云台系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种云台系统。云台系统包括与摄像装置相连的第一云台和与摄像装置的光学系统相连的第二云台，通过第二云台能够消除第一云台无法消除的高频扰动，从而可以实现无减震球挂载，提高了云台系统的通用性，并进一步提高了摄像装置视轴的稳定精度和成像质量。

【技术实现步骤摘要】
云台系统
本申请涉及一种云台，特别涉及一种云台系统。
技术介绍
目前，增稳云台一般采用直流无刷电机作为驱动装置，其控制带宽有限(一般在50Hz以内，不同的云台会有差异)，只能抑制其控制带宽范围内的扰动，对高于其控制带宽的扰动无能为力。对这种形式的增稳云台来说，高频扰动只能通过减震装置(例如，减震球)进行被动衰减，因此减震装置的设计和选取对成像质量有很大影响。不同的载机由于其机械结构和控制系统各不相同，其振动的幅值和频率也各不相同，而且不同的云台机械结构和控制方法不同，对减震装置的减震效果也会造成不同的影响。这些因素耦合在一起，相互之间的作用和影响的机理十分复杂，给减震装置的设计带来了很大的困难。而且针对于某种特定型号设计的云台，在搭载于其他设备上时，无法准确消除扰动，严重限制了其应用范围。
技术实现思路
基于此，为了解决现有技术中的上述问题，提供一种云台系统，包括：摄像装置，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统；第一云台，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动；第二云台，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少一个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本技术的一实施例中，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台包括套设在所述镜头模组上的承载板和与所述承载板相连的驱动装置，所述驱动装置驱动所述镜头模组沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本技术的一实施例中，所述镜头模组包括：镜头座，所述镜头座包括固定板和设置在所述固定板一侧的镜头筒；光学镜片组，所述光学镜片组部分套设于所述镜头筒内。在本技术的一实施例中，所述图像传感器设置在所述固定板远离所述镜头筒的一侧，所述承载板套设于所述镜头筒。在本技术的一实施例中，所述承载板包括第一承载板、与所述第一承载板相连的第二承载板、设置在所述第一承载板上的第一滑动板以及设置在所述第一承载板和所述第二承载板之间的第二滑动板；所述驱动装置包括：第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一滑动板相连以驱动所述第一滑动板沿第一方向滑动；第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第二滑动板相连以驱动所述第二滑动板沿第二方向滑动。在本技术的一实施例中，所述第一承载板上设有第一滑动槽，所述第一滑动板可滑动地设置在所述第一滑动槽内；所述第二承载板上设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽可滑动地设置在所述第二滑动槽内。在本技术的一实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直。在本技术的一实施例中，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台与所述图像传感器相连，所述第二云台驱动所述图像传感器沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本技术的一实施例中，所述驱动装置包括音圈电机或压电陶瓷中的至少一种。在本技术的一实施例中，所述第二云台还包括位移传感器，所述位移传感器与所述驱动装置电连接。在本技术的一实施例中，所述云台系统还包括：控制电路，所述控制电路用于：获取所述第一云台的目标角速度；获取所述第一云台的当前角速度；根据所述目标角速度和所述当前角速度确定所述第一云台的角速度误差；对所述角速度误差进行滤波以得到高频角速度；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令；根据所述角度指令控制所述第二云台驱动所述光学系统沿至少两个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本技术的一实施例中，所述控制电路用于：获取所述第一云台的目标角度；获取所述第一云台的当前角度；根据所述目标角度和所述当前角度确定所述第一云台的角度误差；根据所述角度误差确定所述第一云台的目标角速度。在本技术的一实施例中，所述控制电路通过惯性测量装置获取所述第一云台的当前角度。在本技术的一实施例中，所述控制电路通过陀螺仪获取所述第一云台的当前角速度。在本技术的一实施例中，所述控制电路用于：对所述高频角速度进行积分运算以得到所述角度指令。在本技术的一实施例中，第二云台还包括用于测量所述光学系统的位移信号的位移传感器，所述控制电路用于：获取所述位移传感器反馈的位移信号；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令，包括：根据所述位移信号和所述高频角速度生成用于控制所述第二云台角度的指令。本技术的云台系统通过在摄像装置内部增设第二云台，可以补偿第一云台无法消除的高频扰动，从而可以实现无减震球挂载，提高了云台系统的通用性，并进一步提高了摄像装置视轴的稳定精度和成像质量。附图说明图1为本技术一种云台系统其中一实施例的结构示意图；图2为图1所示的云台系统中第二云台与光学系统的装配图；图3为图2所示的第二云台与光学系统的拆分图；图4为图1所示云台系统的控制框图。具体实施方式本技术的云台系统通过在摄像装置内部增设第二云台，可以补偿第一云台无法消除的高频扰动，从而可以实现无减震球挂载，提高了云台系统的通用性，并进一步提高了摄像装置视轴的稳定精度和成像质量。如图1-图3所示，本技术一种云台系统10包括摄像装置11、与摄像装置11相连的第一云台12和设于摄像装置11内的第二云台13。摄像装置11包括壳体111和与壳体111相连的光学系统112。光学系统112包括镜头模组1121和与镜头模组1121相连的图像传感器1122。在本技术的一实施例中，镜头模组1121包括镜头座1121b和部分套设于镜头座1121b内的光学镜片组1121a。镜头座1121b包括固定板1121c和自固定板1121c延伸的镜头筒1121d。镜头筒1121d呈筒状，其一端与固定板1121c的一侧固定，另一侧收容有光学镜片组1121a。图像传感器1122设置在固定板1121c的另一侧。摄像装置11可以是双目摄像头、单目摄像头、红外线影像设备、紫外线影像设备、摄录机等类似的设备。摄像装置11可以直接搭载在载机上，如飞行器上，也可以通过如本实施例所示的第一云台12搭载在载机上，第一云台12允许摄像装置11相对于载机绕至少一个轴转动。在本技术的一实施例中，第一云台12为三轴云台，可以包括偏航轴(yaw轴)、横滚轴(roll轴)和俯仰轴(pitch轴)，每个轴分别与对应的电机连接，摄像装置11可分别与yaw轴、roll轴和pitch轴连接，调整yaw轴、roll轴和pitch轴，可实现对摄像装置11姿态的调整。第一云台12的结构和功能属于本领域技术人员的公知技术，在此不再赘述。第一云台12可以基本将载机的姿态运动补偿掉，只剩下少许残差和高频扰动，这部分运动对成像的影响主要表现为像面上X方向或Y方向上图像的相对运动，而且运动幅度较小，但频带较高。因此，本技术通过在摄像装置11内增设与光学系统112相连的第二云台13来消除第一云台12无法消除的残差和高频扰动。第二云台13设置在摄像装置11内部，与光学系统112相连，第一云台12包括驱动装置132和与驱动装置132相连的承载板131。承载板131套设于镜头筒1121d。在本技术的一实施例中，驱动装置132包括第一驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云台系统，其特征在于，包括：摄像装置，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统；第一云台，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动；第二云台，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少一个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。

【技术特征摘要】
1.一种云台系统，其特征在于，包括：摄像装置，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统；第一云台，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动；第二云台，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少一个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。2.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台包括套设在所述镜头模组上的承载板和与所述承载板相连的驱动装置，所述驱动装置驱动所述镜头模组沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。3.根据权利要求2所述的云台系统，其特征在于，所述镜头模组包括：镜头座，所述镜头座包括固定板和设置在所述固定板一侧的镜头筒；光学镜片组，所述光学镜片组部分套设于所述镜头筒内。4.根据权利要求3所述的云台系统，其特征在于，所述图像传感器设置在所述固定板远离所述镜头筒的一侧，所述承载板套设于所述镜头筒。5.根据权利要求2-4中任一项所述的云台系统，其特征在于，所述承载板包括第一承载板、与所述第一承载板相连的第二承载板、设置在所述第一承载板上的第一滑动板以及设置在所述第一承载板和所述第二承载板之间的第二滑动板；所述驱动装置包括：第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一滑动板相连以驱动所述第一滑动板沿第一方向滑动；第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第二滑动板相连以驱动所述第二滑动板沿第二方向滑动。6.根据权利要求5所述的云台系统，其特征在于，所述第一承载板上设有第一滑动槽，所述第一滑动板可滑动地设置在所述第一滑动槽内；所述第二承载板上设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽可滑动地设置在所述第二滑动槽内。7.根据权利要求5所述的云台系统，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。8.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述光学系统包括镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙崇尚，彭淮，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44