多功能全景云臺、攝像系統及攝像定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數碼成像設備，尤其涉及一種多功能全景云臺、包括該全景云臺的攝影系統及運用該攝影系統的攝影定位方法。
【背景技術】
[0002]全景圖像的數據采集在現代數字圖像領域中的應用越來越廣泛，透過拍攝一系列角度上連續不斷圖像，使用接縫軟件拼合產生一張圖片，它的視角范圍是原本鏡頭的數倍到數百倍。要達到完美拼接效果一般需要使用全景頭。全景頭基本上包括三個支承構件，它們串聯地鉸接起來。其中第一構件可水平地圍繞搖攝軸線轉動及左右滑動，第二構件垂直地支承著第三構件，第三構件可垂直地圍繞傾斜軸線轉動及前后滑動。然而，這些公知的全景頭具有一些缺點:垂直方向的旋轉沒有分度或分度不高，且在使用高重量的相機和鏡頭，特別是長焦距鏡頭時，容易下垂，增加圖像拼接難度，甚至壞破整個全景拼接。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種多功能全景云臺，該多功能全景云臺能提供高密度分度，能自由地調整分度，且在完成分度后能將旋轉軸鎖緊，從而實現了攝像鏡頭的精準定位，去除了攝影時產生的震動，提高了攝影時的清晰度，也提高了攝影時和圖像拼接時的效率與成功率。
[0004]本發明另一個要解決的技術問題是提供一種包括該多功能全景云臺的攝像系統。
[0005]本發明又一個要解決的技術問題是提供一種運用該攝像系統的攝像方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供的多功能全景云臺包括水平轉動裝置、裝設于水平轉動裝置上部的垂直轉動裝置及將它們連接在一起的橫臂和立臂，所述垂直轉動裝置包括:裝設于立臂上部的轉盤、裝設于所述轉盤一端面的垂直分度盤、裝設于立臂一側面上的定位組件，所述定位組件包括定位組件主體、至少一根與所述定位主體裝配在一起可對垂直分度盤進行定位的定位針及可控制定位針進行伸縮的定位開關把手。
[0007]優選地，所述水平轉動裝置包括水平分度盤及裝設于其上端面的第一快拆鉗及裝設于其側面上的彈珠、水平指示塊和刻度圈。
[0008]優選地，所述垂直轉動裝置還包括一個用以調節旋轉阻力或鎖緊所述轉盤的鎖緊把手、裝設于所述垂直分度盤上的垂直指示塊、裝設于所述垂直分度盤上用于鎖緊所述垂直分度盤的鎖緊螺絲。
[0009]優選地，所述垂直分度盤上設置有若干行沿同心圓分布的定位孔，在同一行上，定位孔之間的間隔及它們和圓心的距離決定垂直分度盤的分度值，各定位孔有數字標示所述垂直分度盤的角度值。
[0010]優選地，所述定位組件主體裝設有多行沿同心圓分布的左右貫穿的定位通槽，所述定位通槽位置對應于定位盤的定位孔，所述各行定位通槽的間隔是所述定位孔角度間隔的某個倍數加其1/n，其中，η是各行定位通槽的數目。
[0011]優選地，所述各個定位通槽裝設有一根所述定位針和可讓所述定位開關把手保持開/關狀態的彈簧，各個所述定位針的一端穿過彈簧和所述定位通槽，與所述定位開關把手裝配在一起，所述定位針能獨立伸縮，所述定位針另一端的尺寸與所述定位孔相對應。
[0012]優選地，所述定位組件還包括一夾緊塊，透過夾緊塊把定位組件主體鑲在所述立臂上。
[0013]優選地，所述多功能全景云臺還包括一與所述垂直分度盤背對定位組件的端面裝配在一起并可裝設攝像機的懸臂。
[0014]采用上述結構之后，在運用所述多功能全景云臺進行攝像時，通過調整所述垂直分度盤至恰當的位置，其中一根定位針和定位盤的孔對齊，然后將定位開關把手豎起，定位針伸出，定位針會卡在孔內，鎖死所述垂直分度轉盤。要進行分度，根據定位孔的角度數字標示，旋轉所述分度盤到下一個角度。每當所述轉盤旋轉I/η定位孔的間隔后，都有一根定位針與定位孔對齊，能鎖死轉盤，故最小分度間隔為I/η定位孔的間隔。完成分度后，可以擰緊所述轉盤鎖緊把手，去除定位組件間隙可能產生的震動，從而實現了攝像鏡頭的精準定位，去除了攝影時產生的震動，提高了攝影時的清晰度，也提高了圖像拼合的效率與成功率。
[0015]本發明還提供一種攝像系統，包括攝像機及攝影系統主體，所述攝像系統主體包括多功能全景云臺，所述多功能全景云臺包括水平轉動裝置、裝設于水平轉動裝置上部的垂直轉動裝置及將它們連接在一起的橫臂和立臂。所述垂直轉動裝置包括:裝設于立臂上部的轉盤、裝設于所述轉盤一端面的垂直分度盤、裝設于立臂一側面上的定位組件，所述定位組件包括定位組件主體、至少一根與所述定位主件主體裝配在一起可對垂直分度盤進行定位的定位針及可控制定位針進行伸縮的定位開關把手。
[0016]本發明還提供一種運用上述攝像系統的攝像定位方法，包括以下步驟:
[0017]S1:根據相機和鏡頭焦距的要求，選取合適的垂直和水平的分度間隔；
[0018]S2:按下所有所述定位開關把手，擰松所述垂直轉盤鎖緊把手，轉動所述轉盤到最高的景物拍攝點，慢慢地將所選定位開關把手豎起，定位針伸出，讓定位針與往外的下一個定位孔對齊，將定位開關把手完全豎起，定位針會卡在孔內，鎖死轉盤，然后移動垂直指示塊，讓垂直指示塊與定位針對齊，鎖緊垂直指示塊，完成設定最高構圖邊界；
[0019]S3:按下所有所述定位開關把手，轉動所述轉盤到最低的景物拍攝點，讓定位針與往外的下一個定位孔對齊，將定位開關把手完全豎起，鎖死轉盤，然后移動另一個垂直指示塊，讓垂直指示塊與定位針對齊，鎖緊垂直指示塊，完成設定最低構圖邊界；
[0020]S4:按下所有定位開關把手，擰進水平轉盤彈珠到所選間隔，轉動所述轉盤到最左的景物拍攝點，擰緊所述垂直轉盤鎖緊把手，松開水平轉盤刻度圈，讓零度與轉盤側面的參考點孔對齊，鎖緊刻度圈，完成設定最左構圖邊界；
[0021]S5:松開所述垂直轉盤鎖緊把手，轉動所述轉盤到最右的景物拍攝點，擰緊所述垂直轉盤鎖緊把手，轉動水平轉盤側面的指示塊與轉盤側面的參考點孔對齊，完成設定最右構圖邊界；
[0022]S6:松開所述垂直轉盤鎖緊把手，轉動所述轉盤到最高最左構圖邊界，讓定位針與垂直指示塊對齊，將定位開關把手完全豎起，鎖死轉盤，擰緊所述垂直轉盤鎖緊把手。以上步驟完成了一個矩形的構圖并把鏡頭指向左上角，接下來是一行一行的拍攝，直到右下角，覆蓋整個矩形；
[0023]S7:按下快門，拍攝一張照片，將所述水平轉盤往右旋轉，每轉動一分度間隔拍攝一張照片，直到水平轉盤側面的指示塊與轉盤側面的參考點孔對齊，完成一行的拍攝；
[0024]S8:然后擰松所述述垂直轉盤鎖緊把手，按下定位開關把手，將垂直分度盤往下旋轉所需間隔，將定位開關把手豎起，鎖死轉盤并擰緊所述鎖緊把手；
[0025]S9:反方向地重復步驟S7，直到刻度圈零度與轉盤側面的參考點孔對齊，然后重復步驟S8 ；
[0026]SlO:重復S7至S9，直到完成拍攝右下角，覆蓋整個矩形。
[0027]采用上述技術方法后，由于能預先構圖，使用者能專心拍攝，避免漏拍或多拍，大大地提高了拍攝的效率，減少因漏拍而破壞整個全景的風險。所拍攝的照片能在接縫軟件里沿著Z字型排列成方陣，各有精準的坐標，大大地提高了圖像拼合的效率與成功率。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明多功能全景云臺的結構示意圖；
[0029]圖2為本發明多功能全景云臺的立體組裝圖；
[0030]圖3為本發明多功能全景云臺的正視圖；
[0031]圖4為本發明攝像系統的立體透視圖；
[0032]圖5為本發明攝像定位方法的執行流程圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0034]請參閱圖1，圖1為本發明多功能全景云臺的結構示意圖，在本實施例中，多功能全景云臺10包括水平轉動裝置11、裝設于水平轉動裝置11上部的垂直轉動裝置12、橫臂13及立臂14，所述水平轉動裝置11、垂直轉動裝置12用所述橫臂13和立臂14連接在一起，所述垂直轉動裝置12包括:裝設于立臂14上部的轉盤121、裝設于所述轉盤121 —端面的垂直分度盤123、裝設于立臂14 一側面上的定位組件122，所述定位組件122包括定位組件主體122c、至少一根與所述定位主件主體122c裝配在一起可對垂直分度盤進行定位的定位針122a、可控制定位針進行伸縮的定位開關把手122d及一與所述垂直分度盤背對定位組件的端面裝配在一起并可裝設攝像機的懸臂17。
[0035]垂直轉動裝置12還包括一個用以調節旋轉阻力或鎖緊轉盤121的鎖緊把手、裝設于垂直分度盤123上的垂直指示塊127、裝設于垂直分度盤123上用于鎖緊垂直分度盤123的鎖緊螺絲124，垂直分度盤123上設置有若干行沿同心圓分布的定位孔，在同一行上，定位孔之間的間隔及它們和圓心的距離決定垂直分度盤123的分度值，各定位孔有數字標示垂直分度盤123的角度值。
[0036]定位組件主體122c裝設有多行沿同心圓分布的左右貫穿的定位通槽，定位通槽位置對應于定位盤的定位孔，各行定位通槽的間隔是定位孔角度間隔的某個倍數加其1/n，其中，η是各行定位通槽的數目。
[0037]各個定位通槽裝設有一根定位針122a和可讓所述定位開關把手保持開/關狀態的彈簧122b，各個定位針122a的一端穿過彈簧122b和定位通槽，與定位開關把手122d裝配在一起，定位針122a能獨立伸縮，定位針122a另一端的尺寸與定位孔相對應。定位組件122還包括一夾緊塊，透過夾緊塊把定位組件主體鑲在立臂14上。
[0038]多功能全景云臺10還包括LED燈16，用于低光環境下供給足夠的光源；指示塊127及刻度圈，用于進行設計構圖。
[0039]請再結合圖2和圖3，圖2為本發明多功能全景云臺的立體組裝圖，圖3為本發明