一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统

摘要

本发明属于基于UWB室内定位的摄像跟踪系统技术领域，包括中央处理模块，以及与中央处理模块连接的UWB定位模块和摄像模块，以及与中央处理模块连接的调节模块，所述调节模块用于调节所述摄像模块的位置，还包括与中央处理模块连接的远程控制平台，所述远程控制平台用于远程控制调节模块。该基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，通过牵引机构和连接机构的配合，便于调节摄像模块的位置，从而提高拍摄工作的灵活性，以提供一个更佳的拍摄角度。

权利要求

1.一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于，包括中央处理模块(1)，以及与中央处理模块(1)连接的UWB定位模块(2)和监控模块(3)，以及与中央处理模块(1)连接的调节模块(4)，所述调节模块(4)用于调节所述监控模块(3)的位置，还包括与中央处理模块(1)连接的远程控制平台(5)，所述远程控制平台(5)用于远程控制调节模块(4)；

所述调节模块(4)包括牵引机构(6)、连接机构(7)以及声波转换机构(8)，所述监控模块(3)设置在声波转换机构(8)的底部；

所述声波转换机构(8)包括为倒梯台型结构外壳(80)，所述外壳(80)的四周均设有圆形振膜(81)，所述振膜(81)的位于外壳(80)内部的一侧连接有拨动板(82)，所述外壳(80)的内侧顶部设有倒梯台型的储气箱(814)，所述储气箱(814)的四周分别设有弹性气囊(83)，所述弹性气囊(83)通过单向进气阀(85)向储气箱(814)进气，所述储气箱(814)的四周均设有支座(84)，所述弹性气囊(83)的一侧与支座(84)粘接，所述支座(84)通过支杆(86)与储气箱(814)的外壁固定连接，所述拨动板(82)与所述弹性气囊(83)抵触；

所述连接机构(7)包括连接绳(70)，以及由内至外依次包裹在连接绳(70)外侧的弹性层(71)、第一尼龙网层(73)、吸音棉层(74)以及第二尼龙网层(75)，所述弹性层(71)的内侧设有至少三根膨胀管(72)道，膨胀管(72)道围绕连接绳(70)周向等间距分布，所述膨胀管(72)道沿连接绳(70)的方向设置；

所述连接绳(70)与外壳(80)连接，所述膨胀管(72)道穿过外壳(80)并与储气箱(814)连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述牵引机构(6)包括设置于室内天花板上的四组保护壳(60)，四组所述保护壳(60)的内侧均设有绕线电机(61)，所述连接机构(7)的上端穿过保护壳(60)并通过绕线电机(61)收卷，四组所述保护壳(60)位于外壳(80)上方的同一平面，四组所述保护壳(60)围绕形成矩形。

3.根据权利要求2所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述保护壳(60)上设有挤压管(62)，挤压管(62)为一个中空管，所述挤压管(62)的中部收紧，挤压管(62)的两端向外扩张形成喇叭口，所述连接机构(7)从挤压管(62)中穿过将膨胀管(72)压扁。

4.根据权利要求1所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述弹性气囊(83)的下部连通进气管(810)，所述外壳(80)的底部设有单向进气嘴(812)，所述单向进气嘴(812)与所述进气管(810)连通。

5.根据权利要求4所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述外壳(80)的内侧底部设有环形导气管(88)，所述环形导气管(88)的下部连接有喷气嘴(89)，所述喷气嘴(89)向监控模块(3)喷气，所述环形导气管(88)通过泄压阀(87)与储气箱(814)连通。

6.根据权利要求5所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述单向进气嘴(812)的设有半球形过滤网罩(813)。

7.根据权利要求6所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述环形导气管(88)的下部连通有除尘喷嘴(815)，所述除尘喷嘴(815)穿过外壳(80)并位于半球形过滤网罩(813)的内侧，除尘喷嘴(815)向半球形过滤网罩(813)喷气。

8.根据权利要求1所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述外壳(80)的上部安装有气泵(811)，所述气泵(811)的出气口与所述储气箱(814)连通。

9.根据权利要求1所述的一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，其特征在于：所述支座(84)上设有与弹性气囊(83)相配合的弧形槽。

说明书

一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统

技术领域

[0001] 本发明涉及摄像跟踪技术领域，具体为一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统。

背景技术

[0002] 目前，UWB(Ultra Wide Band)即超宽带技术，它是一种无载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB定位采用了宽带脉冲通讯
技术，具备极强的抗干扰能力，使定位误差减小。UWB室内定位技术的出现填补了高精度定
位领域的空白，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂
度低、能提供厘米级的定位精度等优点。

[0003] 目前，通过UWB技术实现摄像跟踪已经属于较为成熟的技术，特别是对于大型室内环境的定位，但是，目前对大型室内活动的定位拍摄过程中，特备是演唱会的拍摄过程中，
常规的拍摄机构，其移动范围和灵活性有限，难以获得最佳的拍摄位置和拍摄角度，且演唱
会的环境会产生较大的声波，使拍摄设备容易产生振动，进一步影响了拍摄效果，为此提出
一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，以提高对室内环境摄像根据的灵活性。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，以解决上述背景技术中提出的一般摄像跟踪系统难以适用于音量较大的室内环境的跟踪拍摄的技术问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，包括中央处理模块，以及与中央处理模块连接的UWB定位模块和监控模块，以及与中央
处理模块连接的调节模块，所述调节模块用于调节所述监控模块的位置，还包括与中央处
理模块连接的远程控制平台，所述远程控制平台用于远程控制调节模块；

[0006] 所述调节模块包括牵引机构、连接机构以及声波转换机构，所述监控模块设置在声波转换机构的底部；

[0007] 所述声波转换机构包括为倒梯台型结构外壳，所述外壳的四周均设有圆形振膜，所述振膜的位于外壳内部的一侧连接有拨动板，所述外壳的内侧顶部设有倒梯台型的储气
箱，所述储气箱的四周分别设有弹性气囊，所述弹性气囊通过单向进气阀向储气箱进气，所
述储气箱的四周均设有支座，所述弹性气囊的一侧与支座粘接，所述支座通过支杆与储气
箱的外壁固定连接，所述拨动板与所述弹性气囊抵触；

[0008] 所述连接机构包括连接绳，以及由内至外依次包裹在连接绳外侧的弹性层、第一尼龙网层、吸音棉层以及第二尼龙网层，所述弹性层的内侧设有至少三根膨胀管道，膨胀管
道围绕连接绳周向等间距分布，所述膨胀管道沿连接绳的方向设置；

[0009] 所述连接绳与外壳连接，所述膨胀管道穿过外壳并与储气箱连通。

[0010] 优选的，所述牵引机构包括设置于室内天花板上的四组保护壳，四组所述保护壳的内侧均设有绕线电机，所述连接机构的上端穿过保护壳并通过绕线电机收卷，四组所述
保护壳位于外壳上方的同一平面，四组所述保护壳围绕形成矩形。

[0011] 优选的，所述保护壳上设有挤压管，挤压管为一个中空管，所述挤压管的中部收紧，挤压管的两端向外扩张形成喇叭口，所述连接机构从挤压管中穿过将膨胀管压扁。

[0012] 优选的，所述弹性气囊的下部连通进气管，所述外壳的底部设有单向进气嘴，所述单向进气嘴与所述进气管连通。

[0013] 优选的，所述外壳的内侧底部设有环形导气管，所述环形导气管的下部连接有喷气嘴，所述喷气嘴向监控模块喷气，所述环形导气管通过泄压阀与储气箱连通。

[0014] 优选的，所述单向进气嘴的设有半球形过滤网罩。

[0015] 优选的，所述环形导气管的下部连通有除尘喷嘴，所述除尘喷嘴穿过外壳并位于半球形过滤网罩的内侧，除尘喷嘴向半球形过滤网罩喷气。

[0016] 优选的，所述外壳的上部安装有气泵，所述气泵的出气口与所述储气箱连通。

[0017] 优选的，所述支座上设有与弹性气囊相配合的弧形槽。

[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

[0019] 1.本发明通过牵引机构和连接机构的配合，便于调节监控模块的位置，从而提高拍摄工作的灵活性，以提供一个更佳的拍摄角度；

[0020] 2.本发明通过声波转换机构，能够利用振膜吸收室内环境中的声波，从而为储气箱供气，利用储气箱不仅能为环形导气管供气，从而实现向监控模块吹气清理监控模块，以
及向半球形过滤网罩吹气清理半球形过滤网罩，还能够向连接机构的膨胀管内供气，使膨
胀管膨胀，从而使连接机构不易弯曲，进一步保证监控模块的稳定性；

[0021] 3.本发明的连接机构通过连接绳保证连接的稳定性，通过膨胀管膨胀能够使连接机构不易弯曲，从而保证连接机构对监控模块的连接的稳定性，膨胀管和弹性层相配合，在
膨胀管膨胀时会挤压弹性层，膨胀管横截面面积增大，提高对连接机构支撑的稳定性，第一
尼龙网层对膨胀管进行束缚，保证膨胀管胀紧的效果，吸音棉层能够对环境中的声波进行
吸收，有效减少声波对连接机构的干扰，减少连接机构因声波的影响而发生振动和晃动的
情况；

[0022] 4.本发明的牵引机构利用挤压管，能够在将连接机构收入到保护壳内部时，将膨胀管内部气体挤出，从而将连接机构收卷到绕线电机上，第二尼龙网层能够有效提升连接
机构在使用时的耐磨性，保证连接机构的收卷效果。

附图说明

[0023] 图1为本发明系统结构示意图；

[0024] 图2为本发明的调节模块的立体结构示意图；

[0025] 图3为本发明的调节模块的正面结构示意图；

[0026] 图4为本发明的牵引机构的剖面图；

[0027] 图5为图4的A区域放大图；

[0028] 图6为本发明膨胀管初始状态时连接机构的横截面结构示意图；

[0029] 图7为本发明膨胀管膨胀时连接机构的横截面结构示意图；

[0030] 图8位本发明的声波转换机构的剖面结构示意图；

[0031] 图9为图8的B区域放大图。

[0032] 图中：1、中央处理模块；2、UWB定位模块；3、监控模块；4、调节模块；5、远程控制平台；6、牵引机构；60、保护壳；61、绕线电机；62、挤压管；7、连接机构；70、连接绳；71、弹性层；
72、膨胀管；73、第一尼龙网层；74、吸音棉层；75、第二尼龙网层；8、声波转换机构；80、外壳；
81、振膜；82、拨动板；83、弹性气囊；84、支座；85、单向进气阀；86、支杆；87、泄压阀；88、环形
导气管；89、喷气嘴；810、进气管；811、气泵；812、单向进气嘴；813、半球形过滤网罩；814、储
气箱；815、除尘喷嘴。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0034] 请参阅图1‑9，本发明提供一种技术方案：一种基于UWB室内定位的摄像跟踪系统，包括中央处理模块1，以及与中央处理模块1连接的UWB定位模块2和监控模块3，以及与中央
处理模块1连接的调节模块4，所述调节模块4用于调节所述监控模块3的位置，还包括与中
央处理模块1连接的远程控制平台5，所述远程控制平台5用于远程控制调节模块4。用户可
通过远程控制平台5直接对调节模块4进行控制，从而调节监控模块3的三维位置，以此提高
监控的灵活性。

[0035] 所述调节模块4包括牵引机构6、连接机构7以及声波转换机构8，所述监控模块3设置在声波转换机构8的底部；

[0036] 所述声波转换机构8包括为倒梯台型结构外壳80，所述外壳80的四周均设有圆形振膜81，所述振膜81的位于外壳80内部的一侧连接有拨动板82，所述外壳80的内侧顶部设
有倒梯台型的储气箱814，所述储气箱814的四周分别设有弹性气囊83，所述弹性气囊83通
过单向进气阀85向储气箱814进气，所述储气箱814的四周均设有支座84，所述弹性气囊83
的一侧与支座84粘接，所述支座84通过支杆86与储气箱814的外壁固定连接，所述拨动板82
与所述弹性气囊83抵触。在室内存在较大的声波能量时，通过振膜81会接收声波而产生振
动，通过振膜81的振动带动拨动板82振动，从而不断的挤压弹性气囊83，弹性气囊83内不断
将气体挤压到储气箱814内，在储气箱814内形成较高的气压。

[0037] 所述连接机构7包括连接绳70，以及由内至外依次包裹在连接绳70外侧的弹性层71、第一尼龙网层73、吸音棉层74以及第二尼龙网层75，所述弹性层71的内侧设有至少三根
膨胀管72道，膨胀管72道围绕连接绳70周向等间距分布，所述膨胀管72道沿连接绳70的方
向设置；示例性的，弹性层71可以为海绵层，膨胀管72为弹性橡胶管。

[0038] 所述连接绳70与外壳80连接，所述膨胀管72道穿过外壳80并与储气箱814连通。连接机构7通过连接绳70保证连接的稳定性，通过膨胀管72膨胀能够使连接机构7不易弯曲，
从而保证连接机构7对监控模块3的连接的稳定性，膨胀管72和弹性层71相配合，在膨胀管
72膨胀时会挤压弹性层71，膨胀管72横截面面积增大，提高对连接机构7支撑的稳定性，第
一尼龙网层73对膨胀管72进行束缚，保证膨胀管72胀紧的效果，吸音棉层74能够对环境中
的声波进行吸收，有效减少声波对连接机构7的干扰，减少连接机构7因声波的影响而发生
振动和晃动的情况。

[0039] 所述牵引机构6包括设置于室内天花板上的四组保护壳60，四组所述保护壳60的内侧均设有绕线电机61，所述连接机构7的上端穿过保护壳60并通过绕线电机61收卷，四组
所述保护壳60位于外壳80上方的同一平面，四组所述保护壳60围绕形成矩形。利用四组保
护壳60内设置的绕线电机61，能够对监控模块3的三维位置进行调节，从而提高摄像工作的
灵活性，改善摄像质量。

[0040] 所述保护壳60上设有挤压管62，挤压管62为一个中空管，所述挤压管62的中部收紧，挤压管62的两端向外扩张形成喇叭口，所述连接机构7从挤压管62中穿过将膨胀管72压
扁。牵引机构6利用挤压管62，能够在将连接机构7收入到保护壳60内部时，将膨胀管72内部
气体挤出，从而将连接机构7收卷到绕线电机61上，第二尼龙网层75能够有效提升连接机构
7在使用时的耐磨性，保证连接机构7的收卷效果。

[0041] 所述弹性气囊83的下部连通进气管810，所述外壳80的底部设有单向进气嘴812，所述单向进气嘴812与所述进气管810连通。通过单向进气嘴812的设置，能够保证弹性气囊
83对储气箱814的充气效果。

[0042] 所述外壳80的内侧底部设有环形导气管88，所述环形导气管88的下部连接有喷气嘴89，所述喷气嘴89向监控模块3喷气，所述环形导气管88通过泄压阀87与储气箱814连通。
利用泄压阀87的设置，有效避免储气箱814内部压力过大，造成安全隐患，同时利用泄压阀
87放气，为环形导气管88供气，从而向监控模块3喷气，对监控模块3进行降温，保证监控模
块3使用的稳定性。

[0043] 所述单向进气嘴812的设有半球形过滤网罩813。

[0044] 所述环形导气管88的下部连通有除尘喷嘴815，所述除尘喷嘴815穿过外壳80并位于半球形过滤网罩813的内侧，除尘喷嘴815向半球形过滤网罩813喷气。通过半球形过滤网
罩813能够对环境灰尘进行锅炉，避免灰尘进入单向进气嘴812。且利用除尘喷嘴815，便于
对半球形过滤网罩813进行清理，确保了半球形过滤网罩813的进气效率。

[0045] 所述外壳80的上部安装有气泵811，所述气泵811的出气口与所述储气箱814连通。通过气泵811的设置，能够主动地对储气箱814充气，保证储气箱814的使用，气泵811可直接
接入电源工作，从而对储气箱814供气。

[0046] 所述支座84上设有与弹性气囊83相配合的弧形槽，通过弧形槽的设置使弹性气囊83与支座84配合更加稳定。

[0047] 本发明在使用时，在室内布设多组拍摄模块，通过UWB定位模块2快速确定目标位置，从而调用拍摄模块，用户通过远程控制平台5进一步调节调节模块4，从而选择最佳拍摄
角度；

[0048] 在室内存在较大声波的情况下，利用振膜81吸收室内环境中的声波，从而为储气箱814供气，储气箱814内的气体向连接机构7的膨胀管72内供气，使膨胀管72膨胀，从而使
连接机构7不易弯曲，提高了保证监控模块3的稳定性，连接机构7的吸音棉层74能够对环境
中的声波进行吸收，有效减少声波对连接机构7的干扰，减少连接机构7因声波的影响而发
生振动和晃动的情况；

[0049] 在牵引机构6收卷连接机构7时，牵引机构6利用挤压管62，能够在将连接机构7收入到保护壳60内部时，将膨胀管72内部气体挤出，从而将连接机构7收卷到绕线电机61上，
第二尼龙网层75能够有效提升连接机构7在使用时的耐磨性，保证连接机构7的收卷效果；

[0050] 在储气箱814内部压力过大时，利用泄压阀87放气，为环形导气管88供气，从而向监控模块3喷气，对监控模块3进行降温，保证监控模块3使用的稳定性，利用储气箱814不仅
能为环形导气管88供气，从而实现向监控模块3吹气清理监控模块3，还能够向半球形过滤
网罩813吹气清理半球形过滤网罩813，保证半球形过滤网罩813的过滤效果。

[0051] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。