摄像机稳定装置制造方法及图纸

一种摄像机稳定装置具有关于多个自由度可移动的摄像机云台、用于所述摄像机云台的电驱动器、紧固到所述摄像机云台的电子摄像机、以及运动传感器，在所述摄像机稳定装置中，控制设备被配置为响应于来自所述运动传感器的运动传感器信号来控制电驱动器以执行云台侧图像稳定，并且控制所述摄像机的图像捕获设备以执行摄像机侧图像稳定。以执行摄像机侧图像稳定。以执行摄像机侧图像稳定。

【技术实现步骤摘要】
摄像机稳定装置


[0001]本专利技术涉及一种摄像机稳定装置，该摄像机稳定装置具有可移动的摄像机云台和紧固到该摄像机云台的电子摄像机。

技术介绍

[0002]这样的摄像机稳定装置可以特别用于录制运动图像序列(例如电影胶片的场景)，以便针对由于摄像机的不希望或无意的移动而引起的干扰影响而实现所录制图像内容的稳定。当摄像机在录制期间移动到不同位置时，例如，当摄像机操作员经由支撑结构将摄像机携带在其身上时，或者当摄像机紧固到起重机、车辆等上时，图像稳定尤其重要。这样的图像稳定可以应用于静态图像摄像机，然而，这样的图像稳定特别地对于电影摄像机尤其重要。
[0003]这样的摄像机稳定装置例如从US 5963749 A、DE 10 2012 107 265 A1和DE10 2015 107 483A1中是已知的，这些文献参考了摄像机稳定装置的各种可能的实施例。
[0004]已知的摄像机稳定装置的问题是，并不是所有发生的对摄像机对准的干扰影响都被同样好地补偿。在一些情况下，干扰影响甚至可能被不期望地过度补偿。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种摄像机稳定装置，该摄像机稳定装置针对摄像机对准的各种干扰影响提供了改进的图像稳定。
[0006]该目的通过具有以下特征的摄像机稳定装置来实现。
[0007]摄像机稳定装置包括摄像机云台，摄像机紧固到(特别是刚性地紧固到)该云台。摄像机云台是可移动的，特别是自身可移动的和/或可移动地支撑到支撑结构。摄像机云台可以包括例如多个相对于彼此可移动的元件(例如外部框架和可移动地支撑在该外部框架中的内部框架)。支撑结构可以包括例如所谓的装配装置、摆臂或枢转臂。摄像机云台和相关联的支撑结构可以形成例如所谓的万向节。摄像机云台的可移动性可以根据平移(即，线性)自由度(例如，当使用万向节时)和/或旋转自由度(例如，当使用环轴承时)来实现。可以被控制的电驱动器能够根据自由度驱动摄像机云台，并且因此驱动紧固到该云台的摄像机。为此目的，电驱动器可以包括例如一个或多个电动机。因此，电驱动器可以实现摄像机云台的各个元件相对于彼此的移动和/或摄像机云台相对于支撑结构的移动。因此，电驱动器可以特别地根据用户命令使得摄像机云台或摄像机云台的元件以及因此使得紧固到其上的摄像机在期望的方向上主动地移动期望的量，以便例如电动地执行摄像机摇摄或倾斜移动。
[0008]摄像机特别地可以是电影摄像机。摄像机包括图像捕获设备，该图像捕获设备具有至少一个电子图像传感器，用于取决于入射光而生成图像传感器信号。例如，图像传感器可以包括CMOS或CCD技术中的光敏元件的二维矩阵。摄像机的图像捕获设备可以包括另外的部件，特别是至少一个光学部件，这将在下面进一步解释。
[0009]摄像机稳定装置进一步包括至少一个运动传感器，该至少一个运动传感器检测摄像机云台在多个方向上的移动以及因此检测紧固到其上的摄像机的移动，并且生成对应的运动传感器信号。为此目的，可以设置多个运动传感器，这些运动传感器可以布置在摄像机云台和/或摄像机的不同元件处(特别地，也在摄像机内)。相应的运动传感器可以具有例如静态或动态加速度传感器，特别是多轴类型的加速度传感器。
[0010]摄像机稳定装置进一步包括控制设备，该控制设备被配置为响应于由运动传感器生成的运动传感器信号来控制电驱动器以执行云台侧图像稳定，并且还响应于运动传感器信号来控制图像捕获设备以执行摄像机侧图像稳定。因此，一方面，经由摄像机云台执行图像稳定，其中摄像机云台被驱动以便补偿对摄像机的对准的外部干扰影响(作为机电图像稳定)。为了云台侧图像稳定，控制设备控制电驱动器，使得摄像机云台被驱动，以便对于至少一部分检测到的移动进行方向相反的并且对应量的补偿移动。另一方面，控制设备还使摄像机的图像捕获设备实现图像稳定(作为电子图像稳定和/或机电图像稳定)。
[0011]由于在云台侧执行图像稳定和在摄像机侧执行图像稳定并且使这些图像稳定彼此协调的可能性，可以不同地响应各种类型的干扰影响和/或摄像机稳定装置的不同状态，以执行云台侧图像稳定或摄像机侧图像稳定或其组合。这确保了对于各种干扰影响和/或摄像机稳定装置的不同状态进行优化的图像稳定。由于云台侧图像稳定和摄像机侧图像稳定两者基于相同的运动传感器信号，因此云台侧图像稳定与摄像机侧图像稳定彼此之间的精确协调是可能的。
[0012]在结合本专利技术提及摄像机云台的对准(即，取向)或电驱动摄像机云台时，如果摄像机云台包括相对于彼此可移动的多个元件，这也指摄像机云台的整个单个元件。
[0013]摄像机稳定装置的控制设备可以包括单个物理单元。然而，摄像机稳定装置的控制设备还可以包括多个子单元，其中，例如，第一控制电路被分配给摄像机云台和电驱动器，并且第二控制电路被分配给摄像机的图像捕获设备。例如，第二控制电路还可以是摄像机的控制单元的一部分。第一控制电路和第二控制电路可以是物理上分离的，但是可以特别是通过信号彼此连接。控制电路中的至少一个或者第一控制电路和第二控制电路两者可以通过信号在技术上连接到至少一个运动传感器。控制设备(或第一控制电路和第二控制电路)可以包括例如以下设备中的一个或多个：集成电路(IC)、微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
[0014]下面解释本专利技术的进一步实施例。
[0015]在一些实施例中，控制设备被配置为对至少一种(所谓的)适合云台补偿类型的检测到的移动和至少一种(所谓的)不适合云台补偿类型的检测到的移动进行区分。相应的适合云台补偿类型的检测到的移动或不适合云台补偿类型的检测到的移动可以被预先确定，并且特别地可以作为移动类型的固定属性(例如，移动方向、移动量和/或移动模式)被存储在例如分配给控制设备的非易失性存储器(例如，EEPROM、闪速EEPROM)中。替代性地，对于相应的适合云台补偿类型的检测到的移动或不适合云台补偿类型的检测到的移动，可以预先确定并且特别地存储确定参数，并且控制设备可以取决于情况根据这些确定参数可变地确定适合云台补偿类型的检测到的移动与不适合云台补偿类型的检测到的移动之间的区别；对于这样的实施例，例如，可以取决于电驱动器的当前位置设置和/或取决于摄像机云台的当前对准来进行区分，这将在下面解释。
[0016]控制设备使得摄像机云台的电驱动器仅针对至少一种适合云台补偿类型的检测到的移动执行云台侧图像稳定，而不针对至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动执行云台侧图像稳定。相反，控制设备使得图像捕获设备针对至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动执行摄像机侧图像稳定。不排除的是，除了云台侧图像稳定之外，控制设备还控制图像捕获设备针对至少一种适合云台补偿类型的检测到的移动执行摄像机侧图像稳定。因此，可以最佳地使用可用的图像稳定的可能性。
[0017]至少一种适合云台补偿类型的检测到的移动可以包括例如摄像机云台和/或摄像机的检测到的旋转运动。替代性地或附加地，至少一种不适合云台补偿类型的检测到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摄像机稳定装置(1)，包括：摄像机云台(4)，所述摄像机云台能够关于多个自由度移动；电驱动器(18，21)，所述电驱动器被配置为根据所述多个自由度驱动所述摄像机云台(4)；电子摄像机(9)，所述电子摄像机紧固到所述摄像机云台(4)，所述电子摄像机(9)包括图像捕获设备(31)，所述图像捕获设备具有用于取决于入射光而生成图像传感器信号的至少一个图像传感器(32)；至少一个运动传感器(24，25，26)，所述至少一个运动传感器被配置为检测所述摄像机云台(4)和所述摄像机(9)中的至少一者在多个方向上的移动，并且生成对应的运动传感器信号；以及控制设备(37)，所述控制设备被配置为响应于所述运动传感器信号来控制所述电驱动器(18，21)以执行云台侧图像稳定，并且响应于所述运动传感器信号来控制所述图像捕获设备(31)以执行摄像机侧图像稳定。2.根据权利要求1所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述控制设备(37)被配置为对至少一种适合云台补偿类型的检测到的移动和至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动进行区分；其中所述控制设备(37)被配置为仅针对所述至少一种适合云台补偿类型的检测到的移动执行所述云台侧图像稳定，而不针对所述至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动；并且其中所述控制设备(37)被配置为针对所述至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动执行所述摄像机侧图像稳定。3.根据权利要求2所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述至少一种适合云台补偿类型的检测到的移动包括旋转运动，并且/或者其中所述至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动包括平移运动。4.根据权利要求2所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述控制设备(37)被配置为取决于所述电驱动器(18，21)的当前位置设置和所述摄像机云台(4)的当前对准中的至少一者来确定所述至少一种不适合云台补偿类型的检测到的移动。5.根据权利要求4所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述控制设备(37)被配置为取决于所述电驱动器(18，21)的所述当前位置设置和所述摄像机云台(4)的所述当前对准中的至少一者将所述检测到的移动可变地分配给适合云台补偿类型或不适合云台补偿类型，并且根据所述分配选择所述云台侧图像稳定和所述摄像机侧图像稳定中的至少一者，或者根据所述分配对所述云台侧图像稳定和所述摄像机侧图像稳定相对于彼此进行配比。6.根据权利要求1所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述控制设备(37)被配置为仅当所述检测到的移动的频率小于第一阈值时，针对所述多个方向中的至少一个方向执行所述云台侧图像稳定；并且其中所述控制设备(37)被配置为仅当所述检测到的移动的所述频率大于第二阈值时，针对所述多个方向中的所述至少一个方向执行所述摄像机侧图像稳定。7.根据权利要求6所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述第一阈值和所述第二阈值是相同的。
8.根据权利要求6所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述第一阈值小于所述第二阈值，其中所述第一阈值和所述第二阈值限定所述控制设备(37)执行所述云台侧图像稳定和所述摄像机侧图像稳定两者的转换频率范围。9.根据权利要求6所述的摄像机稳定装置(1)，其中所述控制设备(37)被配置为取决于不同的第一阈值针对所述多个移动方向中的不同方向执行所述云台侧图像稳定，并且/或者取决于不同的第二阈值针对所述多个移动方向中的不同方向执行所述摄像机侧图像稳定。10.根据权利要求1所述的摄像机稳定装置(1)，还包括输入设备(28)，所述输入设备被...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：阿诺德和里克特电影技术公司，
类型：发明
国别省市：