云台及其控制方法

技术领域

本申请涉及云台控制领域，尤其涉及一种云台及其控制方法。

背景技术

在通过云台拍摄时，云台开始绕某一轴运动和云台绕某一轴减速停止的两个阶段分别称为云台启动和云台停止阶段。在云台启动阶段，云台突然绕某一轴启动；或者在云台停止阶段，云台突然绕某一轴的运动停止，上述情形均都会导致拍摄画面很突兀。为了拍摄更高质量的视频，通常需要云台启动阶段缓慢地绕某一轴启动，云台停止阶段缓慢地绕某一轴停止，这个功能称为云台缓启停功能。

可以通过设置不同的缓启停参数来实现不同的缓启停效果，现有缓启停参数对应的云台的最大加速度大小或者滤波器的截止频率大小，但使用上述缓启停参数实现云台的启停对用户来说并不直观，不利于对云台的精准控制。

发明内容

本申请提供一种云台及其控制方法。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种云台的控制方法，所述方法包括：

检测到指示云台进入预设状态的指示；

根据预设策略，控制所述云台运动至所述预设状态对应的目标速度；

其中，所述预设状态包括启动和停止中的一个，所述预设策略用于指示所述云台运动至所述预设状态对应的目标速度所需的时长或所需转动的角度大小。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种云台，所述云台包括：

基座；

设置于所述基座上的轴组件，所述轴组件用于搭载拍摄装置；和

控制器，与所述轴组件电耦合连接，所述控制器用于实现如下操作：

检测到指示云台进入预设状态的指示；

根据预设策略，控制所述云台运动至所述预设状态对应的目标速度；

其中，所述预设状态包括启动和停止中的一个，所述预设策略用于指示所述云台运动至所述预设状态对应的目标速度所需的时长或所需转动的角度大小。

根据本申请实施例提供的技术方案，在云台启动或停止阶段，根据预设策略控制云台运动，使得用户明确知道云台在启动或停止阶段，运动的时长或转动的角度大小，有效地让用户得到更多准确的信息，提高用户的使用自由度，并且可以帮助用户拍摄出预期的视频效果，提高用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中的云台的立体图；

图2是本申请一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；

图3是本申请另一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；

图4是本申请另一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；

图5是本申请另一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；

图6是本申请一实施例中的云台的结构框图。

具体实施方式

目前，可以通过设置不同的缓启停参数来实现不同的云台缓启停效果，提高云台拍摄质量。现有缓启停参数对应的云台的最大加速度大小或者滤波器的截止频率大小，但上述缓启停参数实现云台的启停对用户来说并不直观，不利于对云台的精准控制。

针对上述问题，本申请实施例的云台在启动或停止阶段，根据预设策略控制云台运动，使得用户明确知道云台在启动或停止阶段，运动的时长或转动的角度大小，有效地让用户得到更多准确的信息，提高用户的使用自由度，并且可以帮助用户拍摄出预期的视频效果，提高用户使用体验。

需要说明的是，云台的缓起停，指的是云台绕某一轴运动的缓启停，并不是针对云台整体的运动状态而言，也即，可以控制云台绕某一轴进入缓启停，而在该轴缓启停的过程中，云台可以绕其它轴运动或不运动。例如，在跟随模式下，可以控制云台绕航向轴缓启停，但在该过程中，云台可以在横滚轴上有增稳效果。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

本申请实施例的云台可以为单轴云台、两轴云台、三轴云台或其他多轴云台。

另外，本申请实施例的云台可以为手持云台，也可以为机载云台，机载云台可以搭载在可移动平台上，该可移动平台可以为无人机、无人车、移动机器人等。

示例性的，请参见图1，云台为手持云台，且云台为三轴云台，本实施例的云台被配置为绕偏航轴、俯仰轴和横滚轴转动。手持云台可包括外框架11、中框架12和内框架，外框架11被配置为绕偏航轴转动，中框架12被配置为绕横滚轴转动，内框架被配置为绕俯仰轴转动，且内框架用于搭载拍摄装置2。其中，外框架11包括偏航轴轴臂，且由偏航轴电机驱动，中框架12包括横滚轴轴臂，且由横滚轴电机驱动，内框架包括俯仰轴轴臂，且由俯仰轴电机驱动。拍摄装置2可以为摄像机、单反、微单、运动相机、智能手机、摄像头等拍摄装置。可以理解，对于有些三轴云台而言，内框架可以忽略，或者可以将拍摄装置的外壳等同于内框架。

可以理解，在一些实施例中，云台可以承载除拍摄装置以外的其它负载，其它负载可以通过云台实现姿态的调整，例如射击装置、光发射器、扬声器等。

云台可以由控制装置进行控制，以进行姿态切换。本实施例中，控制装置可以为手机、平板电脑等可移动终端，也可以为固定终端，还可以为遥控器或其他能够控制云台转动的装置如体感控制装置，还可以集成在云台的手柄上。

其中，控制装置可以与显示器通信连接，显示器可以集成在云台的基座上，或者集成在用于控制云台的外部设备上，在云台的控制过程中，可以将云台的相关参数显示在显示器上，如下述说明的预设参数、预设策略、当前速度等。

下面将阐述本申请实施例的云台的控制方法的具体实现过程。

图2是本申请一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图，其中，本申请实施例的云台的控制方法的执行主体为云台。请参见图2，本申请实施例的云台的控制方法可以包括如下步骤：

S201：检测到指示云台进入预设状态的指示，其中，预设状态包括启动和停止中的一个；

当预设状态为启动时，指示云台进入预设状态的指示即为指示云台绕某一轴的运动进入启动状态的指示；当预设状态为停止时，指示云台进入预设状态的指示即为指示云台绕某一轴的运动进入停止状态的指示。本文中，为方便描述，将指示云台绕某一轴的运动进入启动状态的指示称作第一指示，将指示云台绕某一轴的运动进入停止状态的指示称作第二指示。

其中，检测到第一指示的实现过程可以包括：检测到云台的控制装置发送的控制量由零变化成非零的数值大小；检测到第二指示的实现过程可以包括：检测到云台的控制装置发送的控制量由非零变化成零的数值大小。其中，控制量为单轴控制量，即输入的控制量用于控制云台绕一个轴转动，可以理解，假设输入的控制量为对应一个欧拉角速度的控制，可能引起多个关节角的运动，但仍认为是单轴控制量。对于多轴云台，云台包括多个转动轴，如偏航轴、横滚轴和俯仰轴，控制量包括偏航轴对应的控制量、横滚轴对应的控制量和俯仰轴对应的控制量中的一个，即为Yaw对应的控制量、Roll对应的控制量、Pitch对应的控制量中的一个，云台的控制装置发送的控制量为零是指：Yaw对应的控制量＝0、或Roll对应的控制量＝0、或Pitch对应的控制量＝0，云台的控制装置发送的控制量由零变化成非零的数值大小是指：Yaw对应的控制量＝0变化成Yaw对应的控制量不为零、或Roll对应的控制量＝0变化成Roll对应的控制量不为零、或Pitch对应的控制量＝0变化成Pitch对应的控制量不为零。云台的控制装置发送的控制量由非零变化成零的数值大小是指：Yaw对应的控制量不为零变化成Yaw对应的控制量＝0、或Roll对应的控制量不为零变化成Roll对应的控制量＝0、或Pitch对应的控制量不为零变化成Pitch对应的控制量＝0。

本实施例的云台可以基于不同的方式确定是否检测到第一指示、第二指示，例如，在一些实施例中，由于控制量对应云台的速度，在控制云台时，控制装置会将控制量对应的云台速度发送给云台，以控制云台转动。因此，控制装置发送的控制量由零变化成非零的数值大小对应为：控制装置发送的云台的速度由零变化成非零的数值大小；控制装置发送的控制量由非零变化成零的数值大小对应为：控制装置发送的云台的速度由非零变化成零的数值大小。在云台侧，若检测到控制装置发送的云台的速度由零变化成非零的数值大小，则确定检测到第一指示；若检测到控制装置发送的云台的速度由非零变化成零的数值大小，则确定检测到第二指示。其中，控制量对应云台的速度可以包括关节角速度或欧拉角速度。

在另外一些实施例中，第一指示、第二指示由控制装置发送，即云台在接收到控制装置发送的第一指示时，确定检测到第一指示；云台在接收到控制装置发送的第二指示时，确定检测到第二指示。示例性的，控制装置为遥控器，控制量根据用户操作遥控器的摇杆产生的杆量确定。进一步以云台为三轴云台为例，云台可以包括三个转动轴，如偏航轴、俯仰轴和横滚轴。可选地，遥控器包括两个摇杆，每个摇杆包括两个操作方向(如竖直操作方向和水平操作方向)，其中一个摇杆的两个操作方向对应控制其中两个转动轴的转动，另一个摇杆的其中一个操作方向对应控制另外一个转动轴的转动。当摇杆位于正中时，对应转动轴的控制量的大小为零；当摇杆不位于正中时，对应转动轴的控制量的大小不为零。因此，云台的控制装置发送的控制量由零变化成非零的数值大小是指：其中一个摇杆处于正中位置变化成该摇杆由正中位置切换至某一操作方向的非正中位置；云台的控制装置发送的控制量由非零变化成零的数值大小是指：其中一个摇杆处于一个操作方向的非正中位置变化成该摇杆处于该操作方向的正中位置。可选地，控制装置在检测到其中一个摇杆处于正中位置变化成该摇杆由某一操作方向的正中位置切换至该操作方向的非正中位置时，发送第一指示云台；控制装置在检测到其中一个摇杆处于某一操作方向的非正中位置变化成该摇杆处于该操作方向的正中位置时，发送第二指示至云台。

S202：根据预设策略，控制云台运动至预设状态对应的目标速度，预设策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长或所需转动的角度大小。

其中，当预设状态为启动时，目标速度为根据云台的控制装置发送的控制量确定。示例性的，控制装置为遥控器，当预设状态为启动时，目标速度为根据遥控器的实时杆量确定。当预设状态为停止时，目标速度为零。

示例性的，预设策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长大小，该时长为3秒，云台需启动至10度/秒，则在云台启动时，云台的速度需要由0度/秒运动至10度/秒，则控制云台的速度由0度/秒变成10度/秒这一过程需要3秒；用户松杆时的速度为10度/秒，云台停止时，云台的速度需要由10度/秒变成0度/秒，则控制云台的速度由云台由10度/秒变成0度/秒这一过程需要3秒。

预设策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度大小，该角度为10度，云台需启动至10度/秒，则在云台启动时，云台的速度需要由0度/秒运动至10度/秒，则控制云台的速度由0度/秒变成10度/秒这一过程云台所需转动的角度大小为10度；用户松杆时的速度为10度/秒，云台停止时，云台的速度需要由10度/秒变成0度/秒，则控制云台的速度由云台由10度/秒变成0度/秒这一过程云台所需转动的角度大小为10度。

本实施例中，云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长或所需转动的角度为根据预设参数的大小确定。可选地，云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长与预设参数的大小呈线性关系，采用线性映射，用户能够获知云台由静止运动至启动状态对应的目标速度这一过程所需的时长或者云台由松杆时的速度至停止这一过程所需的时长。云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长smooth_time和预设参数smooth_param的线性关系可以采用如下公式表示：

smooth_time＝a*mooth_param (1)；

公式(1)中，a为系数，a>0。可选地，0

应当理解地，云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长与预设参数的大小也可以设置其他对应关系，并不限于线性关系。

可选地，云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度与预设参数的大小相等，用户能够获知云台由静止运动至启动状态对应的目标速度这一过程所需转动的角度大小或者云台由松杆时的速度至停止这一过程所需转动的角度大小。云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度smooth_angle和预设参数smooth_param的线性关系可以采用如下公式表示：

smooth_angle＝mooth_param (2)。

应当理解地，云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度与预设参数的大小也可以设置其他对应关系，并不限于上述公式(2)。

预设参数的大小可以通过不同方式设置，例如，在一些实施例中，预设参数的大小的设置过程包括但不限于如下步骤：

(1)、获取用户输入的用于指示预设参数的大小的设定指令；

其中，设定指令的产生方式可以包括多种，可选地，在一些实施例中，云台包括基座和设于基座上的第一控制部，设定指令由用户触发第一控制部产生；第一控制部可以包括按键、按钮、旋钮或上述组合。本实施例的第一控制部可以包括一个，也可以包括多个。当云台为手持云台时，手持云台可以包括手柄，第一控制部可以设于手柄上。在另外一些实施例中，设定指令由用户操作外部设备产生，并由外部设备发送。该外部设备可以为云台的控制装置。

(2)、根据设定指令，设置预设参数的大小。

例如，用户通过APP进行预设参数的大小的设定，预设参数的可设定范围为0-30，用户可以在APP上输入范围在0-30内的任意一个数值作为预设参数的大小，APP会根据用户在APP上的操作产生携带有用户当前设定的数值的设定指令，并将设定指令发送给云台，由云台根据设定指令，将预设参数的大小设置为上述用户当前设定的数值的大小。

本实施例中，用户根据需要设定预设参数的大小，提高用户使用的自由度。进一步地，云台在根据设定指令，设置预设参数的大小之后，保存用户最近一次设定的预设参数的大小，这样可以记住用户的使用习惯，便于下次使用。

在另外一些实施例中，将云台最近一次保存的预设参数的大小设置为预设参数的大小，根据历史记录的用户使用习惯来控制云台实现缓启停效果，能够提高云台使用的便捷性。其中，对于云台上电后第一次的启动，预设参数的大小即为云台最近一次下电时保存的预设参数的大小。

图3是本申请另一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；请参见图3，在一些实施例种，云台在根据预设策略，控制云台运动至预设状态对应的目标速度之前，还可以包括如下步骤：

S301：获取用户输入的用于指示将预设策略设置为时间策略和角度策略中的一个的设置指令，其中，时间策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长，角度策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度大小；

其中，设置指令的产生方式可以包括多种，可选地，在一些实施例中，云台包括基座和设于基座上的第二控制部，设置指令由用户触发第二控制部产生；第二控制部可以包括按键、按钮、旋钮或上述组合。本实施例的第二控制部可以包括一个，也可以包括多个。当云台为手持云台时，手持云台可以包括手柄，第二控制部可以设于手柄上。在另外一些实施例中，设置指令由用户操作外部设备产生，并由外部设备发送。该外部设备可以为云台的控制装置。

用户输入设置指令的方式可以包括多种，例如，通过操作APP上下拉框，选中下拉框中显示的时间策略和角度策略中的一个的方式输入设置指令；又如，通过点击APP上的策略切换按钮的方式输入设置指令；应当理解地，用户输入设置指令的方式并不限于上述列举的方式。

S302：根据设置指令，设置预设策略为时间策略和角度策略中的一个。

其中，当用户输入设置指令用于指示将预设策略设置为时间策略，云台在获取到设置指令后，会将预设策略设置为时间策略；当用户输入设置指令用于指示将预设策略设置为角度策略，云台在获取到设置指令后，会将预设策略设置为角度策略。

本实施例中，用户可以根据使用需求自行选择预设策略为时间策略和角度策略中的一个。

示例性的，在一些使用场景中，云台搭载有拍摄装置，用户需要通过云台拍摄目标物体运动如人物奔跑的画面，当人物停止时，云台也需停止转动，此时，可以将预设策略设置为时间策略，使得云台停止阶段所需的时长与人物奔跑的时长相等；又如，在另外一些使用场景中，在云台启动阶段，云台需要拍摄目标物体由远至近的画面，并且这一拍摄过程的起始位置以及结束位置、目标物体的位置在画面上的位置均已知，则可以将预设策略设置为角度策略，云台在启动阶段所需转动的角度大小已知，即可精确控制目标物体在画面上的位置。

图4是本申请另一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；当预设策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长时，请参见图4，本实施例的云台的控制方法还可以包括：

S401：获取云台的控制装置发送的当前控制量和目标控制量，其中，当前控制量和目标控制量为非零数值大小；

S402：根据当前控制量和目标控制量的差值与控制装置的最大控制量的比值以及云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长，确定云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长；

假设当前控制量表示为s

本实施例中，云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长为根据比值与云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长的乘积确定，可选地，云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长t的计算公式如下：

t＝r*smooth_time (4)；

结合上述公式(3)和(4)，即确定云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长t。

示例性的，smooth_time＝3秒，当摇杆位于正中位置时，控制装置的控制量为0；当遥控器的摇杆处于满杆位置时，控制装置处于最大控制量，假设s

应当理解的是，云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长的计算方式并不限于上述公式(4)的计算方式，也可以设置为其他计算方式。

S403：根据云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长，控制云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度。

在使用时间策略控制云台启停时，通过上述步骤S401～S403，可以使得云台在非启停阶段的运动与时间策略相适配，确保云台在非启动阶段和启停阶段的运动的一致性防止运动突变导致的画面突兀。

图5是本申请另一实施例中的云台的控制方法的方法流程示意图；当预设策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度大小时，请参见图4，本实施例的云台的控制方法还可以包括：

S501：获取云台的控制装置发送的当前控制量和目标控制量，其中，当前控制量和目标控制量为非零数值大小；

S502：根据云台运动至预设状态对应的目标速度所需转动的角度大小以及控制装置的最大控制量对应的速度，确定云台的加速度；

其中，云台转动的角度S的计算公式为：

又V

公式(5)和(6)，a为云台的加速度，t′为云台运动的时长，V

由公式(7)得到：

公式(8)中，V

进一步的，确定云台的加速度后，可以确定云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长或所需转动的角度，该所需的时长或所需转动的角度可以输出展示给用户，如显示。

S503：根据云台的加速度，控制云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度。

在使用角度策略控制云台启停时，通过上述步骤S501～S503，可以使得云台在非启停阶段的运动与角度策略相适配，确保云台在非启动阶段和启停阶段的运动的一致性防止运动突变导致的画面突兀。

可以理解，启动阶段和停止阶段可以采用相同的策略，也可以采用不同的策略。并且，无论采用上述说明的何种策略，云台由当前控制量对应的速度运动至目标控制量对应的速度所需的时长或所需转动的角度可以预先存储在云台，并根据获取的控制量实时输出展示给用户。

对应于上述实施例的云台的控制方法，本申请实施例还提供一种云台，请结合图1和图6，该云台包括基座、轴组件和控制器。其中，轴组件设置于基座上，并且，轴组件用于搭载拍摄装置。控制器与轴组件电耦合连接，可选地，控制器设于基座。

具体的，控制器用于实现如下操作：检测到指示云台进入预设状态的指示；根据预设策略，控制云台运动至预设状态对应的目标速度；其中，预设状态包括启动和停止中的一个，预设策略用于指示云台运动至预设状态对应的目标速度所需的时长或所需转动的角度大小。

控制器的实现过程和工作原理可参见上述实施例的云台的控制方法的描述，此处不再赘述。

本实施例的控制器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)。控制器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(genericarray logic，GAL)或其任意组合。

此外，当云台为手持云台时，基座可以为手持云台的手柄，或设于手持云台的手柄上。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例的云台的控制方法的步骤。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的云台的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是云台的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、SD卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步的，所述计算机可读存储介质还可以既包括云台的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述云台所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本申请部分实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。