[发明专利]一种全景云台及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及云台领域，尤其涉及一种全景云台及其控制系统。

背景技术

通常，全景照片分为环形全景和完整全景两种，二者的区别在于，环形全景不包括头顶和脚下，而完整全景则包括了头顶甚至脚下视野的全景。正下方视野由于有支架存在，而多借助后期制作的方式产生。绝大多数全景照片由不同方向的照片拼接而成，照片拍摄时需要遵循镜头节点位置不变的原则。这种保持镜头节点不变的操作主要依靠的器材是全景云台。

目前的全景云台大多具有一定程度的通用性，用户可以在一定范围内选择拍摄设备，具有一定灵活性。然而对于每一个用户而言，所使用的通常只是其中一种拍摄设备，这样的灵活性对一般用户意义不大，但却由此带来了诸多麻烦和问题：

1、用户需要找到所用镜头的节点。镜头的节点是存在于镜头中轴上某一位置的点，该点在空间里的坐标可以代表使用该镜头拍摄时的视点坐标。不过，不同镜头的节点位置不同，且在镜身上并无标注。用户需要通过事先的测量实验来确定镜头的节点位置，实验方法是调整镜头和旋转轴之间的距离，并观察调整前后不同距离景物的相对位置关系，逐步测量出镜头的节点的大致位置。由于测量者的经验和其它因素，测量精度可能较低。

2、用户在安装拍摄设备时，需要把镜头节点对准旋转轴。现有全景云台上大多具有2个滑轨和2个以上的锁紧装置，以适应不同拍摄设备的尺寸，这造成拍摄时仅安装拍摄设备这一过程就比较麻烦。此外，这些可调节的滑轨和锁紧装置都将带来误差，导致安装后的镜头节点实际并没有位于正确位置，从而使镜头节点在拍摄中产生位移。

3、现有云台上大多数存在一个旋转轴和悬臂的组合结构，这个构造是用来实现保持镜头节点不变的向上视角，而悬臂结构易发生形变，从而造成误差，且这种形变会随时间推移而加大。

4、用户通常要根据所用镜头的焦距和拍摄设备的画幅，确定其视野范围，继而计算出合成全景照片所需的照片数量。

5、现有全景云台尺寸及重量均较大，不利于携带。并且难以在狭小平面或空间内布置；由于结构复杂，现有全景云台的制造成本也较高。

总之，现有的全景云台存在着操作繁琐、易产生误差、测量精度低、结构复杂及成本高的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种全景云台及其控制系统方法。

一种全景云台，其中，包括：

基座；

X轴电机、Y轴电机和Z轴电机，所述Z轴电机设置在所述基座上且通过支撑部件与所述Y轴电机连接；

控制器，所述X轴电机、所述Y轴电机和所述Z轴电机均通过柔性连接件与所述控制器连接；

所述Y轴电机的转子与所述X轴电机的定子固定连接，

所述X轴电机的转子为中空结构，控制器设置在所述X轴电机转子内，所述X轴电机的转子线圈设置在所述X轴电机的转子中间区域，使得暴露的所述X轴电机的转子呈轴对称，所述X轴电机的转子每一端均连接有若干拍摄设备。

上述的全景云台，其中，所述X轴电机外设置有保护壳，且所述X轴电机转子两端均设置有拍摄设备，所述X轴电机转子两端的拍摄设备以所述X轴电机转子的线圈呈轴对称。

上述的全景云台，其中，所述保护壳为球形。

上述的全景云台，其中，所述X轴电机的转子两端设置有相机固定框，以将所述拍摄设备固定在所述X轴电机的定子两端。

上述的全景云台，其中，所述拍摄设备为广角鱼眼镜头。

上述的全景云台，其中，还包括：

第二支撑部件，所述第二支撑部件分别与所述Z轴电机的转子和所述X轴电机的定子连接。

上述的全景云台，其中，所述X轴电机的转子上固定有轴承，使得所述X轴电机的转子线圈在定子的覆盖范围内。

一种应用于上述任一全景云台的控制系统，其中，包括：

拍摄设备；

云台电机，与所述拍摄设备连接；

采集模块，与所述云台电机连接，用以采集所述云台电机的姿态信息；

微处理器，分别与所述采集模块和所述云台电机连接，以根据所述采集模块采集到的所述云台电机的姿态信息进行判断是否对所述云台电机进行调节；

惯性测量模块，分别与所述拍摄设备和所述微处理器连接；

电源模块，分别与所述拍摄设备、所述采集模块、所述惯性测量模块、所述微处理器和所述云台电机连接，以向所述拍摄设备、所述采集模块、所述惯性测量模块、所述微处理器和所述云台电机提供电能；