[发明专利]一种智能跟随拍摄云台及控制方法

权利要求书

1.一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：包括机身底座、水平旋转底座、水平旋转壳体、纵向旋转支架及摄像头；所述水平旋转底座与机身底座构成同轴线转动连接，水平旋转驱动电机固定连接于水平旋转底座上，水平旋转驱动电机的扁轴输出端竖直方向设置，并与机身底座中心插接固定；水平旋转底座上固定连接有纵向旋转驱动电机，其动力输出端横向固定连接有横轴，横轴通过立柱与表面呈球面形状的纵向旋转支架固定；所述纵向旋转支架的球形外表面的中心面上设有卡槽；所述水平旋转底座上固定连接有电池及控制电路板，水平旋转底座前端设置有摄像头；水平旋转壳体扣接固定在水平旋转底座上端，其顶部开孔，纵向旋转支架的球形外表面位于水平旋转壳体的顶部孔内侧。

2.根据权利要求1所述的一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：所述横轴远离纵向旋转驱动电机的动力输出端的一端与支座构成转动连接，所述支座插接固定于水平旋转底座上。

3.根据权利要求1所述的一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：所述卡槽中间位置处可拆卸的固定连接有固定支架。

4.根据权利要求1所述的一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：所述水平旋转底座后方设置有电源开关及充电口；机身底座的底部固定连接有底部支脚。

5.根据权利要求1所述的一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：所述水平旋转底座底部最外侧边缘设置有环形卡台，机身底座顶部边缘设置有环形卡槽，环形卡台可卡接于环形卡槽内并沿环形卡槽转动；所述水平旋转底座的底部中心位置处设置有环形凸台，轴承外圈卡接于环形凸台的中心孔内；机身底座的中心设置有底座中心凸台，轴承内圈卡接固定于底座中心凸台外圆柱面上；所述机身底座的底座中心凸台的上端面同轴线固定连接有立轴，立轴中心设置有扁孔，水平旋转驱动电机的扁轴输出端插接固定于扁孔内。

6.根据权利要求1所述的一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：所述机身底座的底部中心内嵌有可连接拓展支架的螺母，纵向旋转支架的卡槽中心内嵌有可连接拓展支架的螺母。

7.根据权利要求1所述的一种智能跟随拍摄云台，其特征在于：所述控制电路板包括MCU、电源管理模块、图像处理模块、电机驱动模块、蓝牙模块；所述电源管理模块与MCU构成通讯连接，用于供电控制、开关机及充电；摄像头与MCU和图像处理模块构成通讯连接，用于实时图像的传输坐标反馈；图像处理模块与MCU构成通讯连接，用于处理摄像头反馈的图像数据，并进行判断；所述电机驱动模块与MCU构成通讯连接，MCU将图像处理模块反馈数据发送至电机驱动模块，进而控制水平旋转驱动电机、纵向旋转驱动电机执行转动；所述蓝牙模块与MCU构成通讯连接，蓝牙模块用于外接电子设备构成通讯，用于定格拍照、录像、上下翻页、音量加减。

8.一种智能跟随拍摄云台的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：启动电源开关，电源管理模块为系统供电，云台的摄像头初始化后进入工作模式，摄像头的可视画面为EFGH；

步骤2：摄像头将可视画面内的图像反馈至图像处理模块，图像处理模块对可视画面进行网格划分，并确定捕捉物体图像ABCD的中心为O，建立以O为中心的初始点坐标；

步骤3：捕捉物体的图像中心由O位移至O¹时，摄像头通过将物体移动的位置图像反馈至图像处理模块进行分析后计算出移动的距离OO¹， MCU根据图形处理模块反馈的距离OO¹及勾股定理计算出物体发生的横向位移为O¹I及纵向位移为OI；

步骤4：MCU在物体移动时记录物体移动的时间，通过物体移动距离及其移动至该距离所需要的时间计算出物体移动的速度v；

步骤5：MCU根据O¹I的数值及物体移动的速度v可计算出为了与物体位移保持同步运动，水平旋转驱动电机需要驱动水平旋转底座转动的角度及转动速度；MCU根据OI的数值及物体移动的速度v可计算出为了与物体位移保持同步运动，纵向旋转驱动电机需要驱动纵向旋转支架转动的角度及转动速度；

步骤6：MCU将上述计算数值反馈到电机驱动模块，电机驱动模块将发送信号至水平旋转驱动电机与纵向旋转驱动电机，控制水平旋转驱动电机与纵向旋转驱动电机同步运动，从而实现了安装于纵向旋转支架的卡槽内的电子设备的实时跟拍功能；

步骤7：当云台启动自动拍照功能时，首先需开启蓝牙模块，云台与电子设备完成蓝牙连接；开启电子设备的摄像头，当需要捕捉的物体移动至捕捉图像的范围ABCD内，并停留时，MCU开始计时，物体保持定格未移动≥t秒时，云台的蓝牙模块会下发指令到电子设备的快门键，实现自动拍照功能。