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首页 / 专利库 / 常平架 / 使用稳定用常平架的常平架系统

使用稳定用常平架的常平架系统
申请号 CN201680001454.8 申请日 2016-04-20 公开(公告)号 CN106662793B 公开(公告)日 2019-06-11
申请人 高途乐公司; 发明人 斋加典昭; R·哈里森; J·T·杜鲁克; H·R·舒克拉; N·尤祖诺韦克; E·G·鲁塞尔; G·方;
摘要 公开一种具有照相机和安装配置的电动常平架。常平架可以包括可感测照相机的定向的惯性测量单元和可操控照相机的定向的三个电动马达。常平架可以被可去除地联接至诸如飞行器、手持握柄或转动平台等的各种各样的安装座平台。此外，照相机可以被可去除地联接至常平架并且可以被保持在可去除照相机框架中。还公开一种用于允许安装有常平架的平台来控制照相机的设置或触发诸如拍摄图片或启动视频的记录等照相机的动作的系统。常平架还可以提供照相机与安装座平台之间的连接，使得安装座平台从照相机接收图像和视频内容。
权利要求

1.一种用于将常平架连接至安装座平台的安装座，所述安装座包括：固定的安装座底板，能刚性地附接至所述安装座平台；

固定的安装座天花板，能刚性地附接至所述安装座平台，其中在所述固定的安装座底板的顶表面与所述固定的安装座天花板的底表面之间存在间隙；

多个弹性连接器，从所述固定的安装座天花板的所述底表面突出，浮动基部，具有被机械地联接至所述多个弹性连接器的顶表面，并且悬挂在所述固定的安装座天花板的下方并邻近于所述固定的安装座底板；

常平架连接壳体，被刚性地附接至所述浮动基部，所述常平架连接壳体能能去除地连接至所述常平架；

多个锁定块，从所述浮动基部朝向所述固定的安装座底板突出；

在所述固定的安装座底板中的多个锁定狭槽，被构造成形成与所述多个锁定块互补的腔；

其中在朝向所述固定的安装座底板的方向上没有施加至所述浮动基部的净接触力的平衡位置处，在所述多个锁定块的端部与所述多个锁定狭槽的相应端部之间存在间隙，并且其中在当净接触力在朝向所述固定的安装座底板的方向上被施加至所述浮动基部时的非平衡位置处，所述多个锁定块的端部与所述多个锁定狭槽的相应端部齐平。

2.根据权利要求1所述的安装座，进一步包括：

筒状锁定壳，能围绕所述常平架连接壳体转动，所述筒状锁定壳能在将所述常平架锁定到所述常平架连接壳体内的第一位置与将所述常平架从所述常平架连接壳体中解除锁定的第二位置之间转动。

3.根据权利要求1所述的安装座，其中所述多个弹性连接器被构造成使得在朝向所述固定的安装座底板的方向上施加至所述浮动基部的所述净接触力引起所述多个弹性连接器的被附接至所述浮动基部的第一端部相对于所述多个弹性连接器的被附接至所述固定的安装座天花板的第二端部位移。

4.根据权利要求1所述的安装座，其中所述多个锁定块包括锥形块，所述锥形块具有被刚性地附接至所述浮动基部的第一端部、和突出到所述多个锁定狭槽内或邻近于所述多个锁定狭槽的第二端部，其中所述第一端部具有比所述第二端部大的宽度。

5.根据权利要求1所述的安装座，其中所述安装座平台包括飞行器。

6.一种飞行器系统，包括：

飞行器平台；

固定的安装座部分，被刚性地附接至所述飞行器平台；

多个弹性连接器，从所述固定的安装座部分的底表面突出；

浮动基部，具有被机械地联接至所述多个弹性连接器的顶表面；

多个锁定块，从所述浮动基部突出；

在所述固定的安装座部分的侧表面中的多个锁定狭槽，被构造成形成与所述多个锁定块互补的腔；

常平架连接壳体，被刚性地附接至所述浮动基部；和

常平架，被能去除地附接至所述常平架连接壳体。

7.根据权利要求6所述的飞行器系统，其中在朝向所述固定的安装座部分的所述侧表面的方向上没有施加至所述浮动基部的净接触力的平衡位置处，在所述多个锁定块的端部与所述多个锁定狭槽的相应端部之间存在间隙，并且其中在当净接触力在朝向所述固定的安装座部分的所述侧表面的方向上被施加至所述浮动基部时的非平衡位置处，所述多个锁定块的所述端部与所述多个锁定狭槽的相应端部齐平。

8.根据权利要求7所述的飞行器系统，其中所述多个弹性连接器被构造成使得在朝向所述固定的安装座部分的所述侧表面的方向上施加至所述浮动基部时的所述净接触力引起所述多个弹性连接器的被附接至所述浮动基部的第一端部相对于所述多个弹性连接器的被附接至所述固定的安装座部分的第二端部位移。

9.根据权利要求6所述的飞行器系统，其中所述固定的安装座部分包括：固定的安装座底板，被刚性地附接至所述飞行器平台；和

固定的安装座天花板，被刚性地附接至所述飞行器平台，其中在所述固定的安装座底板的顶表面与所述固定的安装座天花板的底表面之间存在间隙。

10.根据权利要求6所述的飞行器系统，其中所述常平架连接壳体包括：筒状锁定壳，能围绕所述常平架连接壳体转动，所述筒状锁定壳能在将所述常平架锁定到所述常平架连接壳体内的第一位置与将所述常平架从所述常平架连接壳体解除锁定的第二位置之间转动。

11.根据权利要求6所述的飞行器系统，其中所述多个锁定块包括锥形块，所述锥形块均具有被刚性地附接至所述浮动基部的第一端部、和突出到所述多个锁定狭槽内或邻近于所述多个锁定狭槽的第二端部，其中所述第一端部具有比所述第二端部大的宽度。

12.根据权利要求6所述的飞行器系统，其中所述常平架包括：第一马达，被连接成将第一扭矩施加至第一马达轴，以引起所述第一马达轴围绕第一转动轴线转动；

第二马达，被连接成将第二扭矩施加至第二马达轴，以使所述第二马达轴围绕第二转动轴线转动，所述第二马达被连接至所述第一马达轴；

第三马达，被连接成将第三扭矩施加至第三马达轴，以使所述第三马达围绕第三转动轴线转动，所述第三马达被连接至所述第二马达轴；和照相机连接，将照相机能去除地紧固至所述第三马达轴，所述照相机连接被连接至所述第三马达轴。

13.根据权利要求12所述的飞行器系统，其中所述常平架进一步包括：电接口，在所述飞行器平台与所述照相机之间传送通信。
说明书全文

使用稳定用常平架的常平架系统

[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2015年5月27日提交的美国临时专利申请No.62/167,241、2015年11月2日提交的美国临时专利申请No.62/249,879和2016年3月2日提交的美国临时专利申请
No.62/302,170的优先权，其内容均通过引用合并于此。

技术领域

[0003] 本公开总体涉及照相机常平架(gimbal)的领域并且特别地涉及可以连接至照相机和各种各样的安装座平台的可拆卸常平架。

背景技术

[0004] 在使飞行器飞行时或者在地面水平上来回移动时拍摄的不稳定的视频往往如此摇晃和不稳定以至于它们是不可用的、不可共享的和不可观看的。电动常平架的用以稳定或设置照相机的定向的使用是已知的。常平架可以被安装至诸如电动车辆等的平台。例如，照相机可以经由常平架被安装至远程控制道路车辆或飞行器以当车辆由用户远程控制的时候捕获图像。常平架可以允许稳定的视频的记录，即使当平台不稳定时。
[0005] 然而，现有的稳定化设备是大型的、不便携的、昂贵并且仅可以用于稳定化。此外，安装在远程受控车辆上的大多数照相机常平架未考虑牵涉到照相机自身与安装的平台有关的的许多问题。这些问题包括例如允许具有不同重量和形式因素的大量不同的照相机安装至常平架、使用将允许常平架连接至各种各样平台的紧固机构、防止或最小程度地降低由常平架的组成部件对照相机的视场的阻碍、允许平台与所安装的照相机之间的通信、使由照相机捕获的视频稳定和对于安装座平台的转动的考虑。

附图说明

[0006] 所公开的实施例具有将从详细描述、所附权利要求和随附附图(或绘图)中更容易显而易见的优点和特征。附图的简要介绍如下：
[0007] 图1是图示出安装在常平架上、进而安装至安装座平台的照相机的示例配置的功能框图。
[0008] 图2图示出联接至远程受控飞行器的常平架的示例。
[0009] 图3A和图3B图示出常平架和照相机的示例。
[0010] 图4图示出示例照相机架构的框图。
[0011] 图5图示出可拆卸照相机框架的实施例。
[0012] 图6图示出联接至常平架和照相机的手持握柄。
[0013] 图7图示出与远程控制器通信的远程受控飞行器的示例配置。
[0014] 图8A和图8B图示出用于将常平架联接至安装座平台的阻尼连接的示例。
[0015] 图9图示出联接至转动平台的常平架的示例。
[0016] 图10A、图10B、图10C和图10D是图示出用于利用联接至安装在转动平台上的常平架的照相机来跟踪对象的示例方法的框图。
[0017] 图11图示出联接至杆安装设备的常平架的示例。
[0018] 图12是图示出用于使通过经由常平架附接至安装座平台的照相机所记录的视频稳定的示例方法的框图。

具体实施方式

[0019] 附图和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施例。应该注意的是，从以下讨论中，本文所公开的结构和方法的可选实施例将容易地被认识作为可以在不脱离所要求保护的原理的情况下采用的可行的可选方案。
[0020] 现在将详细地参考数个实施例，其示例被图示在随附附图中。需要注意的是，只要切实可行，类似或相似的附图标记可以用在附图中并且可以指示出类似或相似的功能性。附图仅出于说明的目的描绘了所公开的系统(或方法)的实施例。本领域技术人员将从以下描述容易地认识到本文所图示出的结构和方法的可选实施例可以在不脱离本文所描述的原理的情况下采用。
[0021] 配置概述
[0022] 通过示例实施例的方式所公开的是一种电动常平架生态系统。该生态系统可以包括用于与照相机和安装配置一起使用的常平架。常平架可以包括可枢转的支撑，其可以机械地使所附接的装置沿着一个或多个轴线稳定。特别地，在一个实施例中，常平架包括用于使照相机沿着俯仰、翻滚和偏航轴线稳定的3轴线稳定化装置。常平架可以包括可感测照相机的定向的惯性测量单元和可操纵照相机的定向的若干电动马达(例如，三个马达)。该定向可以对应于照相机的俯仰、翻滚和偏航。常平架可以被可去除地联接至各种各样的安装座平台。安装座平台可以包括用于附接至常平架或照相机的结构。在实施例中，安装座平台可以包括静止的或可动的装置，其可以包括用于控制其自己的移动、常平架的移动或照相机的操作的控制接口。例如，安装座平台可以包括飞行器、手持握柄或转动安装座。此外，照相机可以被可去除地联接至常平架并且可以被保持在可去除的照相机框架中。
[0023] 还公开的是一种用于允许安装常平架的安装座平台控制照相机的设置或触发照相机上的动作(如拍摄图片或启动视频的记录)的系统。常平架还可以提供照相机与安装座平台之间的连接，使得安装座平台接收来自照相机的图像和视频内容。
[0024] 安装座平台还可以控制常平架的移动，使得常平架在不同的安装座平台上不同地执行。常平架的平台特定行为可以允许被安装至常平架的照相机以最适合于安装座平台的类型的方式捕获图像和视频。
[0025] 在一个实施例中，安装座可以将常平架连接至安装座平台。安装座可以包括：固定的安装座底板，其可以可刚性地附接至安装座平台；和固定的安装座天花板，其可以可刚性地附接至安装座平台，使得在固定的安装座底板的顶表面与固定的安装座天花板的底表面之间可以存在间隙。多个弹性连接器可以从固定的安装座天花板的底表面突出。浮动基部可以具有被机械地联接至多个弹性连接器的顶表面，并且可以悬挂在固定的安装座天花板的下方并邻近于固定的安装座底板。常平架连接壳体可以刚性地附接至浮动基部。常平架连接壳体可以被可去除地连接至常平架。多个锁定块可以从浮动基部朝向固定的安装座底板突出。在固定的安装座底板中的多个锁定狭槽可以被构造成形成与多个锁定块互补的腔。在没有在朝向固定的安装座底板的方向上施加至浮动基部的净接触力时的平衡位置处，多个锁定块的端部与多个锁定狭槽的相应端部之间可以存在间隙。此外，在当净接触力在朝向固定的安装座底板的方向上施加至浮动基部时的非平衡位置处，多个锁定块的端部可以与多个锁定狭槽的相应端部齐平。
[0026] 在另一实施例中，阻尼基部可以将常平架联接至安装座平台。浮动基部可以包括常平架连接壳体，其可以被配置成包围常平架的端部。浮动基部可以可通过多个弹性连接器连接至安装座平台。锁定机构可以被连接至浮动基部。在锁定位置中的锁定机构可以是能够将常平架的端部刚性地联接至常平架连接壳体。在解除锁定位置中的锁定机构可以能够允许常平架被从常平架连接壳体上去除。多个锁定块可以被连接至浮动基部。在不存在施加至常平架的将常平架的端部推动到常平架连接壳体内的接触力的情况下，多个锁定块的各锁定块可以被保持在相对于安装座平台中的多个锁定狭槽的相应锁定狭槽的第一位置。当接触力被施加至常平架时，多个锁定块的各锁定块可以被移动到第二位置，其中多个锁定块的各锁定块可以与多个锁定狭槽的相应锁定狭槽齐平。
[0027] 在另一实施例中，飞行器系统可以包括飞行器平台和可以被刚性地附接至飞行器平台的固定的安装座部分。多个弹性连接器可以从固定的安装座部分的底表面突出。浮动基部可以具有被机械地联接至多个弹性连接器的顶表面。多个锁定块可以从浮动基部突出。在固定的安装座部分的侧表面中的多个锁定狭槽可以被构造成形成与多个锁定块互补的腔。常平架连接壳体可以被刚性地附接至浮动基部。常平架可以被可去除地附接至常平架连接壳体。
[0028] 在另一实施例中，转动安装座设备可以包括常平架安装座、马达轴、电动马达和基部。常平架安装座可以包括用于可去除地联接至常平架的机械联接。常平架安装座进一步可以包括可连接至常平架的电连接。马达轴可以被连接至常平架安装座，使得马达轴的转动可以引起常平架安装座转动。电动马达可以被联接至马达轴以在马达轴上提供扭矩。基部可以被联接至电动马达。
[0029] 在另一实施例中，电动常平架可以包括安装座连接，其可以具有被配置成连接至安装座平台的安装座平台电连接。第一马达可以被连接至安装座连接。第一马达可以包括第一马达轴。可以由第一马达施加扭矩以使第一马达轴转动。第二马达可以被连接至第一马达轴。第二马达可以包括第二马达轴。可以由第二马达施加扭矩以使第二马达轴转动。第三马达可以被连接至第二马达轴。第三马达可以包括第三马达轴。可以由第三马达施加扭矩以使第三马达轴转动。照相机电连接可以被连接至第三马达轴。照相机电连接可以能够连接至被安装在电动常平架上的数字照相机。内部数据总线可以将照相机电连接连接至安装座平台电连接。
[0030] 在另一实施例中，用于照相机的稳定用安装系统可以包括手持握柄和照相机电连接常平架。手持握柄可以包括轴、常平架连接和控制按钮。常平架连接可以在轴的端部并且可以包括第一紧固机构和第一电接口。控制按钮可以在轴上并且当被激活时可以引起控制信号经由常平架连接传输。电动常平架可以包括握柄连接、第一马达、第二马达、第三马达、照相机连接和内部数据库。握柄连接可以包括：第二紧固机构，其可以可去除地紧固至手持握柄的第一紧固机构；和第二电接口，其可以通信联接至手持握柄的第一电接口。第一马达可以被连接至握柄连接。第一马达可以将第一扭矩施加至第一马达轴以引起第一马达轴围绕第一转动轴线转动。第二马达可以被连接至第一马达轴。第二马达可以将第二扭矩施加至第二马达轴以使第二马达轴围绕第二转动轴线转动。第三马达可以被连接至第二马达轴。第三马达可以将第三扭矩施加至第三马达轴以使第三马达围绕第三转动轴线转动。照相机连接可以包括第三紧固机构，其可以将照相机可去除地紧固至电动常平架的第三马达轴。此外照相机连接可以包括第三电接口，其可以将电动常平架通信联接至照相机。内部数据总线可以将第二电接口通信连接至第三电接口。此外内部数据总线可以在控制按钮被激活时将来自手持握柄的控制信号传送至照相机，以使得手持握柄上的控制按钮能够控制照相机的动作。
[0031] 在稳定用安装系统的另一实施例中，手持握柄可以包括轴和用于连接至常平架的常平架连接部件。常平架连接部件可以包括用于机械地紧固至常平架的第一紧固部件，并且可以包括用于电接口至常平架的第一电接口部件。在轴上的控制部件可以引起控制信号经由常平架连接部件传输。电动常平架可以包括用于连接至手持握柄的握柄连接部件。握柄连接部件可以包括用于可去除地紧固至手持握柄的第一紧固部件的第二紧固部件，并且可以包括用于通信地接口至手持握柄的第一电接口部件的第二电接口部件。第一转动部件可以被连接至握柄连接部件。第一转动部件可以将第一扭矩施加至第一马达轴，这可以引起第一马达轴围绕第一转动轴线转动。第二转动部件可以被连接至第一马达轴。第二转动部件可以将第二扭矩施加至第二马达轴以使第二马达轴围绕第二转动轴线转动。第三转动部件可以被连接至第二马达轴。第三转动部件可以将第三扭矩施加至第三马达轴以使第三马达轴围绕第三转动轴线转动。照相机连接部件可以连接至照相机。照相机连接部件可以包括第三紧固部件，其可以将照相机可去除地紧固至第三马达轴。照相机连接部件可以进一步包括用于将电动常平架通信地联接至照相机的第三电接口部件。数据传送部件可以将第二电接口部件通信地连接至第三电接口部件。此外数据传送部件可以在控制部件被激活时将来自手持握柄的控制信号传送至照相机，这可以使得手持握柄上的控制部件能够控制照相机的动作。
[0032] 在另一实施例中，装置可以包括照相机框架，其允许了照相机被刚性且可去除地联接至照相机框架。第一控制连接可以电联接至照相机。第一控制连接可以位于照相机框架的内侧上。第二控制连接可以电联接至常平架，以通过第一控制连接将来自常平架的控制信号传输至照相机。第二控制连接可以位于照相机框架的外侧上。第一视频连接可以电联接至照相机。第一视频连接可以位于照相机框架的内侧上。第二视频连接可以电联接至常平架，以通过第一视频连接将来自照相机的视频数据传输至常平架。第二视频连接可以位于照相机框架的外侧上。
[0033] 在另一实施例中，方法、设备或非暂时性计算机可读存储介质可以控制照相机以跟踪对象。照相机可以被联接至电动常平架，该电动常平架可以被联接至转动平台。可以检测对象相对于照相机的定向的第一角位置。可以确定照相机的用于跟踪对象的期望的运动状态，并且可以确定照相机的运动状态。可以取决于照相机的期望的运动状态和照相机的运动状态、以使得可以降低照相机的运动状态与照相机的期望的运动状态之间的差异的方式来控制转动平台的马达、常平架的马达或两者。
[0034] 在另一实施例中，方法、设备或非暂时性计算机可读存储介质可以控制在被附接至电动常平架的照相机中的电子图像稳定化。在照相机可以捕获视频时，可以检测照相机定向误差，其可以代表照相机的目标定向与照相机的检测到的定向之间的差异。可以将照相机定向误差与误差阈值进行比较。响应于照相机定向误差超过误差阈值，可以应用高响应常平架控制方案以机械地使照相机稳定，并且可以启用电子图像稳定化以使视频的捕获稳定。响应于照相机定向未超过误差阈值，可以将可用功率预算与功率预算阈值进行比较。响应于可用功率预算超过功率预算阈值，可以应用高响应常平架控制方案以通过降低照相机定向误差机械地使照相机稳定，并且可以禁用电子图像稳定化，如果先前启动的话。响应于可用功率预算阈值未超过功率预算阈值，可以应用低响应常平架控制方案以通过降低照相机定向误差机械地使照相机稳定，并且可以启用电子图像稳定化。低响应常平架控制方案可以使用比高响应常平架控制方案少的平均功率。高响应常平架控制方案可以比低响应常平架控制方案更快速地减小照相机定向误差。
[0035] 示例系统配置
[0036] 图1是图示出示例系统构架的功能块图。在该示例中，常平架系统160包括常平架100、安装座平台110、照相机120、可拆卸框架130、照相机控制连接140和照相机输出连接
141、以及常平架控制系统150。常平架100可以包括传感器单元101和控制逻辑单元102。安装座平台110可以包括照相机控制器111、图像/视频接收器112和控制逻辑单元113。照相机
120可以联接至可拆卸照相机框架130，其被安装在常平架100上、进而被联接至安装座平台
110。常平架100与安装座平台110之间的联接可以包括机械联接和通信联接。通信联接可以包括电连接，其使得数据能够在常平架100与安装座平台110之间交换，诸如例如控制信息、听觉/视觉信息或其他数据。照相机控制连接140和照相机输出连接141可以将照相机120电连接至安装座平台110用于通信联接。照相机控制连接140和照相机输出连接141可以由安装座平台110、常平架100、可拆卸照相机框架130和照相机120中的互连电连接和数据总线组成。常平架控制系统150可以使用常平架100中的传感器单元101和常平架控制逻辑单元
102与安装座平台110中的安装座平台控制逻辑单元113的组合来控制常平架100。
[0037] 照相机120可以包括照相机本体、一个或多个照相机镜头、照相机本体上的各种指示器(诸如LED、显示器和类似物)、各种输入机构(诸如按钮、开关和触摸屏幕机构)和照相机本体内部的电子器件(例如，成像电子器件、功率电子器件、元数据传感器等等),用于经由一个或多个镜头捕获图像和/或执行其他功能。照相机120可以以各种帧率、分辨率和压缩率捕获图像和视频。照相机120可以被连接至可拆卸照相机框架130，其机械地连接至照相机120并且物理地连接至常平架100。图1描绘了依照一些实施例的包围照相机120的可拆卸照相机框架130。在一些实施例中，可拆卸照相机框架130不包围照相机120，而是充当联接照相机120的安装座。安装座的示例包括框架、开口盒或板。替代地，可拆卸照相机框架130可以省略并且照相机120可以被直接附接至作为常平架100的一部分的照相机安装座。
[0038] 常平架100在一些示例实施例中是使所安装的对象(例如，连接至照相机120的可拆卸照相机框架130)在空间(例如，俯仰、翻滚和偏航)上转动的电动三轴常平架。除了照相机120与安装座平台110之间提供电连接的一部分之外，常平架可以包括传感器单元101和控制逻辑单元102，其两者都是常平架控制系统150的一部分。在实施例中，常平架控制系统150检测常平架100和照相机120的定向、确定照相机120的优选定向并且控制常平架的马达以便将照相机120重新定向到优选定向。传感器单元101可以包括惯性测量单元(IMU)，其使用诸如加速度计、陀螺仪和磁力计等的传感器来测量转动、定向和加速度。传感器单元101还可以包括检测常平架100的马达的角位置的旋转编码器，和用以检测诸如地球磁场等的磁场的磁力计。在一些实施例中，传感器单元101的传感器被放置成提供位置多样性。例如，一组加速度计和陀螺仪可以位于照相机120附近(例如，在与可拆卸照相机框架130的连接附近)，并且一组加速度计和陀螺仪可以被放置在常平架的相反端部处(例如，在与安装座平台110的连接附近)。这两组传感器的输出可以通过IMU用来计算照相机的定向和转动加速度，这接着可以被输出至常平架控制系统150。在一些实施例中，传感器单元101位于安装座平台110上。在一些实施例中，常平架控制系统150接收来自安装座平台110上的传感器(例如，IMU)和来自常平架100的传感器单元101的数据。在一些实施例中传感器单元101不包括IMU，取代接收来自位于照相机120上的IMU的位置、加速度、定向和/或角速度信息。
[0039] 在一个实施例中，常平架控制逻辑单元102、传感器单元101和安装座平台110上的安装座平台控制逻辑单元113构成了常平架控制系统150。如上面所讨论的，传感器单元101的IMU可以产生指示出常平架100上的至少一个点的定向、角速度和加速度的输出。常平架控制逻辑单元102可以接收传感器单元101的输出。在一些实施例中，取代常平架控制逻辑单元102或者除了常平架控制逻辑单元102之外，安装座平台控制逻辑单元113接收传感器单元101的输出。常平架控制逻辑单元102与安装座平台控制逻辑单元113的组合可以实施控制常平架100的马达以将所安装的对象的定向调整到优选位置的控制算法。因此，常平架控制系统150可以具有针对所安装的对象检测和校正与优选定向的偏差的效果。
[0040] 常平架控制系统150的两个控制部分的特定的配置可以在实施例之间是变化的。在一些实施例中，常平架100上的常平架控制逻辑单元102实施整个控制算法，并且安装座平台控制逻辑单元113提供规定如何实施控制算法的参数。这些参数可以在常平架100最初连接至安装座平台110时传输至常平架100。这些参数可以包括用于常平架100的各马达的可允许角度的范围、各马达应该对应的关于重力的定向、用于所安装的对象定向应该采用的三个空间轴线中的至少一个的期望角度和用以考虑不同照相机的不同质量分布的参数。
在另一实施例中，安装座平台控制逻辑单元113执行用于控制算法的计算中的大多数，并且常平架控制逻辑单元102包括比例-积分-微分控制器(PID控制器)。PID控制器的设定点(setpoint)(即，PID控制器所瞄准的稳态的点)可以由安装座平台控制逻辑单元113来控制。设定点可以对应于马达定向或对应于所安装的对象的定向。在一些实施例中，常平架控制逻辑单元102或者安装座平台控制逻辑单元113可以省略，并且控制算法可以整个由其他控制逻辑单元来实施。
[0041] 安装座平台110示出为被电且机械地连接至常平架100。安装座平台110可以是例如飞行器、手持握柄、陆地车辆、转动安装座、杆安装座或通用安装座，其中的每一个自身可以被附接至各种各样的其他平台。常平架100可以能够可去除地联接至各种各样的不同安装座平台。安装座平台110可以包括照相机控制器111、图像/视频接收器112和上述控制逻辑单元113。图像/视频接收器112可以接收内容(例如，由照相机120捕获的图像或由照相机120当前正捕获的视频)。图像/视频接收器112可以将接收到的内容存储在安装座平台110中的非易失性存储器上。图像/视频接收器112还可以将内容传输至另一装置。在一些实施例中，安装座平台110经由无线通信网络将当前正捕获的视频传输至远程控制器，用户利用该远程控制器来控制安装座平台110的移动。
[0042] 常平架100可以被电联接至照相机120并且安装座平台110：使得安装座平台110(例如，远程受控飞行器或手柄)可以经由照相机控制器111生成命令并将该命令发送至照相机120。命令可以包括用以切换照相机120的功率的命令、用以开始记录视频的命令、用以停止记录视频的命令、用以拍摄一个图片的命令、用以拍摄一连串的图片的命令、用以设置记录视频时的帧率的命令或者用以设置图片或视频分辨率的命令。可从安装座平台110通过常平架100发送至照相机120的另一命令可以是用以在所记录的视频中或在一组图片中包括元数据标签的命令。在该示例性配置中，元数据标签包括诸如地理位置或时间等的信息。例如，安装座平台100可以在照相机120记录视频时通过常平架100发送命令以记录元数据标签。当稍后播放所记录的视频时，某些媒体播放器可以被配置成显示出与用以记录元数据标签的命令发送时的时间相关联的图标或一些其他指示符。例如，媒体播放器可以沿着视频时间线显示出诸如图标等的视觉队列，其中视觉队列沿着时间线的位置指示出时间。元数据标签还可以指令照相机120记录在所记录的视频中位置，该位置可以经由位于安装座平台110、照相机120上或别处的GPS接收器(全球定位卫星接收器)获得。当视频回放的时候，元数据可以用于将地理位置映射到视频中的元数据标签被添加到记录时的时间。
[0043] 诸如源自照相机控制器111的命令或由照相机120捕获的视频内容等的信号可以通过贯穿常平架100的电连接来传输。在一些实施例中，来自安装座平台110的遥感子系统的遥感数据可以发送至照相机120以与照相机120上所捕获和存储的图像/视频相关联。照相机控制连接140可以将照相机控制器111模块连接至照相机120，并且照相机输出连接141可以允许照相机120将视频内容或图片传输至图像/视频接收器112。电连接还可以从位于安装座平台110上的电池向照相机120提供功率。安装座平台110的电池还可以为常平架100供电。在替代实施例中，常平架100包括可以向照相机120提供功率的电池。照相机120与常平架110之间的电连接可以贯穿常平架100和可拆卸照相机框架130。照相机120与安装座平台110之间的电连接可以构成菊花链(daisy chain)或多点拓扑，其中常平架100和可拆卸照相机框架130起总线的作用。电连接可以实施诸如HDMI(高清晰度多媒体接口)、USB(通用串行总线)或以太网协议等的各种协议来传输数据。在一个实施例中，照相机输出连接141经由HDMI协议连接传输来自照相机120的视频数据，并且照相机控制连接140是USB连接。在一些实施例中，照相机120与安装座平台110之间的电连接在常平架100的内部。例如，在一个实施例中，数据总线基本上被包围在常平架100中并且可以使用例如阳型或阴型接口连接器在任一端部的接口处露出。
[0044] 在一个实施例中，电信号或机械机构可以使常平架能够检测它所连接的安装平台110的类型，使得它可以相应地配置自身。例如，控制信号可以从安装平台110发送至常平架
100，识别出平台类型。可选地，常平架100可以在使用期间基于运动或其他传感器数据来检测它所连接的安装平台110的类型。例如，常平架100可以检测它的运动是与飞行器还是与手持握柄更加一致。
[0045] 示例飞行器配置
[0046] 图2图示出其中安装座平台110是飞行器200的实施例。更具体地，安装座平台110在该示例中是四轴飞行器(即，具有四个转子的直升机)。飞行器200在该实施例中包括：包围有效载荷(例如，电子器件、存储介质和/或照相机)的壳体230、四个臂235、四个转子240和四个螺旋桨245。各臂235可以与转子240机械地联接，转子240进而与螺旋桨245联接以创建转动组件。当转动组件操作时，所有的螺旋桨245可以以适当的速率转动以允许飞行器200在飞行中升起(起飞)、着陆、盘旋和移动(向前、向后)。供给至转子240中的每一个的功率的调制可以控制飞行器200轨迹和扭矩。
[0047] 常平架100示出为被联接至飞行器200。照相机120示出为被包围在附接于常平架100的可去除的照相机框架130中。常平架100可以通过可去除的联接机构而被机械且电联接至飞行器200的壳体230，可去除的联接机构与具有机械和通信能力的飞行器200上的往复机构匹配。常平架100可以被从飞行器200上去除。常平架100还可以被可去除地附接至诸如手持握柄、地面车辆和通用安装座等的各种各样的其他安装座平台，这些安装座平台自身可以被附接至各种各样的平台。在一些实施例中，常平架100可以在没有使用工具的情况下被附接至安装座平台110或从其上去除。
[0048] 在实施例中，飞行器200包括可用于向照相机120、常平架或两者提供功率的电池。
[0049] 示例常平架
[0050] 图3A和图3B图示出被附接至可去除的照相机框架130的常平架100的示例性实施例，照相机框架130自身被附接至照相机120。示例常平架100包括基部臂310、中间臂315、安装座臂320、第一马达301、第二马达302和第三马达303。马达301、302、303中的每一个可以具有相关联的旋转编码器，它们将检测马达的轴线的转动。各旋转编码器可以是传感器单元101的一部分。基部臂310可以被配置成在第一端部包括机械附接部分350，其允许常平架100牢固地附接另一安装座平台(例如，飞行器200、地面车辆或手持握柄)上的往复组成部件，并且也是可去除的。基部臂310还包括第一马达301。基部臂310可以机械地联接至中间臂315。中间臂315的第一端部可以机械地联接至第一马达301。中间臂315的第二端部可以机械地联接至第二马达302。安装座臂320的第一端部可以机械地联接至第二马达302。安装座臂320的第二端部可以机械地联接至第三马达303，该第三马达可以机械地联接至照相机框架130。照相机120可以被可去除地紧固在照相机框架130内。
[0051] 常平架100可以被配置成允许所安装的对象在空间中的转动。在图3A和图3B中描绘的实施例中，所安装的对象是机械联接有常平架100的照相机120。常平架100可以允许照相机120在空间中维持特定的定向，使得它在所附接的平台移动的时候(例如，在飞行器200在飞行期间倾斜或转向的时候)保持相对稳定。常平架100可以具有三个马达，其中的每一个使所安装的对象(例如，照相机120)围绕特定转动轴线转动。在本文中，为了便于讨论，马达用它们与安装座平台110的接近度来编号(即，第一马达301、第二马达302和第三马达303)。
[0052] 常平架控制系统150可以控制三个马达301、302和303。在经由传感器单元101检测到所安装的对象的当前定向之后，常平架控制系统150可以确定沿着三个转动轴线(即，偏航、俯仰和翻滚)中的每一个的优选定向。优选定向可以由常平架控制系统150用来运算针对各马达的转动以便使照相机120移动至优选定向或者使照相机120保持在优选定向上。在一个实施例中，常平架控制系统150具有由用户配置的优选定向。用户可以利用远程控制器输入照相机120的优选定向。例如，用户可以利用用于安装平台110的远程控制器来输入优选定向，该远程控制器通过无线网络将用于照相机120的优选定向发送至安装平台110(例如，飞行器200)，该安装平台接着向常平架控制系统150提供优选定向。在一些示例实施例中，定向可以相对于地面来限定，使得照相机的偏航、俯仰和翻滚相对于地面保持恒定。在一些实施例中，某些转动轴线可以是不固定的。也就是，不固定的转动轴线可以不由常平架控制系统150来校正，而是相对于飞行器200保持恒定。例如，照相机120的偏航可以是不固定的，而翻滚和俯仰是固定的。在该情况中，如果飞行器200的偏航改变，则照相机120的偏航将同样地改变，但是照相机120的翻滚和俯仰将保持恒定而不管飞行器200的翻滚和俯仰转动。
[0053] 在一些示例实施例中，可以限定转动的界限，其限制沿着某些轴线相对于常平架110与安装座平台110之间的连接的转动。例如，如果αmax和αmin是用于照相机120相对于安装座平台110的偏航的相对最大和最小值，那么如果飞行器200被以αav度的偏航定向，则照相机的优选偏航αc可以通过常平架控制系统150被选取成使得角度αc在角度(αmin+αav)与(αmax+αav)之间。可以为俯仰和翻滚限定类似的最大和最小值。可以将用于相对角度中的每一个的最大和最小值限定为使得照相机120的视角在有效界限内的任何角度处都不被常平架
100和/或安装座平台110阻碍。在一些实施例中，使用一个或多个跟踪算法来限定照相机
120的优选定向，这将在本文中进一步讨论。
[0054] 各马达所对应的轴线可以取决于常平架100被附接所至的安装座平台110。例如，当附接至飞行器200时，第一马达301可以使所安装的对象围绕翻滚轴线转动、第二马达302可以使所安装的对象围绕偏航轴线转动并且第三马达303可以使所安装的对象围绕俯仰轴线转动。然而，当相同的常平架100被附接至手持握柄时，马达对应于不同的轴线：第一马达301可以对应于偏航轴线，并且第二马达302可以对应于翻滚轴线，而第三马达303可以仍然对应于俯仰轴线。
[0055] 在一些实施例中，三个马达301、302、303中的每一个与正交的转动轴线相关联。然而，在其他实施例中，诸如图3A和图3B中描绘的实施例，常平架100的马达301、302、303非正交。其中马达非正交的常平架100可以具有使所安装的对象围绕与其他马达的转动轴线非正交的轴线转动的至少一个马达。在马达非正交的常平架100中，常平架100的一个马达的操作可以引起照相机120的角度在另一马达的轴线上移位。在图3A和图3B中示出的示例实施例中，第一马达301和第三马达303具有彼此正交的转动轴线，并且第二马达302与第三马达303正交，但是第一马达301与第二马达302非正交。因为该配置，所以当常平架100被联接至飞行器200并且飞行器200水平时，第一马达301的操作可以仅调整照相机120的翻滚并且第三马达303可以仅调整照相机120的俯仰。第二马达302可以主要地调整偏航，但是也可以调整照相机120的俯仰和翻滚。出于示例的目的，假设常平架100被附接至飞行器200并且照相机120初始被以0°的俯仰、偏航和翻滚定向，并且第二马达302的轴线与第三马达303的轴线正交并与竖直轴线形成θ度的角度，如图3B中所描绘的。在图3B中，角度θ被顺时针地测量，并且是大约16°。由第二马达302进行的φ角度(其中-180°≤φ≤180°)的转动也可以使照相机120的俯仰p改变成p＝(|φ|×θ)/90°，其中大于0的俯仰对应于照相机被定向在水平平面的下方(即，面向下)。在其中-90°≤φ≤180°的情况中，第二马达302的以φ度进行的转动也可以使照相机120的翻滚r改变成r＝θ×(1–|φ–90°|/90°)，并且在其中-180°<φ<-90°的情况中翻滚使改变成r＝–(θ*φ)/90°–θ。在照相机120的偏航y上的改变可以等效于在第二马达120的角度上的改变(即，y＝φ)。
[0056] 常平架100的非正交马达配置可以允许用于照相机120的较大范围的无阻碍视角。例如，在图3A和图3B中示出的实施例中，照相机120的相对于常平架100到安装座平台110(例如，飞行器200)的连接的俯仰可以在照相机的框架不会被阻碍的情况下(即，在马达不会出现在由照相机捕获的图像中的情况下)比利用正交马达配置时可能的高大约16°。在一些实施例中，第二马达302可以与其他两个马达301、303不一样。第二马达302可以是能够产生与其他两个马达301、303相比较高的扭矩。在另一实施例中，马达301、302、303中的不同的一个可以能够产生与其他两个马达相比较高的扭矩。在另一实施例中，所有三个马达
301、302、303可以能够产生不同量的扭矩。在又另一实施例中，所有三个马达301、302、303可以是能够产生基本上类似的扭矩。
[0057] 在非正交马达配置中的θ(在第二马达302与和其他两个马达的转动轴线正交的轴线之间的角度)的较大值可以为所安装的照相机120提供较大范围的视角，但是较大的θ将造成与相当的正交马达配置相比较高的最大扭矩。因此，马达非正交的实施例可以实施使用于照相机120的大视角和来自马达的扭矩的两个设计考虑最优化的θ的角度。结果，除了别的以外，θ的选取将取决于很多因素，诸如常平架100的目标价格点、所支持的照相机的类型、常平架的期望的使用情况、可用的马达技术。需要注意的是，通过示例的方式，θ可以在0°≤θ≤30°之间。在另一实施例中，θ可以在5°≤θ≤30°之间。其他范围也是可能的。
[0058] 常平架100可以支持具有不同的质量分布的多个不同的照相机。各照相机可以具有将照相机紧固的相应的可拆卸照相机框架(例如，照相机120对应于可拆卸照相机框架130)。可拆卸照相机框架130可以具有联接至常平架100的电连接器或多个电连接器，和联接至照相机120的电连接器或多个电连接器。因此，可拆卸照相机框架130可以包括用于将信号从照相机发送至常平架100的总线，该总线在一些情况中可以连接至安装座平台110。
在一些实施例中，各可拆卸照相机框架具有用于联接至常平架100的相同类型的电连接器，但是连接至照相机的电连接器的类型对于照相机的类型是特定的。在另一实施例中，可拆卸照相机框架130在照相机120与常平架100之间不提供电连接，并且照相机120和常平架
100被直接电连接(例如，经由线缆)。在一些实施例中，常平架100不包括总线并且照相机
120和安装座平台110经由无线连接(例如，蓝牙或WiFi)通信。
[0059] 在一些示例实施例中，常平架100可以具有安装座连接器304(图3B中示出，但图3A中未示出)，其允许常平架100电联接至安装座平台110(例如，飞行器200)。安装座连接器304可以包括向常平架100和照相机120提供功率的功率连接。安装座连接器304还可以允许传感器单元101与常平架100上的常平架控制逻辑单元102和安装座平台110上的安装座平台控制逻辑单元113之间的通信。在一些实施例中，安装座连接器304经由允许安装座平台
110与照相机120之间的通信的总线(例如，照相机控制连接140和照相机输出连接141)电连接至照相机120。
[0060] 常平架100还可以经由机械附接部分350机械地联接至安装座平台110。在实施例中，常平架100是可以与安装平台350(例如，飞行器200、手持握柄、转动安装座等等)快速且容易地连接和断开连接的模块化装置。例如，在一个实施例中，机械附接部分350包括快速释放机构或不要求工具的其他机构。机械附接部分350可以是基部臂310的一部分。机械附接部分350可以包括机械锁定机构以牢固地附接安装座平台110(例如，飞行器200、地面车辆、水下车辆或手持握柄)上的往复组成部件。图3A和图3B中示出的示例机械锁定机构包括具有通道的槽，安装座平台110上的往复组成部件上的键(例如，锥形销或块)可以装配在通道中。常平架100可以在第一位置中与安装座平台110锁定并且在第二位置中被解除锁定，允许了常平架100的从安装座平台110上的拆卸。机械附接部分350可以机械地连接至安装座平台110上的往复组成部件，其中机械附接部分350可以被配置为套筒联接的阴型部分并且其中安装座平台110可以被配置为套筒联接的阳型部分。可选地，机械附接部分350可以被配置为套筒联接的阳型部分并且安装座平台可以被配置为套筒联接的阴型部分。安装座平台110与常平架100的机械联接可以通过摩擦力保持在一起。安装座平台110与常平架100的机械联接也可以通过安装座平台110上的夹持机构保持在一起。
[0061] 如果常平架100支持相异质量分布的多种不同的照相机，则照相机之间在质量和惯性矩上的差异可能会引起常平架100次优化地执行。本文中建议各种各样的技术用于允许单个常平架100与不同质量分布的照相机一起使用。可拆卸照相机框架130可以以如下方式保持照相机120：使得可拆卸框架130和照相机120起单个刚性体的作用。在一些示例实施例中，可以被联接至常平架100的各照相机具有相应的可拆卸框架，并且各对照相机和框架具有近似相同的质量和惯性矩。例如，如果mca和mfa分别是第一照相机及其相应的可拆卸框架的质量，并且如果mcb和mfb是第二照相机及其相应的可拆卸框架的质量，那么，mca+mfa≈mcb+mfb。还有，Ica和Ifa分别是代表用于第一照相机和相应的可拆卸框架的第一照相机转动所绕着的轴线的惯性矩的矩阵。另外，Icb和Ifb分别是代表用于第二照相机和相应的可拆卸框架的相应矩阵。此后，Ica+Ifa≈Icb+Ifb，其中“+”表示矩阵加法运算符。由于通过常平架转动的所安装的对象是照相机和可拆卸照相机框架对的刚性体，所以所安装的对象的质量轮廓(mass profile)不变化，尽管照相机的质量轮廓自身是变化的。因此，通过采用具有特定质量轮廓的可拆卸照相机框架、例如130，单个常平架100可以联接至具有不同质量轮廓的多种照相机。
[0062] 在替代实施例中，照相机120和可拆卸框架130对的质量轮廓对于不同类型的照相机是不同的，但是在由常平架控制系统150实施的控制马达的控制算法中使用的参数被改变以补偿各对照相机和可拆卸照相机框架的不同质量轮廓。这些控制参数可以指定马达的加速度、用于马达的速度的最大或最小值、由马达施加的扭矩、马达的电流牵引和马达的电压。在一个实施例中，照相机120和/或照相机框架130被通信联接至常平架100或者安装座平台110，并且当照相机120连接至常平架100的时候，信息从照相机120发送至常平架控制系统150，这启动了用来控制常平架100的马达的控制参数的更新。信息可以是由常平架控制系统150使用的控制参数、关于照相机120和/或可拆卸照相机安装座130的质量轮廓(例如，质量或惯性矩)的信息、或者用于照相机120或照相机安装座130的识别符。如果发送至常平架控制系统150的信息是质量轮廓，那么常平架控制系统150可以从质量轮廓计算控制参数。如果信息是用于照相机120或可拆卸照相机框架130的识别符，则常平架控制系统150可以访问存储有映射到识别符的多组控制参数的非易失性存储器以便获得用于给定识别符的正确的一组控制参数。
[0063] 在一些实施例中，常平架100可以是能够执行自动校准序列。该自动校准序列可以响应于新的照相机120被连接至常平架100、响应于未辨识出照相机120被附接至常平架100、响应于新的安装座平台110被连接至常平架、或者响应于来自用户的输入而执行。自动校准可以牵涉到将常平架100移动至若干设置定向。可以测量常平架将照相机120重新定向时的速率并将其与预期速率进行比较。可以调整由马达施加的扭矩、马达的电流牵引、用于马达的电压，使得常平架100的移动是期望的。
[0064] 在一些实施例中，常平架100的移动特性可以根据常平架100连接所至的安装座平台110的类型来调整。例如，各类型的安装座平台110可以指定常平架100的最大转动速率、由马达301、302、303施加的最大扭矩或者给定用来控制马达301、302或303的PID控制器中所使用的比例、积分和微分反馈分量的权重。在一些实施例中，用于运动阻尼的马达功率基于所连接的安装座平台110的类型来确定。此外，常平架100可以沿着取决于安装座平台110的翻滚、俯仰和偏航尺寸中的每一个在不同的角度范围内操作。例如，可能的转动角度可以在当常平架100被安装至手持握柄时比当它被安装至飞行器时包括更宽的范围。
[0065] 此外，作为安全和自保护参数，在一个实施例中，当对于给定一段时期在任何马达轴上检测到过大的阻力时，触发马达功率暂停。此外，为了功率节省，常平架100可以在当检测到指示马达未在使用中的没有移动时切断通向马达的功率。功率可以在当常平架100检测到它再次在使用中时自动地重新施加。另外，在一个实施例中，常平架100可以仅当它检测到被附接至兼容的照相机120和兼容的安装平台110两者时并且当安装平台110可以向两个装置提供充分的功率时才被通电。
[0066] 在一个实施例中，常平架控制系统150可以获得周期性固件更新。在一个实施例中，常平架控制系统150可以经由所附接的手持握柄来接收固定更新。例如，手持握柄可以经由与运算装置的连接(例如，USB)来接收更新，并且更新可以经由手持握柄被闪存至常平架控制系统150。在另一实施例中，常平架控制系统150可以经由所连接的照相机120来更新。在该情况中，照相机120可以经由移动装置上的所连接的移动应用来接收更新并随后将该更新传送至常平架控制系统150。在又另一实施例中，当常平架100与飞行器一起使用时，更新可以在正操作飞行器的远程控制上接收。远程控制警告用户更新可用并接着将该更新无线传输至飞行器，该飞行器进而将更新发送至常平架100。在其他实施例中，固件更新可以经由其他安装平台120或者经由其他有线或无线连接来接收。
[0067] 在实施例中，常平架100由用于表面精加工的高度耐用(例如，以耐冲击)且耐磨的材料构造。此外，常平架100可以由刚性足够限制传感器误差的材料构造。此外，常平架可以基本上防水且防火。在一个实施例中，常平架100具有在近似地宽度为80mm至100mm、深度为70mm至90mm和高度为80mm至100mm的范围中的尺寸。
[0068] 示例照相机架构
[0069] 图4图示出示例照相机架构的框图。示例照相机架构405对应于用于照相机(例如120)的架构。在一个实施例中，照相机120能够捕获球面或基本上球面的内容。如本文使用的，球面内容可以包括具有球面或基本上球面的视场的静止图像或视频。例如，在一个实施例中，照相机120捕获了在水平平面中具有360°视场并且在竖直平面中具有180°视场的视频。可选地，照相机120可以捕获在水平方向上具有小于360°并且在竖直方向上具有小于
180°(例如，在与完整球面内容相关联的视场的10％内)的基本上球面的图像或视频。在其他实施例中，照相机120可以捕获具有非球面广角视场的图像或视频。
[0070] 如下面更详细描述的，照相机120可以包括传感器440，以捕获与诸如定时数据、运动数据、速率数据、加速度数据、海拔高度数据、GPS数据和类似物等的视频数据相关联的元数据。在一示例性实施例中，位置和/或时间中心元数据(地理位置、时间、速率等等)可以与所捕获的内容一起被合并到媒体或图像文件内，以便随时间的推移跟踪照相机120或正被记录的主体的位置。该元数据可以由照相机120自身或由接近照相机120的另一装置(例如，移动电话、飞行器200或者由主体佩戴的数据跟踪器，诸如配备有跟踪软件或专用射频跟踪器的智能手表或健身跟踪器)来捕获。在一个实施例中，元数据可以在正捕获球面内容的时候通过照相机120与内容流合并。在另一实施例中，可以(通过相同的捕获装置或不同的捕获装置)捕获与视频或图像文件分开的元数据文件并且可以在后处理中将两个分开的文件组合或以其他方式一起进行处理。需要注意的是，这些传感器440可以是除了飞行器200的遥感子系统中的传感器之外的传感器。在照相机120与飞行器200集成为一体的实施例中，照相机不需要具有分离的单独传感器，而是可以依赖于与飞行器200或另一外部装置集成为一体的传感器。
[0071] 在图4中图示出的实施例中，照相机120可以包括照相机核心410，其包括镜头412、图像传感器414和图像处理器416。照相机120另外可以包括：系统控制器420(例如，微控制器或微处理器)，其控制照相机120的操作和功能性；和系统存储器430，其配置成存储可执行计算机指令，该可执行计算机指令在由系统控制器420和/或图像处理器416执行时进行本文所描述的照相机功能性。在一些实施例中，照相机120可以包括多个照相机核心410，以捕获在不同方向上的视场，这些视场接着可以被拼接到一起以形成衔接的图像。例如，在球面照相机系统的实施例中，照相机120可以包括两个照相机核心410，各核心具有半球面或超半球面镜头，各捕获半球面或超半球面视场，这些视场在后处理中被拼接到一起以形成球面图像。
[0072] 镜头412可以是将进入镜头的光聚焦至捕获图像和/或视频帧的图像传感器414的例如广角镜头、半球面或超半球面镜头。图像传感器414可以捕获具有例如720p、1080p、4k或更高的分辨率的高清晰度图像。在一个实施例中，利用360°水平视场和180°竖直视场以5760像素×2880像素的分辨率捕获到球面视频。对于视频来说，图像传感器414可以以例如
30帧每秒、60帧每秒或更高的帧率来捕获视频。
[0073] 图像处理器416执行所捕获的图像或视频的一个或多个图像处理功能。例如，图像处理器416可以执行拜耳变换、去马赛克、噪声降低、图像锐化、图像稳定化、滚动快门伪影减少、颜色空间转换、压缩或其他相机内处理功能。图像处理器416可以被配置成执行图像的实时拼接，例如，当从配置成捕获图像的两个或更多照相机捕获图像时。这样的示例配置可以包括具有图像传感器(例如每个基本上不同的视场(FOV))的活动照相机(其可以包括球面图像捕获照相机)，但是在图像可以拼接到一起的地方可能会有一些重叠。经过处理的图像和视频可以被临时或永久地存储至系统存储器430和/或存储至可呈内部存储或外部存储卡的形式的非易失性存储。
[0074] 输入/输出(I/O)接口460可以传输和接收来自各种外部装置的数据。例如，I/O接口460可以有助于通过I/O端口来接收或传输视频或音频信息。I/O端口或接口的示例包括USB端口、HDMI端口、以太网端口、音频端口和类似物。此外，I/O接口460的实施例可以包括可容纳无线连接的无线端口。无线端口的示例包括蓝牙、无线USB、近场通信(NFC)、蜂窝(移动)通信协议、短范围Wifi等等和类似物。I/O接口460还可以包括用以使照相机120与其他照相机或者与诸如远程控制、第二照相机、智能电话、客户端装置或视频服务器等的其他外部装置同步的接口。
[0075] 控制/显示子系统470包括与照相机120的操作相关联的各种控制和显示组成部件，包括例如LED灯、显示器、按钮、麦克风、扬声器和类似物。音频子系统450包括例如一个或多个麦克风和一个或多个音频处理器以捕获和处理与视频捕获相关联的音频数据。在一个实施例中，音频子系统450包括具有布置成获得定向音频信号的两个或更多麦克风的麦克风阵列。
[0076] 传感器440可以与视频捕获同时地或分开地捕获各种元数据。例如，传感器440可以基于全球定位系统(GPS)传感器和/或海拔高度计来捕获盖有时间戳的位置信息。其他传感器440可以用来检测和捕获照相机120的定向，包括例如定向传感器、加速度计、陀螺仪或磁力计。从各种传感器440捕获的传感器数据可以进行处理以生成其他类型的元数据。例如，来自加速度计的传感器数据可以用来生成运动元数据，包括代表着照相机120的运动的速度和/或加速度矢量。此外，来自飞行器200和/或常平架100的传感器数据可以用来生成描绘照相机120的定向的定向元数据。来自GPS传感器的传感器数据可以提供识别出照相机120的位置的GPS坐标，并且海拔高度计可以测量照相机120的海拔高度。
[0077] 在一个示例实施例中，传感器440可以被刚性地联接至照相机120使得由照相机120经历的任何运动、定向或在位置上的改变也由传感器440经历。传感器440此外可以使代表着数据何时由各传感器捕获的一个或多个时间戳相关联。在一个实施例中，传感器440在照相机120开始记录视频时自动地开始收集传感器元数据。
[0078] 在实施例中，照相机120可以由安装座平台110控制，或者远程地控制，例如，通过远程控制器，通过与照相机120无线通信(直接或通过安装座平台110)的其他装置。例如，照相机120可以被连接至飞行器200，并且照相机120的控制功能可以在飞行之前、期间或之后(例如，着陆时)由飞行器200或者由远程装置(其与照相机120或飞行器200无线通信)操纵。例如，在飞行期间照相机120可以被配置成从以60帧每秒变换至以30帧每秒(fps)拍摄图像。飞行器200可以沿坡道向下跟随滑雪者并且通过照相机120以30fps起动捕获图像。随着滑雪者加速、例如为了跳跃，照相机120自动地变换至以60fps捕获图像。如果滑雪者在远距离、例如20米处，则照相机120可以以30fps捕获图像，但是随着飞行器200拉近、例如在5米内，照相机120可以自动地变换至以60fps捕获图像。
[0079] 照相机120可以被部分地被可拆卸照相机框架130包围或安装至可拆卸照相机框架130，诸如图5中描绘的可拆卸照相机框架500。可拆卸照相机框架500可以被构造成将照相机120物理地联接至可拆卸照相机框架500并且还将可拆卸照相机框架500物理地联接至常平架100，该常平架进而被联接至诸如飞行器200、手持握柄或转动安装座等的安装座平台110。在实施例中，照相机120可以在没有使用工具的情况下容易地插入可拆卸照相机框架500和从其上去除。
[0080] 可拆卸照相机框架500还可以包括用以有助于在照相机110与安装座平台110之间经由常平架100通信的接口。例如，可拆卸照相机框架500包括可以与相应的照相机(未示出)联接的微型USB连接器510和HDMI连接器520。USB连接器510，其可以向照相机120提供功率并且可以允许安装座平台110(例如，飞行器200)将可执行指令发送至照相机120，诸如用以改变照相机模式(例如，视频、单个照片、一连串照片、延时照片等等)、视频的帧率或者触发快门以拍摄图片或开始/停止记录视频的命令。此外，可以发送命令以在捕获期间在视频中插入高亮标签。USB连接器510还可以给照相机120充电或提供功率并且远程地控制照相机120的通电/断电状态。另外，来自安装座平台110的元数据(例如，来自飞行器的飞行元数据)可以经由USB连接器510或可拆卸照相机框架500上的其他连接器发送至照相机110，以使得元数据能够与所捕获的视频存储到一起。
[0081] 所描绘的HDMI连接器520可以允许照相机120将所捕获的视频、音频和图像传输至安装座平台110。可拆卸照相机框架500可以包括任何一组连接器并利用任何通信协议将数据传输至安装座平台110或从安装座平台110传输数据。可拆卸照相机框架500可以包括连接至常平架100的一组连接器(未示出)，使得常平架100可以起用于在安装座平台110与照相机120之间传输数据或功率的总线的作用，反之亦然。可拆卸照相机框架500可以包括用于将照相机锁定到可拆卸照相机框架500内的闩锁530。拆开闩锁530可以允许照相机被从可拆卸照相机框架500上去除或安装到其中。锁定闩锁530可以将照相机刚性地联接至可拆卸照相机框架500。
[0082] 可拆卸照相机框架500可以被构造成使得它不阻碍照相机120的后显示器的用户视域。因此，例如，在一个实施例中，可拆卸照相机框架500可以被构造成以不遮挡照相机120的显示器的方式绕着照相机的周边紧固。
[0083] 在实施例中，可拆卸照相机框架500可以由用于表面精加工的高度耐用耐磨的材料构造。
[0084] 手持握柄
[0085] 图6图示出可以可去除地与常平架100联接的安装座平台110的示例实施例。在该示例中，安装座平台110可以是与常平架100电和机械联接的手持握柄600。手持握柄600包括可由用户用来控制照相机120和/或常平架100的多个按钮605、610、615、620、625。手持握柄600包包括电池，从该电池可以向常平架100提供功率，并且除了操作手持握柄600自身上的电功能以外还可以用于为照相机120、常平架100或两者供电和/或充电。例如，当打开所有组成部件并且手持握柄600被连接至功率供给时，握柄600可以提供传递功率以操作常平架100和照相机120(经由常平架100)。在一个实施例中，即使照相机电池被耗尽或即使没有插入照相机电池，功率也可以足以操作照相机120。当组成部件关着时，所连接的功率供给经由通过常平架100的功率路径给手持握柄600中的电池和照相机120的电池两者充电。在一个实施例中，可以首先给照相机120充电直到它达到阈值充电水平，并且其次可以给手持握柄充电。在一个实施例中，电池包括可以至少至少数个小时(例如，至少2小时至4小时)的低放电电池。在不同的实施例中，电池可以是可去除的或者与握柄600集成为一体。
[0086] 在一个实施例中，当手持握柄600不再具有充足的功率供给至照相机120和常平架100两者时，手持握柄600可以发送控制信号至照相机120以控制照相机120保存它已记录的东西并接着关掉照相机120、常平架100和手持握柄600。
[0087] 手持握柄600可以经由由常平架100所提供的连接被通信联接至照相机120。照相机120可以将所捕获的视频内容和图像提供至手持握柄600。在一个实施例中，手持握柄可以将所提供的视频内容和图像存储在诸如闪存存储等的存储介质中，该存储介质可以被可去除地联接至手持握柄600(例如，安全数字存储卡(SD卡)或微型SD卡)或者被集成到手持握柄600自身内。在替代实施例中，手持握柄600具有可用于连接至诸如个人计算机等的另一装置的端口。该端口可以允许所连接的装置从照相机120请求和接收视频内容和图像。因此，所连接的装置将经由行进穿过可拆卸照相机框架130、常平架100和手持握柄600的连接从照相机120接收内容。在一些实施例中，手持握柄600上的端口提供USB连接。USB连接或其他端口可以用于向手持握柄600的电池供给功率或者向常平架100或照相机120传递功率。手持握柄还可以将可执行指令传输至照相机120。这些指令可以采取响应于用户按下手持握柄600上的按钮而被发送至照相机120的命令的形式。
[0088] 在一些实施例中，手持握柄包括多个按钮605、610、615、620、625。指令可以响应于按下按钮而从手持握柄600发送至照相机120。在实施例中，按钮605、610、615、620、625中的至少一个可从手持握柄600的正面和背面两侧访问，使得用户可以在不记录时使用按钮605、610、615、620、625来改变照相机参数。在一个实施例中，第一按钮605拍摄一个图片或一连串的图片。第一按钮605也可以开始记录视频或者如果它当前正在记录的话终止视频的记录。在一些实施例中，照相机120可以处于拍摄一个图片或一连串图片的图片模式，或者处于记录视频的视频模式。按下第一按钮605的结果可以通过照相机120是处于视频模式还是照相机模式来确定。第二按钮610可以使照相机120的模式在视频模式与图片模式之间切换。第三按钮615可以切换手持握柄600、照相机120和常平架100的功率(例如，在单次按下时给所有装置同时通电)。在一些实施例中，常平架100可以检测照相机120是否被附接至其上，并且将在按下功率按钮615之后不打开除非照相机120附接至其上。第四按钮620可以改变照相机120的模式使得它响应于按下第一按钮605拍摄一连串的图片而不是单个图片。
第五按钮625可以改变照相机120记录视频时的帧率。在一些实施例中，手持握柄上的按钮还可以改变记录图片或视频时的分辨率或压缩率。手持握柄还可以包括可指示出照相机正操作所处的模式的发光二极管(LED)或其他视觉指示器。例如，可以打开第一颜色的LED以便指示出照相机120处于图片模式并且可以打开第二颜色的LED以指示出照相机120处于视频模式。另外，LED可以指示出功率状态、充电状态、当电池耗尽时、误差状态(例如，建议校准) 等等。在一个实施例中，握柄600上的状态指示器根据与下面进一步详细描述的远程控制装置上的样式相同的样式来操作，以当使照相机120和常平架100在不同的安装座平台
110之间切换时为用户提供操作的容易性。另外，操作手持握柄600上的按钮605、610、615、
620、625可以引起照相机120上的显示器改变(例如，在后显示器屏幕上)以便通知用户改变照相机设置。此外，手持握柄600可以发送信息至照相机上的显示器，诸如例如指示出常平架100应该重新校准的误差状态。在一个实施例中，常平架100可以首先尝试自重新校准并且如果自校准失败则仅警告用户。
[0089] 在一个实施例中，手持握柄600具有仅两个按钮：第一按钮605，其大体作为快门按钮操作；和第二按钮610，其提供若干不同的功能，包括例如通电/断电、模式改变、插入元数据标签和提供重置。例如，在特定的配置中，当握柄600关着时短按(例如，小于5秒)第二按钮610同时地打开握柄600、常平架100和照相机120。可选地，当握柄初始关着时长按(例如，大于5秒)第二按钮610以校准模式(例如，重置)打开握柄600、常平架100和照相机120。当握柄600开着但未记录视频时，第二按钮610的短按可以操作以在照相机120的操作模式(例如，单个照片、一连串照片、延时照片、视频等等)之间改变，而长按同时将握柄600、照相机120和常平架100断电。此外，在照相机120正记录视频的时候按下第二按钮610可以指令照相机120在所记录的视频中插入元数据标签，其中元数据标签可以指定按下第二按钮610时的时间。该特征使得用户能够容易地使所捕获的视频中的时刻高亮并且稍后识别出被高亮的时刻用于重放和/或编辑。
[0090] 在两个按钮的实施例中，第一按钮605可以大体作为快门按钮操作。例如，当握柄600、常平架100和照相机120被打开时，第一按钮605的短按可以引起照相机120取决于当前照相机/视频模式开始或停止记录视频或拍摄相片。此外，当握柄600、常平架100和照相机
120被打开时第一按钮605的长按可以在如下面所讨论的常平架模式之间循环。另外，在一个实施例中，当握柄600、常平架100和照相机是关着时第一按钮605的长按可以引起握柄
600、常平架100和照相机120打开并且利用单次按下自动地开始捕获视频或拍摄相片。
[0091] 另外，手持握柄600上或照相机120上的按钮可以用来配置常平架100的其他方面，诸如例如稳定化模式(下面进一步讨论)、俯仰速度、俯仰位置、偏航速度、偏航位置、更新帧IMU数据、状态信息或固件升级。
[0092] 在一些实施例中，手持握柄600可以包括音频输出装置(诸如电声换能器等)，响应于按下按钮而播放声音。由音频输出装置播放的声音可以取决于照相机的模式而变化。通过示例的方式，当启动视频记录时播放的声音与当拍摄图片时播放的声音相比是不同的。如本领域技术人员已知的，可以将具有附加功能的附加按钮添加至手持握柄600并且可以省略上述按钮中的一些或所有。
[0093] 在一些实施例中，各马达所对应的照相机120的转动角度可以取决于常平架100被附接所至的安装座平台110而变化。在图6中示出的实施例中，第一马达301控制照相机120的偏航、第二马达302(图6中未示出)控制照相机120的翻滚并且第三马达303控制照相机120的俯仰。该配置与描绘了分别控制翻滚、偏航和俯仰的马达的图3A和图3B中的配置不同。在一些实施例中，相同的常平架100可以响应于其安装所至的安装座平台110而以两种配置操作。例如，当连接至手持握柄600时，常平架的马达可以分别作为偏航、翻滚和俯仰马达操作，并且当连接至飞行器200时，常平架的马达可以作为翻滚、偏航和俯仰马达操作。
[0094] 在一些实施例中，对于各转动轴线的照相机的转动可以是固定的或不固定的。当照相机的转动在轴线上是固定时，常平架100将操作以确保照相机将在该轴线上相对于基准(例如，地平线或用户限定的航向)维持该相同的定向(或近似这样)，而不管手持握柄的移动。相反，当照相机120的转动在轴线上是不固定的时，那么该轴线上的照相机的转动可以在手持握柄600被转动时改变。例如，如果照相机120的偏航是不固定的，那么手持握柄600的偏航改变φ度可以对应于以φ或–φ度改变照相机120的偏航。如果照相机的轴线中的所有三个都是不固定的，那么常平架100的马达301、302、303将在手持握柄600改变定向时保持固定(即，它们不会转向)。常平架控制系统150可以具有分别指示出照相机120的偏航应该保持固定或不固定的固定偏航模式和不固定偏航模式。类似地，常平架控制系统150可以具有对于翻滚和俯仰的固定和不固定模式。用户可以对于某一轴线将模式设置成不固定的，并且沿着该轴线将照相机120重新定向成期望的角度，接着对于该轴线将模式设置成固定的，如此照相机120将保持在该角度。这将允许用户容易地设置照相机相对于地面的优选角度。常平架控制系统150可以在处于不固定模式的情况下仍然使沿着轴线的转动稳定。
在一个实施例中，第二按钮610使偏航模式在固定和不固定之间切换，第三按钮615使俯仰模式在固定与不固定之间切换，并且第四按钮620使翻滚模式在固定与不固定之间切换。常平架100的轴线也可以在连接至飞行器200时处于固定模式或不固定模式。
[0095] 在一个实施例中，启用三个可选择的稳定化模式。在第一稳定化模式(例如，偏航“跟随”模式)中，偏航是不固定的并且俯仰和翻滚相对于地平线视线是固定的。在该实施例中，偏航将在相对于安装座装置的相同方向上大致是固定的，使得照相机随着用户使手持握柄600转动而转动，因此使得照相机110能够在俯仰和翻滚将相对于水平平面(例如，地面或地平线视线)保持固定的状态下捕获到横跨场景的水平平移。在一个实施例中，取代偏航完全不固定，可以通过常平架100施加小的抵消力来阻尼转动以便使平移运动平滑。在一个实施例中，该第一稳定化模式可以是默认模式。
[0096] 在第二稳定化模式(例如，跟踪“被锁定”模式)中，翻滚可以相对于地平线视线是固定的(即，稳定的)，俯仰被固定(即，稳定的)处于用户限定角度，当激活该模式时设置在用户限定的俯仰，并且偏航可以被固定(即，稳定)在当激活该模式时设置的用户限定航向。该模式可以使得用户能够将照相机锁定到特定的用户限定位置，同时维持与地面的照相机翻滚水平。
[0097] 在第三稳定化模式中(例如，偏航和俯仰跟随模式)，翻滚可以相对于地平线视线是固定的(即，稳定的)，俯仰是不固定的但可以任选地被阻尼以平滑地跟随手持握柄600的竖直定向，并且偏航可以是不固定的但可以任选地被阻尼以平滑地跟随手持握柄600的水平定向。该模式因此可以使得用户能够稳定与地面的照相机翻滚水平，但允许用户利用照相机120跟随移动的对象。
[0098] 在实施例中，手持握柄600可以由用于表面精加工的高度耐用耐磨的材料构造。
[0099] 示例飞行器系统
[0100] 图7图示出被附接至远程受控飞行器200的常平架100，远程受控飞行器200经由无线网络725与远程控制器720通信。远程受控飞行器200在该示例中被示出为具有壳体230和臂组件的臂235。另外，该示例实施例示出了与臂组件的各臂130的端部联接的推力马达240。各推力马达240可以被联接至螺旋桨710。推力马达240可以在马达操作时使螺旋桨710旋转。常平架100将照相机120机械地连接至远程受控飞行器200并且还可以在照相机120与远程受控飞行器200之间提供电通信路径。
[0101] 飞行器200可以通过无线网络725与远程控制器720通信。远程控制器725可以是专用远程控制器或者可以是被配置成与飞行器200无线通信并控制飞行器200的诸如膝上型电脑、智能电话或平板电脑等的另一运算装置。在一个实施例中，无线网络725可以是长范围WiFi系统。它还可以包括或者是另一无线通信系统，例如，基于长期演进(LTE)、3G、4G或5G移动通信标准的无线通信系统。代替单个无线网络725，单向RC信道可以用于从远程控制器720到飞行器200的控制的通信，并且分离的单向信道可以用于从飞行器200至远程控制器720(或者到视频接收器，其中可能期望直接视频连接时)的视频下行链路。
[0102] 远程控制器720在该示例中包括第一控制面板750和第二控制面板755、点火按钮760、返回按钮765和显示器770。第一控制面板(例如750)可以用来控制飞行器200的“上-下”方向(例如，升起和着陆)。第二控制面板(例如755)可以用来控制飞行器200的“正向-反向”方向。各控制面板750、755可以在结构上被配置为摇杆控制器和/或触摸板控制器。点火按钮760可以用来起动转动组件(例如，起动螺旋桨710)。返回按钮765可以用来覆盖远程控制器720的控制并将指令传输至飞行器200以返回至预定位置，如本文进一步描述的。点火按钮760和返回按钮765可以是机械和/或固态压敏按钮。另外，各按钮可以用一个或多个发光二极管(LED)点亮以提供附加细节。例如，LED可以从一个视觉状态变换至另一个以关于点火按钮760指示出飞行器200是准备好飞行(例如，亮绿光)还是没有准备好(例如，亮红光)或者飞行器200现在是处于在返回路径上的覆盖模式(例如，亮黄光)还是不是(例如，亮红光)。远程控制器720可以包括其他专用硬件按钮和开关并且这些按钮和开关可以是固态按钮和开关。远程控制器720还可以包括控制常平架100的硬件按钮或其他控制。远程控制可以允许其用户改变照相机120的优选定向。在一些实施例中，照相机120的优选定向可以相对于飞行器200的角度来设置。在另一实施例中，照相机120的优选定向可以相对于地面来设置。
[0103] 远程控制器720还包括提供视觉显示的屏幕(或显示器)770。屏幕770可以是触敏屏幕。屏幕770还可以是例如液晶显示器(LCD)、LED显示器、有机LED(OLED)显示器或等离子体屏幕。屏幕770可以允许与远程控制器720相关的信息的显示，诸如用于配置远程控制器720或远程配置飞行器200的菜单。屏幕770还可以显示从与飞行器200联接的照相机120捕获的图像或视频，其中图像和视频经由无线网络725来传输。显示在屏幕770上的视频内容可以是视频的实况馈送或者是由照相机120捕获的视频的一部分。例如，显示在屏幕770上的视频内容在正由照相机120捕获的短时间(优选几分之一秒)内被呈现。在一些实施例中，视觉显示的布局基于被连接至常平架100的照相机120来调整。例如，如果照相机120不能提供所捕获的视频的实况馈送，则可以调整视觉显示布局以省略用于实况照相机馈送的显示的面板，而否则将显示实况馈送。
[0104] 视频可以用诸如来自飞行器200的遥感子系统的遥感数据等的来自飞行器200的其他数据覆盖和/或扩大。遥感子系统可以包括诸如陀螺仪、加速度计、罗盘、全球定位系统(GPS)和/或气压传感器等的导航组成部件。在一个示例实施例中，飞行器200可以将遥感数据与被实时传输回到远程控制器720的视频合并。接收到的遥感数据可以从视频数据流中提取出来并合并到预定模板中用于与视频一起显示在远程控制器720的屏幕170上。遥感数据还可以与来自飞行器200的视频分开地传输至远程控制器720。诸如时间和/或位置信息等的同步方法可以用于使遥感数据与在远程控制器720处视频同步。该示例配置允许远程控制器720的用户、例如操作者看见飞行器200正在飞行的地方连同与飞行中在该点处的飞行器200相关联的相应遥感数据。此外，如果用户对实时显示的遥感数据不感兴趣，则仍然可以接收数据并且稍后应用于利用施加至视频的模板回放。
[0105] 另外，误差条件或其他飞行状态信息可以从飞行器200传送至远程控制器720用于显示。
[0106] 预定模板可以与“量规”(gauge)相对应，提供速率、海拔高度和图表的视觉代表，例如作为速率表、海拔高度图表和地形地图。可作为量规出现在远程控制器720的屏幕170上的填充的模板(populated template)可以例如经由社交媒体共享，并且或者被保存用于稍后的检索和使用。例如，用户可以通过选择用于导出的量规(或一组量规)与另一用户共享量规。导出可以通过点击适当的导出按钮或者拖放量规(包括多个)来启动。将在期望的位置处创建具有预定扩展名的文件。选择并待利用量规的运行时版本结构化的量规可以通过可读取文件扩展名的软件将量规回放。
[0107] 在一个实施例中，当常平架100被连接至飞行器200时，它自动地被配置成以第四模式操作，在该模式中翻滚被稳定在地平线视线，俯仰被稳定在使用远程控制器720设置的用户限定的角度，并且偏航是不固定的(但是可以任选地被阻尼以使转动平滑)以使得能够跟随飞行器200的定向。在另一实施例中，偏航也是稳定的模式可以是可用的。在该实施例中，常平架100可以从飞行器200接收飞行控制器信息，以使其能够前摄地稳定防止飞行器200的即将到来的偏航移动。在另一实施例中，常平架100自身可以确定飞行器200的运动以使其能够稳定。
[0108] 阻尼连接
[0109] 图8A和图8B示出阻尼连接的示例，可以是常平架100与诸如飞行器200等的安装座平台110之间的连接。阻尼连接可以包括浮动连接基部800、锁定筒状壳810、多个弹性柱820(例如，四个弹性柱820)、连接壳体830、多个锥形锁定块840(例如，四个锥形锁定块840)、具有四个狭槽855的固定安装座底板850、和固定安装天花板860。固定安装座底板850和固定安装座天花板860可以刚性地附接至安装座平台110使得在固定安装座底板850的顶表面与固定安装座天花板860的底表面之间存在间隙。此外固定安装座底板850可以包括邻近于浮动连接基部800的侧表面。锁定筒状壳810可以附接至连接壳体830，并且可以能够被转动，这可以用于将常平架100的附接部分350锁定到连接壳体830内。连接壳体830可以附接(例如，刚性地)至浮动连接基部800。浮动连接基部800可以通过四个弹性柱820附接至固定安装座天花板860。例如，弹性柱820可以从固定安装座天花板860的底表面突出，并且可以机械地联接至浮动连接基部800的顶表面使得浮动连接基部800悬挂在固定安装座天花板860的下面并邻近于固定安装座底板850。浮动连接基部800可以具有从其上朝向固定安装座底板850突出来的多个锥形锁定块840。例如，锥形锁定块840可以在基本上垂直于多个弹性柱820的方向上从浮动连接基部800突出。在该实施例中，锥形锁定块840中的每一个具有装配到内的相应的狭槽855。相应的狭槽855可以被开孔到固定安装座底板850内以形成与锁定块840互补的腔。锥形锁定块840可以是锥形的使得附接至浮动连接基部800的第一端部具有比突出到锁定狭槽855内或与其邻近的第二端部大的直径。
[0110] 与刚性机械连接相比，阻尼连接可以帮助使常平架100中的高频振动消散并且在某种程度上防止常平架100(例如当飞行器200操作时)振动。阻尼可以操作以既使得照相机120能够捕获更稳定的视频而且还避免来自照相机120、常平架100或安装平台110的振动的听得见的伪音。图8A和图8B中描绘的阻尼连接是常平架100与飞行器200之间的机械连接，但是类似的结构可以用于将常平架100连接至诸如地面车辆、水下车辆或手持握柄等的其他安装座平台。图8A示出阻尼连接的竖直透视(向下看)，其中固定安装座天花板860已被去除。图8B示出阻尼连接的水平视图。图8A和图8B两者都出于说明的目的被简化，并因此为了便于讨论示出了阻尼连接的组成部件的形状、相对尺寸和相对位置。
[0111] 阻尼连接可以包括浮动连接基部800，其可以被机械地联接至四个弹性柱820。弹性柱820可以将浮动连接基部800机械地连接至固定安装座天花板860。除四个弹性柱820之外，浮动连接基部800在一个实施例中未刚性地连接至飞行器200的其他组成部件，这允许其小范围的运动。浮动连接基部800可以被刚性地机械连接至连接壳体830。当常平架100被锁定到连接壳体830内时，连接壳体830可以包括常平架100的安装座连接器304。将常平架100与飞行器200电连接的电连接器可以被包围在连接壳体830中。
[0112] 锁定筒状壳810可以被机械地连接至连接壳体830。锁定筒状壳810可以沿着其轴线转动。用户可以将常平架100的端部插入连接壳体830内并使锁定筒状壳810转向(例如，至第一位置)以便将常平架100锁定至连接壳体830。当常平架100和连接壳体830被如此锁定到一起时，常平架、连接壳体830和浮动连接基部800全部被刚性连接到一起。用户可以通过在相反方向上扭转锁定筒状壳810(例如，至第二位置)而将常平架100从连接壳体830上解除锁定，这将允许用户将常平架100从连接壳体830上去除。
[0113] 当由用户将接触力施加在常平架100上以便将安装座连接器304 插入连接壳体830内时，浮动连接壳体800将被向后推动(例如，在图8A和图8B中，力将指向左侧)。这可以引起弹性柱820的归因于剪切应力的变形，并且锥形锁定块840可以被迫进入固定安装座底板850上的相应狭槽855内。例如，当在朝向固定安装座底板850的方向上将净接触力施加至浮动连接基部800时，弹性柱820的被附接至浮动连接基部800的第一端部可以相对于弹性柱的被附接至固定安装天花板860的第二端部位移。弹性柱820可以被机械地联接至浮动连接基部800和固定安装座天花板860，并且在不存在剪切力的情况下，可以将浮动连接基部
800相对于固定安装座天花板860(其被刚性地机械联接至飞行器200的底盘)保持在平衡位置。固定安装座底板820也可以被刚性地机械联接至飞行器200的底盘。在一些实施例中，固定安装座底板820和固定安装座天花板860是联体。
[0114] 在一个实施例中，在平衡下(例如，当用户没有在常平架100上施加接触力时)，锥形锁定块840通过弹性柱820上的剪切力被保持在不与相应狭槽855齐平的位置。换言之，在锁定块840的端部与多个狭槽855的相应端部之间存在间隙。锥形锁定块840与它们的相应狭槽855之间的间隙可以是小的(例如，2毫米至5毫米)。在一些实施例中，在平衡下，锥形锁定块840停靠在相应狭槽855的外侧。当力将锥形锁定块840推到固定安装座底板850上的狭槽855内时，浮动连接基部830可以被锁定到位，这可以使得用户更容易使锁定筒状壳810转向。例如，当在朝向固定安装座底板850的方向上对浮动连接基部830的方向施加净接触力时，锁定块840的端部可以与锁定槽855的相应端部齐平。一旦用户不再推动常平架100，弹性柱820上的恢复剪切力会使浮动连接基部830移动回到其平衡位置。在该平衡位置中，浮动连接基部830具有一些移动自由度，这可以具有阻尼常平架100或飞行器200振荡的结果。因此，当连接至飞行器200时，常平架110可以在正常操作期间“浮动”(即，没有被刚性地联接至飞行器200)。
[0115] 转动平台
[0116] 图9图示出被联接至转动平台900的常平架100的示例实施例。转动平台900可以包括基部910和转动常平架安装座920。常平架100的安装座连接器310可以联接至转动常平架安装座920的互补的联接端部。基部910可以包括使联接至转动常平架安装座920的轴转动的马达。该马达的操作可以由转动平台900中的逻辑控制来控制。基部910中的马达可以用于使常平架100和照相机120转动，因此有助于照相机120的平移或对象的跟踪。图9中的照相机120被以向上大约45°的俯仰描绘。
[0117] 在实施例中，转动常平架安装座920相对于基部910转动，基部910进而使常平架100和照相机120转动。在该示例配置中，当基部910相对于地面水平时，转动常平架安装座
920的转动调整照相机120的偏航。如果常平架100的第一马达301不能连续转动(例如，第一马达301被限于某一范围的角度)，则转动平台900可以用于使照相机120连续地转动，而否则是不可能的。
[0118] 在一些实施例中，使转动常平架安装座920转动的马达和常平架100的第一马达301具有相同的转动轴线。常平架控制系统150可以结合地利用第一马达301和被连接至转动常平架安装座920的马达两者。被连接至转动常平架安装座920的马达可以能够具有相对高的扭矩和速率，但是与第一马达301相比不太精确。被连接至转动常平架安装座920的马达可以用来提供大的转动速度和加速度，而第一马达301执行用于使照相机120的平移消除的比较小的转动。
[0119] 基部910还可以包括电池，利用该电池向常平架100和照相机120提供功率。基部910还可以连接至外部功率供给。在一些实施例中，基部包括接口以接收用以执行利用照相机120的动作的指令或指定照相机120要跟踪的对象的指令。接口可以是用于接收来自用户的输入的诸如按钮、开关或触摸屏幕等的物理接口。接口可以是允许转动平台900从外部装置接收指令的通信接口。该外部装置可以例如是专用远程控制器或通用用户装置。通信接口可以是诸如利用协议的以太网、USB或HDMI等的有线通信接口，或者诸如WiFi或蓝牙等的无线通信接口。通信接口可以用来接收指令并将由照相机120捕获的图像和视频传输至外部装置。在一些实施例中，基部910还包括用于使转动平台900直立且稳定的配重。在一些示例中，基部910可以被直接连接至地板或墙壁。
[0120] 转动平台900的基部910可以包括安装座平台控制逻辑单元113。安装座平台控制逻辑单元113可以实施算法，其中转动常平架安装座920用于平移转动并且常平架301、302、303的马达用于精确移动。例如，如果照相机120正在跟踪快速移动的对象，那么，为了跟踪对象，照相机120的偏航可能需要被快速地转动。由安装座平台控制逻辑单元113实施的控制算法可以利用常平架安装座920做到在偏航方面的“宽的”跟踪并且利用常平架100的第一马达301做到“精确”跟踪。以该方式，转动平台900中的大功率的不精确的马达和常平架
100中的准确的低扭矩第一马达301可以结合地使用以产生快速(这是高加速度的潜在性)但是仍然能够精确地跟踪对象的偏航转动。
[0121] 在一些示例中，安装座平台控制逻辑113控制照相机120、基部910中的马达和/或常平架100使照相机120平移以拍摄全景照片。捕获全景照片可以包括利用照相机120以不同定向捕获多个图像，和利用图像处理软件将图像拼接到一起以生成单个复合全景照片。在一些实施例中，全景照片包括360°照片。在一些实施例中，安装座平台控制逻辑113控制照相机120、基部910中的马达和/或常平架100使照相机缓慢地平移以便生成延时视频。延时视频的帧率可以基于由照相机120跟踪的对象的移动速率。帧率可以被确定为使得被跟踪的对象看起来在视频中平滑地移动。例如，可以捕获到远离照相机120的远足者的延时视频。安装座平台控制逻辑113可以控制照相机120的平移和图像捕获以捕获到远足者平滑地移动而不用捕获过量的帧的延时视频。延时可以在有或没有使照相机120平移的情况下捕获。
[0122] 在一个实施例中，转动平台900的安装座平台控制逻辑113可以与远程运算装置通信并由其控制。例如，在移动装置上执行的应用或与飞行器200一起使用的远程控制器可以用来控制转动平台900的控制操作。此外，在一个实施例中，转动平台的操作可以经由所附接的照相机120来控制。例如，转动平台900可以在当照相机120被配置成以全景模式操作并启动所捕获的图像或视频时自动地开始转动。照相机120可以自身由诸如移动运算装置或远程控制等的另一远程控制装置来控制，并且照相机经由通过常平架100的连接将相关指令中继给转动平台900以控制其操作。
[0123] 在另一实施例中，转动平台900可以控制照相机120的一个或多个功能。例如，转动平台900可以引起照相机120在当转动平台900开始转动或当它达到在其转动路径上某些角度时开始记录或拍摄图片。此外，转动平台900可以引起照相机120将自身以适于利用转动平台操作的特定的模式(例如，全景模式)来配置。在一个实施例中，从转动平台900到照相机120的控制信号可以通过常平架100经由有线接口发送。在另一实施例中，转动平台900可以与照相机120无线通信。在又另一实施例中，转动平台900可以与执行应用的移动运算装置通信，该应用进而控制照相机120的操作。
[0124] 图10A、图10B、图10C和图10D是图示出用于控制转动平台900的基部910中的马达和常平架100中的一个或多个马达以控制被联接至常平架100的照相机120的定向以追踪对象的示例方法的框图。图10A、图10B、图10C和图10D中图示出的控制方法可以通过常平架控制系统150和常平架100与转动平台900中的马达的组合来实施。照相机120的定向被沿着特定轴线控制。图10A、图10B、图10C和图10D中示出的方法可以通过图9中示出的转动平台900和常平架100来实施以控制照相机120的偏航。例如，在实施例中，控制方法包括检测待跟踪的对象相对于照相机的定向的位置、确定适于跟踪对象的照相机的期望运动和/或位置(例如，运动状态)和照相机的当前运动和/或位置。接着取决于当前和期望的运动和/或位置来控制转动平台的马达、常平架两者，以减小当前运动和/或位置与期望的运动和/或位置之间的差异。在本文中，关于常平架100的第一马达301来讨论控制方法。然而，可以关于其他常平架马达来采用控制方法，其中在与常平架100的马达配置不同的马达配置被安装在转动平台900上的实施例中。
[0125] 图10A、图10B和图10C及图10D中图示出的控制方法参考了转动平台900的马达的角速度ωRP、常平架100的第一马达301的角速度ωG和照相机120的角速度ω。马达的角速度表示马达的轴相对于马达的其余部分的角速度。照相机120的角速度ω表示仅偏航分量角速度。因此，应该很明显的是ωRP+ωG＝ω。任一个马达的角速度(ωRP或ωG)都可以通过例如被联接至马达的轴的旋转编码器或者通过利用陀螺仪或加速度计检测角速度来检测。常平架控制系统101也可以通过调制被传递至相应马达的功率或者通过改变控制相应马达的PID的设定点来改变ωRP或ωG。照相机120的角速度ω可以通过照相机中的定向传感器、加速度计、陀螺仪或磁力计或者常平架100中的IMU来检测。替代地，照相机120的角速度ω可以通过常平架100上的传感器单元101来检测。不是直接检测集合{ωRP,ωG,ω}中的每一个值，如果两个值已检测到，则另外一个值可以使用关系式ωRP+ωG＝ω间接地检测出(例如，如果检测到了ωG和ω，则可以将ωRP计算为ωRP＝ω–ωG)。所描述的过程中的每一个可以被周期性地或者当检测到运动上的改变时重复，以便连续地控制照相机120的运动以跟踪对象。
[0126] 图10A是图示出用于允许照相机120跟踪移动对象的控制方法的框图。在图示出的示例方法中，控制方法1000的第一步骤是检测1001被跟踪的对象的位置。本文中将进一步讨论被跟踪的对象的类型和适于跟踪所述对象的算法。被跟踪的对象的位置可以是目标对象角位置θTO，其中目标对象角位置是照相机120与被跟踪的对象之间的位移方向的角度。检测并定位被跟踪对象以估计被跟踪对象的位置θTO可以使用例如应用于由照相机120捕获的图像的对象辨识算法、一个或多个GPS接收器、定向麦克风系统或其某种组合。
[0127] 在图示出的示例方法中，常平架控制系统150计算1002对于照相机120的目标角速度ωt。目标角速度ωt可以是基于照相机120的定向、照相机120与被跟踪对象之间的位移方向、照相机120的目前的角速度、和被跟踪对象的角速度(本文中表示为ωTO)。被跟踪对象的角速度ωTO是相对于照相机120限定的，并且是照相机120与被跟踪对象之间的位移矢量的方向的改变率的估计。ωTO可以基于被跟踪对象的当前位置与前一位置之间的差异估计出。θTO和ωTO两者都仅涉及偏航轴线(即，被跟踪对象在水平平面中的移动)。目标角速度ωt可以使用照相机120与被跟踪对象之间的位移方向作为用于照相机120的偏航的设定点并且使用ωTO作为用于照相机120的角速度的设定点经由控制算法计算出。
[0128] 在一些实施例中，从接收到的传感器输入跟踪对象可以与延时δ相关联。例如，如果利用应用于由照相机120捕获的图像的机器视觉算法来跟踪对象，则机器视觉算法可以花费δ秒来定位图像中的对象。为了补偿该延迟，ωTO可以从被延迟的目标对象角位置θδ计算出。例如，可以将θTO计算为θTO＝θδ+δ×ωTO，其中ωTO通过将θδ的当前值与θδ的先前检测到的值θδ进行比较计算出。
[0129] 常平架控制系统150校验是否|ωt|≥Tω1003，其中|x|表示x的绝对值。Tω是用于照相机120的角速率的阈值。例如，阈值Tω可以包括预定或动态配置的目标角速度。在替代实施例中，将照相机120的检测到的角速率ω代替ωt与阈值进行比较。如果|ωt|≥Tω，可以将ωRP朝向ωt调整1005，其中ωRP表示转动平台900的马达的角速度。将ωRP朝向ωt调整1005包括使用例如被联接至转动平台900的马达的轴的旋转编码器来检测ωRP的当前值。将ωRP朝向ωt调整1005进一步包括使转动平台900的马达加速或减速以使ωRP与ωt匹配。可以使用诸如PID控制器等的控制系统以ωRP作为测得值并且以ωt作为控制系统的设定点使ωRP与ωt匹配。此外，在一个实施例中，还控制ωG(表示常平架100的第一马达301的角速度)以使ω与ωt更加精确地匹配。
[0130] 如果|ωt|小于Tω，那么常平架控制系统150可以校验是否ωRP＝01004，其中ωRP表示转动平台900的马达的角速度。如果ωRP＝0(即，转动平台900的马达是静止的)，则常平架控制系统150可以将ωG朝向ωt调整1007，其中ωG表示常平架100的第一马达301的角速度。否则，如果ωRP≠0，则常平架控制系统可以在使ωRP减速的情况下将ωG朝向ωt调整1006。
[0131] 由图10A图示出的示例控制方法在目标角速度的幅值(即，|ωt|)小于阈值Tω的情况下依赖于常平架100的第一马达301来维持照相机120的定向和角速度。当|ωt|Tω，则在常平架100的第一马达301用于补充转动安装座900的马达以更精确地跟踪的情况下，常平架控制系统150依赖于转动安装座900的马达来维持照相机120的定向和角速度。因此，控制方法1000是如下控制方案：常平架100的第一马达301在跟踪转动速率小时被优先使用，但是由转动平台900的马达补充，以避免在常平架100的第一马达101上的过度用力。诸如控制方法1000等的控制方法可以在常平架100的马达比转动安装座900的马达更精确的实施例中是有利的。控制系统100还可以在转动安装座900的马达的操作对于照相机120产生显著振动的实施例中是有利的。
[0132] 图10B图示出第二控制方法1020。控制方法1020检测1001被跟踪对象的位置。基于被跟踪对象的位置，常平架控制系统150计算1021目标角速度改变Δωt。可以将目标角速度改变Δωt计算为Δωt＝ω–ωt，其中ω是照相机120的当前角速度，并且ωt是如与控制方法1000有关地讨论的目标角速度。
[0133] 常平架控制系统150将Δωt与阈值TΔωt进行比较，以确定是否|Δωt|≥TΔωt 1022。如果|Δωt|150可以调整1023转动平台900的马达的角速度ωRP。在一些实施例中，当|Δωt|≥TΔωt时也调整ωG。第二控制方法1020因此在|Δωt|是小的情况下使转动平台900的角速度ωRP保持恒定，并且当需要补偿时(即，当|Δωt|≥TΔωt时)使转动平台900的马达加速。因此，第二控制方法1020可以用来设置用于常平架100的第一马达301的最大角加速度(即，TΔωt)。
[0134] 图10C图示出第三控制方法1030。第三控制方法1030首先检测1001被跟踪对象的位置。基于被跟踪对象的位置，常平架控制系统150计算1021目标角速度改变Δω。将常平架100的第一马达301的角速度ωG与Δωt求和。将该和与阈值TΔωG进行比较以确定是否|ωG+Δωt|≥TΔωG 1031。如果|ωG+Δωt|
[0135] 图10D图示出第四控制方法1040。该控制方法1040检测1041被跟踪对象的角位置θTO。被跟踪对象的角位置θTO可以用来计算1042被跟踪对象的角速度ωTO。可以将转动平台900的马达的角速度ωRP朝向ωTO调整1043。可以将常平架100的第一马达301的角位置朝向θG+θTO–θ调整，其中θ表示照相机120的当前角位置。需要注意的是θG+θTO–θ＝θTO–θRP。控制方法1040可以在将θG朝向θG+θTO–θ调整1044时补偿转动平台900的马达的加速度或减速度。相应地，将照相机的定向θ朝向θTO调整。因此，在第四控制方法1040中，转动平台900可以用来跟踪在被跟踪对象中的移动并且常平架100校正漂移以将照相机120的定向θ固定至被跟踪对象的角位置θTO。控制方法1040通过利用转动安装座平台900实施“宽的”跟踪并利用常平架100的第一马达301实施“精确”跟踪来跟踪被跟踪对象。
[0136] 杆安装座设备
[0137] 图11图示出被联接至杆安装置设备1100的常平架100的示例实施例。杆安装座设备1100由上夹持件1110、下夹持件1120、控制器1130和线缆1140构成。两个夹持件1110、1120被可去除地联接至杆1150。线缆1140将上、下夹持件1110、1120电连接。上夹持件1110包括连接壳体1111、外壳1112和内壳1113。常平架100可以被可去除地联接至上夹持件
1110。常平架100的安装座连接器304联接至连接壳体1111中的互补联接端部。下夹持件
1120可以被联接至控制器1130。
[0138] 在一些实施例中，上夹持件1110配备有使连接壳体1111和外壳1112围绕杆1150的轴线转动的至少一个电动马达。内壳1113可以在外壳1112转动的时候保持刚性地联接至杆。在该配置中，常平架100可以围绕杆1150连续地转动而不会使被联接至内壳1113的将上夹持件1110连接至下夹持件1120的线缆1140扭转。在替代实施例中，上夹持件1110包括单个壳并且当锁定至杆1150时不能转动。
[0139] 在一些实施例中，夹持件1110、1120不可从杆1150上去除。作为这样的示例，两个夹持件1110、1120可以被锁定到杆1150上，这防止它们移动。夹持件1110、1120可以被解除锁定，这允许它们沿杆1150上、下滑动，但是不能从杆1150上拆下。在一些实施例中，夹持件1110、1120也可以在被解除锁定时绕着杆1150转动。在一些实施例中，下夹持件1120被刚性地联接至杆1150并且在没有使用工具的情况下不能被解除锁定、竖直移位或转动。在替代实施例中，下夹持件1120整个省略并且控制器1130被直接连接至杆1150。在一些实施例中，上夹持件1110被省略并且常平架100的安装座连接器304直接联接至杆1150上的相应连接器。在一些实施例中，杆1150的高度是可调的。
[0140] 在一些实施例中，夹持件1110、1120中的至少一个具有使得夹持件能够沿杆1150上、下移动或整个从杆1150上拆下的第一锁定机构，和使得夹持件能够围绕杆1150转动的第二锁定机构。上夹持件1110可以具有当被锁定或解除锁定时分别用于固定外壳1112的转动或允许外壳1112的转动的锁定机构。在一些实施例中，下夹持件1120总是自由转动。在一些实施例中，夹持件1110、1120能够联接至具有一定范围的厚度的杆。
[0141] 控制器1130允许用户输入以控制照相机120、常平架100的操作或者外壳1110的转动。控制器1130可以包括提供由照相机120捕获的视频或图像的显示的显示器。控制器1130可以通过按钮、开关或触摸屏幕从用户接收输入并将指令传输至照相机120以执行动作。这可以是如下指令：拍摄一个图片或一连串的图片、开始记录视频、终止视频的记录、使照相机120的模式在视频模式与图片模式之间切换、切换照相机120的功率、改变照相机120的模式使得它拍摄一连串图片而不是单个图片、改变照相机120记录视频时的帧率、改变记录图片或视频时的分辨率或压缩率。控制器1130还可以从用户接收输入以触发常平架100或上夹持件1110执行动作。例如，在从用户接收输入之后，控制器1130可以将命令传输至常平架100以改变照相机120的定向，或将命令传输至上夹持件1110以转动。在一些实施例中，控制器1130从内部电池或外部功率源接收功率并通过线缆1140向常平架100、上夹持件1110的马达或照相机120提供功率。在一些实施例中，控制器1130包括安装座平台控制逻辑单元
113，其作为控制常平架100的移动的常平架控制系统150的一部分。控制逻辑114可以实施诸如控制方法1000、1020、1030、1040等的跟踪方法。需要注意的是，控制方法1000、1020、
1030、1040可以使用常平架100的第二、第三马达302、303与上夹持件1110中的电动马达的组合来实施以跟踪被跟踪对象的水平移动。
[0142] 与手持握柄600或飞行器200不一样，不期望杆安装座设备1100移动。结果，常平架控制系统150可以留下照相机120的翻滚是固定的，而不是为了检测改变连续地解析来自常平架100的传感器单元101的数据。如果常平架100没有主动地跟踪对象，那么将常平架100的马达301、302、303中的所有都固定可能是有利的。替代地，常平架控制系统150可以使用从传感器单元101接收输入的降低了的复杂性或利用较低频率来操作。这些简化可以造成用于常平架控制系统150的降低了的运算复杂性和功率消耗。
[0143] 在一些实施例中，线缆1140提供了允许控制器1130与常平架100由照相机120之间的通信的有线连接。线缆1140可以将由用户输入到控制器1130内的命令传输至常平架100、照相机120或上夹持件1110。控制器1130也可以通过线缆1140从照相机120接收所捕获的图像或视频。常平架100上的常平架控制逻辑单元102和传感器单元101可以通过线缆1140与控制器1130上的控制逻辑单元113通信以便提供常平架100的控制。在一些实施例中，线缆在杆1150的内部。在又其他实施例中，线缆1140可以用无线通信连接、例如蓝牙替换。
[0144] 在一些实施例中，线缆1140缩回到上夹持件1110或下夹持件1120内。例如，下夹持件1120上的按钮可以引起线缆1140自动地缩回下夹持件内。以该方式用户可以容易地减轻过度线缆松弛。
[0145] 在一些实施例中，线缆1140被省略并且控制器与常平架100或照相机120无线通信。在一些实施例中，控制器1130未附接至杆安装座设备1100的其余部分，并且充当无线远程控制器。在一些实施例中，控制器1130包括允许与诸如WiFi网络等的网络通信的网络接口。控制器1130可以通过网络接收命令或传输图像和视频至第二装置。
[0146] 跟踪对象
[0147] 在一些实施例中，照相机120的优选定向使用可用于跟踪对象的一个或多个跟踪算法来限定。跟踪可以使用由照相机120捕获的图像经由机器视觉算法来完成，其中机器视觉算法在所捕获的图像中识别并定位对象。在该情况中，存在有从照相机参考系(例如，照相机120)至主机(例如，飞行器)参考系的转换。在主机参考系中给予常平架100设定点，使得被跟踪点是在照相机视域中(例如，关于用于视频的照相机120)。
[0148] 跟踪还经由GPS接收器来完成，其中GPS接收器由照相机120跟踪。如果用户携带具有GPS能力的跟踪器或类似定位装置，则用户位置将最有可能在地球(全球)参考系中。常平架100设定点是在局部(例如，安装座平台110的)参考系中。安装座平台110可以具有将数个传感器组合以计算它自己在全球参考系中的位置的导航模块。安装座平台110将用户坐标(例如，全球参考系)转换成常平架设定点(例如，局部参考系)使得对象是在视域中。
[0149] GPS跟踪一般情况下仅准确到数米内。结果，GPS跟踪可以与另一形式的跟踪结合地使用以提供更准确的跟踪。在一个实施例中，来自GPS跟踪器和安装座平台110上的GPS接收器的信息可以用来提供GPS跟踪器相对于安装座平台110的估计位置。安装座平台110或常平架100上的处理器可以计算出来自照相机的角度范围，其中被跟踪对象可能期望将要在该范围。该角度范围可以基于GPS准确度的先验估计、用于所接收到的GPS信号的质量度量和安装座平台110与GPS跟踪器之间的距离来计算。该角度范围对应于由照相机捕获的图像的某一区域。机器视觉系统可以解析从照相机120接收到的图像或一组图像。通过将机器视觉算法限制到基于角度范围确定的区域，可以减少利用机器视觉系统检测对象所需的运算开销并且可以提高准确度。在另一实施例中，机器视觉系统检查从照相机120接收到的整个图像，但是以概率方法使用GPS信息来确定要跟踪数个候选对象中的哪一个。将GPS与机器视觉跟踪组合可以实现与孤立的任何一个系统相比更好的性能。
[0150] 被跟踪对象也可以是音频源、辐射电磁信号的源、与安装座平台110通信联接的装置或者由机器视觉系统识别的对象。被跟踪对象可以使用在照相机120上或者在安装座平台110上的适当传感器来检测，并且照相机120或安装座平台110上的一个或多个处理器计算被跟踪对象相对于安装座平台110的位置。计算被跟踪对象相对于安装座平台110的位置可以牵涉到计算被跟踪对象相对于照相机120的位置和将该位置转换至安装座平台110的参考。被跟踪对象相对于安装座平台110的位置可以由常平架控制系统150使用以生成用于常平架100的设定点(例如，优选位置)，被限定为使得照相机120定向成面对被跟踪对象。被跟踪对象相对于安装座平台110的位置可能是使得照相机120不能定向成面对被跟踪对象，归因于常平架100的机械限制或归因于常平架100或安装座平台110阻碍照相机120的视域。在这样的情形下，常平架100的设定点可以设置成默认定向或者常平架控制系统150可以使用设定点使得照相机120被定向在尽可能接近理想定向的定向。
[0151] 在一些实施例中，用户能够限定照相机120经由机器视觉对象跟踪算法跟踪的被跟踪对象。来自照相机120或来自安装座平台110上的照相机的视频馈送可以被传输至例如远程控制器(例如，具有显示器的专用控制器、智能电话或平板电脑)用于显示给用户(例如，在被通信联接至与常平架100联接的飞行器200的远程控制器的屏幕上)。另外，通过远程控制器用户可以选择对象(例如，通过在触摸屏幕上敲击对象)，这选择了该对象作为被跟踪对象。机器视觉系统可以使用分类器(例如，面部辨识系统、被配置为辨识人的分类器或者可以被训练以辨识一般对象的通用分类器)在照相机120的视频馈送中辨识多个对象，并且在视频馈送上显示出向用户指示该对象可用于跟踪的指示符。
[0152] 一旦选择了被跟踪对象，就可以使用机器视觉对象跟踪算法来给照相机120定向，使得被跟踪对象在视频的框架中居中。机器视觉算法可以用来识别并且跟踪对象可以通过照相机120上的一个或多个处理器、安装座平台110、通信连接至安装了常平架100的远程受控车辆的远程控制器装置、或者经由网络连接至安装座平台110的远程服务器来执行。
[0153] 常平架100也可以配置成基于音频源的方向性来跟踪音频源。照相机120或安装座平台110可以包括多个音频接收器(例如，声电换能器或传感器)，其可以用于记录来自音频源的声音并基于空间多种的接收器之间的相对延迟来估计声音的方向性。常平架100可以跟踪超过某一分贝水平或者具有在给定频率范围内的某能量或者与可使用声音辨识算法评估的用户的音频曲线匹配的任何声音。在示例实施例中，由用户携带的音频输出装置可以以超声或次声频率(即，在人类听力的阈值之外)发射声音，并且该音频输出装置可以通过检测由音频输出装置发射的声音来跟踪。另外，被跟踪对象可以是被通信联接至安装座平台110的GPS跟踪器。定位装置可以经由GPS接收器检测它自己的坐标并将该坐标传输至安装座平台110。安装座平台110可以接着使用也包括GPS的导航模块来计算GPS跟踪器相对于自身的位置。在一些实施例中，用来控制安装座平台110的手持远程控制器充当GPS跟踪器。
[0154] 在一些实施例中，安装座平台110可以包括用于跟踪对象的传感器。例如，安装座平台可以包括激光雷达、雷达或声纳。来自安装座平台110传感器的信息可以与来自照相机120的所捕获的图像或视频结合地使用以跟踪对象。例如，机器视觉算法可以用来识别对象并且激光雷达可以用于持续地跟踪对象。利用机器视觉算法来处理由照相机120捕获的图像可以用来补充该连续跟踪。例如，机器视觉处理系统可以在每N个所捕获的视频帧中处理一个帧，以便确定激光雷达系统仍然正确地跟踪对象。替代地，在连续跟踪期间由安装座平台110实施的机器视觉算法可以是连续的，但是可以是用于初始识别对象的较低运算复杂性的算法。另外，当激光雷达跟踪系统被确定不可靠时(例如，当对象的跟踪丢失时，当被跟踪对象看起来突然跳跃到新位置时，当被跟踪对象看起来快速改变速率时，当被跟踪对象看起来改变大小时，等等)，可以再次使用机器视觉算法以重新获取用于跟踪的对象。
[0155] 上述跟踪方案中的每一个都可以允许照相机120随着被跟踪对象来回移动并随着安装座平台110来回移动和转动而连续地跟踪对象、诸如用户。在一些实施例中，多个跟踪方案可以组合以更好地跟踪对象。在一些实施例中，多个跟踪方案可以由常平架控制系统150支持，并且用户能够在跟踪方案之间进行选择。
[0156] 对于诸如转动平台900和杆安装座设备1100等的合并有马达的安装座平台110，跟踪可以一起利用安装座平台110的马达和常平架100的马达301、302、303。例如，在杆安装座设备1100中的使上夹持件1110的外壳1112转动的马达可以用于大的偏航转动，并且常平架100的马达301、302、303可以在仅期望小的偏航转动时使用。在一些实施例中，安装座平台
110的马达可以被限于大的扫动运动，并且常平架马达301、302、303的马达可以用于迅速调整以有助于跟踪。例如，可以对安装座平台的角速度的改变率设置上界限和下界限。
[0157] 在一些实施例中，常平架控制系统150具有可以由用户切换的用于确定常平架100的行为的多个模式。在中心帧跟踪模式中，跟踪对象使得对象被维持在照相机120的帧的中心。在帧内跟踪模式中，照相机120的定向在被跟踪对象在正由照相机120捕获的帧内的时候保持固定，但是当被跟踪对象在帧的边缘附近时，调整照相机120的定向以使对象保持在帧内。在背景跟踪模式中，没有特定对象被跟踪，但是一旦算法利用机器算法识别一对象为感兴趣的对象，就会连续地跟踪该对象。可以基于对象的移动(例如，如果大于指定大小的对象具有大于某种上界限的速率)或基于图像分类器(即，识别人的对象分类器)将对象确定为感兴趣的对象。在固定定向模式中，照相机120相对于诸如地面等的参考系的定向被维持，但是没有跟踪特定对象。在扫描模式中，照相机120被连续地平移以便定位对象以跟踪。例如，转动安装座900可以连续地转动使得在完整360°内的对象可以由照相机120观察并且可以由机器视觉系统识别。
[0158] 在一些实施例中，除了常平架100的移动之外，跟踪还可以控制安装座平台110的移动。例如，如果常平架100被联接至诸如飞行器200或地面车辆等的移动安装座平台110，则安装座平台110可以跟随被跟踪对象。在示例使用的情况中，被附接至飞行器200的常平架100设置为跟随用户。随着用户移动，飞行器200可以跟随用户使得用户总是在照相机120的帧内，在飞行器200与被跟踪用户之间留下一定距离。在允许转动的安装座平台110上的、诸如在转动平台900或杆安装座设备1100中的马达可以与常平架100结合地使用以跟踪对象。
[0159] 在一些实施例中，检测振动。振动可以通过机械振动传感器(例如，一个或多个压电传感器)或者通过在由照相机120捕获的图像中识别由振动引起的模糊来检测。由振动引起的模糊可以使用数字信号处理与运动模糊或转动模糊区分开。光圈大小、快门速率和图像的亮度可以基于检测到的振动的水平来调整。当检测到大程度的振动时，可以增加快门速率。可以增加光圈大小或调整亮度以补偿由快门速率上的增加造成的减小的曝光。增加快门速率可以减轻振动模糊的影响，但是会造成更嘈杂的图像。在一些实施例中，照相机120可以响应于振动以较高帧率记录视频。
[0160] 视频稳定化
[0161] 图12是图示出用于使具有安装在诸如飞行器200等的安装座平台上的常平架100的照相机120稳定的示例方法的框图。稳定化方法1200使用电子图像稳定化(EIS)、高响应常平架控制方案和低响应常平架控制方案的某种组合。EIS可以由照相机120上的处理器、飞行器200或其某种组合来执行。EIS可以牵涉到被捕获的视频的顺次的帧以及指示照相机120的定向的信息。照相机120上的传感器440可以检测照相机的定向。在另一实施例中，常平架100可以利用被刚性联接至照相机100的传感器单元101的传感器来检测该定向信息。
照相机120的定向还可以基于常平架100的一个或多个马达(例如，301、302、303)中的旋转编码器来估计出。稳定化方法1200可以由常平架控制系统150周期性地或连续地(例如，对于视频的每一个帧)执行。
[0162] EIS可以牵涉到利用照相机120捕获视频的帧和将所捕获的帧裁剪至设置的大小(即，设置的像素宽度和高度)。由照相机捕获的较大的帧在本文中表示为源帧并且经过裁剪的帧在本文中表示为稳定的帧。可以确定裁剪的偏移以减轻照相机120的移位俯仰和偏航对视频的影响。因此，可以使稳定的帧的序列移位以便抵消照相机120的移动。在偏航俯仰定向上的偏差可以分别通过成比例的水平和竖直像素移位来抵消。在一些实施例中，EIS还通过使源帧转动来校正照相机的翻滚的偏差以抵消翻滚。EIS可以校正的最大角偏差由与源帧相比的稳定的帧的大小限制。如果源帧与稳定的帧相比是大的，则EIS可以校正在照相机120的角定向上的相对大的偏差。在一些实施例中，常平架控制系统150被配置成防止照相机的定向超过阈值使得稳定的帧的边界不超过源帧的边界。在替代实施例中，EIS内插在先前捕获的帧与当前源帧的边缘处的像素之间，以生成具有在源帧的边界之外的图像内容的稳定的帧。
[0163] 在一些实施例中，EIS对源帧采用滤波器以生成稳定的帧，其中滤波器校正归因于照相机光学器件的几何形状的图像失真(例如，用于具有鱼眼镜头的照相机120的反相鱼眼过滤器)。在一些实施例中，EIS使用在帧的曝光期(即，照相机120的传感器被暴露于光的一段时期)期间捕获的照相机定向的多个检测到的实例来校正帧中的运动模糊。在曝光期期间检测到的照相机定向的“路径”可以用于生成作为由照相机的检测到移动产生的模糊的卷积逆(convolutional inverse)的图案。该图案可以与源帧卷积以生成稳定的去模糊的帧。在一些实施例中，EIS捕获多个源帧、分析源帧以检测运动模糊并且将最佳帧合成为单个稳定的帧。
[0164] EIS可以实时或近实时地执行。在一些实施例中，用以执行EIS的必要信息(即，源帧或源帧的剪切版本和检测到的定向)被存储在照相机120或飞行器200的存储器上。接着在视频的后处理期间(例如，在下载了包括源视频数据和定向信息的文件之后在用户的计算机上)执行EIS。实时EIS典型地使用较少非易失性存储，但是使用更多处理能力。在一些实施例中，EIS在实时和后处理两者中执行。实时EIS可以牵涉到较少运算上昂贵的操作，诸如确定用于裁剪的像素偏移以生成部分稳定的帧。在后处理期间，可以使部分稳定的帧转动以校正照相机120的翻滚上的偏差。部分稳定的帧也可以被进一步裁剪、过滤以校正归因于镜头的图像失真和类似物。
[0165] 常平架控制系统150可以在高响应控制方案与低响应控制方案之间选择。一般情况下，低响应控制方案不像高响应算法那样快速地校正照相机120的理想定向与照相机120的检测到的定向之间的偏差。相应地，低响应算法准许照相机120的定向的更多误差，但一般使用较少功率。图12和相应描述描述了高响应和低响应控制方案，但是一些实施例不包括这种区分。如本文所描述的在两个控制方案之间的划分旨在图示出：常平架控制系统150如何基于可用功率、存储在飞行器200的电池中的当前能量、飞行器200的内部温度、飞行器200与远程控制器720之间的信道容量以及可用的处理功率动态地调整常平架100的移动和EIS的控制以在优化参数的情况下使视频稳定。对本领域技术人员显而易见的是，常平架控制系统150可以在多于两个的控制方案(例如，在高响应与低响应控制方案之间的第三中间控制方案)之间选择。常平架控制系统150还可以实施单个控制方案，其通过将常平架100和EIS的控制动态调整至基本上与多个控制方案相同效果而使视频稳定。
[0166] 在一个实施例中，高响应控制方案是欠阻尼的，并且低功率控制方案是过阻尼或临界阻尼的。一般情况下，欠阻尼的控制方案比过阻尼或临界阻尼控制方案更快速地将照相机120的定向返回至设定点(例如，被跟踪对象的角位置)。然而，欠阻尼控制方案在设定点周围振荡，而过阻尼或临界阻尼控制方案则不会。在一些实施例中，常平架控制系统150利用PID控制器控制常平架100的马达中的至少一个，并且欠阻尼、过阻尼和/或临界阻尼控制方案通过设置PID控制器的比例、积分和微分分量的权重来实施。在替代实施例中，高响应算法设置用于常平架100的马达的最大扭矩、功率、加速度和/或角速度比低响应控制算法高。
[0167] 返回至图12，在示例方法中，稳定化方法1200检测1201照相机120定向误差。在该示例中，照相机120定向误差是照相机120的目标定向与检测到的定向之间的差异。目标定向可以基于被跟踪对象的位置或者由常平架控制系统150限定的平衡位置。可以相对于误差阈值TE来校验1202照相机定向误差。这里，阈值代表预定或动态选择的误差值。可以相对于最近检测到的照相机定向误差、一段时期的平均照相机定向误差、一段时期内的照相机定向误差的最大值和类似物来比较该误差阈值TE。
[0168] 误差阈值TE可以基于与源帧相比的稳定的帧的大小。在一些实施例中，源帧对于给定照相机120总是相同的大小，但是稳定的视频的大小由用户确定。稳定的视频的较大帧对应于较小误差阈值TE。在一些实施例中，误差阈值TE是基于照相机120的焦距，使得误差阈值对于具有大焦距的照相机120是小的。在一些实施例中，误差阈值TE是基于照相机120的快门速率。慢的快门速率对应于低的误差阈值TE。误差阈值TE可以基于用户可配置设置或者在飞行器200处从用户接收到的命令。例如，可以在接收到用以捕获一个图片、捕获一连串的图片或用以开始记录视频的命令之后减小误差阈值TE。如果飞行器200当前正使用大量功率、存储在飞行器200的电池中的当前能量为低、飞行器200的检测到的内部温度为高或者其某种组合，则减小误差阈值TE。
[0169] 如果检测到的定向误差大于误差阈值TE，则稳定化方法1200可以使用1203高响应常平架控制方案和实时EIS。高响应常平架控制方案与EIS的组合可以最大程度地增大常平架100和照相机的稳定化能力，但是也使用更多功率和处理资源。在一些实施例中，当飞行器200执行或即将执行策略时，即使检测到的误差不大于误差阈值TE，也使用1203高响应常平架控制方案与EIS的组合。这样的策略可以是速率上的改变、倾斜飞行、转动、改变海拔高度、着陆、升空和类似物。类似地，也可以在每当飞行器200的速率、角速度、角速率或角加速度大于某个阈值时，使用1203高响应常平架控制方案与EIS的组合。在一些实施例中，响应于通过飞行器200的对风速或风速的方差的估计，使用1203高响应常平架控制方案与EIS的组合。
[0170] 如果检测到的定向误差小于误差阈值TE，则可以相对于功率预算阈值TPWR校验1204功率预算。功率预算可以通过常平架控制系统150动态地确定。如果飞行器200当前正使用大量的功率、存储在飞行器200的电池中的当前能量为低、飞行器200的检测到的内部温度为高或者其某种组合，则可以降低功率预算。功率预算也可以通过常平架系统160的各种组成部件(例如，飞行器200的处理器或转子240)的当前功率使用和随着一段时期的平均功率使用来确定。功率预算也可以是用户可配置设置或者由用户可配置设置确定。如果功率预算小于功率预算阈值TPWR，那么稳定化方法1200使用低响应常平架控制方案和实时EIS。低响应常平架控制方案使用较少功率，并且实时EIS减轻在照相机的定向上的偏差。在一些实施例中，取代实时EIS，以适于后处理EIS的方式来存储视频数据，如下面结合图12 讨论的。如果功率预算大于功率预算阈值TPWR，则使用1206高响应常平架控制方案而没有EIS。高响应常平架控制方案与低响应常平架控制方案相比使用更多功率，但是一般提供了更稳定的视频。一般情况下，高响应模式与低响应模式和EIS的组合相比在单个帧中产生较少运动模糊。
[0171] 在一些实施例中，除了功率预算校验1204之外或者代替功率预算校验1204执行处理运算校验。处理预算可以基于用于飞行器200、照相机120或两者的运算资源的可用性来确定。处理预算可以基于当前处理器利用、当前可用的随机存取存储器(RAM)、一个或多个处理器的当前温度、或者待执行的操作的队列的长度来确定。待执行的操作的队列可以包括数据压缩操作(例如，图像压缩)、解码操作、控制算法、用于确定飞行器200用的飞行路径的路径计划算法、误差校正编码或解码、机器视觉算法(例如，对象检测)和类似物。可以针对处理预算阈值TPRS来校验处理预算。处理预算阈值TPRS可以基于用以在一个或多个帧上执行EIS的处理负载。如果处理预算大于处理预算阈值TPRS，则常平架控制系统150可以使用1205低响应常平架控制方案和实时EIS。相反，如果处理预算小于处理预算阈值TPRS，则常平架控制系统150可以使用1206高响应常平架控制方案而没有实时EIS。在一些实施例中，基于处理预算或功率预算，从各具有不同处理要求的多个EIS算法之中选择EIS算法。例如，如果处理预算相对低，则可以在没有用以校正镜头失真的过滤操作的情况下执行EIS。可以与帧一起存储元数据使得该过滤操作可以在后处理中执行。
[0172] 在一些实施例中，照相机120包括光学图像稳定化(OIS)。照相机120可以除了EIS之外或代替EIS包括OIS。常平架控制系统150可以动态地控制OIS、EIS和常平架的移动的组合，以使所捕获的视频和图像稳定。例如，OIS可以在检测到的误差阈值低于某一阈值(例如，误差阈值1202)时被关闭。常平架控制系统150还可以控制飞行器200以使照相机120的定向稳定。例如，可以控制飞行器200以使俯仰、偏航和翻滚保持在某一范围内。图12中图示出的稳定化方法1200也可以由常平架控制系统150采用，用于除飞行器外被附接至安装座平台110的常平架100。
[0173] 附加考虑
[0174] 所公开的配置描述了能够被可去除地连接至诸如飞行器、地面车辆、手持握柄、转动安装座和杆安装座等的多个不同安装座平台的电动常平架100。所公开的配置进一步描述了能够可去除地连接至多个不同的照相机并且能够在常平架100被附接所至的安装座平台110改变定向的情况下维持照相机120在空间中的定向的电动常平架100。此外，常平架100可以包括在照相机120与安装座平台110之间的提供通信的内部总线。照相机120可以被可去除地联接至可拆卸照相机框架130，该框架进而可去除地联接至常平架100。常平架100还可以配置有提供了用于照相机120的较大视角的非正交的马达。跟踪算法可以通过常平架100和安装座平台110来实施以利用附接至常平架的照相机120来跟踪对象。EIS和常平架的移动可以组合使用以使所捕获的图像和视频稳定。
[0175] 还公开的是常平架100可以被可去除地联接至其上的安装座。转动平台900包括马达，其可以与常平架中的马达301、302、303结合地使用以使照相机120平移。杆安装座设备1100联接至具有上、下夹持件1110、1120的杆1150。常平架联接至上夹持件1110，并且显示由照相机120捕获的视频的控制器1130连接至下夹持件1120。手持握柄600可以联接至常平架100并且包括若干按钮以控制照相机120的操作。诸如四轴飞行器等的飞行器200可以联接常平架100。飞行器200可以将由照相机120捕获的视频无线传输至远程控制器720。飞行器200可以包括阻尼基部以使常平架100中的高频振动消散并且某种程度上防止常平架100例如在当飞行器200操作时振动。
[0176] 归于常平架100、照相机120、安装座平台110、杆安装座设备1100、飞行器200、手持握柄600或其他装置，本文所描述的过程和功能可以经由硬件、软件、固件或这些的组合来实施。在本文所描述的实施例中，上面列出的装置中的每一个可以包括一个或多个处理器和一个或多个非暂时性计算机可读存储介质。非暂时性计算机可读存储介质可以存储可由处理器中的一个或多个执行的当被执行时引起处理器进行本文所描述的各自的装置的过程和功能的指令。
[0177] 遍及该说明书，多个实例可以实施作为单个实例描述的组成部件、操作或结构。尽管作为分离操作图示出并描述了一个或多个方法的单个操作，但是独立操作中的一个或多个可以并行地执行，并且不要求操作以图示出的顺序执行。示例配置中的作为单独的组成部件呈现出的结构和功能性可以作为组合的结构或组成部件实施。类似地，作为单个组成部件呈现出的结构和功能性可以作为单独的组成部件实施。这些和其他变化、修改、添加和改进都落入本文中的主题的范围内。
[0178] 某些实施例在本文中被描述为包括逻辑或若干组成部件、模块或机构。模块可以构成或者软件模块(例如，体现在机器可读介质上或在传输信号中的代码)或者硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作的有形单元并且可以以某一方式配置或布置。在示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如，独立的、客户端或服务器计算机系统)或者计算机系统的一个或多个硬件模块(例如，处理器或一组处理器)可以通过软件(例如，应用或应用部分)配置为操作成执行如本文所描述的某些操作的硬件模块。
[0179] 在各种实施例中，硬件模块可以机械地或电地实施。例如，硬件模块可以包括永久配置(例如，作为特殊目的的处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))以执行某些操作的专用线路或逻辑。硬件模块还可以包括通过软件临时配置以执行某些操作的可编程逻辑或线路(例如，作为被包括在通用目的处理器或其他可编程处理器内)。应该领会的是，在专用和永久配置的线路中或者在临时配置的线路(例如，通过软件配置的)中机械地实施硬件模块的决定可以由成本和时间考虑驱动。
[0180] 本文所描述的示例方法的各种操作可以至少部分地由临时配置(例如，通过软件)或永久地配置为执行相关操作的一个或多个处理器执行。无论是临时还是永久配置的，这样的处理器可以构成操作以执行一个或多个操作或功能的处理器实施的模块。本文所提及的模块可以在一些示例实施例中包括处理器实施的模块。
[0181] 一个或多个处理器还可以操作以支持在“云运算”环境中或作为“软件即服务”(SaaS)的相关操作的性能。例如，操作中的至少一些可以由一组计算机(作为包括处理器的机器的示例)执行，这些操作可经由网络(例如，因特网)和经由一个或多个适当的接口(例如，应用程序接口(API))来访问。
[0182] 某些操作的性能可以分布在一个或多个处理器之中，不仅驻留在单个机器内，而且横跨若干机器部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器或者处理器实施的模块可以位于单个地理位置中(例如，在家庭环境、办公环境或服务器场内)。在其他示例实施例中，一个或多个处理器或者处理器实施的模块可以横跨若干地理位置分布。
[0183] 该说明书的一些部分是就作为位或二进制数字信号存储在机器存储器(例如，计算机存储器)内的数据上的操作的算法或符号代表而言呈现的。这些算法或符号代表是数据处理领域普通技术人员用于将他们的工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术的示例。如本文所使用的，“算法”是导致期望结果的操作或类似处理的自相一致序列。在该上下文下，算法和操作牵涉到物理量的物理操纵。典型地，但并不一定，这样的量可以采取能够由机器存储、访问、传送、组合、比较或以其他方式操纵的电、磁性或光学信号的形式。有时，主要出于公共使用的原因，使用诸如“数据”、“内容”、“位”、“值”、“元件”、“符号”、“字符”、“术语”、“号码”、“数字”或类似物等的词语来指代这样的信号是方便的。然而，这些词语仅仅是方便的标签，并且与适当的物理量相关联。
[0184] 除非另外具体指出，否则本文使用诸如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”、“呈现”、“显示”或类似物等的词语的讨论可以是指对作为物理(例如，电、磁性或光学)量呈现在一个或多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器或其组合)、寄存器或者接收、存储、传输或显示信息的其他机器组成部件内的数据进行操纵和转变的机器(例如，计算机)的动作或过程。
[0185] 如本文所使用的，对“一个实施例”或“一实施例”的任何引用都意味着与该实施例有关地描述的特定的元件、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在说明书中各处的短语“在一个实施例中”的出现并不一定都指代相同的实施例。
[0186] 一些实施例可以使用表达“联接”和“连接”连同它们的派生词来描述。例如，一些实施例可以使用术语“联接”来描述以指示出两个或更多的元件处于直接物理或电接触。然而，术语“联接”还可以意味着两个或更多的元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或相互作用。实施例不限于该上下文中。
[0187] 如本文所使用的，术语“包括”、“包括了”、“包括”、“包括了”、“具有”、“具有着”或其任何其他变体旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括一列元素的过程、方法、物品或设备并不一定仅限于那些元素，而是可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或设备所固有的其他元素。此外，除非明确地相反指出，否则“或”是指包括性的或而不是排他性的或。例如，条件A或B由以下中的任何一个满足：A是真(或存在)并且B是假(或不存在)，A是假(或不存在)并且B是真(或存在)，以及A和B两者都是真(或存在)。
[0188] 另外，采用“一”或“一个”的使用来描述本文中的实施例的元件和组成部件。这仅仅是为了方便和给出发明的一般意义而进行的。该描述应读为包括一个或至少一个，并且单数也包括多，除非明显是其他意思。
[0189] 在阅读该公开内容时，本领域技术人员将会领会到用于所公开的常平架生态系统的再另外的可选结构和功能设计。因此，虽然已图示出并描述了特定的实施例和应用，但应该理解的是，所公开的实施例不限于本文所公开的精确构造和组成部件。在不脱离所附权利要求中限定的精神和范围的情况下，可以在本文所公开的方法和设备的布置、操作和细节上做出对于本领域技术人员来说显而易见的各种修改、改变和变化。
[0190] 另外，在附录A和B中提供了与本文所述的那些相关联和/或使其扩大的附加配置，其通过引用被包括并合并在该说明书内。

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