一种自动环绕目标拍摄方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动环绕目标拍摄方法及系统，所述方法包括：获得yaw轴云台角度参数，对摄像头所获取的图像进行处理以获取距离参数；根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数；根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向，且根据舵机转角控制参数控制用于放置云台相机的拍摄移动装置中舵机的转动角度，以使得拍摄移动装置环绕跟踪目标，以环绕目标进行拍摄。本发明专利技术根据yaw轴云台角度参数调整摄像头的转向，并根据舵机转角控制参数控制舵机的转动，以使拍摄移动装置的前进方向始终与该拍摄移动装置和目标的连线呈直角，且其与目标的距离保持不变，从而达到环绕跟踪目标拍摄的目的。

A Method and System of Automatic Target Around Shooting

【技术实现步骤摘要】
一种自动环绕目标拍摄方法及系统
本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种自动环绕目标拍摄方法及系统。
技术介绍
随着智能设备的大众化，消费用户对各类智能电子设备的使用强度与热度越来越高，其中，拍照以及视频录制是当下智能设备中热门的功能，且消费者的使用频率属最高。现有技术中，人们在创造目标更加灵动、场景切换更灵活的视频素材时，采用的方式无外乎是人工跟拍，即采用遥控无人机航拍或者是手持相机加稳定器跟拍，然而手持稳定器跟拍需要拍摄者投入较大的精力去跟随，包括稳定相机，费神费力；而航拍的追踪强度不够，对于针对式的视频拍摄功能不够强大，且续航能力较差，且这两种跟拍方式都需要两个甚至更多的跟拍者，不符合全智能化自动化的初衷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自动环绕目标拍摄方法及系统，以达到自动环绕目标进行拍摄的目的。第一方面，本专利技术实施例提供了一种自动环绕目标拍摄方法，其包括：获得yaw轴云台角度参数，对摄像头所获取的图像进行处理以获取距离参数；根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数；根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向，且根据舵机转角控制参数控制用于放置云台相机的拍摄移动装置中舵机的转动角度，以使得拍摄移动装置环绕跟踪目标，以环绕目标进行拍摄。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种自动环绕目标拍摄系统，其包括云台相机以及拍摄移动装置，所述云台相机包括云台、设置在云台上的摄像头以及控制器，所述云台用于调整摄像头的镜头转向角度；所述拍摄移动装置用于放置云台相机，且该拍摄移动装置上设有用于控制拍摄移动装置的转向的舵机；其中，所述控制器包括：第一处理单元，用于获得yaw轴云台角度参数，对摄像头所获取的图像进行处理以获取距离参数；第二处理单元，用于根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数；控制调整单元，包括云台控制单元以及舵机控制单元，其中，所述云台控制单元用于根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向；所述舵机控制单元用于根据舵机转角控制参数控制拍摄移动装置中舵机的转动角度，以使得拍摄移动装置环绕跟踪目标，以环绕目标进行拍摄。与现有技术相比，本专利技术通过拍摄移动装置承载云台相机，云台相机获取yaw轴云台角度参数，根据摄像头摄取的图像进行处理以获取距离参数，且根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数，以根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向，并根据舵机转角控制参数控制用于放置云台相机的拍摄移动装置中舵机的转动角度，以使得拍摄移动装置的前进方向始终与该拍摄移动装置和目标的连线呈直角，同时该拍摄移动装置与目标的距离保持不变，从而达到环绕跟踪目标拍摄的目的，可知，本专利技术通过调整摄像头的镜头转向角度来保证跟踪目标的拍摄效果，且通过调整拍摄移动装置舵机的转动角度以在跟踪目标移动时保持环绕跟随。附图说明图1为本专利技术实施例提供的自动环绕目标拍摄系统的实物示意图；图2为本专利技术实施例提供的自动环绕目标拍摄系统的示意性框图；图3为本专利技术实施例提供的自动环绕目标拍摄系统中控制器的示意性框图；图4为本专利技术实施例提供的自动环绕目标拍摄方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的自动环绕目标拍摄方法的子流程示意图。具体实施方式为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本专利技术的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。参照图1及图2，图1和图2分别为本专利技术实施例提供的自动环绕目标拍摄系统300的实物图和示意性框图。如图所示，该自动环绕目标拍摄系统300包括云台相机310以及拍摄移动装置320，所述云台相机310包括云台311、设置在云台311上的摄像头312以及控制器313，本专利技术把摄像头312架设在云台311上，开启摄像头312对目标进行图像或视频拍摄，其中，云台311采用现有的三轴云台，能够带动摄像头312进行各个方向上的转动，实现角度的全方位调整，以围绕着目标转动；本专利技术中，所述控制器313可选用所有基于ARM-M3/M4内核架构的MCU，例如STM32系列、GD32系列或者其他平台的32位微控制芯片，优选地，选用型号为GD32F330的微控制芯片作为本实施例的控制器313，所述控制器313包括有第一处理单元3131、第二处理单元3132及控制调整单元3133，本实施例中，所述第一处理单元3131、第二处理单元3132及控制调整单元3133为可被型号为GD32F330的微控制芯片执行的程序模块；所述拍摄移动装置320用于放置云台相机310，该拍摄移动装置320上设有用于控制拍摄移动装置320的转向的舵机321及用于控制摄移动装置320运行速度的电机，本实施例中，所述拍摄移动装置320中的电机的运行速度不做动态控制，即拍摄移动装置320环绕的速度是固定的，可理解地，舵机321的转向控制上嵌套有一层yaw轴(航向轴)角度的控制环及距离的控制环，且该yaw轴角度的控制环及距离的控制环同时作用于舵机321的转动，优选地，本实施例中，所述拍摄移动装置320为智能小车，其底盘上设置有悬挂式避震结构，且其用于放置云台相机310的放置平台设计有二级减震结构，其所采用的电机为高速无刷直流电机。本实施例中，所述第一处理单元3131用于获得yaw轴云台角度参数，对摄像头312所获取的图像进行处理以获取距离参数；本专利技术中，第一处理单元3131基于深度学习神经网络直接获取yaw轴云台角度参数，且基于深度学习神经网络从图像中获取目标与摄像头312的距离即距离参数，该技术为本领域技术人员常用的技术手段，在此不再赘述；所述第二处理单元3132用于根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数；所述控制调整单元3133包括云台控制单元1331以及舵机控制单元1332，其中，所述云台控制单元1331用于根据yaw轴云台角度参数控制云台相机310云台311的转动进而控制摄像头312的转向；所述舵机控制单元1332用于根据舵机转角控制参数控制拍摄移动装置320中舵机321的转动角度，以使得拍摄移动装置320环绕跟踪目标，以环绕目标进行拍摄。可理解地，控制调整单元3133中的云台控制单元1331发送控制信号至云台311，其中的舵机控制单元1332发送控制信号至舵机321，两者发送的控制信号可经过滤波放大等处理后分别经云台311以及舵机321内的驱动电路驱动所述云台311和舵机321工作。可知，本专利技术中，控制调整单元3133中的云台控制单元1331根据yaw轴云台角度参数控制云台相机310中三轴云台的yaw轴转动以带动摄像头312转动，同时舵机控制单元1332根据舵机转角控制参数控制智能小车的舵机321的转动角度，以使得拍摄移动装置320的前进方向始终与该拍摄移动装置320和目标的连线呈直角，即使得智能小车的车头始终朝向环绕路径的切线方向，同时该拍摄移动装置320与目标的距离保持不变，从而达到环绕跟踪目标拍摄的目的，则本专利技术自动环绕目标拍摄系统300可调整摄像头312的拍摄角度，使得摄像头312的镜头朝向目标，以保证目标始终位于镜头内，同时拍摄移动装置320可在跟踪目标自由移动时保持环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动环绕目标拍摄方法，其特征在于，包括：获得yaw轴云台角度参数，对摄像头所获取的图像进行处理以获取距离参数；根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数；根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向，且根据舵机转角控制参数控制用于放置云台相机的拍摄移动装置中舵机的转动角度，以使得拍摄移动装置环绕跟踪目标，以环绕目标进行拍摄。

【技术特征摘要】
1.一种自动环绕目标拍摄方法，其特征在于，包括：获得yaw轴云台角度参数，对摄像头所获取的图像进行处理以获取距离参数；根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数；根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向，且根据舵机转角控制参数控制用于放置云台相机的拍摄移动装置中舵机的转动角度，以使得拍摄移动装置环绕跟踪目标，以环绕目标进行拍摄。2.如权利要求1所述的自动环绕目标拍摄方法，其特征在于，所述根据所述yaw轴云台角度参数和距离参数计算获得舵机转角控制参数，包括：计算yaw轴云台角度参数与预设角度参数的角度偏差值以及所述距离参数与预设半径的距离偏差值；利用PID算法根据所述角度偏差值和所述距离偏差值计算获得舵机转角控制参数。3.如权利要求2所述的自动环绕目标拍摄方法，其特征在于，所述利用PID算法根据所述角度偏差值和所述距离偏差值计算获得舵机转角控制参数，包括：利用PID算法根据公式计算获得舵机转角控制参数；其中，参数Kiyaw、Kil、Kdyaw和Kdl的取值均为0，erroryaw和errorl分别为角度偏差值和距离偏差值，a和b分别为角度权重系数和距离权重系数，uyaw和ul分别为角度控制参数和距离控制参数。4.如权利要求1所述的自动环绕目标拍摄方法，其特征在于，所述根据yaw轴云台角度参数控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向，包括：计算yaw轴云台角度参数与预设角度参数的角度偏差值；根据所述角度偏差值控制云台相机云台的转动进而控制摄像头的转向。5.一种自动环绕目标拍摄系统，其特征在于，包括：云台相机，包括云台、设置在云台上的摄像头以及控制器，所述云台用于调整摄像头的镜头转向...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭宇，张明，黄龙，
申请(专利权)人：睿魔智能科技深圳有限公司，东莞松山湖国际机器人研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44