第一机械轨道、第二机械轨道、第三机械轨道、第四机械轨道和第五机械轨道；所述第一机械轨道连通所述主控制装置，所述CCD图像传感器安装在所述主控制装置上；

所述驱动控制机构包括第一驱动器、第二驱动器、第一驱动控制盒、第二驱动控制盒、第三驱动控制盒和第四驱动控制盒；所述第一驱动控制盒安装在所述第一机械轨道的一端，所述第二驱动控制盒安装在所述第一机械轨道的另一端，且所述第一驱动控制盒与所述第二驱动控制盒关于所述主控制装置对称；所述第一驱动器通过所述第二机械轨道与所述第一驱动控制盒相连接，所述第二驱动器通过所述第三机械轨道与所述第二驱动控制盒相连接；所述第四机械轨道连通所述第一驱动器，所述第三驱动控制盒安装在所述第四机械轨道的一端；所述第五机械轨道连通所述第二驱动器，所述第四驱动控制盒安装在所述第五机械轨道的一端；

所述测距组件包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，所述第一激光测距仪安装在所述第三驱动控制盒上，所述第二激光测距仪安装在所述第四驱动控制盒上。

2.根据权利要求1所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述拍摄系统还包括支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件安装在所述第四机械轨道的另一端，且与所述第三驱动控制盒关于所述第一驱动器对称；所述第二支撑件安装在所述第五机械轨道的另一端，且与所述第四驱动控制盒关于所述第二驱动器对称。

3.根据权利要求1所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述第一驱动控制盒包括第一步进驱动器、第一步进电机、第一同步减速动力机构和第一灯光；所述第一步进驱动器连接所述第一步进电机，所述第一步进电机连接所述第一同步减速动力机构，所述第一灯光安装在所述第一同步减速动力机构上；

所述第二驱动控制盒包括第二步进驱动器、第二步进电机、第二同步减速动力机构和第二灯光；所述第二步进驱动器连接所述第二步进电机，所述第二步进电机连接所述第二同步减速动力机构，所述第二灯光安装在所述第二同步减速动力机构上；

所述第三驱动控制盒包括第三步进驱动器、第三步进电机、第三同步减速动力机构、第三灯光和第一直流电源；所述第一直流电源分别连接所述第三灯光和所述第三步进驱动器，所述第三步进驱动器连接所述第三步进电机，所述第三步进电机连接所述第三同步减速动力机构，所述第三灯光安装在所述第三同步减速动力机构上；

所述第四驱动控制盒包括第四步进驱动器、第四步进电机、第四同步减速动力机构、第四灯光和第二直流电源；所述第二直流电源分别连接所述第四灯光和所述第四步进驱动器，所述第四步进驱动器连接所述第四步进电机，所述第四步进电机连接所述第四同步减速动力机构，所述第四灯光安装在所述第四同步减速动力机构上；

所述第一驱动器包括第五步进驱动器、第五步进电机和第五同步减速动力机构；所述第五步进驱动器连接所述第五步进电机，所述第五步进电机连接所述第五同步减速动力机构；

所述第二驱动器包括第六步进驱动器、第六步进电机和第六同步减速动力机构；所述第六步进驱动器连接所述第六步进电机，所述第六步进电机连接所述第六同步减速动力机构。

4.根据权利要求3所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述主控制装置包括触摸屏、PLC控制器和第三直流电源；所述触摸屏与所述PLC控制器的输入端相连接，所述第一步进驱动器、所述第二步进驱动器、所述第三步进驱动器、所述第四步进驱动器、所述第五步进驱动器和所述第六步进驱动器分别与所述PLC控制器的输出端相连接；所述第三直流电源分别与所述触摸屏和所述PLC控制器相连接；

所述第三直流电源用于给所述触摸屏和所述PLC控制器提供稳定的工作电源；

所述触摸屏用于对所述CCD图像传感器中的镜头拍摄范围进行基数设置，以及对灯光组件与所述CCD图像传感器运行的起始点和结束点进行设定，所述灯光组件包括所述第一灯光、所述第二灯光、所述第三灯光和所述第四灯光；

所述PLC控制器用于根据所述测距组件测量得到的距离数据，计算所述驱动控制机构中每一个步进电机的移动角度并输出对应的步进脉冲数据。

5.根据权利要求4所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述触摸屏用于对所述CCD图像传感器中的镜头拍摄范围进行基数设置包括：

控制所述驱动控制机构中的步进电机从设定的初始点移动到合适的位置点，并获取移动过程中所述步进电机产生的脉冲数，将所述脉冲数作为所述镜头进行多次拍摄时的基数。

6.根据权利要求5所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述对灯光组件与所述CCD图像传感器运行的起始点和结束点进行设定包括：

以所述CCD图像传感器为原点建立第一坐标轴，定义被摄物体平面的左上角位置点为所述CCD图像传感器的第一起始点，并通过指向位置切换的方式设定所述CCD图像传感器的第一结束点；

以所述灯光组件为原点建立第二坐标轴，定义所述被摄物体平面的左上角位置点为所述灯光组件的第二起始点，并通过指向位置切换的方式设定所述灯光组件的第二结束点。

7.根据权利要求6所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，在通过指向位置切换的方式设定所述CCD图像传感器的第一结束点的同时，包括：

启动所述测距组件测量所述CCD图像传感器到所述第一结束点的边长值，并将所述边长值传输至所述PLC控制器；

所述PLC控制器基于所述边长值获取所述CCD图像传感器在移动时所产生的脉冲数，并将所述脉冲数与所述基数进行作除运算，以获取所述CCD图像传感器的拍摄次数。

8.根据权利要求7所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，在通过指向位置切换的方式设定所述灯光组件的第二结束点之后，包括：

所述PLC控制器获取所述灯光组从所述第二起始点移动到所述第二结束点的总角度，将所述总角度与所述拍摄次数进行作除运算，获取所述灯光组件的每一次移动角度并输出对应的步进脉冲数据。

9.根据权利要求4所述的自动矩阵拍摄系统，其特征在于，所述主控制装置还包括声音采集器和温度采集器；所述声音采集器的输入端和所述温度采集器的输入端分别与所述第三直流电源相连接，所述声音采集器的输出端和所述温度采集器的输出端分别与所述PLC控制器的输入端相连接；

所述声音采集器用于监听所述CCD图像传感器中的对焦环所发出的蜂鸣信号，并将所述蜂鸣信号传输至所述PLC控制器；

所述温度采集器用于实时监测周围环境的温度数据，并将所述温度数据传输至所述PLC控制器。

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