用于具有嵌入式云台的运动摄像机的方法和系统技术方案

一种成像装置(200、400、600)可以包括：壳体(201、401、501、605)；承载件(205、309、403、601)，其设置在壳体(201、401、501、601)内，其中，承载件(205、309、601)包括一个或多个框架部件，该一个或多个框架部件被配置为相对于壳体(201、401、501、605)绕一个或多个转动轴线转动；光学组件(101、203、405、603、710)，其由摄像机壳体(201、401、501、605)内的承载件(205、309、403、601)支撑，其中，光学组件(101、203、405、603、710)包括一个或多个透镜(103、711)以及图像传感器(105、305、715)，并且其中，光学组件(101、203、405、603、710)能够经由承载件(205、309、403、601)相对于壳体(201、401、501、605)绕一个或多个转动轴线移动；以及多个非光学部件(115)，其布置在壳体(201、401、501、605)内，使得至少一个非光学部件(115)可操作地联接到光学组件(101、203、405、603、710)并且不由承载件(205、309、403、601)支撑。可以控制承载件(205、309、403、601)以基于感测数据来稳定光学组件(101、203、405、603、710)。承载件(205、309、403、601)可以被配置为控制光学组件(101、203、405、603、710)的取向或姿态。

Method and system for motion camera with embedded platform

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有嵌入式云台的运动摄像机的方法和系统
技术介绍
多年以来，由于摄像机安装的不稳定性、用户的运动、从移动运输机传输到摄像机的运动和振动或者这些问题的某种组合，业余和专业摄影师和摄像师都在同模糊图像做斗争。目前，存在几种图像或摄像机稳定的方法。例如，可以通过软件处理图像以实现稳定。在另一示例中，可以通过单独地稳定透镜或传感器或者整体稳定整个成像装置来调节摄像机的振动。这种稳定技术仍然不能以紧凑形式有效地消除具有大振幅和高频率的振动或不期望的移动。
技术实现思路
因此，存在对图像稳定的改进的系统和方法的需求。还存在对允许紧凑的成像装置的光学稳定的需求。通常用于摄影和摄像以减少振动对图片的影响的传统的振动阻尼的方法包括软件稳定、仅透镜稳定、仅传感器稳定和整体成像装置稳定，然而这些方法都不能以紧凑形式提供有效的稳定技术。透镜稳定和传感器稳定现在广泛应用于许多消费者数码摄像机中。透镜稳定的一般原则是通过控制某个透镜或一些透镜的水平位移或转动来消除透镜上的摇动；并且传感器稳定意图通过使光敏传感器能够平移或转动来抵消振动。透镜稳定和传感器稳定都在图像捕获设备内实现，需要最小的体积。然而，由于结构限制和透镜或传感器的移动(包括平移和转动)的行程范围有限，所以仍然难以完全消除具有大振幅或高频率的振动，特别是将拍摄设备承载在或将视频设备安装在导致大移动范围的移动的载具上时。软件稳定的有效性是有限的。在用于视频的抖动消除过程中需要非常大量的计算，这通常仅产生有限的有益效果。总的来说，应用于成像装置稳定的方法主要在三个转动轴线上对整个成像装置执行稳定化，具有大的转动范围和相当快的响应。这可以基本上克服透镜稳定和传感器稳定的缺点。然而，由于对整组(视频)成像装置执行稳定化，结构通常相当大，所以使得承载或使用不方便，并且需要大量的能量(电池)来驱动稳定设备，使其对于大多数商业和个人应用来说不方便、不切实际并且相对昂贵。因此，存在对一种能够以紧凑大小来捕获稳定的图像数据的成像装置的需求。提供了用于对各种应用执行有效稳定的系统和方法，包括但不限于静止相片和视频成像。通过从成像装置的非光学单元对成像装置的光学组件执行主动稳定来提供用于捕获稳定图像的成像装置。本专利技术可以大体上减少实现这种稳定所需的稳定的成像装置的质量体积。该公开的稳定方法i)减小了大小和/或重量，ii)增强了现有的稳定方法并且/或者iii)促进了整个成像装置构造和与其一起使用的任何外部稳定结构的小型化。该装置和系统可以是具有用于至少支撑成像装置的光学组件的集成的承载件的成像装置。在一个方面，本专利技术提供了一种成像装置。所述成像装置可以包括：壳体；承载件，其布置在所述壳体内，其中，所述承载件包括一个或多个框架部件，所述一个或多个框架部件被配置为相对于所述壳体绕一个或多个转动轴线转动；光学组件，其由摄像机壳体内的承载件支撑，其中，所述光学组件包括一个或多个透镜以及图像传感器，并且其中，所述光学组件能够经由所述承载件相对于所述壳体绕所述一个或多个转动轴线移动；以及多个非光学部件，其布置在所述壳体内，使得至少一个非光学部件1)可操作地联接到所述光学组件并且2)不由所述承载件支撑。可以控制承载件以基于感测数据来稳定光学组件。承载件可以被配置为控制光学组件的取向或姿态。在一些实施例中，成像装置的光学组件包括一个或多个透镜以及图像传感器。所述一个或多个透镜由透镜承载件支撑。在一些情况下，所述一个或多个透镜被部分地封闭在透镜承载件中。替代性地，所述一个或多个透镜被完全封闭在所述透镜镜筒内。所述透镜镜筒可以可操作地联接到所述承载件的至少一个框架部件。在一些实施例中，所述图像传感器设置在由基板支架支撑的第一电路板上。所述透镜镜筒可操作地联接到所述基板支架，使得所述透镜镜筒中的一个或多个透镜和所述第一电路板能够相对于彼此移动。在一些情况下，所述透镜镜筒能够沿着光轴移动，以调整所述一个或多个透镜与所述图像传感器的距离。替代性地，所述第一电路板能够沿着光轴移动，以调整所述图像传感器与所述一个或多个透镜的距离。在另一替代性情况下，所述第一电路板和所述透镜镜筒能够沿着光轴移动，以调整所述图像传感器与所述一个或多个透镜之间的距离。在一些情况下，所述透镜镜筒或所述基板支架中的至少一者刚性地附接到所述承载件的框架部件。在一些情况下，所述透镜镜筒或所述基板支架中的至少一者附接到所述承载件的框架部件并且能够相对于所述承载件的框架部件移动。在一些情况下，所述基板支架与所述透镜镜筒一体地形成。在一些情况下，所述基板支架可操作地联接到所述承载件的至少一个框架部件。在一些实施例中，所述多个非光学部件包括安装在第二印刷电路板(PCB)上的电源、存储器单元和一个或多个处理器。所述多个非光学部件附接到所述壳体的内表面。在一些实施例中，所述多个非光学部件不由所述承载件支撑。在一些实施例中，所述图像传感器可操作地联接到所述非光学部件中的至少一个非光学部件。在一些实施例中，第一PCB经由一个或多个通信链路可操作地联接到所述第二PCB。在一些情况下，所述一个或多个通信链路包括柔性信号线，替代性地，所述一个或多个通信链路包括无线通信信道。在一些实施例中，所述成像装置的光学组件能够相对于所述摄像机壳体内的一个或多个非光学部件绕一个或多个转动轴线转动。在一些实施例中，所述光学组件能够绕下述轴线中的至少一个轴线转动：偏航轴线和俯仰轴线。在一些情况下，所述光学组件能够绕下述轴线中的至少两个轴线转动：偏航轴线、俯仰轴线和滚转轴线。在一些情况下，所述转动轴线中的两个或更多个转动轴线彼此正交。在一些情况下，所述转动轴线中的两个或更多个转动轴线彼此不正交。在一些实施例中，嵌入在所述成像装置中的所述承载件是多轴云台。在一些实施例中，所述承载件包括可操作地联接到多个马达的多个框架部件，并且其中，所述多个马达被配置为致动所述多个框架部件绕两个或更多个转动轴线转动。在一些情况下，所述转动轴线包括下述轴线中的至少一个轴线：偏航轴线和俯仰轴线。在一些情况下，所述光学组件由不直接和/或刚性地联接到所述壳体的一部分的框架部件支撑。在一些实施例中，所述承载件包括布置在所述摄像机壳体内的球形马达。在一些情况下，所述球形马达被配置为使所述光学组件绕一个或多个转动轴线转动。在一些情况下，所述球形马达包括球形定子和球形转子，并且其中，所述球形转子能够相对于所述球形定子移动。所述球形转子由电磁力或摩擦力驱动。所述光学组件联接到所述球形转子。在一些实施例中，所述球形马达包括球形定子和多个压电致动器，并且其中，所述马达由摩擦驱动力驱动。在一些实施例中，所述成像装置的壳体包括透明盖，所述透明盖允许所述光学组件在与所述壳体外部的环境不同的方向上具有视线。在一些情况下，当所述光学组件经由所述承载件相对于所述壳体被转动时，所述光学组件能够从不同方向捕获图像。可以相对于所述壳体的不同侧面限定不同的方向，并且其中，所述壳体的侧面中的两个或更多个侧面彼此相对。在一些情况下，所述透明盖形成所述壳体的一部分。在一些情况下，所述透明盖能够从所述壳体上移除。在一些实施例中，所述壳体被配置为联接到基部支撑件。所述基部支撑件位于选自下述物体中的至少一个物体上或者由该物体承载：可移动物体、静止物体或生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像装置，包括：壳体；承载件，其布置在所述壳体内，其中，所述承载件包括一个或多个框架部件，所述一个或多个框架部件被配置为相对于所述壳体绕一个或多个转动轴线转动；光学组件，其由所述壳体内的承载件支撑，其中，所述光学组件包括一个或多个透镜以及图像传感器，并且其中，所述光学组件能够经由所述承载件相对于所述壳体绕所述一个或多个转动轴线移动；以及多个非光学部件，其布置在所述壳体内，使得至少一个非光学部件1)可操作地联接到所述光学组件并且2)不由所述承载件支撑。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像装置，包括：壳体；承载件，其布置在所述壳体内，其中，所述承载件包括一个或多个框架部件，所述一个或多个框架部件被配置为相对于所述壳体绕一个或多个转动轴线转动；光学组件，其由所述壳体内的承载件支撑，其中，所述光学组件包括一个或多个透镜以及图像传感器，并且其中，所述光学组件能够经由所述承载件相对于所述壳体绕所述一个或多个转动轴线移动；以及多个非光学部件，其布置在所述壳体内，使得至少一个非光学部件1)可操作地联接到所述光学组件并且2)不由所述承载件支撑。2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述一个或多个透镜由透镜镜筒支撑。3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述一个或多个透镜被部分地封闭在所述透镜镜筒中。4.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述一个或多个透镜被完全封闭在所述透镜镜筒内。5.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述透镜镜筒可操作地联接到所述承载件的至少一个框架部件。6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述图像传感器设置在由基板支架支撑的第一电路板(PCB)上。7.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述透镜镜筒可操作地联接到所述基板支架，使得所述透镜镜筒中的所述一个或多个透镜和所述第一电路板能够相对于彼此移动。8.根据权利要求7所述的成像装置，其中，所述透镜镜筒能够沿着所述光学组件的光轴移动，以调整所述一个或多个透镜与所述图像传感器之间的距离。9.根据权利要求7所述的成像装置，其中，所述第一电路板能够沿着所述光学组件的光轴移动，以调整所述图像传感器与所述一个或多个透镜之间的距离。10.根据权利要求7所述的成像装置，其中，所述第一电路板和所述透镜镜筒能够沿着所述光学组件的光轴移动，以调整所述图像传感器与所述一个或多个透镜之间的距离。11.根据权利要求7所述的成像装置，其中，所述透镜镜筒或所述基板支架中的至少一者刚性地附接到所述承载件的一个或多个框架部件中的至少一个框架部件。12.根据权利要求7所述的成像装置，其中，所述透镜镜筒或所述基板支架中的至少一者可移动地附接到所述承载件的一个或多个框架部件中的至少一个框架部件。13.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述基板支架与所述透镜镜筒一体地形成。14.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述基板支架可操作地联接到所述承载件的至少一个框架部件。15.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个非光学部件包括安装在第二印刷电路板(PCB)上的电源、存储器单元和一个或多个处理器中的至少两者。16.根据权利要求15所述的成像装置，其中，所述多个非光学部件附接到所述壳体的内表面。17.根据权利要求15所述的成像装置，其中，所述多个非光学部件不由所述承载件支撑。18.根据权利要求15所述的成像装置，其中，所述图像传感器可操作地联接到所述非光学部件中的至少一个非光学部件。19.根据权利要求15所述的成像装置，其中，第一印刷电路板经由一个或多个通信链路可操作地联接到所述第二印刷电路板。20.根据权利要求19所述的成像装置，其中，所述一个或多个通信链路包括柔性信号线。21.根据权利要求19所述的成像装置，其中，所述一个或多个通信链路包括无线通信信道。22.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述光学组件能够相对于摄像机壳体内的一个或多个非光学部件绕一个或多个转动轴线转动。23.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述一个或多个转动轴线包括偏航轴线或俯仰轴线中的至少一个。24.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述一个或多个转动轴线包括偏航轴线、俯仰轴线或滚转轴线中的至少两个。25.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述一个或多个转动轴线中的至少两个转动轴线彼此正交。26.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述一个或多个转动轴线中的至少两个转动轴线彼此不正交。27.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述承载件是多轴云台。28.根据权利要求1所述的成像装置，其中，通过可操作地联接到所述框架部件的马达致动所述一个或多个框架部件中的每个框架部件绕转动轴线转动。29.根据权利要求28所述的成像装置，其中，所述马达位于所述壳体内部。30.根据权利要求28所述的成像装置，其中，所述转动轴线包括偏航轴线或俯仰轴线。31.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述承载件包括布置在摄像机壳体内的球形马达。32.根据权利要求31所述的成像装置，其中，所述球形马达被配置为使所述光学组件绕所述一个或多个转动轴线转动。33.根据权利要求31所述的成像装置，其中，所述球形马达是电磁马达，所述电磁马达包括定子和转子。34.根据权利要求33所述的成像装置，其中，所述光学组件联接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖然，马天航，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44