本發(fā)明屬于廣播電視拍攝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電視和電影制作過程需要進(jìn)行大量的拍攝工作，通常同一個(gè)拍攝場(chǎng)景需要多個(gè)拍攝機(jī)位協(xié)作。傳統(tǒng)的拍攝模式是每個(gè)機(jī)位上都有一個(gè)攝影師進(jìn)行拍攝操作，還有一些輔助人員利用軌道或者吊桅等形式協(xié)助攝影師進(jìn)行拍攝位置和角度的變化，這種方式不但工作效率低，而且容易由于多個(gè)機(jī)位配合問題造成鏡頭穿幫等影響拍攝質(zhì)量的狀況。利用臨場(chǎng)的機(jī)器人進(jìn)行拍攝，攝影師在后臺(tái)進(jìn)行遙控，在體育賽事直播、演播大廳中是已經(jīng)廣泛采用的技術(shù)，比如田徑賽場(chǎng)的軌道跟拍攝像機(jī)器人、游泳賽場(chǎng)上的水下和池岸跟拍機(jī)器人等，這些機(jī)器人平臺(tái)的使用，不但使得可以拍攝到攝像無法拍攝的角度，還提升了工作效率和拍攝的效果。這些攝像機(jī)器人所采用的操控體制通常是利用控制纜線從遠(yuǎn)端進(jìn)行一對(duì)一的遙控，缺乏靈活性和可定制性。當(dāng)一個(gè)場(chǎng)景上存在多個(gè)這樣的遠(yuǎn)程拍攝裝置的時(shí)候，往往需要復(fù)雜的配線部署和大量低效運(yùn)行的控制柜裝置。

當(dāng)前可查閱的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)器人的直接發(fā)明技術(shù)較少，相關(guān)的技術(shù)主要有：

(1)具有攝像機(jī)吊桿的遠(yuǎn)端臨場(chǎng)機(jī)器人(CN 102203759 A)，該發(fā)明主要公開了一種具有支承監(jiān)視器并被耦合到移動(dòng)平臺(tái)的頭部的遙控機(jī)器人，該移動(dòng)機(jī)器人還包括通過吊桿耦合到移動(dòng)平臺(tái)的輔助攝像機(jī)，該移動(dòng)機(jī)器人由遙控站來控制。

(2)現(xiàn)場(chǎng)拍攝中攝像機(jī)及云臺(tái)的控制系統(tǒng)(CN201252615Y),該實(shí)用新型公開了一種用于現(xiàn)場(chǎng)拍攝中攝像機(jī)及云臺(tái)的控制系統(tǒng)，主要和進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)云臺(tái)和焦距控制有關(guān)。

但是，以上現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)存在模式固定，其靈活性、可擴(kuò)展性差，以及部署繁瑣等方面的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種攝像機(jī) 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，能夠?qū)嵤?duì)多臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，是一種基于網(wǎng)絡(luò)可自由擴(kuò)展和管理的攝像機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的遠(yuǎn)程操控方法和裝置的集合。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，包括若干攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器、集中監(jiān)控服務(wù)器和遠(yuǎn)程操控臺(tái)，每個(gè)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、集中監(jiān)控服務(wù)器和遠(yuǎn)程操控臺(tái)均通過有線或無線以太網(wǎng)與攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器連通；所述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)放置攝像機(jī)設(shè)備以及相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)、傳感器和控制器，攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器將攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)化后通過網(wǎng)絡(luò)打包發(fā)出，并將當(dāng)前攝像機(jī)的低分辨率監(jiān)視視頻經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出；攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的控制器通過網(wǎng)絡(luò)接口接收控制指令(此處控制器泛指軌道攝像機(jī)器人中與行進(jìn)、升降、搖移、俯仰、方位等和攝像機(jī)平臺(tái)相關(guān)的控制器，控制器主要是驅(qū)動(dòng)電機(jī)作用于控制機(jī)構(gòu)，產(chǎn)生相應(yīng)的控制動(dòng)作)。

)；所述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器通過軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)操控臺(tái)和攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器之間的配對(duì)關(guān)系(即操控臺(tái)和運(yùn)動(dòng)控制器之間的匹配和綁定關(guān)系是由軟件設(shè)置)；攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器根據(jù)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)傳回的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)以及平臺(tái)自身的定位信息，依據(jù)操控平臺(tái)的操控指令，計(jì)算控制量并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)施控制；所述遠(yuǎn)程控制臺(tái)輸出實(shí)時(shí)或者預(yù)定義批處理的操控指令，并通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送指令至攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器；所述集中監(jiān)控服務(wù)器同時(shí)獲取多個(gè)攝像機(jī)的拍攝監(jiān)視畫面和各個(gè)遠(yuǎn)程操控臺(tái)的工作狀態(tài)，并可查看、設(shè)置和更改操控臺(tái)和攝像機(jī)的配對(duì)關(guān)系。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程操控臺(tái)包括搖桿鍵盤、計(jì)算機(jī)和三腳架。

有益效果：本發(fā)明由攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器、集中監(jiān)控服務(wù)器和遠(yuǎn)程操控臺(tái)四部分通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)連接組成，能夠?qū)崿F(xiàn)多對(duì)多的遠(yuǎn)程操控，具有部署方便、執(zhí)行效率高、靈活性好和擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。

本發(fā)明的一種攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，統(tǒng)由一個(gè)/多個(gè)攝像運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、 攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器、集中監(jiān)控服務(wù)以及一個(gè)/多個(gè)遠(yuǎn)程操控臺(tái)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接的介質(zhì)可以是無線/光纖/雙絞線。其連接關(guān)系是攝像運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和遠(yuǎn)程操控臺(tái)以節(jié)點(diǎn)形式連接于攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器中，集中監(jiān)控服務(wù)器連接攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的管理端口實(shí)施監(jiān)控和管理功能。

其中，攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以是輪式小車、地面軌道車、吊軌小車或者吊放裝置，根據(jù)具體的平臺(tái)的類型的不同其可實(shí)施的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)形式和自由度也不同。平臺(tái)上各個(gè)自由度上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并安裝保障各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行的傳感器和控制器裝置。平臺(tái)上安裝有實(shí)施自身定位的裝置，以及實(shí)施數(shù)據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信的相關(guān)電子設(shè)備。

上述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)操控臺(tái)和攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器之間的一一配對(duì)；除了完成接口的配對(duì)之外，攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器還為每個(gè)配對(duì)分配一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的計(jì)算模塊，模塊中配置了多種控制算法，可以根據(jù)被控對(duì)象當(dāng)前的狀態(tài)和操控指令，計(jì)算控制量。

上述遠(yuǎn)程操控臺(tái)是攝影師操控?cái)z像機(jī)及平臺(tái)依照特定拍攝任務(wù)進(jìn)行動(dòng)作的人機(jī)接口，可以多種人機(jī)交互的設(shè)備來為每個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)控制提供輸入量；遠(yuǎn)程操控臺(tái)的操控指令經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化后封裝成數(shù)據(jù)報(bào)文傳送到攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器；遠(yuǎn)程操控臺(tái)除了實(shí)時(shí)的操控指令輸出外，還可以記錄一段時(shí)間的操作指令生成可以回放的數(shù)據(jù)文件，或利用操作指令編輯軟件編輯一連串的批處理的操控指令并實(shí)施數(shù)據(jù)回放。

上述集中監(jiān)控服務(wù)器可同時(shí)獲取多個(gè)攝像機(jī)的拍攝畫面，以及各操控臺(tái)的工作狀態(tài)，并可查看、設(shè)置和更改操控臺(tái)和攝像機(jī)的配對(duì)關(guān)系；并且集中監(jiān)控服務(wù)器可以還可以連接一個(gè)獨(dú)立的操控臺(tái)，并直接通過和集中監(jiān)控服務(wù)器連接的操控臺(tái)控制攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)施例以軌道攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為例，給出了實(shí)施攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)示意圖。從圖1中可以看出，該系統(tǒng)由三臺(tái)軌道攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、一臺(tái)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器、一臺(tái)集中監(jiān)控服務(wù)器和三個(gè)遠(yuǎn)程操控臺(tái)組成。其中攝像運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和遠(yuǎn)程操控臺(tái)以節(jié)點(diǎn)形式連接于攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器中，集中監(jiān)控服務(wù)器連接攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的管理端口實(shí)施監(jiān)控和管理功能。

1.作為攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的軌道攝像機(jī)小車可進(jìn)行進(jìn)行進(jìn)退、升降、俯仰、搖移動(dòng)作，實(shí)施這些運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。平臺(tái)上安裝有實(shí)施自身定位的裝置，以及實(shí)施數(shù)據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通信的相關(guān)電子設(shè)備。

攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具有無輸入控制量下的安全復(fù)位保持、無控制量輸入下的自檢運(yùn)行模式以及有控制量輸入下的實(shí)時(shí)受控運(yùn)行三種模式；

(1)攝像機(jī)工作在有無控制量安全復(fù)位靜止模式時(shí)，按照設(shè)定的平臺(tái)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起始位置進(jìn)行保持復(fù)位狀態(tài)的控制動(dòng)作。

(2)攝像機(jī)工作在有無制量自檢運(yùn)行模式時(shí)，根據(jù)記錄在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的一串固定的運(yùn)動(dòng)控制指令運(yùn)行，主要用于開機(jī)時(shí)檢測(cè)整個(gè)平臺(tái)各執(zhí)行結(jié)構(gòu)的是否存在異常。

(3)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)工作在有控制量輸入時(shí)的受控運(yùn)行模型時(shí)，將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)當(dāng)前的狀態(tài)以及整個(gè)平臺(tái)當(dāng)前的位置信息，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌z像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器中，并從網(wǎng)絡(luò)接口獲得攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器經(jīng)過計(jì)算發(fā)送的控制數(shù)據(jù)。

2.本實(shí)施例中的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器集成了2N組RJ45網(wǎng)絡(luò)接口和1個(gè)RJ45管理端口，提供各設(shè)備之間的接入。具體可分為三類：

(1)第一類接口連接攝像運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，用于采集攝像運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的自身及其各執(zhí)行結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的信息；

(2)第二類接口連接遠(yuǎn)程操控臺(tái)，用于接收遠(yuǎn)程操控臺(tái)對(duì)攝像平臺(tái)以及攝像機(jī)控制的相關(guān)控制信息；

(3)第三類接口連接集中監(jiān)控服務(wù)器，用于實(shí)現(xiàn)通過集中監(jiān)視服務(wù)器對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器的管理。

2N組RJ45網(wǎng)絡(luò)接口可以提供N對(duì)操控臺(tái)和攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)之間的遠(yuǎn)程操控。操控臺(tái)和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)之間配對(duì)通過軟件實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)中綁定網(wǎng)絡(luò)接口的線程之間按照集中監(jiān)控管理服務(wù)器的配置進(jìn)行配對(duì)，指定配對(duì)的線程之間構(gòu)造管道交換數(shù)據(jù)。系統(tǒng)為為每個(gè)配對(duì)的線程額外分配一個(gè)用于實(shí)施控制量計(jì)算的控制軟件，可以根據(jù)被控對(duì)象當(dāng)前的狀態(tài)和操控指令，計(jì)算控制量。此處，控制軟件是集中管理服務(wù)器中，用于進(jìn)行控制量計(jì)算軟件。例如，用于升降控制的直線電機(jī)的控制量的計(jì)算；用于平臺(tái)俯仰控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制量的計(jì)算。

3.遠(yuǎn)程操控臺(tái)是攝影師操控?cái)z像機(jī)及平臺(tái)依照特定拍攝任務(wù)進(jìn)行動(dòng)作的人 機(jī)接口；本實(shí)施給出了仿生三腳架、搖桿鍵盤和計(jì)算機(jī)三種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，這些設(shè)備的主要功能是將攝影師關(guān)于攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和攝像機(jī)的操控指令處理成相應(yīng)的數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送出去。為了實(shí)現(xiàn)一些固定拍攝動(dòng)作的自動(dòng)執(zhí)行，設(shè)計(jì)這些操控平臺(tái)可以記錄一段時(shí)間的操作指令并進(jìn)行回放處理，或利用操作指令編輯軟件編輯一連串的批處理的操控指令并實(shí)施數(shù)據(jù)回放。

4.集中監(jiān)控服務(wù)器采用標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，它可以同時(shí)獲取多個(gè)攝像機(jī)的拍攝畫面，通過計(jì)算機(jī)屏幕上的分屏實(shí)現(xiàn)和主屏幕切換實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)的監(jiān)控。以及各操控臺(tái)的工作狀態(tài)，并可查看、設(shè)置和更改操控臺(tái)和攝像機(jī)的配對(duì)關(guān)系。集中監(jiān)控服務(wù)器可以還可以連接一個(gè)獨(dú)立的操控臺(tái)，并直接通過和集中監(jiān)控服務(wù)器連接的操控臺(tái)控制某個(gè)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。