[发明专利]一种目标跟踪装置和跟踪方法

摘要

本发明公开了一种目标跟踪装置和跟踪方法，该装置包括位于底部的支撑部分、位于中部的系统主体部分以及位于顶部的跟踪转台部分，支撑部分包括三角基座，在三角基座上固定设有圆形连接座，系统主体部分包括第一外壳和连接圆盘，在第一外壳内侧顶部安装有转台稳定控制单元，跟踪转台部分安装在系统主体部分上，跟踪转台部分包括二维跟踪转台、图像采集单元、自动调焦控制单元以及水平调节单元。本发明涉及的目标跟踪装置和跟踪方法不仅可以实现对二维方向上的运动目标进行跟踪，自动调焦功能的引入可以实现自适应地对远离或靠近镜头的运动目标进行高质量的图像捕获，为系统的可靠和稳定的跟踪提供保障，提高了系统的跟踪时间、跟踪范围和跟踪精度。

主权项

1.一种目标跟踪装置，其包括位于底部的支撑部分、位于中部的系统主体部分以及位于顶部的跟踪转台部分，其中，所述支撑部分包括三角基座(3)，在所述三角基座(3)上固定设有圆形连接座(5)，在所述圆形连接座(5)上设有V字槽，所述圆形连接座(5)用于将所述支撑部分与所述系统主体部分进行连接，其中，所述系统主体部分包括第一外壳(6)和连接圆盘(30)，所述第一外壳(6)安装在所述连接圆盘(30)上，在所述连接圆盘(30)下部设有圆形凹槽，所述圆形凹槽与所述支撑部分中所述圆形连接座(5)上的所述V字槽相互转动匹配，在所述第一外壳(6)内侧顶部安装有转台稳定控制单元，所述跟踪转台部分安装在所述系统主体部分上，所述跟踪转台部分包括二维跟踪转台(23)、图像采集单元、自动调焦控制单元以及水平调节单元，所述二维跟踪转台(23)安装在所述第一外壳(6)顶部外侧中间部分，所述二维跟踪转台(23)通过所述第一步进电机(25)驱动转动，所述二维跟踪转台能够在对目标进行跟踪时在水平方向上转动，所述图像采集单元设在所述二维跟踪转台(23)上，其包括直角U型支架(18)，在所述支架(18)上通过固定轴(19)安装有带触发模式的摄像机(20)，所述摄像机(20)用于采集运动目标的图像，在所述支架(18)上设置有第三步进电机(27),用于驱动垂直方向转动；在所述二维跟踪转台(23)上固定有第二外壳(9)，所述第二外壳(9)可以通过螺钉(8)固定在所述二维跟踪转台(23)上，在所述第二外壳(9)内设有自动调焦控制单元，所述自动调焦控制单元包括竖直设置的可伸缩的支撑轴(12)，在所述支撑轴(12)顶端设有第二步进电机(10)，所述支撑轴(12)用于支撑所述第二步进电机(10)，所述支撑轴(12)和所述第二步进电机(10)之间通过可旋转的固定螺柱(11)连接；所述自动调焦单元还包括调焦连接轴，所述调焦连接轴的一端与所述图像采集单元中的所述摄像机(20)的镜头相连接，所述调焦连接轴的另一端与所述自动调焦控制单元中所述第二步进电机(10)的输出轴相连，在所述摄像机(20)的镜头部分与所述调焦连接轴之间采用可嵌套的环形连接装置进行连接和固定；所述转台稳定控制单元包括陀螺稳定仪(24)，在所述陀螺稳定仪(24)下方连接有第一步进电机(25)，所述第一步进电机(25)用于对装置中转动部分进行驱动，所述陀螺稳定仪(24)用于当外界环境发生变化导致所述第一步进电机(25)的运行出现异常时，对所述第一步进电机(25)的转动进行稳定；所述调焦连接轴包括依次连接的第一连接轴(13)、第二连接轴(14)、第三连接轴(22)和第四连接轴(16)，其中，所述第二连接轴(14)和所述第四连接轴(16)相互平行，所述第一连接轴(13)和所述第三连接轴(22)相互平行，所述第二步进电机(10)的所述输出轴与所述第一连接轴(13)相连接，所述第二连接轴(14)和所述第四连接轴(16)分别通过第一固定旋钮(15)和第二固定旋钮(21)固定在所述第三连接轴(22)的两端，所述第二步进电机(10)转动并使所述第一连接轴(13)所述第二连接轴(14)、所述第三连接轴(22)和所述第四连接轴(16)的位置发生变化，当运动目标远离或者靠近摄像机(20)时，根据目标图像所占整幅图像的比例大小，所述第二步进电机(10)进行相应转动，控制所述调焦连接轴对所述摄像机(20)的镜头进行相应调整。/n