本實(shí)用新型涉及攝像控制系統(tǒng)云臺(tái)，具體涉及的是一種基于陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)的船載自穩(wěn)云臺(tái)，主要用于實(shí)現(xiàn)船在海上行駛時(shí)，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)或者照相機(jī)等拍攝設(shè)備的穩(wěn)定。

背景技術(shù)：

隨著安防監(jiān)控行業(yè)的快速發(fā)展，攝像機(jī)不僅在道路、樓宇等固定平臺(tái)上大量使用，而且也被廣泛應(yīng)用于船只巡邏、搜救、目標(biāo)追蹤、緝私、海洋監(jiān)測(cè)以及漁政等運(yùn)動(dòng)的載體中。

但是在運(yùn)動(dòng)的載體上使用攝像機(jī)，會(huì)出現(xiàn)難以保證攝像機(jī)視角持續(xù)瞄準(zhǔn)載體以外監(jiān)控目標(biāo)的問題。尤其是對(duì)于在海面上行駛或停泊的船艦，由于海浪存在而出現(xiàn)搖晃，其無法有效的進(jìn)行監(jiān)控，存在較大的安全隱患。

目前的攝像機(jī)云臺(tái)，主要是用于專業(yè)的攝像機(jī)或者相機(jī)。這種云臺(tái)穩(wěn)定效果不佳，多數(shù)只能在靜止時(shí)使用，不能在動(dòng)態(tài)使用時(shí)實(shí)時(shí)地進(jìn)行穩(wěn)定補(bǔ)償，無法在移動(dòng)中進(jìn)行拍攝。為了避免這種情況，通常會(huì)在船艦上安裝自穩(wěn)云臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)拍攝過程造成攝像機(jī)晃動(dòng)的補(bǔ)償，從而保證拍攝畫面的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)的船載自穩(wěn)云臺(tái)，以在船艦移動(dòng)中進(jìn)行拍攝時(shí)能達(dá)到迅速穩(wěn)定地控制拍攝設(shè)備的效果。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種基于陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)的船載自穩(wěn)云臺(tái)，包括底座和安裝在底座上的主機(jī)，所述主機(jī)包括前殼體、后殼體和安裝在前殼體、后殼體之間的支架，所述后殼體與支架之間安裝有一Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述支架的左右兩側(cè)各安裝有一側(cè)板，且所述的兩側(cè)板之間安裝有一X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述支架中固定安裝有一用于控制Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行姿態(tài)補(bǔ)償調(diào)整的陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)傳感器。

優(yōu)選地，所述后殼體與前殼體之間固定安裝有一熱成像鏡頭和一高清攝像機(jī)。

優(yōu)選地，所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有Y軸電機(jī)座、Y軸電機(jī)、Y軸減速機(jī)構(gòu)和Y軸，所述Y軸電機(jī)固定安裝在Y軸電機(jī)座中，Y軸通過Y軸減速機(jī)構(gòu)與Y軸電機(jī)連接。

優(yōu)選地，所述X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有X軸電機(jī)座、X軸電機(jī)、X軸減速機(jī)構(gòu)和X軸，X軸電機(jī)座固定安裝在后殼體的內(nèi)壁，X軸電機(jī)固定安裝在X軸電機(jī)座中，X軸通過X軸減速機(jī)構(gòu)與X軸電機(jī)連接，X軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子與Y軸電機(jī)的定子連接。

優(yōu)選地，所述底座上固定安裝有一底座腔體，該底座腔體中固定安裝有一Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z軸減速機(jī)構(gòu)、Z軸電機(jī)和Z軸，所述Z軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子與X軸電機(jī)的定子連接。

優(yōu)選地，所述支架底部設(shè)置有一支架座，所述支架通過該支架座與底座腔體連接。

本實(shí)用新型通過安裝在支架中的陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)高清攝像機(jī)在X軸、Y軸和Z軸方向上的姿態(tài)變化數(shù)據(jù)的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)熱成像鏡頭在X軸和Z軸方向上的姿態(tài)變化數(shù)據(jù)的檢測(cè)，并相應(yīng)地通過調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)各個(gè)軸進(jìn)行姿態(tài)補(bǔ)償調(diào)整，達(dá)到云臺(tái)穩(wěn)定的目的，從而滿足用戶的需求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型船載自穩(wěn)云臺(tái)的立體示意圖；

圖2為本實(shí)用新型船載自穩(wěn)云臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)識(shí)說明：底座10、底座腔體20、Z軸減速機(jī)構(gòu)21、Z軸電機(jī)22、Z軸23、支架30、支架座31、前殼體40、熱成像鏡頭41、高清攝像機(jī)42、后殼體50、Y軸電機(jī)座51、Y軸電機(jī)52、Y軸減速機(jī)構(gòu)53、Y軸54、側(cè)板60、X軸電機(jī)座61、X軸電機(jī)62、X軸減速機(jī)構(gòu)63、X軸64、陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)傳感器70。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

請(qǐng)參閱圖1所示，圖1為本實(shí)用新型船載自穩(wěn)云臺(tái)的立體示意圖。本實(shí)用新型提供了一種用于船只的自穩(wěn)云臺(tái)，主要用于實(shí)現(xiàn)船只在海上行駛晃動(dòng)時(shí)，保證攝像機(jī)或者照相機(jī)等拍攝設(shè)備的穩(wěn)定，確保監(jiān)控拍攝的效果。

其中本實(shí)施例云臺(tái)包括有底座10，所述底座10上安裝有底座腔體20，底座腔體20上固定安裝有主機(jī)。

主機(jī)主要包括有支架30，在支架30的前端固定安裝有前殼體40，后端固定安裝有后殼體50，左右兩側(cè)各安裝有一個(gè)側(cè)板60。

如圖2所示，圖2為本實(shí)用新型船載自穩(wěn)云臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。主機(jī)為云臺(tái)的核心部件，其包括有支架30和固定安裝在支架30底部的支架座31，支架座31通過傳動(dòng)軸23與底座腔體20連接。

支架30中安裝有Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及攝像機(jī)構(gòu)，其中Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在支架30與后殼體50之間，其具體包括有Y軸電機(jī)座51、Y軸電機(jī)52、Y軸減速機(jī)構(gòu)53和Y軸54，Y軸電機(jī)52固定安裝在Y軸電機(jī)座51中，Y軸54與Y軸電機(jī)52連接，Y軸電機(jī)52的轉(zhuǎn)子通過Y軸減速機(jī)構(gòu)53與載物座連接。

X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在支架30中，且位于左右兩側(cè)的側(cè)板60之間，其包括有X軸電機(jī)座61、X軸電機(jī)62、X軸減速機(jī)構(gòu)63和X軸64，X軸電機(jī)座61固定安裝在后殼體50的內(nèi)壁，X軸電機(jī)62固定安裝在X軸電機(jī)座61中，X軸64與X軸電機(jī)62連接，X軸電機(jī)62的轉(zhuǎn)子與Y軸電機(jī)52的定子連接。

本實(shí)施例中Y軸電機(jī)52與X軸電機(jī)62在空間中呈正交分布，通過這兩個(gè)電機(jī)可以分別控制進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)和橫滾運(yùn)動(dòng)。

攝像機(jī)構(gòu)安裝在后殼體50與前殼體40之間，其包括有熱成像鏡頭41和高清攝像機(jī)42。攝像機(jī)構(gòu)中安裝有姿態(tài)檢測(cè)電路板，姿態(tài)檢測(cè)電路板主要由陀螺儀芯片、傾角計(jì)以及STM32組成，主要用于獲得鏡頭的姿態(tài)數(shù)據(jù)，發(fā)送給云臺(tái)主板，主板獲得姿態(tài)檢測(cè)電路板的數(shù)據(jù)進(jìn)而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，達(dá)到云臺(tái)穩(wěn)定的目的。姿態(tài)檢測(cè)電路板上設(shè)置有姿態(tài)檢測(cè)陀螺儀控制電路，該電路采用MCU用于計(jì)算和作相應(yīng)的控制，例如STM32系列的單片機(jī)，也可以選用如ADS16209、ADXS453等，用于測(cè)量鏡頭的與水平面的角度和鏡頭俯仰及旋轉(zhuǎn)的角速度，控制電路包括MCU、以及與MCU連接的電機(jī)控制電路、CAN通訊電路。

其中Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可用于固定安裝所述高清攝像機(jī)42，以使高清攝像機(jī)42能夠沿Y軸實(shí)現(xiàn)姿態(tài)變化。X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于固定安裝所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使所述熱成像鏡頭41和高清攝像機(jī)42、以及Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠沿X軸實(shí)現(xiàn)姿態(tài)變化。

底座腔體20中安裝有Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有Z軸減速機(jī)構(gòu)21、Z軸電機(jī)22和Z軸23，其中Z軸電機(jī)22為控制航向軸運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，Z軸電機(jī)22的轉(zhuǎn)子與X軸電機(jī)62的定子連接，Z軸電機(jī)22的定子與底盤140連接到船只上。Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于固定安裝Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使熱成像鏡頭41、高清攝像機(jī)42、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿水平轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)姿態(tài)變化。

在支架30中固定安裝有陀螺儀姿態(tài)檢測(cè)傳感器70，其主要用于采集云臺(tái)熱成像鏡頭41和高清攝像機(jī)42在X軸方向上的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)、以及采集云臺(tái)高清攝像機(jī)42在Y軸方向上的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)。而相應(yīng)地，MCU可以X軸方向上的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)，向主控制板發(fā)送對(duì)應(yīng)的X軸傳動(dòng)姿態(tài)補(bǔ)償指令，以使主控制板控制云臺(tái)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的X軸姿態(tài)補(bǔ)償調(diào)整，使圖像清晰。同樣地，MCU可以Y軸方向上的實(shí)時(shí)姿態(tài)數(shù)據(jù)，向主控制板發(fā)送對(duì)應(yīng)的Y軸傳動(dòng)姿態(tài)補(bǔ)償指令，以使主控制板控制云臺(tái)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的Y軸姿態(tài)補(bǔ)償調(diào)整，使圖像清晰。

本實(shí)施通過X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合組裝，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高清攝像機(jī)分別在X軸俯仰軸、Y軸橫滾軸和Z軸水平轉(zhuǎn)軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，對(duì)熱成像鏡頭分別在X軸俯仰軸和Z軸水平轉(zhuǎn)軸方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。

綜上所述，本實(shí)施例使用具有X軸、Y軸與Z軸三個(gè)自由度的船載安防云臺(tái)作為穩(wěn)像平臺(tái)，而且云臺(tái)結(jié)構(gòu)中包含可以用于驅(qū)動(dòng)該云臺(tái)結(jié)構(gòu)的姿態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而通過云臺(tái)結(jié)構(gòu)的姿態(tài)變化，帶動(dòng)相機(jī)結(jié)構(gòu)的拍攝方向、角度等隨之變化，以滿足用戶需求。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。