[发明专利]360度万向节系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月31日提交的申请号为62/141,245的美国临时专利申请的优先权，其公开内容通过引用全文并入到本文中。

技术领域

本申请主要涉及一种万向节(gimbal)系统，尤其涉及一种能基于不同定制轨迹实现不同拍摄模式的无线自动万向节装置，该装置可绕偏航轴(pan axis)实现360°自由旋转。

背景技术

I.现有装置

1.许多相机架可提供双轴(偏航轴与俯仰(tilt)轴)旋转运动(angular motion)。在没有以电机或自动控制器为例的电子单元的情况下，这些设备可以手动操作运行。

2.一些无线网络相机(Wireless IP Camera)可提供包括偏航轴与俯仰轴在内的双轴旋转运动。这种相机通过两个电机在有限的操作角度内工作。这种相机安装在建筑物的墙上，利用室内直流电运行。

II.现有装置的控制方式

1.除自动稳定(auto-stabilizing)外，一些现有的装置可采用其自身安装的数/模控制器来实现控制调整。

III.现有的拍摄方法

1.安卓移动应用程序“谷歌相机”中的“球景模式”(“Spherical mode”)

a.现有应用程序示例

1).用户根据相机应用程序的指示(hints)手动移动相机。这些指示覆盖了生成球景图像的所有视角(angle)。球景图像覆盖垂直视角，而不包含固定的水平全景图。

b.使用“谷歌相机”应用程序拍摄“球景图像”的步骤

1).用户启动“谷歌相机”并切换至“球景模式”；

2).用户处于拍摄环境的中心位置处；

3).用户手动调整相机的位置使得像圈(circle)与应用程序所示的“线框(dots)”相对应；

4).用户可在任意时刻点击“停止”键利用现有的所摄图像生成“球景图像”，否则相机将在所有的“线框”完成时停止(并生成球景图像)；

5).“球景图像”是采用拼接(stitching)与图像变形(image warping)算法将单个的图像拼接而成，并在特殊的“球景显示器(spherical image viewer)”中显示，用户通过对该球景图像的拖拽(drag)或倾转(tilt)可以实现“环视”。

2.安卓移动应用程序“谷歌相机”中的“全景模式”

a.现有应用程序示例

1).用户水平转动相机获取水平偏航拍摄(horizontal pan shot)，进而获得较宽视角的图像。该图像通过将大量的图像拼接形成。

b.使用“谷歌相机”应用程序拍摄“全景图像”的步骤

1).用户启动“谷歌相机”并切换至“全景模式”；

2).用户处于拍摄环境的前方处；

3).用户缓慢平移(pan)相机直至相机提示“完成”。

3.“嗨拍”(Hyperlapse)应用程序

a.什么是“嗨拍”

1)“嗨拍”是指在规律的间隔内拍摄的图像所构成的视频。例如，在24小时内拍摄240张图像，并在10秒钟内播放。因此这种视频看起来类似“快速播放”的视频。

2)“嗨拍”的拍摄视角与方向不固定。用户可以在各个镜头一点一点地上下倾转及水平移动相机架，进而获得“全景”录像。

b.拍摄嗨拍录像的示例

1).用户在相机内设置定时器以进行规律的时间间隔的拍摄；

2).用户在相机内的定时器设定的规律的时间间隔内手动一点一点地移动相机架；

3).用户手动将所有的图像输入到软件内并在软件内生成视频。

IV.陀螺漂移(Gyro-shift)问题

1.一些智能手机并不具备数字罗盘(digital compass)或者在球景拍摄模式中并不使用数字罗盘数据。由此，地球自转引起的磁场变化对陀螺仪将造成影响。这一偏差将实时累积并将造成偏航轴陀螺仪数据不准，进而造成明显的拼接伪影(stitching artifacts)。

a.现有的相机应用程序要求用户能在2-3分钟内获取图像，以最小化陀螺漂移问题。

以上所述背景技术旨在解释360度万向节装置，并不用于描述或构造360度万向节装置的相关现有技术，也不应将所列文件用于评价本申请的权利要求的创造性。

发明内容

本申请针对以上背景技术中的现有装置进行改进，具体方案如下：提供一种360度万向节装置，包括：