TWI568261B

TWI568261B - 智慧跟蹤拍攝裝置

Info

Publication number: TWI568261B
Application number: TW104130503A
Authority: TW
Inventors: 韓佳佳; 丁磊; 劉歡
Original assignee: 北京橙鑫數據科技有限公司
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-01-21
Also published as: CN104869312B; HK1204857A2; CN104869312A; TW201642648A; WO2016187983A1

Description

智慧跟蹤拍攝裝置

本發明涉及攝影、攝像技術領域，尤其涉及一種智慧跟蹤拍攝裝置。

隨著攝影、攝像技術的發展，人類能夠方便地將自己看到的景象拍攝下來，進而與他人分享。其中，攝像技術主要用於記錄靜止的拍攝物件的相關情況，而攝影技術主要用於記錄移動的拍攝物件的相關情況。在實際應用中，當拍攝物件遠離攝影、攝像設備時，往往難於對其相關情況進行清晰記錄，因此，如何對遠離攝影、攝像設備的移動拍攝物件進行清晰記錄顯得尤為重要。

為了解決上述問題，現有技術中提出了一種全自動跟蹤拍攝器（soloshot），該全自動跟蹤拍攝器由一個可以根據傳感信號自動擺頭的三腳架底座和一隻可以佩戴在手臂上的GPS定位臂環構成，任何可以使用標準三腳架的攝像機都可以連到三腳架底座上，使用者首先將攝像機連到三腳架底座上，然後將GPS定位臂環戴在手臂上，三腳架底座便會自動獲取使用者當前的GPS資訊，然後使用者將GPS定位臂環與三腳架底座進行信號配對，隨著使用者進行移動（移動的距離要求在一定距離範圍內，如幾百米），GPS定位臂環上的GPS資訊就會即時地發送到攝像機上，攝像機再根據地理位置的變動自動調整拍攝角度和速度進行拍攝。

但是，由於連接三腳架底座的攝像機不能移動，而連接三腳架底座的攝像機和GPS定位臂環之間只能在預設的一定距離內才能進行通信，當佩戴GPS定位臂環的拍攝物件移動距離超出預設距離時，攝像機將無法對其進行拍攝。

本發明提供一種智慧跟蹤拍攝裝置，可實現對任意移動的拍攝物件進行跟蹤拍攝。

第一方面，本發明提供一種智慧跟蹤拍攝裝置，包括：裝置主體和定位標籤，所述裝置主體由一正三棱錐和分別嵌入所述正三棱錐的四個頂點內的四個球體構成，每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，所述軸承上設置有控制所述軸承轉動的馬達，所述裝置主體的四個面為透明的鏡頭；

所述裝置主體內部設置有主控模組、無線WIFI模組、重力感測器和位於所述裝置主體中心位置的電動旋轉攝像頭；

所述定位標籤設置在拍攝物件上，用於按照預設週期通過無線局域網向定位伺服器發送信號，以使定位伺服器根據接收的信號的強度和信號到達的時間差獲取拍攝物件的位置資訊後將拍攝物件的位置資訊發送給所述無線WIFI模組；

所述無線WIFI模組用於接收所述拍攝物件的位置資訊；

所述主控模組用於根據所述拍攝物件的位置資訊判斷所述裝置主體與拍攝物件之間的距離在第一預設距離內時，控制所述電動旋轉攝像頭直接進行拍攝，不在所述第一預設距離內時，控制所述重力感測器採集所述裝置主體的方向信號；

所述重力感測器用於採集所述裝置主體的方向信號，並根據採集的方向信號確定所述裝置主體的四個面中與地面平行的面；

所述主控模組還用於控制與地面平行的面上的三個球體移動到所述第一預設距離範圍內，並控制所述電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。

進一步地，所述正三棱錐為正四面體，所述重力感測器採集的方向信號發生變化時，所述重力感測器還用於：

根據採集的方向信號重新確定所述裝置主體的四個面中與地面平行的面；

所述主控模組還用於重新控制與地面平行的面上的三個球體移動到所述第一預設距離範圍內。

進一步地，所述每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，包括：

兩個帶感測器的軸承互相垂直，兩個帶感測器的軸承與球體相切；

所述主控模組還用於控制與地面平行的面上的三個球體移動到所述第一預設距離範圍內，包括：

所述主控模組通過控制所述三個球體上設置的帶感測器的軸承上的馬達驅動所述帶感測器的軸承轉動，以使所述三個球體移動到所述第一預設距離範圍內。

進一步地，所述裝置主體內部還包括：

超聲波距離感測器，用於檢測移動的球體前方第二預設距離內是否有障礙物；

所述主控模組還用於在所述超聲波距離感測器檢測到移動的球體前方第二預設距離內有障礙物時，控制移動的球體改變移動方向，並控制所述電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。

進一步地，所述裝置主體還包括：

存儲模組，用於存儲所述電動旋轉攝像頭拍攝的視頻檔或圖像；

所述主控模組還用於按照固定週期向所述定位伺服器發送所述存儲模組存儲的視頻檔或圖像，以使終端設備通過訪問所述定位伺服器即時獲取視頻檔或圖像。

進一步地，所述裝置主體還包括：

語音模組，用於接收語音信號並將所述語音信號解析成語音資訊；

所述主控模組還用於根據所述語音資訊執行相應的操作。

本發明提供的智慧跟蹤拍攝裝置，通過將定位標籤設置在拍攝物件上，將裝置主體設置為正三棱錐，並設置分別嵌入正三棱錐的四個頂點內的四個球體，每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，由裝置主體中的無線WIFI模組接收拍攝物件的位置資訊，裝置主體中的主控模組根據拍攝物件的位置資訊判斷出裝置主體與拍攝物件之間的距離不在第一預設距離內時，控制重力感測器採集裝置主體的方向信號，根據採集的方向信號確定裝置主體與地面平行的面，然後主控模組控制與地面平行的面上的三個球體移動從而帶動裝置主體移動到第一預設距離範圍內，並控制電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。從而可實現對任意移動的拍攝物件進行跟蹤拍攝。

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明的智慧跟蹤拍攝裝置包括：裝置主體和定位標籤，其中，定位標籤設置在拍攝物件上，裝置主體結合定位標籤共同完成對拍攝物件的跟蹤拍攝，本發明的智慧跟蹤拍攝裝置可以即時跟蹤自行移動的人或物，可以隨意移動，使用時將本發明中的裝置主體放在地面上，定位標籤設置在拍攝對象上。下面結合附圖來詳細說明本發明的智慧跟蹤拍攝裝置的結構組成和工作原理，圖1為本發明智慧跟蹤拍攝裝置的裝置主體的結構示意圖，如圖1所示，從外觀上看，裝置主體由一正三棱錐和分別嵌入正三棱錐的四個頂點內的四個球體構成，圖2為本發明智慧跟蹤拍攝裝置的裝置主體中一頂點的剖面示意圖，從圖2可知，球體嵌入在裝置主體的頂點內部。每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，軸承上設置有控制軸承轉動的馬達，軸承上的感測器用於獲取軸承的轉速，圖3為本發明智慧跟蹤拍攝裝置的裝置主體中球體與軸承的俯視結構示意圖，圖3中，帶感測器的軸承2和帶感測器的軸承3互相垂直，帶感測器的軸承2和帶感測器的軸承3分別與球體4相切。裝置主體的四個面為透明的鏡頭。裝置主體內部設置有主控模組、無線WIFI模組、重力感測器和位於所述裝置主體中心位置的電動旋轉攝像頭1。

具體來說，定位標籤設置在拍攝物件上，用於按照預設週期通過無線局域網向定位伺服器發送信號，以使定位伺服器根據接收的信號的強度和信號到達的時間差獲取拍攝物件的位置資訊後將拍攝物件的位置資訊發送給無線WIFI模組。其中，本發明中的定位標籤可以是射頻識別(Radio Frequency Identification，以下簡稱：RFID)電子標籤，RFID電子標籤是一種有源RFID標籤，標籤具有信號強度RSSI功能，每一個RFID標籤都對應著唯一的ID號，便於軟體識別和資料傳輸。具體地，RFID電子標籤週期性發送無線信號，包括標籤ID資訊、無線傳感資訊及告警資訊給無線路由RFID讀寫器。無線路由RFID讀寫器接收RFID電子標籤發送的無線信號並將無線信號傳送給定位伺服器。接著定位伺服器根據接收的信號的強度和信號到達的時間差獲取拍攝物件的位置資訊，然後將拍攝物件的位置資訊發送給無線WIFI模組。無線WIFI模組用於接收拍攝物件的位置資訊。主控模組用於根據拍攝物件的位置資訊判斷裝置主體與拍攝物件之間的距離在第一預設距離內時，控制電動旋轉攝像頭直接進行拍攝，不在第一預設距離內時，控制重力感測器採集裝置主體的方向信號。其中，第一預設距離與電動攝像頭的性能和視角有關，例如可預設為2米。重力感測器用於採集裝置主體的方向信號，並根據採集的方向信號確定裝置主體的四個面中與地面平行的面。具體地，重力感測器採集到XYZ資料（坐標軸的中心位於正三棱錐的中心），根據XYZ的值，可以判斷出當前裝置主體哪個面與地面平行。主控模組還用於控制與地面平行的面上的三個球體移動到第一預設距離範圍內，並控制電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。主控模組控制與地面平行的面上的三個球體移動到第一預設距離範圍內，具體為：主控模組通過控制三個球體上設置的帶感測器的軸承上的馬達驅動帶感測器的軸承轉動，以使三個球體移動到第一預設距離範圍內。

其中，當裝置主體在移動的過程中，其他快速移動的物體（人或者動物或者掃地機器人等）可能會碰翻本裝置主體，此時將裝置主體中的正三棱錐設置為正四面體結構，因為設置為四個面相同的正四面體，可以實現裝置主體隨意的翻轉，拍攝角度和拍攝效果不受影響，具體地，本裝置主體中的重力感測器的xyz資料發生變化，此時重力感測器採集的方向信號發生變化，重力感測器採集的方向信號發生變化時，所述重力感測器還用於：根據採集的方向信號重新確定所述裝置主體的四個面中與地面平行的面。所述主控模組還用於重新控制與地面平行的面上的三個球體移動到第一預設距離範圍內。

為解決現有技術中拍攝物件與全自動跟蹤拍攝器之間出現障礙物遮擋時導致無法拍攝的問題，在上述實施例的基礎上，進一步地，裝置主體內部還包括：

超聲波距離感測器，用於檢測移動的球體前方第二預設距離內是否有障礙物。第二預設距離比第一預設距離小，主控模組還用於在超聲波距離感測器檢測到移動的球體前方第二預設距離內有障礙物時，控制移動的球體改變移動方向，並控制電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。圖4為本發明智慧跟蹤拍攝裝置中主控模組控制球體改變移動方向的原理圖，如圖4所示，黑色實線箭頭是球體前進的方向，主控模組通過控制其中一個軸承逆時針轉動或順時針轉動，可以控制球體前後左右的移動。

圖5為本發明智慧跟蹤拍攝裝置工作的流程圖，下面結合圖5來詳細說明本發明智慧跟蹤拍攝裝置的工作原理，包括：

S101、將定位標籤設置在拍攝對象上。

定位標籤按照預設週期通過無線局域網向定位伺服器發送信號，定位伺服器根據接收的信號的強度和信號到達的時間差獲取拍攝物件的位置資訊，然後定位伺服器將拍攝物件的位置資訊發送給無線WIFI模組。

S102、裝置主體內的無線WIFI模組接收拍攝物件的位置資訊。

S103、主控模組根據拍攝物件的位置資訊判斷裝置主體與拍攝物件之間的距離是否在第一預設距離內。在第一預設距離內時，執行S104，不在第一預設距離內時，執行S105。

S104、主控模組控制電動旋轉攝像頭直接進行拍攝。

S105、控制重力感測器採集裝置主體的方向信號。

重力感測器採集裝置主體的方向信號，並根據採集的方向信號確定裝置主體與地面平行的面。

S106、主控模組通過控制與地面平行的面的三個球體上設置的帶感測器的軸承上的馬達驅動帶感測器的軸承轉動，以使三個球體移動進而帶動裝置主體向拍攝物件移動，並控制電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。

S107、三個球體移動進而帶動裝置主體移動的過程中，超聲波距離感測器檢測移動的球體前方第二預設距離內是否有障礙物，若有，執行S108；若無，繼續向拍攝對象移動。

S108、主控模組控制移動的球體改變移動方向，並控制電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。

S109、三個球體移動進而帶動裝置主體移動到預設距離範圍內後，停止移動，完成跟蹤。

進一步地，裝置主體還包括：存儲模組，用於存儲電動旋轉攝像頭拍攝的視頻檔或圖像，主控模組還用於按照固定週期向定位伺服器發送存儲模組存儲的視頻檔或圖像，以使終端設備通過訪問定位伺服器即時獲取視頻檔或圖像。終端設備指的是可以接入無線網路或移動資料網路的終端設備。

進一步地，裝置主體還包括：語音模組，用於接收語音信號並將語音信號解析成語音資訊。主控模組還用於根據語音資訊執行相應的操作。例如：語音資訊為跟蹤某一個標籤，開始、暫停或結束，或者，向左/向右/向上/向下轉動攝像頭，等等。

本發明提供的智慧跟蹤拍攝裝置，通過將定位標籤設置在拍攝物件上，將裝置主體設置為正三棱錐，並設置分別嵌入正三棱錐的四個頂點內的四個球體，每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，由裝置主體中的無線WIFI模組接收拍攝物件的位置資訊，裝置主體中的主控模組根據拍攝物件的位置資訊判斷出裝置主體與拍攝物件之間的距離不在第一預設距離內時，控制重力感測器採集裝置主體的方向信號，根據採集的方向信號確定裝置主體與地面平行的面，然後主控模組控制與地面平行的面上的三個球體移動到第一預設距離範圍內，並控制電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。從而可實現對任意移動的拍攝物件進行跟蹤拍攝。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程式指令相關的硬體來完成。前述的程式可以存儲於一電腦可讀取存儲介質中。該程式在執行時，執行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程式碼的介質。

本實施方式僅例示本發明之較佳實施例，為避免贅述，並未詳加記載所有可能的變化組合。然而，本領域之通常知識者應可理解，上述各模組或元件未必皆為必要。且為實施本發明，亦可能包含其他較細節之習知模組或元件。各模組或元件皆可能視需求加以省略或修改，且任兩模組間未必不存在其他模組或元件。

需注意的是，上述僅為實施例，而非限制於實施例。譬如此不脫離本發明基本架構者，皆應為本專利所主張之權利範圍，而應以專利申請範圍為準。

電動旋轉攝像頭1 軸承2 軸承3 球體4

圖1為本發明智慧跟蹤拍攝裝置的裝置主體的結構示意圖；圖2為本發明智慧跟蹤拍攝裝置的裝置主體中一頂點的剖面示意圖；圖3為本發明智慧跟蹤拍攝裝置的裝置主體中球體與軸承的俯視結構示意圖；圖4為本發明智慧跟蹤拍攝裝置中主控模組控制球體改變移動方向的原理圖；圖5為本發明智慧跟蹤拍攝裝置工作的流程圖。

電動旋轉攝像頭1

Claims

一種智慧跟蹤拍攝裝置，其特徵在於，包括：裝置主體和定位標籤，所述裝置主體由一正三棱錐和分別嵌入所述正三棱錐的四個頂點內的四個球體構成，每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，所述軸承上設置有控制所述軸承轉動的馬達，所述裝置主體的四個面為透明的鏡頭；所述裝置主體內部設置有主控模組、無線WIFI模組、重力感測器和位於所述裝置主體中心位置的電動旋轉攝像頭；所述定位標籤設置在拍攝物件上，用於按照預設週期通過無線局域網向定位伺服器發送信號，所述定位伺服器根據接收的信號的強度和信號到達的時間差獲取拍攝物件的位置資訊後將拍攝物件的位置資訊發送給所述無線WIFI模組；所述無線WIFI模組用於接收所述拍攝物件的位置資訊；所述主控模組用於根據所述拍攝物件的位置資訊判斷所述裝置主體與拍攝物件之間的距離在第一預設距離內時，控制所述電動旋轉攝像頭直接進行拍攝，不在所述第一預設距離內時，控制所述重力感測器採集所述裝置主體的方向信號；所述重力感測器用於採集所述裝置主體的方向信號，並根據採集的方向信號確定所述裝置主體的四個面中與地面平行的面；所述主控模組還用於控制與地面平行的面上的三個球體移動到所述第一預設距離範圍內，並控制所述電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。
如請求項1所述之智慧跟蹤拍攝裝置，所述正三棱錐為正四面體，所述重力感測器採集的方向信號發生變化時，所述重力感測器還用於：根據採集的方向信號重新確定所述裝置主體的四個面中與地面平行的面；所述主控模組還用於重新控制與地面平行的面上的三個球體移動到所述第一預設距離範圍內。
如請求項2所述之智慧跟蹤拍攝裝置，所述每一球體上設置有兩個帶感測器的軸承，包括：兩個帶感測器的軸承互相垂直，兩個帶感測器的軸承與球體相切；所述主控模組還用於控制與地面平行的面上的三個球體移動到所述第一預設距離範圍內，包括：所述主控模組通過控制所述三個球體上設置的帶感測器的軸承上的馬達驅動所述帶感測器的軸承轉動，以使所述三個球體移動到所述第一預設距離範圍內。
如請求項3所述之智慧跟蹤拍攝裝置，所述裝置主體內部還包括：超聲波距離感測器，用於檢測移動的球體前方第二預設距離內是否有障礙物；所述主控模組還用於在所述超聲波距離感測器檢測到移動的球體前方第二預設距離內有障礙物時，控制移動的球體改變移動方向，並控制所述電動旋轉攝像頭旋轉後再進行拍攝。
如請求項4所述之智慧跟蹤拍攝裝置，所述裝置主體還包括：存儲模組，用於存儲所述電動旋轉攝像頭拍攝的視頻檔或圖像；所述主控模組還用於按照固定週期向所述定位伺服器發送所述存儲模組存儲的視頻檔或圖像，以使終端設備通過訪問所述定位伺服器即時獲取視頻檔或圖像。
如請求項5所述之智慧跟蹤拍攝裝置，所述裝置主體還包括：語音模組，用於接收語音信號並將所述語音信號解析成語音資訊；所述主控模組還用於根據所述語音資訊執行相應的操作。