[发明专利]用于启用主动稳定摄像机的指向控制的方法和系统

说明书

提供了一种用于调整主动稳定的摄像机的指向角的方法。摄像机被配置为根据命令的指向角稳定摄像机的主动稳定系统容纳。主动稳定系统包括可以围绕系统的平摇轴、倾斜轴和滚动轴中的一个或更多个旋转的操纵构件。所述方法包括：如果关节角度测量超出阈值窗口，则得到与操纵构件的旋转运动相关的操纵构件的关节角度测量，并且基于得到的关节角度测量在操纵构件的旋转运动方向上调整摄像机的指向角。如果关节角度测量落在阈值窗口内，则根据命令的指向角主动稳定摄像机的指向角。

技术领域

本公开涉及稳定系统，并且更具体地涉及用于照相或视频相关的应用的改进的、重量轻的、手提式或车载的摄像机稳定系统。

背景技术

在许多应用中，希望稳定有效负载使得不受振动和不需要的运动的影响。这在电影制作中尤为重要，其中由例如摄像机操作者引入的任何无意的摇晃或运动可以导致观看不舒服或成帧错误的连续镜头。

被动的稳定支架已经被用于通过使用诸如弹簧、减震器和平衡块的机械系统来减小摇晃并且平滑掉运动。然而，这些系统可以被大并笨重的来操作，并且通常需要丰富的经验来有效地控制。存在基于软件的数字稳定以及光学稳定，但是它们通常限于校正微小运动。

正变得越来越普遍的一种技术是主动稳定。目前可用的主动稳定系统使用电机来抵消由运动传感器检测到的任何运动。足够精确以检测小的振动的光学陀螺仪传感器通常用于这种系统中。然而，光学陀螺仪传感器趋向于庞大并且昂贵。

因此，希望提供一种低成本的、轻便的稳定系统，该稳定系统可以有效地除去不需要的运动，同时也向操作者提供控制和灵活性的等级以轻易和可视地捕捉他们需要的连续镜头。

发明内容

描述的本发明的实施方式提供了一种用于使得能够操纵由主动稳定系统(诸如，常平架)响应于主动稳定系统的操纵构件的旋转运动(诸如，由摄像机操作者移动的常平架手柄或常平架的部件，其中常平架附接至移动的物体(诸如，车辆)，这可以使得常平架部件经历旋转移动)主动地稳定的摄像机的指向角的方法和系统。

在一个实施方式中,本公开提供了一种用于调整容纳在配置成根据命令的指向角稳定摄像机的主动稳定系统的摄像机的指向角的方法,该系统包括操纵构件，该操纵构件围绕系统的平摇轴、倾斜轴和滚动轴中的一个或更多个是可旋转的，该方法包括：得到与操纵构件的旋转运动相关的操纵构件的关节角度测量结果；并且如果关节角度测量结果超出阈值窗口，则基于得到的关节角度测量结果在操纵构件的旋转运动方向上调整摄像机的指向角。

在一些示例实施方式中，旋转运动围绕垂直轴被解析。

在一些示例实施方式中，该方法还包括：如果关节角度测量结果落在阈值窗口内，则根据命令的指向角主动地稳定摄像机的指向角。

在一些示例实施方式中，该方法还包括：如果关节角度测量结果落在阈值窗口内，则由主动稳定系统指示指向角锁定状态。

在一些示例实施方式中，该指示步骤包括使用主动稳定系统的视觉指示器可视地指示并且产生声音指示器中的一个或更多个。

在一些示例实施方式中，该方法还包括更新关节角度测量结果并且得到用于基于更新的关节角度测量结果调整摄像机的指向角的控制命令。

在一些示例实施方式中，更新关节角度测量结果的步骤包括如果关节角度测量结果超出阈值窗口则将关节角度测量结果减小到阈值窗口的阈值。

在一些示例实施方式中，更新关节角度测量结果的步骤包括如果关节角度测量结果落在阈值窗口内则将关节角度测量结果设置为0。

在一些示例实施方式中，该方法还包括：将强制函数应用于减小的关节角度测量结果以得到对命令的指向角的增量更新；通过增量更新更新命令的指向角；并且基于更新的命令的角度执行稳定控制环路更新以得到用于在操纵构件的旋转运动的方向上与减小的关节角度测量结果成比例地调整摄像机的指向角的控制命令。