使用穩定用常平架的常平架系統的制作方法

本申請要求2015年5月27日提交的美國臨時專利申請No.62/167,241、2015年11月2日提交的美國臨時專利申請No.62/249,879和2016年3月2日提交的美國臨時專利申請No.62/302,170的優先權，其內容均通過引用合并于此。

技術領域

本公開總體涉及照相機常平架(gimbal)的領域并且特別地涉及可以連接至照相機和各種各樣的安裝座平臺的可拆卸常平架。

背景技術：

在使飛行器飛行時或者在地面水平上來回移動時拍攝的不穩定的視頻往往如此搖晃和不穩定以至于它們是不可用的、不可共享的和不可觀看的。電動常平架的用以穩定或設置照相機的定向的使用是已知的。常平架可以被安裝至諸如電動車輛等的平臺。例如，照相機可以經由常平架被安裝至遠程控制道路車輛或飛行器以當車輛由用戶遠程控制的時候捕獲圖像。常平架可以允許穩定的視頻的記錄，即使當平臺不穩定時。

然而，現有的穩定化設備是大型的、不便攜的、昂貴并且僅可以用于穩定化。此外，安裝在遠程受控車輛上的大多數照相機常平架未考慮牽涉到照相機自身與安裝的平臺有關的的許多問題。這些問題包括例如允許具有不同重量和形式因素的大量不同的照相機安裝至常平架、使用將允許常平架連接至各種各樣平臺的緊固機構、防止或最小程度地降低由常平架的組成部件對照相機的視場的阻礙、允許平臺與所安裝的照相機之間的通信、使由照相機捕獲的視頻穩定和對于安裝座平臺的轉動的考慮。

附圖說明

所公開的實施例具有將從詳細描述、所附權利要求和隨附附圖(或繪圖)中更容易顯而易見的優點和特征。附圖的簡要介紹如下：

圖1是圖示出安裝在常平架上、進而安裝至安裝座平臺的照相機的示例配置的功能框圖。

圖2圖示出聯接至遠程受控飛行器的常平架的示例。

圖3A和圖3B圖示出常平架和照相機的示例。

圖4圖示出示例照相機架構的框圖。

圖5圖示出可拆卸照相機框架的實施例。

圖6圖示出聯接至常平架和照相機的手持握柄。

圖7圖示出與遠程控制器通信的遠程受控飛行器的示例配置。

圖8A和圖8B圖示出用于將常平架聯接至安裝座平臺的阻尼連接的示例。

圖9圖示出聯接至轉動平臺的常平架的示例。

圖10A、圖10B、圖10C和圖10D是圖示出用于利用聯接至安裝在轉動平臺上的常平架的照相機來跟蹤對象的示例方法的框圖。

圖11圖示出聯接至桿安裝設備的常平架的示例。

圖12是圖示出用于使通過經由常平架附接至安裝座平臺的照相機所記錄的視頻穩定的示例方法的框圖。

具體實施方式

附圖和以下描述僅通過說明的方式涉及優選實施例。應該注意的是，從以下討論中，本文所公開的結構和方法的可選實施例將容易地被認識作為可以在不脫離所要求保護的原理的情況下采用的可行的可選方案。

現在將詳細地參考數個實施例，其示例被圖示在隨附附圖中。需要注意的是，只要切實可行，類似或相似的附圖標記可以用在附圖中并且可以指示出類似或相似的功能性。附圖僅出于說明的目的描繪了所公開的系統(或方法)的實施例。本領域技術人員將從以下描述容易地認識到本文所圖示出的結構和方法的可選實施例可以在不脫離本文所描述的原理的情況下采用。

配置概述

通過示例實施例的方式所公開的是一種電動常平架生態系統。該生態系統可以包括用于與照相機和安裝配置一起使用的常平架。常平架可以包括可樞轉的支撐，其可以機械地使所附接的裝置沿著一個或多個軸線穩定。特別地，在一個實施例中，常平架包括用于使照相機沿著俯仰、翻滾和偏航軸線穩定的3軸線穩定化裝置。常平架可以包括可感測照相機的定向的慣性測量單元和可操縱照相機的定向的若干電動馬達(例如，三個馬達)。該定向可以對應于照相機的俯仰、翻滾和偏航。常平架可以被可去除地聯接至各種各樣的安裝座平臺。安裝座平臺可以包括用于附接至常平架或照相機的結構。在實施例中，安裝座平臺可以包括靜止的或可動的裝置，其可以包括用于控制其自己的移動、常平架的移動或照相機的操作的控制接口。例如，安裝座平臺可以包括飛行器、手持握柄或轉動安裝座。此外，照相機可以被可去除地聯接至常平架并且可以被保持在可去除的照相機框架中。

還公開的是一種用于允許安裝常平架的安裝座平臺控制照相機的設置或觸發照相機上的動作(如拍攝圖片或啟動視頻的記錄)的系統。常平架還可以提供照相機與安裝座平臺之間的連接，使得安裝座平臺接收來自照相機的圖像和視頻內容。

安裝座平臺還可以控制常平架的移動，使得常平架在不同的安裝座平臺上不同地執行。常平架的平臺特定行為可以允許被安裝至常平架的照相機以最適合于安裝座平臺的類型的方式捕獲圖像和視頻。

在一個實施例中，安裝座可以將常平架連接至安裝座平臺。安裝座可以包括：固定的安裝座底板，其可以可剛性地附接至安裝座平臺；和固定的安裝座天花板，其可以可剛性地附接至安裝座平臺，使得在固定的安裝座底板的頂表面與固定的安裝座天花板的底表面之間可以存在間隙。多個彈性連接器可以從固定的安裝座天花板的底表面突出。浮動基部可以具有被機械地聯接至多個彈性連接器的頂表面，并且可以懸掛在固定的安裝座天花板的下方并鄰近于固定的安裝座底板。常平架連接殼體可以剛性地附接至浮動基部。常平架連接殼體可以被可去除地連接至常平架。多個鎖定塊可以從浮動基部朝向固定的安裝座底板突出。在固定的安裝座底板中的多個鎖定狹槽可以被構造成形成與多個鎖定塊互補的腔。在沒有在朝向固定的安裝座底板的方向上施加至浮動基部的凈接觸力時的平衡位置處，多個鎖定塊的端部與多個鎖定狹槽的相應端部之間可以存在間隙。此外，在當凈接觸力在朝向固定的安裝座底板的方向上施加至浮動基部時的非平衡位置處，多個鎖定塊的端部可以與多個鎖定狹槽的相應端部齊平。

在另一實施例中，阻尼基部可以將常平架聯接至安裝座平臺。浮動基部可以包括常平架連接殼體，其可以被配置成包圍常平架的端部。浮動基部可以可通過多個彈性連接器連接至安裝座平臺。鎖定機構可以被連接至浮動基部。在鎖定位置中的鎖定機構可以是能夠將常平架的端部剛性地聯接至常平架連接殼體。在解除鎖定位置中的鎖定機構可以能夠允許常平架被從常平架連接殼體上去除。多個鎖定塊可以被連接至浮動基部。在不存在施加至常平架的將常平架的端部推動到常平架連接殼體內的接觸力的情況下，多個鎖定塊的各鎖定塊可以被保持在相對于安裝座平臺中的多個鎖定狹槽的相應鎖定狹槽的第一位置。當接觸力被施加至常平架時，多個鎖定塊的各鎖定塊可以被移動到第二位置，其中多個鎖定塊的各鎖定塊可以與多個鎖定狹槽的相應鎖定狹槽齊平。

在另一實施例中，飛行器系統可以包括飛行器平臺和可以被剛性地附接至飛行器平臺的固定的安裝座部分。多個彈性連接器可以從固定的安裝座部分的底表面突出。浮動基部可以具有被機械地聯接至多個彈性連接器的頂表面。多個鎖定塊可以從浮動基部突出。在固定的安裝座部分的側表面中的多個鎖定狹槽可以被構造成形成與多個鎖定塊互補的腔。常平架連接殼體可以被剛性地附接至浮動基部。常平架可以被可去除地附接至常平架連接殼體。

在另一實施例中，轉動安裝座設備可以包括常平架安裝座、馬達軸、電動馬達和基部。常平架安裝座可以包括用于可去除地聯接至常平架的機械聯接。常平架安裝座進一步可以包括可連接至常平架的電連接。馬達軸可以被連接至常平架安裝座，使得馬達軸的轉動可以引起常平架安裝座轉動。電動馬達可以被聯接至馬達軸以在馬達軸上提供扭矩。基部可以被聯接至電動馬達。

在另一實施例中，電動常平架可以包括安裝座連接，其可以具有被配置成連接至安裝座平臺的安裝座平臺電連接。第一馬達可以被連接至安裝座連接。第一馬達可以包括第一馬達軸。可以由第一馬達施加扭矩以使第一馬達軸轉動。第二馬達可以被連接至第一馬達軸。第二馬達可以包括第二馬達軸。可以由第二馬達施加扭矩以使第二馬達軸轉動。第三馬達可以被連接至第二馬達軸。第三馬達可以包括第三馬達軸。可以由第三馬達施加扭矩以使第三馬達軸轉動。照相機電連接可以被連接至第三馬達軸。照相機電連接可以能夠連接至被安裝在電動常平架上的數字照相機。內部數據總線可以將照相機電連接連接至安裝座平臺電連接。

在另一實施例中，用于照相機的穩定用安裝系統可以包括手持握柄和照相機電連接常平架。手持握柄可以包括軸、常平架連接和控制按鈕。常平架連接可以在軸的端部并且可以包括第一緊固機構和第一電接口。控制按鈕可以在軸上并且當被激活時可以引起控制信號經由常平架連接傳輸。電動常平架可以包括握柄連接、第一馬達、第二馬達、第三馬達、照相機連接和內部數據庫。握柄連接可以包括：第二緊固機構，其可以可去除地緊固至手持握柄的第一緊固機構；和第二電接口，其可以通信聯接至手持握柄的第一電接口。第一馬達可以被連接至握柄連接。第一馬達可以將第一扭矩施加至第一馬達軸以引起第一馬達軸圍繞第一轉動軸線轉動。第二馬達可以被連接至第一馬達軸。第二馬達可以將第二扭矩施加至第二馬達軸以使第二馬達軸圍繞第二轉動軸線轉動。第三馬達可以被連接至第二馬達軸。第三馬達可以將第三扭矩施加至第三馬達軸以使第三馬達圍繞第三轉動軸線轉動。照相機連接可以包括第三緊固機構，其可以將照相機可去除地緊固至電動常平架的第三馬達軸。此外照相機連接可以包括第三電接口，其可以將電動常平架通信聯接至照相機。內部數據總線可以將第二電接口通信連接至第三電接口。此外內部數據總線可以在控制按鈕被激活時將來自手持握柄的控制信號傳送至照相機，以使得手持握柄上的控制按鈕能夠控制照相機的動作。

在穩定用安裝系統的另一實施例中，手持握柄可以包括軸和用于連接至常平架的常平架連接部件。常平架連接部件可以包括用于機械地緊固至常平架的第一緊固部件，并且可以包括用于電接口至常平架的第一電接口部件。在軸上的控制部件可以引起控制信號經由常平架連接部件傳輸。電動常平架可以包括用于連接至手持握柄的握柄連接部件。握柄連接部件可以包括用于可去除地緊固至手持握柄的第一緊固部件的第二緊固部件，并且可以包括用于通信地接口至手持握柄的第一電接口部件的第二電接口部件。第一轉動部件可以被連接至握柄連接部件。第一轉動部件可以將第一扭矩施加至第一馬達軸，這可以引起第一馬達軸圍繞第一轉動軸線轉動。第二轉動部件可以被連接至第一馬達軸。第二轉動部件可以將第二扭矩施加至第二馬達軸以使第二馬達軸圍繞第二轉動軸線轉動。第三轉動部件可以被連接至第二馬達軸。第三轉動部件可以將第三扭矩施加至第三馬達軸以使第三馬達軸圍繞第三轉動軸線轉動。照相機連接部件可以連接至照相機。照相機連接部件可以包括第三緊固部件，其可以將照相機可去除地緊固至第三馬達軸。照相機連接部件可以進一步包括用于將電動常平架通信地聯接至照相機的第三電接口部件。數據傳送部件可以將第二電接口部件通信地連接至第三電接口部件。此外數據傳送部件可以在控制部件被激活時將來自手持握柄的控制信號傳送至照相機，這可以使得手持握柄上的控制部件能夠控制照相機的動作。

在另一實施例中，裝置可以包括照相機框架，其允許了照相機被剛性且可去除地聯接至照相機框架。第一控制連接可以電聯接至照相機。第一控制連接可以位于照相機框架的內側上。第二控制連接可以電聯接至常平架，以通過第一控制連接將來自常平架的控制信號傳輸至照相機。第二控制連接可以位于照相機框架的外側上。第一視頻連接可以電聯接至照相機。第一視頻連接可以位于照相機框架的內側上。第二視頻連接可以電聯接至常平架，以通過第一視頻連接將來自照相機的視頻數據傳輸至常平架。第二視頻連接可以位于照相機框架的外側上。

在另一實施例中，方法、設備或非暫時性計算機可讀存儲介質可以控制照相機以跟蹤對象。照相機可以被聯接至電動常平架，該電動常平架可以被聯接至轉動平臺。可以檢測對象相對于照相機的定向的第一角位置。可以確定照相機的用于跟蹤對象的期望的運動狀態，并且可以確定照相機的運動狀態。可以取決于照相機的期望的運動狀態和照相機的運動狀態、以使得可以降低照相機的運動狀態與照相機的期望的運動狀態之間的差異的方式來控制轉動平臺的馬達、常平架的馬達或兩者。

在另一實施例中，方法、設備或非暫時性計算機可讀存儲介質可以控制在被附接至電動常平架的照相機中的電子圖像穩定化。在照相機可以捕獲視頻時，可以檢測照相機定向誤差，其可以代表照相機的目標定向與照相機的檢測到的定向之間的差異。可以將照相機定向誤差與誤差閾值進行比較。響應于照相機定向誤差超過誤差閾值，可以應用高響應常平架控制方案以機械地使照相機穩定，并且可以啟用電子圖像穩定化以使視頻的捕獲穩定。響應于照相機定向未超過誤差閾值，可以將可用功率預算與功率預算閾值進行比較。響應于可用功率預算超過功率預算閾值，可以應用高響應常平架控制方案以通過降低照相機定向誤差機械地使照相機穩定，并且可以禁用電子圖像穩定化，如果先前啟動的話。響應于可用功率預算閾值未超過功率預算閾值，可以應用低響應常平架控制方案以通過降低照相機定向誤差機械地使照相機穩定，并且可以啟用電子圖像穩定化。低響應常平架控制方案可以使用比高響應常平架控制方案少的平均功率。高響應常平架控制方案可以比低響應常平架控制方案更快速地減小照相機定向誤差。

示例系統配置

圖1是圖示出示例系統構架的功能塊圖。在該示例中，常平架系統160包括常平架100、安裝座平臺110、照相機120、可拆卸框架130、照相機控制連接140和照相機輸出連接141、以及常平架控制系統150。常平架100可以包括傳感器單元101和控制邏輯單元102。安裝座平臺110可以包括照相機控制器111、圖像/視頻接收器112和控制邏輯單元113。照相機120可以聯接至可拆卸照相機框架130，其被安裝在常平架100上、進而被聯接至安裝座平臺110。常平架100與安裝座平臺110之間的聯接可以包括機械聯接和通信聯接。通信聯接可以包括電連接，其使得數據能夠在常平架100與安裝座平臺110之間交換，諸如例如控制信息、聽覺/視覺信息或其他數據。照相機控制連接140和照相機輸出連接141可以將照相機120電連接至安裝座平臺110用于通信聯接。照相機控制連接140和照相機輸出連接141可以由安裝座平臺110、常平架100、可拆卸照相機框架130和照相機120中的互連電連接和數據總線組成。常平架控制系統150可以使用常平架100中的傳感器單元101和常平架控制邏輯單元102與安裝座平臺110中的安裝座平臺控制邏輯單元113的組合來控制常平架100。

照相機120可以包括照相機本體、一個或多個照相機鏡頭、照相機本體上的各種指示器(諸如LED、顯示器和類似物)、各種輸入機構(諸如按鈕、開關和觸摸屏幕機構)和照相機本體內部的電子器件(例如，成像電子器件、功率電子器件、元數據傳感器等等),用于經由一個或多個鏡頭捕獲圖像和/或執行其他功能。照相機120可以以各種幀率、分辨率和壓縮率捕獲圖像和視頻。照相機120可以被連接至可拆卸照相機框架130，其機械地連接至照相機120并且物理地連接至常平架100。圖1描繪了依照一些實施例的包圍照相機120的可拆卸照相機框架130。在一些實施例中，可拆卸照相機框架130不包圍照相機120，而是充當聯接照相機120的安裝座。安裝座的示例包括框架、開口盒或板。替代地，可拆卸照相機框架130可以省略并且照相機120可以被直接附接至作為常平架100的一部分的照相機安裝座。

常平架100在一些示例實施例中是使所安裝的對象(例如，連接至照相機120的可拆卸照相機框架130)在空間(例如，俯仰、翻滾和偏航)上轉動的電動三軸常平架。除了照相機120與安裝座平臺110之間提供電連接的一部分之外，常平架可以包括傳感器單元101和控制邏輯單元102，其兩者都是常平架控制系統150的一部分。在實施例中，常平架控制系統150檢測常平架100和照相機120的定向、確定照相機120的優選定向并且控制常平架的馬達以便將照相機120重新定向到優選定向。傳感器單元101可以包括慣性測量單元(IMU)，其使用諸如加速度計、陀螺儀和磁力計等的傳感器來測量轉動、定向和加速度。傳感器單元101還可以包括檢測常平架100的馬達的角位置的旋轉編碼器，和用以檢測諸如地球磁場等的磁場的磁力計。在一些實施例中，傳感器單元101的傳感器被放置成提供位置多樣性。例如，一組加速度計和陀螺儀可以位于照相機120附近(例如，在與可拆卸照相機框架130的連接附近)，并且一組加速度計和陀螺儀可以被放置在常平架的相反端部處(例如，在與安裝座平臺110的連接附近)。這兩組傳感器的輸出可以通過IMU用來計算照相機的定向和轉動加速度，這接著可以被輸出至常平架控制系統150。在一些實施例中，傳感器單元101位于安裝座平臺110上。在一些實施例中，常平架控制系統150接收來自安裝座平臺110上的傳感器(例如，IMU)和來自常平架100的傳感器單元101的數據。在一些實施例中傳感器單元101不包括IMU，取代接收來自位于照相機120上的IMU的位置、加速度、定向和/或角速度信息。

在一個實施例中，常平架控制邏輯單元102、傳感器單元101和安裝座平臺110上的安裝座平臺控制邏輯單元113構成了常平架控制系統150。如上面所討論的，傳感器單元101的IMU可以產生指示出常平架100上的至少一個點的定向、角速度和加速度的輸出。常平架控制邏輯單元102可以接收傳感器單元101的輸出。在一些實施例中，取代常平架控制邏輯單元102或者除了常平架控制邏輯單元102之外，安裝座平臺控制邏輯單元113接收傳感器單元101的輸出。常平架控制邏輯單元102與安裝座平臺控制邏輯單元113的組合可以實施控制常平架100的馬達以將所安裝的對象的定向調整到優選位置的控制算法。因此，常平架控制系統150可以具有針對所安裝的對象檢測和校正與優選定向的偏差的效果。

常平架控制系統150的兩個控制部分的特定的配置可以在實施例之間是變化的。在一些實施例中，常平架100上的常平架控制邏輯單元102實施整個控制算法，并且安裝座平臺控制邏輯單元113提供規定如何實施控制算法的參數。這些參數可以在常平架100最初連接至安裝座平臺110時傳輸至常平架100。這些參數可以包括用于常平架100的各馬達的可允許角度的范圍、各馬達應該對應的關于重力的定向、用于所安裝的對象定向應該采用的三個空間軸線中的至少一個的期望角度和用以考慮不同照相機的不同質量分布的參數。在另一實施例中，安裝座平臺控制邏輯單元113執行用于控制算法的計算中的大多數，并且常平架控制邏輯單元102包括比例-積分-微分控制器(PID控制器)。PID控制器的設定點(setpoint)(即，PID控制器所瞄準的穩態的點)可以由安裝座平臺控制邏輯單元113來控制。設定點可以對應于馬達定向或對應于所安裝的對象的定向。在一些實施例中，常平架控制邏輯單元102或者安裝座平臺控制邏輯單元113可以省略，并且控制算法可以整個由其他控制邏輯單元來實施。

安裝座平臺110示出為被電且機械地連接至常平架100。安裝座平臺110可以是例如飛行器、手持握柄、陸地車輛、轉動安裝座、桿安裝座或通用安裝座，其中的每一個自身可以被附接至各種各樣的其他平臺。常平架100可以能夠可去除地聯接至各種各樣的不同安裝座平臺。安裝座平臺110可以包括照相機控制器111、圖像/視頻接收器112和上述控制邏輯單元113。圖像/視頻接收器112可以接收內容(例如，由照相機120捕獲的圖像或由照相機120當前正捕獲的視頻)。圖像/視頻接收器112可以將接收到的內容存儲在安裝座平臺110中的非易失性存儲器上。圖像/視頻接收器112還可以將內容傳輸至另一裝置。在一些實施例中，安裝座平臺110經由無線通信網絡將當前正捕獲的視頻傳輸至遠程控制器，用戶利用該遠程控制器來控制安裝座平臺110的移動。

常平架100可以被電聯接至照相機120并且安裝座平臺110：使得安裝座平臺110(例如，遠程受控飛行器或手柄)可以經由照相機控制器111生成命令并將該命令發送至照相機120。命令可以包括用以切換照相機120的功率的命令、用以開始記錄視頻的命令、用以停止記錄視頻的命令、用以拍攝一個圖片的命令、用以拍攝一連串的圖片的命令、用以設置記錄視頻時的幀率的命令或者用以設置圖片或視頻分辨率的命令。可從安裝座平臺110通過常平架100發送至照相機120的另一命令可以是用以在所記錄的視頻中或在一組圖片中包括元數據標簽的命令。在該示例性配置中，元數據標簽包括諸如地理位置或時間等的信息。例如，安裝座平臺100可以在照相機120記錄視頻時通過常平架100發送命令以記錄元數據標簽。當稍后播放所記錄的視頻時，某些媒體播放器可以被配置成顯示出與用以記錄元數據標簽的命令發送時的時間相關聯的圖標或一些其他指示符。例如，媒體播放器可以沿著視頻時間線顯示出諸如圖標等的視覺隊列，其中視覺隊列沿著時間線的位置指示出時間。元數據標簽還可以指令照相機120記錄在所記錄的視頻中位置，該位置可以經由位于安裝座平臺110、照相機120上或別處的GPS接收器(全球定位衛星接收器)獲得。當視頻回放的時候，元數據可以用于將地理位置映射到視頻中的元數據標簽被添加到記錄時的時間。

諸如源自照相機控制器111的命令或由照相機120捕獲的視頻內容等的信號可以通過貫穿常平架100的電連接來傳輸。在一些實施例中，來自安裝座平臺110的遙感子系統的遙感數據可以發送至照相機120以與照相機120上所捕獲和存儲的圖像/視頻相關聯。照相機控制連接140可以將照相機控制器111模塊連接至照相機120，并且照相機輸出連接141可以允許照相機120將視頻內容或圖片傳輸至圖像/視頻接收器112。電連接還可以從位于安裝座平臺110上的電池向照相機120提供功率。安裝座平臺110的電池還可以為常平架100供電。在替代實施例中，常平架100包括可以向照相機120提供功率的電池。照相機120與常平架110之間的電連接可以貫穿常平架100和可拆卸照相機框架130。照相機120與安裝座平臺110之間的電連接可以構成菊花鏈(daisy chain)或多點拓撲，其中常平架100和可拆卸照相機框架130起總線的作用。電連接可以實施諸如HDMI(高清晰度多媒體接口)、USB(通用串行總線)或以太網協議等的各種協議來傳輸數據。在一個實施例中，照相機輸出連接141經由HDMI協議連接傳輸來自照相機120的視頻數據，并且照相機控制連接140是USB連接。在一些實施例中，照相機120與安裝座平臺110之間的電連接在常平架100的內部。例如，在一個實施例中，數據總線基本上被包圍在常平架100中并且可以使用例如陽型或陰型接口連接器在任一端部的接口處露出。

在一個實施例中，電信號或機械機構可以使常平架能夠檢測它所連接的安裝平臺110的類型，使得它可以相應地配置自身。例如，控制信號可以從安裝平臺110發送至常平架100，識別出平臺類型。可選地，常平架100可以在使用期間基于運動或其他傳感器數據來檢測它所連接的安裝平臺110的類型。例如，常平架100可以檢測它的運動是與飛行器還是與手持握柄更加一致。

示例飛行器配置

圖2圖示出其中安裝座平臺110是飛行器200的實施例。更具體地，安裝座平臺110在該示例中是四軸飛行器(即，具有四個轉子的直升機)。飛行器200在該實施例中包括：包圍有效載荷(例如，電子器件、存儲介質和/或照相機)的殼體230、四個臂235、四個轉子240和四個螺旋槳245。各臂235可以與轉子240機械地聯接，轉子240進而與螺旋槳245聯接以創建轉動組件。當轉動組件操作時，所有的螺旋槳245可以以適當的速率轉動以允許飛行器200在飛行中升起(起飛)、著陸、盤旋和移動(向前、向后)。供給至轉子240中的每一個的功率的調制可以控制飛行器200軌跡和扭矩。

常平架100示出為被聯接至飛行器200。照相機120示出為被包圍在附接于常平架100的可去除的照相機框架130中。常平架100可以通過可去除的聯接機構而被機械且電聯接至飛行器200的殼體230，可去除的聯接機構與具有機械和通信能力的飛行器200上的往復機構匹配。常平架100可以被從飛行器200上去除。常平架100還可以被可去除地附接至諸如手持握柄、地面車輛和通用安裝座等的各種各樣的其他安裝座平臺，這些安裝座平臺自身可以被附接至各種各樣的平臺。在一些實施例中，常平架100可以在沒有使用工具的情況下被附接至安裝座平臺110或從其上去除。

在實施例中，飛行器200包括可用于向照相機120、常平架或兩者提供功率的電池。

示例常平架

圖3A和圖3B圖示出被附接至可去除的照相機框架130的常平架100的示例性實施例，照相機框架130自身被附接至照相機120。示例常平架100包括基部臂310、中間臂315、安裝座臂320、第一馬達301、第二馬達302和第三馬達303。馬達301、302、303中的每一個可以具有相關聯的旋轉編碼器，它們將檢測馬達的軸線的轉動。各旋轉編碼器可以是傳感器單元101的一部分。基部臂310可以被配置成在第一端部包括機械附接部分350，其允許常平架100牢固地附接另一安裝座平臺(例如，飛行器200、地面車輛或手持握柄)上的往復組成部件，并且也是可去除的。基部臂310還包括第一馬達301。基部臂310可以機械地聯接至中間臂315。中間臂315的第一端部可以機械地聯接至第一馬達301。中間臂315的第二端部可以機械地聯接至第二馬達302。安裝座臂320的第一端部可以機械地聯接至第二馬達302。安裝座臂320的第二端部可以機械地聯接至第三馬達303，該第三馬達可以機械地聯接至照相機框架130。照相機120可以被可去除地緊固在照相機框架130內。

常平架100可以被配置成允許所安裝的對象在空間中的轉動。在圖3A和圖3B中描繪的實施例中，所安裝的對象是機械聯接有常平架100的照相機120。常平架100可以允許照相機120在空間中維持特定的定向，使得它在所附接的平臺移動的時候(例如，在飛行器200在飛行期間傾斜或轉向的時候)保持相對穩定。常平架100可以具有三個馬達，其中的每一個使所安裝的對象(例如，照相機120)圍繞特定轉動軸線轉動。在本文中，為了便于討論，馬達用它們與安裝座平臺110的接近度來編號(即，第一馬達301、第二馬達302和第三馬達303)。

常平架控制系統150可以控制三個馬達301、302和303。在經由傳感器單元101檢測到所安裝的對象的當前定向之后，常平架控制系統150可以確定沿著三個轉動軸線(即，偏航、俯仰和翻滾)中的每一個的優選定向。優選定向可以由常平架控制系統150用來運算針對各馬達的轉動以便使照相機120移動至優選定向或者使照相機120保持在優選定向上。在一個實施例中，常平架控制系統150具有由用戶配置的優選定向。用戶可以利用遠程控制器輸入照相機120的優選定向。例如，用戶可以利用用于安裝平臺110的遠程控制器來輸入優選定向，該遠程控制器通過無線網絡將用于照相機120的優選定向發送至安裝平臺110(例如，飛行器200)，該安裝平臺接著向常平架控制系統150提供優選定向。在一些示例實施例中，定向可以相對于地面來限定，使得照相機的偏航、俯仰和翻滾相對于地面保持恒定。在一些實施例中，某些轉動軸線可以是不固定的。也就是，不固定的轉動軸線可以不由常平架控制系統150來校正，而是相對于飛行器200保持恒定。例如，照相機120的偏航可以是不固定的，而翻滾和俯仰是固定的。在該情況中，如果飛行器200的偏航改變，則照相機120的偏航將同樣地改變，但是照相機120的翻滾和俯仰將保持恒定而不管飛行器200的翻滾和俯仰轉動。

在一些示例實施例中，可以限定轉動的界限，其限制沿著某些軸線相對于常平架110與安裝座平臺110之間的連接的轉動。例如，如果α_max和α_min是用于照相機120相對于安裝座平臺110的偏航的相對最大和最小值，那么如果飛行器200被以α_av度的偏航定向，則照相機的優選偏航α_c可以通過常平架控制系統150被選取成使得角度α_c在角度(α_min+α_av)與(α_max+α_av)之間。可以為俯仰和翻滾限定類似的最大和最小值。可以將用于相對角度中的每一個的最大和最小值限定為使得照相機120的視角在有效界限內的任何角度處都不被常平架100和/或安裝座平臺110阻礙。在一些實施例中，使用一個或多個跟蹤算法來限定照相機120的優選定向，這將在本文中進一步討論。

各馬達所對應的軸線可以取決于常平架100被附接所至的安裝座平臺110。例如，當附接至飛行器200時，第一馬達301可以使所安裝的對象圍繞翻滾軸線轉動、第二馬達302可以使所安裝的對象圍繞偏航軸線轉動并且第三馬達303可以使所安裝的對象圍繞俯仰軸線轉動。然而，當相同的常平架100被附接至手持握柄時，馬達對應于不同的軸線：第一馬達301可以對應于偏航軸線，并且第二馬達302可以對應于翻滾軸線，而第三馬達303可以仍然對應于俯仰軸線。

在一些實施例中，三個馬達301、302、303中的每一個與正交的轉動軸線相關聯。然而，在其他實施例中，諸如圖3A和圖3B中描繪的實施例，常平架100的馬達301、302、303非正交。其中馬達非正交的常平架100可以具有使所安裝的對象圍繞與其他馬達的轉動軸線非正交的軸線轉動的至少一個馬達。在馬達非正交的常平架100中，常平架100的一個馬達的操作可以引起照相機120的角度在另一馬達的軸線上移位。在圖3A和圖3B中示出的示例實施例中，第一馬達301和第三馬達303具有彼此正交的轉動軸線，并且第二馬達302與第三馬達303正交，但是第一馬達301與第二馬達302非正交。因為該配置，所以當常平架100被聯接至飛行器200并且飛行器200水平時，第一馬達301的操作可以僅調整照相機120的翻滾并且第三馬達303可以僅調整照相機120的俯仰。第二馬達302可以主要地調整偏航，但是也可以調整照相機120的俯仰和翻滾。出于示例的目的，假設常平架100被附接至飛行器200并且照相機120初始被以0°的俯仰、偏航和翻滾定向，并且第二馬達302的軸線與第三馬達303的軸線正交并與豎直軸線形成θ度的角度，如圖3B中所描繪的。在圖3B中，角度θ被順時針地測量，并且是大約16°。由第二馬達302進行的φ角度(其中-180°≤φ≤180°)的轉動也可以使照相機120的俯仰p改變成p＝(|φ|×θ)/90°，其中大于0的俯仰對應于照相機被定向在水平平面的下方(即，面向下)。在其中-90°≤φ≤180°的情況中，第二馬達302的以φ度進行的轉動也可以使照相機120的翻滾r改變成r＝θ×(1–|φ–90°|/90°)，并且在其中-180°<φ<-90°的情況中翻滾使改變成r＝–(θ*φ)/90°–θ。在照相機120的偏航y上的改變可以等效于在第二馬達120的角度上的改變(即，y＝φ)。

常平架100的非正交馬達配置可以允許用于照相機120的較大范圍的無阻礙視角。例如，在圖3A和圖3B中示出的實施例中，照相機120的相對于常平架100到安裝座平臺110(例如，飛行器200)的連接的俯仰可以在照相機的框架不會被阻礙的情況下(即，在馬達不會出現在由照相機捕獲的圖像中的情況下)比利用正交馬達配置時可能的高大約16°。在一些實施例中，第二馬達302可以與其他兩個馬達301、303不一樣。第二馬達302可以是能夠產生與其他兩個馬達301、303相比較高的扭矩。在另一實施例中，馬達301、302、303中的不同的一個可以能夠產生與其他兩個馬達相比較高的扭矩。在另一實施例中，所有三個馬達301、302、303可以能夠產生不同量的扭矩。在又另一實施例中，所有三個馬達301、302、303可以是能夠產生基本上類似的扭矩。

在非正交馬達配置中的θ(在第二馬達302與和其他兩個馬達的轉動軸線正交的軸線之間的角度)的較大值可以為所安裝的照相機120提供較大范圍的視角，但是較大的θ將造成與相當的正交馬達配置相比較高的最大扭矩。因此，馬達非正交的實施例可以實施使用于照相機120的大視角和來自馬達的扭矩的兩個設計考慮最優化的θ的角度。結果，除了別的以外，θ的選取將取決于很多因素，諸如常平架100的目標價格點、所支持的照相機的類型、常平架的期望的使用情況、可用的馬達技術。需要注意的是，通過示例的方式，θ可以在0°≤θ≤30°之間。在另一實施例中，θ可以在5°≤θ≤30°之間。其他范圍也是可能的。

常平架100可以支持具有不同的質量分布的多個不同的照相機。各照相機可以具有將照相機緊固的相應的可拆卸照相機框架(例如，照相機120對應于可拆卸照相機框架130)。可拆卸照相機框架130可以具有聯接至常平架100的電連接器或多個電連接器，和聯接至照相機120的電連接器或多個電連接器。因此，可拆卸照相機框架130可以包括用于將信號從照相機發送至常平架100的總線，該總線在一些情況中可以連接至安裝座平臺110。在一些實施例中，各可拆卸照相機框架具有用于聯接至常平架100的相同類型的電連接器，但是連接至照相機的電連接器的類型對于照相機的類型是特定的。在另一實施例中，可拆卸照相機框架130在照相機120與常平架100之間不提供電連接，并且照相機120和常平架100被直接電連接(例如，經由線纜)。在一些實施例中，常平架100不包括總線并且照相機120和安裝座平臺110經由無線連接(例如，藍牙或WiFi)通信。

在一些示例實施例中，常平架100可以具有安裝座連接器304(圖3B中示出，但圖3A中未示出)，其允許常平架100電聯接至安裝座平臺110(例如，飛行器200)。安裝座連接器304可以包括向常平架100和照相機120提供功率的功率連接。安裝座連接器304還可以允許傳感器單元101與常平架100上的常平架控制邏輯單元102和安裝座平臺110上的安裝座平臺控制邏輯單元113之間的通信。在一些實施例中，安裝座連接器304經由允許安裝座平臺110與照相機120之間的通信的總線(例如，照相機控制連接140和照相機輸出連接141)電連接至照相機120。

常平架100還可以經由機械附接部分350機械地聯接至安裝座平臺110。在實施例中，常平架100是可以與安裝平臺350(例如，飛行器200、手持握柄、轉動安裝座等等)快速且容易地連接和斷開連接的模塊化裝置。例如，在一個實施例中，機械附接部分350包括快速釋放機構或不要求工具的其他機構。機械附接部分350可以是基部臂310的一部分。機械附接部分350可以包括機械鎖定機構以牢固地附接安裝座平臺110(例如，飛行器200、地面車輛、水下車輛或手持握柄)上的往復組成部件。圖3A和圖3B中示出的示例機械鎖定機構包括具有通道的槽，安裝座平臺110上的往復組成部件上的鍵(例如，錐形銷或塊)可以裝配在通道中。常平架100可以在第一位置中與安裝座平臺110鎖定并且在第二位置中被解除鎖定，允許了常平架100的從安裝座平臺110上的拆卸。機械附接部分350可以機械地連接至安裝座平臺110上的往復組成部件，其中機械附接部分350可以被配置為套筒聯接的陰型部分并且其中安裝座平臺110可以被配置為套筒聯接的陽型部分。可選地，機械附接部分350可以被配置為套筒聯接的陽型部分并且安裝座平臺可以被配置為套筒聯接的陰型部分。安裝座平臺110與常平架100的機械聯接可以通過摩擦力保持在一起。安裝座平臺110與常平架100的機械聯接也可以通過安裝座平臺110上的夾持機構保持在一起。

如果常平架100支持相異質量分布的多種不同的照相機，則照相機之間在質量和慣性矩上的差異可能會引起常平架100次優化地執行。本文中建議各種各樣的技術用于允許單個常平架100與不同質量分布的照相機一起使用。可拆卸照相機框架130可以以如下方式保持照相機120：使得可拆卸框架130和照相機120起單個剛性體的作用。在一些示例實施例中，可以被聯接至常平架100的各照相機具有相應的可拆卸框架，并且各對照相機和框架具有近似相同的質量和慣性矩。例如，如果m_ca和m_fa分別是第一照相機及其相應的可拆卸框架的質量，并且如果m_cb和m_fb是第二照相機及其相應的可拆卸框架的質量，那么，m_ca+m_fa≈m_cb+m_fb。還有，I_ca和I_fa分別是代表用于第一照相機和相應的可拆卸框架的第一照相機轉動所繞著的軸線的慣性矩的矩陣。另外，I_cb和I_fb分別是代表用于第二照相機和相應的可拆卸框架的相應矩陣。此后，I_ca+I_fa≈I_cb+I_fb，其中“+”表示矩陣加法運算符。由于通過常平架轉動的所安裝的對象是照相機和可拆卸照相機框架對的剛性體，所以所安裝的對象的質量輪廓(mass profile)不變化，盡管照相機的質量輪廓自身是變化的。因此，通過采用具有特定質量輪廓的可拆卸照相機框架、例如130，單個常平架100可以聯接至具有不同質量輪廓的多種照相機。

在替代實施例中，照相機120和可拆卸框架130對的質量輪廓對于不同類型的照相機是不同的，但是在由常平架控制系統150實施的控制馬達的控制算法中使用的參數被改變以補償各對照相機和可拆卸照相機框架的不同質量輪廓。這些控制參數可以指定馬達的加速度、用于馬達的速度的最大或最小值、由馬達施加的扭矩、馬達的電流牽引和馬達的電壓。在一個實施例中，照相機120和/或照相機框架130被通信聯接至常平架100或者安裝座平臺110，并且當照相機120連接至常平架100的時候，信息從照相機120發送至常平架控制系統150，這啟動了用來控制常平架100的馬達的控制參數的更新。信息可以是由常平架控制系統150使用的控制參數、關于照相機120和/或可拆卸照相機安裝座130的質量輪廓(例如，質量或慣性矩)的信息、或者用于照相機120或照相機安裝座130的識別符。如果發送至常平架控制系統150的信息是質量輪廓，那么常平架控制系統150可以從質量輪廓計算控制參數。如果信息是用于照相機120或可拆卸照相機框架130的識別符，則常平架控制系統150可以訪問存儲有映射到識別符的多組控制參數的非易失性存儲器以便獲得用于給定識別符的正確的一組控制參數。

在一些實施例中，常平架100可以是能夠執行自動校準序列。該自動校準序列可以響應于新的照相機120被連接至常平架100、響應于未辨識出照相機120被附接至常平架100、響應于新的安裝座平臺110被連接至常平架、或者響應于來自用戶的輸入而執行。自動校準可以牽涉到將常平架100移動至若干設置定向。可以測量常平架將照相機120重新定向時的速率并將其與預期速率進行比較。可以調整由馬達施加的扭矩、馬達的電流牽引、用于馬達的電壓，使得常平架100的移動是期望的。

在一些實施例中，常平架100的移動特性可以根據常平架100連接所至的安裝座平臺110的類型來調整。例如，各類型的安裝座平臺110可以指定常平架100的最大轉動速率、由馬達301、302、303施加的最大扭矩或者給定用來控制馬達301、302或303的PID控制器中所使用的比例、積分和微分反饋分量的權重。在一些實施例中，用于運動阻尼的馬達功率基于所連接的安裝座平臺110的類型來確定。此外，常平架100可以沿著取決于安裝座平臺110的翻滾、俯仰和偏航尺寸中的每一個在不同的角度范圍內操作。例如，可能的轉動角度可以在當常平架100被安裝至手持握柄時比當它被安裝至飛行器時包括更寬的范圍。

此外，作為安全和自保護參數，在一個實施例中，當對于給定一段時期在任何馬達軸上檢測到過大的阻力時，觸發馬達功率暫停。此外，為了功率節省，常平架100可以在當檢測到指示馬達未在使用中的沒有移動時切斷通向馬達的功率。功率可以在當常平架100檢測到它再次在使用中時自動地重新施加。另外，在一個實施例中，常平架100可以僅當它檢測到被附接至兼容的照相機120和兼容的安裝平臺110兩者時并且當安裝平臺110可以向兩個裝置提供充分的功率時才被通電。

在一個實施例中，常平架控制系統150可以獲得周期性固件更新。在一個實施例中，常平架控制系統150可以經由所附接的手持握柄來接收固定更新。例如，手持握柄可以經由與運算裝置的連接(例如，USB)來接收更新，并且更新可以經由手持握柄被閃存至常平架控制系統150。在另一實施例中，常平架控制系統150可以經由所連接的照相機120來更新。在該情況中，照相機120可以經由移動裝置上的所連接的移動應用來接收更新并隨后將該更新傳送至常平架控制系統150。在又另一實施例中，當常平架100與飛行器一起使用時，更新可以在正操作飛行器的遠程控制上接收。遠程控制警告用戶更新可用并接著將該更新無線傳輸至飛行器，該飛行器進而將更新發送至常平架100。在其他實施例中，固件更新可以經由其他安裝平臺120或者經由其他有線或無線連接來接收。

在實施例中，常平架100由用于表面精加工的高度耐用(例如，以耐沖擊)且耐磨的材料構造。此外，常平架100可以由剛性足夠限制傳感器誤差的材料構造。此外，常平架可以基本上防水且防火。在一個實施例中，常平架100具有在近似地寬度為80mm至100mm、深度為70mm至90mm和高度為80mm至100mm的范圍中的尺寸。

示例照相機架構

圖4圖示出示例照相機架構的框圖。示例照相機架構405對應于用于照相機(例如120)的架構。在一個實施例中，照相機120能夠捕獲球面或基本上球面的內容。如本文使用的，球面內容可以包括具有球面或基本上球面的視場的靜止圖像或視頻。例如，在一個實施例中，照相機120捕獲了在水平平面中具有360°視場并且在豎直平面中具有180°視場的視頻。可選地，照相機120可以捕獲在水平方向上具有小于360°并且在豎直方向上具有小于180°(例如，在與完整球面內容相關聯的視場的10％內)的基本上球面的圖像或視頻。在其他實施例中，照相機120可以捕獲具有非球面廣角視場的圖像或視頻。

如下面更詳細描述的，照相機120可以包括傳感器440，以捕獲與諸如定時數據、運動數據、速率數據、加速度數據、海拔高度數據、GPS數據和類似物等的視頻數據相關聯的元數據。在一示例性實施例中，位置和/或時間中心元數據(地理位置、時間、速率等等)可以與所捕獲的內容一起被合并到媒體或圖像文件內，以便隨時間的推移跟蹤照相機120或正被記錄的主體的位置。該元數據可以由照相機120自身或由接近照相機120的另一裝置(例如，移動電話、飛行器200或者由主體佩戴的數據跟蹤器，諸如配備有跟蹤軟件或專用射頻跟蹤器的智能手表或健身跟蹤器)來捕獲。在一個實施例中，元數據可以在正捕獲球面內容的時候通過照相機120與內容流合并。在另一實施例中，可以(通過相同的捕獲裝置或不同的捕獲裝置)捕獲與視頻或圖像文件分開的元數據文件并且可以在后處理中將兩個分開的文件組合或以其他方式一起進行處理。需要注意的是，這些傳感器440可以是除了飛行器200的遙感子系統中的傳感器之外的傳感器。在照相機120與飛行器200集成為一體的實施例中，照相機不需要具有分離的單獨傳感器，而是可以依賴于與飛行器200或另一外部裝置集成為一體的傳感器。

在圖4中圖示出的實施例中，照相機120可以包括照相機核心410，其包括鏡頭412、圖像傳感器414和圖像處理器416。照相機120另外可以包括：系統控制器420(例如，微控制器或微處理器)，其控制照相機120的操作和功能性；和系統存儲器430，其配置成存儲可執行計算機指令，該可執行計算機指令在由系統控制器420和/或圖像處理器416執行時進行本文所描述的照相機功能性。在一些實施例中，照相機120可以包括多個照相機核心410，以捕獲在不同方向上的視場，這些視場接著可以被拼接到一起以形成銜接的圖像。例如，在球面照相機系統的實施例中，照相機120可以包括兩個照相機核心410，各核心具有半球面或超半球面鏡頭，各捕獲半球面或超半球面視場，這些視場在后處理中被拼接到一起以形成球面圖像。

鏡頭412可以是將進入鏡頭的光聚焦至捕獲圖像和/或視頻幀的圖像傳感器414的例如廣角鏡頭、半球面或超半球面鏡頭。圖像傳感器414可以捕獲具有例如720p、1080p、4k或更高的分辨率的高清晰度圖像。在一個實施例中，利用360°水平視場和180°豎直視場以5760像素×2880像素的分辨率捕獲到球面視頻。對于視頻來說，圖像傳感器414可以以例如30幀每秒、60幀每秒或更高的幀率來捕獲視頻。

圖像處理器416執行所捕獲的圖像或視頻的一個或多個圖像處理功能。例如，圖像處理器416可以執行拜耳變換、去馬賽克、噪聲降低、圖像銳化、圖像穩定化、滾動快門偽影減少、顏色空間轉換、壓縮或其他相機內處理功能。圖像處理器416可以被配置成執行圖像的實時拼接，例如，當從配置成捕獲圖像的兩個或更多照相機捕獲圖像時。這樣的示例配置可以包括具有圖像傳感器(例如每個基本上不同的視場(FOV))的活動照相機(其可以包括球面圖像捕獲照相機)，但是在圖像可以拼接到一起的地方可能會有一些重疊。經過處理的圖像和視頻可以被臨時或永久地存儲至系統存儲器430和/或存儲至可呈內部存儲或外部存儲卡的形式的非易失性存儲。

輸入/輸出(I/O)接口460可以傳輸和接收來自各種外部裝置的數據。例如，I/O接口460可以有助于通過I/O端口來接收或傳輸視頻或音頻信息。I/O端口或接口的示例包括USB端口、HDMI端口、以太網端口、音頻端口和類似物。此外，I/O接口460的實施例可以包括可容納無線連接的無線端口。無線端口的示例包括藍牙、無線USB、近場通信(NFC)、蜂窩(移動)通信協議、短范圍Wifi等等和類似物。I/O接口460還可以包括用以使照相機120與其他照相機或者與諸如遠程控制、第二照相機、智能電話、客戶端裝置或視頻服務器等的其他外部裝置同步的接口。

控制/顯示子系統470包括與照相機120的操作相關聯的各種控制和顯示組成部件，包括例如LED燈、顯示器、按鈕、麥克風、揚聲器和類似物。音頻子系統450包括例如一個或多個麥克風和一個或多個音頻處理器以捕獲和處理與視頻捕獲相關聯的音頻數據。在一個實施例中，音頻子系統450包括具有布置成獲得定向音頻信號的兩個或更多麥克風的麥克風陣列。

傳感器440可以與視頻捕獲同時地或分開地捕獲各種元數據。例如，傳感器440可以基于全球定位系統(GPS)傳感器和/或海拔高度計來捕獲蓋有時間戳的位置信息。其他傳感器440可以用來檢測和捕獲照相機120的定向，包括例如定向傳感器、加速度計、陀螺儀或磁力計。從各種傳感器440捕獲的傳感器數據可以進行處理以生成其他類型的元數據。例如，來自加速度計的傳感器數據可以用來生成運動元數據，包括代表著照相機120的運動的速度和/或加速度矢量。此外，來自飛行器200和/或常平架100的傳感器數據可以用來生成描繪照相機120的定向的定向元數據。來自GPS傳感器的傳感器數據可以提供識別出照相機120的位置的GPS坐標，并且海拔高度計可以測量照相機120的海拔高度。

在一個示例實施例中，傳感器440可以被剛性地聯接至照相機120使得由照相機120經歷的任何運動、定向或在位置上的改變也由傳感器440經歷。傳感器440此外可以使代表著數據何時由各傳感器捕獲的一個或多個時間戳相關聯。在一個實施例中，傳感器440在照相機120開始記錄視頻時自動地開始收集傳感器元數據。

在實施例中，照相機120可以由安裝座平臺110控制，或者遠程地控制，例如，通過遠程控制器，通過與照相機120無線通信(直接或通過安裝座平臺110)的其他裝置。例如，照相機120可以被連接至飛行器200，并且照相機120的控制功能可以在飛行之前、期間或之后(例如，著陸時)由飛行器200或者由遠程裝置(其與照相機120或飛行器200無線通信)操縱。例如，在飛行期間照相機120可以被配置成從以60幀每秒變換至以30幀每秒(fps)拍攝圖像。飛行器200可以沿坡道向下跟隨滑雪者并且通過照相機120以30fps起動捕獲圖像。隨著滑雪者加速、例如為了跳躍，照相機120自動地變換至以60fps捕獲圖像。如果滑雪者在遠距離、例如20米處，則照相機120可以以30fps捕獲圖像，但是隨著飛行器200拉近、例如在5米內，照相機120可以自動地變換至以60fps捕獲圖像。

照相機120可以被部分地被可拆卸照相機框架130包圍或安裝至可拆卸照相機框架130，諸如圖5中描繪的可拆卸照相機框架500。可拆卸照相機框架500可以被構造成將照相機120物理地聯接至可拆卸照相機框架500并且還將可拆卸照相機框架500物理地聯接至常平架100，該常平架進而被聯接至諸如飛行器200、手持握柄或轉動安裝座等的安裝座平臺110。在實施例中，照相機120可以在沒有使用工具的情況下容易地插入可拆卸照相機框架500和從其上去除。

可拆卸照相機框架500還可以包括用以有助于在照相機110與安裝座平臺110之間經由常平架100通信的接口。例如，可拆卸照相機框架500包括可以與相應的照相機(未示出)聯接的微型USB連接器510和HDMI連接器520。USB連接器510，其可以向照相機120提供功率并且可以允許安裝座平臺110(例如，飛行器200)將可執行指令發送至照相機120，諸如用以改變照相機模式(例如，視頻、單個照片、一連串照片、延時照片等等)、視頻的幀率或者觸發快門以拍攝圖片或開始/停止記錄視頻的命令。此外，可以發送命令以在捕獲期間在視頻中插入高亮標簽。USB連接器510還可以給照相機120充電或提供功率并且遠程地控制照相機120的通電/斷電狀態。另外，來自安裝座平臺110的元數據(例如，來自飛行器的飛行元數據)可以經由USB連接器510或可拆卸照相機框架500上的其他連接器發送至照相機110，以使得元數據能夠與所捕獲的視頻存儲到一起。

所描繪的HDMI連接器520可以允許照相機120將所捕獲的視頻、音頻和圖像傳輸至安裝座平臺110。可拆卸照相機框架500可以包括任何一組連接器并利用任何通信協議將數據傳輸至安裝座平臺110或從安裝座平臺110傳輸數據。可拆卸照相機框架500可以包括連接至常平架100的一組連接器(未示出)，使得常平架100可以起用于在安裝座平臺110與照相機120之間傳輸數據或功率的總線的作用，反之亦然。可拆卸照相機框架500可以包括用于將照相機鎖定到可拆卸照相機框架500內的閂鎖530。拆開閂鎖530可以允許照相機被從可拆卸照相機框架500上去除或安裝到其中。鎖定閂鎖530可以將照相機剛性地聯接至可拆卸照相機框架500。

可拆卸照相機框架500可以被構造成使得它不阻礙照相機120的后顯示器的用戶視域。因此，例如，在一個實施例中，可拆卸照相機框架500可以被構造成以不遮擋照相機120的顯示器的方式繞著照相機的周邊緊固。

在實施例中，可拆卸照相機框架500可以由用于表面精加工的高度耐用耐磨的材料構造。

手持握柄

圖6圖示出可以可去除地與常平架100聯接的安裝座平臺110的示例實施例。在該示例中，安裝座平臺110可以是與常平架100電和機械聯接的手持握柄600。手持握柄600包括可由用戶用來控制照相機120和/或常平架100的多個按鈕605、610、615、620、625。手持握柄600包包括電池，從該電池可以向常平架100提供功率，并且除了操作手持握柄600自身上的電功能以外還可以用于為照相機120、常平架100或兩者供電和/或充電。例如，當打開所有組成部件并且手持握柄600被連接至功率供給時，握柄600可以提供傳遞功率以操作常平架100和照相機120(經由常平架100)。在一個實施例中，即使照相機電池被耗盡或即使沒有插入照相機電池，功率也可以足以操作照相機120。當組成部件關著時，所連接的功率供給經由通過常平架100的功率路徑給手持握柄600中的電池和照相機120的電池兩者充電。在一個實施例中，可以首先給照相機120充電直到它達到閾值充電水平，并且其次可以給手持握柄充電。在一個實施例中，電池包括可以至少至少數個小時(例如，至少2小時至4小時)的低放電電池。在不同的實施例中，電池可以是可去除的或者與握柄600集成為一體。

在一個實施例中，當手持握柄600不再具有充足的功率供給至照相機120和常平架100兩者時，手持握柄600可以發送控制信號至照相機120以控制照相機120保存它已記錄的東西并接著關掉照相機120、常平架100和手持握柄600。

手持握柄600可以經由由常平架100所提供的連接被通信聯接至照相機120。照相機120可以將所捕獲的視頻內容和圖像提供至手持握柄600。在一個實施例中，手持握柄可以將所提供的視頻內容和圖像存儲在諸如閃存存儲等的存儲介質中，該存儲介質可以被可去除地聯接至手持握柄600(例如，安全數字存儲卡(SD卡)或微型SD卡)或者被集成到手持握柄600自身內。在替代實施例中，手持握柄600具有可用于連接至諸如個人計算機等的另一裝置的端口。該端口可以允許所連接的裝置從照相機120請求和接收視頻內容和圖像。因此，所連接的裝置將經由行進穿過可拆卸照相機框架130、常平架100和手持握柄600的連接從照相機120接收內容。在一些實施例中，手持握柄600上的端口提供USB連接。USB連接或其他端口可以用于向手持握柄600的電池供給功率或者向常平架100或照相機120傳遞功率。手持握柄還可以將可執行指令傳輸至照相機120。這些指令可以采取響應于用戶按下手持握柄600上的按鈕而被發送至照相機120的命令的形式。

在一些實施例中，手持握柄包括多個按鈕605、610、615、620、625。指令可以響應于按下按鈕而從手持握柄600發送至照相機120。在實施例中，按鈕605、610、615、620、625中的至少一個可從手持握柄600的正面和背面兩側訪問，使得用戶可以在不記錄時使用按鈕605、610、615、620、625來改變照相機參數。在一個實施例中，第一按鈕605拍攝一個圖片或一連串的圖片。第一按鈕605也可以開始記錄視頻或者如果它當前正在記錄的話終止視頻的記錄。在一些實施例中，照相機120可以處于拍攝一個圖片或一連串圖片的圖片模式，或者處于記錄視頻的視頻模式。按下第一按鈕605的結果可以通過照相機120是處于視頻模式還是照相機模式來確定。第二按鈕610可以使照相機120的模式在視頻模式與圖片模式之間切換。第三按鈕615可以切換手持握柄600、照相機120和常平架100的功率(例如，在單次按下時給所有裝置同時通電)。在一些實施例中，常平架100可以檢測照相機120是否被附接至其上，并且將在按下功率按鈕615之后不打開除非照相機120附接至其上。第四按鈕620可以改變照相機120的模式使得它響應于按下第一按鈕605拍攝一連串的圖片而不是單個圖片。第五按鈕625可以改變照相機120記錄視頻時的幀率。在一些實施例中，手持握柄上的按鈕還可以改變記錄圖片或視頻時的分辨率或壓縮率。手持握柄還可以包括可指示出照相機正操作所處的模式的發光二極管(LED)或其他視覺指示器。例如，可以打開第一顏色的LED以便指示出照相機120處于圖片模式并且可以打開第二顏色的LED以指示出照相機120處于視頻模式。另外，LED可以指示出功率狀態、充電狀態、當電池耗盡時、誤差狀態(例如，建議校準)等等。在一個實施例中，握柄600上的狀態指示器根據與下面進一步詳細描述的遠程控制裝置上的樣式相同的樣式來操作，以當使照相機120和常平架100在不同的安裝座平臺110之間切換時為用戶提供操作的容易性。另外，操作手持握柄600上的按鈕605、610、615、620、625可以引起照相機120上的顯示器改變(例如，在后顯示器屏幕上)以便通知用戶改變照相機設置。此外，手持握柄600可以發送信息至照相機上的顯示器，諸如例如指示出常平架100應該重新校準的誤差狀態。在一個實施例中，常平架100可以首先嘗試自重新校準并且如果自校準失敗則僅警告用戶。

在一個實施例中，手持握柄600具有僅兩個按鈕：第一按鈕605，其大體作為快門按鈕操作；和第二按鈕610，其提供若干不同的功能，包括例如通電/斷電、模式改變、插入元數據標簽和提供重置。例如，在特定的配置中，當握柄600關著時短按(例如，小于5秒)第二按鈕610同時地打開握柄600、常平架100和照相機120。可選地，當握柄初始關著時長按(例如，大于5秒)第二按鈕610以校準模式(例如，重置)打開握柄600、常平架100和照相機120。當握柄600開著但未記錄視頻時，第二按鈕610的短按可以操作以在照相機120的操作模式(例如，單個照片、一連串照片、延時照片、視頻等等)之間改變，而長按同時將握柄600、照相機120和常平架100斷電。此外，在照相機120正記錄視頻的時候按下第二按鈕610可以指令照相機120在所記錄的視頻中插入元數據標簽，其中元數據標簽可以指定按下第二按鈕610時的時間。該特征使得用戶能夠容易地使所捕獲的視頻中的時刻高亮并且稍后識別出被高亮的時刻用于重放和/或編輯。

在兩個按鈕的實施例中，第一按鈕605可以大體作為快門按鈕操作。例如，當握柄600、常平架100和照相機120被打開時，第一按鈕605的短按可以引起照相機120取決于當前照相機/視頻模式開始或停止記錄視頻或拍攝相片。此外，當握柄600、常平架100和照相機120被打開時第一按鈕605的長按可以在如下面所討論的常平架模式之間循環。另外，在一個實施例中，當握柄600、常平架100和照相機是關著時第一按鈕605的長按可以引起握柄600、常平架100和照相機120打開并且利用單次按下自動地開始捕獲視頻或拍攝相片。

另外，手持握柄600上或照相機120上的按鈕可以用來配置常平架100的其他方面，諸如例如穩定化模式(下面進一步討論)、俯仰速度、俯仰位置、偏航速度、偏航位置、更新幀IMU數據、狀態信息或固件升級。

在一些實施例中，手持握柄600可以包括音頻輸出裝置(諸如電聲換能器等)，響應于按下按鈕而播放聲音。由音頻輸出裝置播放的聲音可以取決于照相機的模式而變化。通過示例的方式，當啟動視頻記錄時播放的聲音與當拍攝圖片時播放的聲音相比是不同的。如本領域技術人員已知的，可以將具有附加功能的附加按鈕添加至手持握柄600并且可以省略上述按鈕中的一些或所有。

在一些實施例中，各馬達所對應的照相機120的轉動角度可以取決于常平架100被附接所至的安裝座平臺110而變化。在圖6中示出的實施例中，第一馬達301控制照相機120的偏航、第二馬達302(圖6中未示出)控制照相機120的翻滾并且第三馬達303控制照相機120的俯仰。該配置與描繪了分別控制翻滾、偏航和俯仰的馬達的圖3A和圖3B中的配置不同。在一些實施例中，相同的常平架100可以響應于其安裝所至的安裝座平臺110而以兩種配置操作。例如，當連接至手持握柄600時，常平架的馬達可以分別作為偏航、翻滾和俯仰馬達操作，并且當連接至飛行器200時，常平架的馬達可以作為翻滾、偏航和俯仰馬達操作。

在一些實施例中，對于各轉動軸線的照相機的轉動可以是固定的或不固定的。當照相機的轉動在軸線上是固定時，常平架100將操作以確保照相機將在該軸線上相對于基準(例如，地平線或用戶限定的航向)維持該相同的定向(或近似這樣)，而不管手持握柄的移動。相反，當照相機120的轉動在軸線上是不固定的時，那么該軸線上的照相機的轉動可以在手持握柄600被轉動時改變。例如，如果照相機120的偏航是不固定的，那么手持握柄600的偏航改變φ度可以對應于以φ或–φ度改變照相機120的偏航。如果照相機的軸線中的所有三個都是不固定的，那么常平架100的馬達301、302、303將在手持握柄600改變定向時保持固定(即，它們不會轉向)。常平架控制系統150可以具有分別指示出照相機120的偏航應該保持固定或不固定的固定偏航模式和不固定偏航模式。類似地，常平架控制系統150可以具有對于翻滾和俯仰的固定和不固定模式。用戶可以對于某一軸線將模式設置成不固定的，并且沿著該軸線將照相機120重新定向成期望的角度，接著對于該軸線將模式設置成固定的，如此照相機120將保持在該角度。這將允許用戶容易地設置照相機相對于地面的優選角度。常平架控制系統150可以在處于不固定模式的情況下仍然使沿著軸線的轉動穩定。在一個實施例中，第二按鈕610使偏航模式在固定和不固定之間切換，第三按鈕615使俯仰模式在固定與不固定之間切換，并且第四按鈕620使翻滾模式在固定與不固定之間切換。常平架100的軸線也可以在連接至飛行器200時處于固定模式或不固定模式。

在一個實施例中，啟用三個可選擇的穩定化模式。在第一穩定化模式(例如，偏航“跟隨”模式)中，偏航是不固定的并且俯仰和翻滾相對于地平線視線是固定的。在該實施例中，偏航將在相對于安裝座裝置的相同方向上大致是固定的，使得照相機隨著用戶使手持握柄600轉動而轉動，因此使得照相機110能夠在俯仰和翻滾將相對于水平平面(例如，地面或地平線視線)保持固定的狀態下捕獲到橫跨場景的水平平移。在一個實施例中，取代偏航完全不固定，可以通過常平架100施加小的抵消力來阻尼轉動以便使平移運動平滑。在一個實施例中，該第一穩定化模式可以是默認模式。

在第二穩定化模式(例如，跟蹤“被鎖定”模式)中，翻滾可以相對于地平線視線是固定的(即，穩定的)，俯仰被固定(即，穩定的)處于用戶限定角度，當激活該模式時設置在用戶限定的俯仰，并且偏航可以被固定(即，穩定)在當激活該模式時設置的用戶限定航向。該模式可以使得用戶能夠將照相機鎖定到特定的用戶限定位置，同時維持與地面的照相機翻滾水平。

在第三穩定化模式中(例如，偏航和俯仰跟隨模式)，翻滾可以相對于地平線視線是固定的(即，穩定的)，俯仰是不固定的但可以任選地被阻尼以平滑地跟隨手持握柄600的豎直定向，并且偏航可以是不固定的但可以任選地被阻尼以平滑地跟隨手持握柄600的水平定向。該模式因此可以使得用戶能夠穩定與地面的照相機翻滾水平，但允許用戶利用照相機120跟隨移動的對象。

在實施例中，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構造。

示例飛行器系統

圖7圖示出被附接至遠程受控飛行器200的常平架100，遠程受控飛行器200經由無線網絡725與遠程控制器720通信。遠程受控飛行器200在該示例中被示出為具有殼體230和臂組件的臂235。另外，該示例實施例示出了與臂組件的各臂130的端部聯接的推力馬達240。各推力馬達240可以被聯接至螺旋槳710。推力馬達240可以在馬達操作時使螺旋槳710旋轉。常平架100將照相機120機械地連接至遠程受控飛行器200并且還可以在照相機120與遠程受控飛行器200之間提供電通信路徑。

飛行器200可以通過無線網絡725與遠程控制器720通信。遠程控制器725可以是專用遠程控制器或者可以是被配置成與飛行器200無線通信并控制飛行器200的諸如膝上型電腦、智能電話或平板電腦等的另一運算裝置。在一個實施例中，無線網絡725可以是長范圍WiFi系統。它還可以包括或者是另一無線通信系統，例如，基于長期演進(LTE)、3G、4G或5G移動通信標準的無線通信系統。代替單個無線網絡725，單向RC信道可以用于從遠程控制器720到飛行器200的控制的通信，并且分離的單向信道可以用于從飛行器200至遠程控制器720(或者到視頻接收器，其中可能期望直接視頻連接時)的視頻下行鏈路。

遠程控制器720在該示例中包括第一控制面板750和第二控制面板755、點火按鈕760、返回按鈕765和顯示器770。第一控制面板(例如750)可以用來控制飛行器200的“上-下”方向(例如，升起和著陸)。第二控制面板(例如755)可以用來控制飛行器200的“正向-反向”方向。各控制面板750、755可以在結構上被配置為搖桿控制器和/或觸摸板控制器。點火按鈕760可以用來起動轉動組件(例如，起動螺旋槳710)。返回按鈕765可以用來覆蓋遠程控制器720的控制并將指令傳輸至飛行器200以返回至預定位置，如本文進一步描述的。點火按鈕760和返回按鈕765可以是機械和/或固態壓敏按鈕。另外，各按鈕可以用一個或多個發光二極管(LED)點亮以提供附加細節。例如，LED可以從一個視覺狀態變換至另一個以關于點火按鈕760指示出飛行器200是準備好飛行(例如，亮綠光)還是沒有準備好(例如，亮紅光)或者飛行器200現在是處于在返回路徑上的覆蓋模式(例如，亮黃光)還是不是(例如，亮紅光)。遠程控制器720可以包括其他專用硬件按鈕和開關并且這些按鈕和開關可以是固態按鈕和開關。遠程控制器720還可以包括控制常平架100的硬件按鈕或其他控制。遠程控制可以允許其用戶改變照相機120的優選定向。在一些實施例中，照相機120的優選定向可以相對于飛行器200的角度來設置。在另一實施例中，照相機120的優選定向可以相對于地面來設置。

遠程控制器720還包括提供視覺顯示的屏幕(或顯示器)770。屏幕770可以是觸敏屏幕。屏幕770還可以是例如液晶顯示器(LCD)、LED顯示器、有機LED(OLED)顯示器或等離子體屏幕。屏幕770可以允許與遠程控制器720相關的信息的顯示，諸如用于配置遠程控制器720或遠程配置飛行器200的菜單。屏幕770還可以顯示從與飛行器200聯接的照相機120捕獲的圖像或視頻，其中圖像和視頻經由無線網絡725來傳輸。顯示在屏幕770上的視頻內容可以是視頻的實況饋送或者是由照相機120捕獲的視頻的一部分。例如，顯示在屏幕770上的視頻內容在正由照相機120捕獲的短時間(優選幾分之一秒)內被呈現。在一些實施例中，視覺顯示的布局基于被連接至常平架100的照相機120來調整。例如，如果照相機120不能提供所捕獲的視頻的實況饋送，則可以調整視覺顯示布局以省略用于實況照相機饋送的顯示的面板，而否則將顯示實況饋送。

視頻可以用諸如來自飛行器200的遙感子系統的遙感數據等的來自飛行器200的其他數據覆蓋和/或擴大。遙感子系統可以包括諸如陀螺儀、加速度計、羅盤、全球定位系統(GPS)和/或氣壓傳感器等的導航組成部件。在一個示例實施例中，飛行器200可以將遙感數據與被實時傳輸回到遠程控制器720的視頻合并。接收到的遙感數據可以從視頻數據流中提取出來并合并到預定模板中用于與視頻一起顯示在遠程控制器720的屏幕170上。遙感數據還可以與來自飛行器200的視頻分開地傳輸至遠程控制器720。諸如時間和/或位置信息等的同步方法可以用于使遙感數據與在遠程控制器720處視頻同步。該示例配置允許遠程控制器720的用戶、例如操作者看見飛行器200正在飛行的地方連同與飛行中在該點處的飛行器200相關聯的相應遙感數據。此外，如果用戶對實時顯示的遙感數據不感興趣，則仍然可以接收數據并且稍后應用于利用施加至視頻的模板回放。

另外，誤差條件或其他飛行狀態信息可以從飛行器200傳送至遠程控制器720用于顯示。

預定模板可以與“量規”(gauge)相對應，提供速率、海拔高度和圖表的視覺代表，例如作為速率表、海拔高度圖表和地形地圖。可作為量規出現在遠程控制器720的屏幕170上的填充的模板(populated template)可以例如經由社交媒體共享，并且或者被保存用于稍后的檢索和使用。例如，用戶可以通過選擇用于導出的量規(或一組量規)與另一用戶共享量規。導出可以通過點擊適當的導出按鈕或者拖放量規(包括多個)來啟動。將在期望的位置處創建具有預定擴展名的文件。選擇并待利用量規的運行時版本結構化的量規可以通過可讀取文件擴展名的軟件將量規回放。

在一個實施例中，當常平架100被連接至飛行器200時，它自動地被配置成以第四模式操作，在該模式中翻滾被穩定在地平線視線，俯仰被穩定在使用遠程控制器720設置的用戶限定的角度，并且偏航是不固定的(但是可以任選地被阻尼以使轉動平滑)以使得能夠跟隨飛行器200的定向。在另一實施例中，偏航也是穩定的模式可以是可用的。在該實施例中，常平架100可以從飛行器200接收飛行控制器信息，以使其能夠前攝地穩定防止飛行器200的即將到來的偏航移動。在另一實施例中，常平架100自身可以確定飛行器200的運動以使其能夠穩定。

阻尼連接

圖8A和圖8B示出阻尼連接的示例，可以是常平架100與諸如飛行器200等的安裝座平臺110之間的連接。阻尼連接可以包括浮動連接基部800、鎖定筒狀殼810、多個彈性柱820(例如，四個彈性柱820)、連接殼體830、多個錐形鎖定塊840(例如，四個錐形鎖定塊840)、具有四個狹槽855的固定安裝座底板850、和固定安裝天花板860。固定安裝座底板850和固定安裝座天花板860可以剛性地附接至安裝座平臺110使得在固定安裝座底板850的頂表面與固定安裝座天花板860的底表面之間存在間隙。此外固定安裝座底板850可以包括鄰近于浮動連接基部800的側表面。鎖定筒狀殼810可以附接至連接殼體830，并且可以能夠被轉動，這可以用于將常平架100的附接部分350鎖定到連接殼體830內。連接殼體830可以附接(例如，剛性地)至浮動連接基部800。浮動連接基部800可以通過四個彈性柱820附接至固定安裝座天花板860。例如，彈性柱820可以從固定安裝座天花板860的底表面突出，并且可以機械地聯接至浮動連接基部800的頂表面使得浮動連接基部800懸掛在固定安裝座天花板860的下面并鄰近于固定安裝座底板850。浮動連接基部800可以具有從其上朝向固定安裝座底板850突出來的多個錐形鎖定塊840。例如，錐形鎖定塊840可以在基本上垂直于多個彈性柱820的方向上從浮動連接基部800突出。在該實施例中，錐形鎖定塊840中的每一個具有裝配到內的相應的狹槽855。相應的狹槽855可以被開孔到固定安裝座底板850內以形成與鎖定塊840互補的腔。錐形鎖定塊840可以是錐形的使得附接至浮動連接基部800的第一端部具有比突出到鎖定狹槽855內或與其鄰近的第二端部大的直徑。

與剛性機械連接相比，阻尼連接可以幫助使常平架100中的高頻振動消散并且在某種程度上防止常平架100(例如當飛行器200操作時)振動。阻尼可以操作以既使得照相機120能夠捕獲更穩定的視頻而且還避免來自照相機120、常平架100或安裝平臺110的振動的聽得見的偽音。圖8A和圖8B中描繪的阻尼連接是常平架100與飛行器200之間的機械連接，但是類似的結構可以用于將常平架100連接至諸如地面車輛、水下車輛或手持握柄等的其他安裝座平臺。圖8A示出阻尼連接的豎直透視(向下看)，其中固定安裝座天花板860已被去除。圖8B示出阻尼連接的水平視圖。圖8A和圖8B兩者都出于說明的目的被簡化，并因此為了便于討論示出了阻尼連接的組成部件的形狀、相對尺寸和相對位置。

阻尼連接可以包括浮動連接基部800，其可以被機械地聯接至四個彈性柱820。彈性柱820可以將浮動連接基部800機械地連接至固定安裝座天花板860。除四個彈性柱820之外，浮動連接基部800在一個實施例中未剛性地連接至飛行器200的其他組成部件，這允許其小范圍的運動。浮動連接基部800可以被剛性地機械連接至連接殼體830。當常平架100被鎖定到連接殼體830內時，連接殼體830可以包括常平架100的安裝座連接器304。將常平架100與飛行器200電連接的電連接器可以被包圍在連接殼體830中。

鎖定筒狀殼810可以被機械地連接至連接殼體830。鎖定筒狀殼810可以沿著其軸線轉動。用戶可以將常平架100的端部插入連接殼體830內并使鎖定筒狀殼810轉向(例如，至第一位置)以便將常平架100鎖定至連接殼體830。當常平架100和連接殼體830被如此鎖定到一起時，常平架、連接殼體830和浮動連接基部800全部被剛性連接到一起。用戶可以通過在相反方向上扭轉鎖定筒狀殼810(例如，至第二位置)而將常平架100從連接殼體830上解除鎖定，這將允許用戶將常平架100從連接殼體830上去除。

當由用戶將接觸力施加在常平架100上以便將安裝座連接器304插入連接殼體830內時，浮動連接殼體800將被向后推動(例如，在圖8A和圖8B中，力將指向左側)。這可以引起彈性柱820的歸因于剪切應力的變形，并且錐形鎖定塊840可以被迫進入固定安裝座底板850上的相應狹槽855內。例如，當在朝向固定安裝座底板850的方向上將凈接觸力施加至浮動連接基部800時，彈性柱820的被附接至浮動連接基部800的第一端部可以相對于彈性柱的被附接至固定安裝天花板860的第二端部位移。彈性柱820可以被機械地聯接至浮動連接基部800和固定安裝座天花板860，并且在不存在剪切力的情況下，可以將浮動連接基部800相對于固定安裝座天花板860(其被剛性地機械聯接至飛行器200的底盤)保持在平衡位置。固定安裝座底板820也可以被剛性地機械聯接至飛行器200的底盤。在一些實施例中，固定安裝座底板820和固定安裝座天花板860是聯體。

在一個實施例中，在平衡下(例如，當用戶沒有在常平架100上施加接觸力時)，錐形鎖定塊840通過彈性柱820上的剪切力被保持在不與相應狹槽855齊平的位置。換言之，在鎖定塊840的端部與多個狹槽855的相應端部之間存在間隙。錐形鎖定塊840與它們的相應狹槽855之間的間隙可以是小的(例如，2毫米至5毫米)。在一些實施例中，在平衡下，錐形鎖定塊840停靠在相應狹槽855的外側。當力將錐形鎖定塊840推到固定安裝座底板850上的狹槽855內時，浮動連接基部830可以被鎖定到位，這可以使得用戶更容易使鎖定筒狀殼810轉向。例如，當在朝向固定安裝座底板850的方向上對浮動連接基部830的方向施加凈接觸力時，鎖定塊840的端部可以與鎖定槽855的相應端部齊平。一旦用戶不再推動常平架100，彈性柱820上的恢復剪切力會使浮動連接基部830移動回到其平衡位置。在該平衡位置中，浮動連接基部830具有一些移動自由度，這可以具有阻尼常平架100或飛行器200振蕩的結果。因此，當連接至飛行器200時，常平架110可以在正常操作期間“浮動”(即，沒有被剛性地聯接至飛行器200)。

轉動平臺

圖9圖示出被聯接至轉動平臺900的常平架100的示例實施例。轉動平臺900可以包括基部910和轉動常平架安裝座920。常平架100的安裝座連接器310可以聯接至轉動常平架安裝座920的互補的聯接端部。基部910可以包括使聯接至轉動常平架安裝座920的軸轉動的馬達。該馬達的操作可以由轉動平臺900中的邏輯控制來控制。基部910中的馬達可以用于使常平架100和照相機120轉動，因此有助于照相機120的平移或對象的跟蹤。圖9中的照相機120被以向上大約45°的俯仰描繪。

在實施例中，轉動常平架安裝座920相對于基部910轉動，基部910進而使常平架100和照相機120轉動。在該示例配置中，當基部910相對于地面水平時，轉動常平架安裝座920的轉動調整照相機120的偏航。如果常平架100的第一馬達301不能連續轉動(例如，第一馬達301被限于某一范圍的角度)，則轉動平臺900可以用于使照相機120連續地轉動，而否則是不可能的。

在一些實施例中，使轉動常平架安裝座920轉動的馬達和常平架100的第一馬達301具有相同的轉動軸線。常平架控制系統150可以結合地利用第一馬達301和被連接至轉動常平架安裝座920的馬達兩者。被連接至轉動常平架安裝座920的馬達可以能夠具有相對高的扭矩和速率，但是與第一馬達301相比不太精確。被連接至轉動常平架安裝座920的馬達可以用來提供大的轉動速度和加速度，而第一馬達301執行用于使照相機120的平移消除的比較小的轉動。

基部910還可以包括電池，利用該電池向常平架100和照相機120提供功率。基部910還可以連接至外部功率供給。在一些實施例中，基部包括接口以接收用以執行利用照相機120的動作的指令或指定照相機120要跟蹤的對象的指令。接口可以是用于接收來自用戶的輸入的諸如按鈕、開關或觸摸屏幕等的物理接口。接口可以是允許轉動平臺900從外部裝置接收指令的通信接口。該外部裝置可以例如是專用遠程控制器或通用用戶裝置。通信接口可以是諸如利用協議的以太網、USB或HDMI等的有線通信接口，或者諸如WiFi或藍牙等的無線通信接口。通信接口可以用來接收指令并將由照相機120捕獲的圖像和視頻傳輸至外部裝置。在一些實施例中，基部910還包括用于使轉動平臺900直立且穩定的配重。在一些示例中，基部910可以被直接連接至地板或墻壁。

轉動平臺900的基部910可以包括安裝座平臺控制邏輯單元113。安裝座平臺控制邏輯單元113可以實施算法，其中轉動常平架安裝座920用于平移轉動并且常平架301、302、303的馬達用于精確移動。例如，如果照相機120正在跟蹤快速移動的對象，那么，為了跟蹤對象，照相機120的偏航可能需要被快速地轉動。由安裝座平臺控制邏輯單元113實施的控制算法可以利用常平架安裝座920做到在偏航方面的“寬的”跟蹤并且利用常平架100的第一馬達301做到“精確”跟蹤。以該方式，轉動平臺900中的大功率的不精確的馬達和常平架100中的準確的低扭矩第一馬達301可以結合地使用以產生快速(這是高加速度的潛在性)但是仍然能夠精確地跟蹤對象的偏航轉動。

在一些示例中，安裝座平臺控制邏輯113控制照相機120、基部910中的馬達和/或常平架100使照相機120平移以拍攝全景照片。捕獲全景照片可以包括利用照相機120以不同定向捕獲多個圖像，和利用圖像處理軟件將圖像拼接到一起以生成單個復合全景照片。在一些實施例中，全景照片包括360°照片。在一些實施例中，安裝座平臺控制邏輯113控制照相機120、基部910中的馬達和/或常平架100使照相機緩慢地平移以便生成延時視頻。延時視頻的幀率可以基于由照相機120跟蹤的對象的移動速率。幀率可以被確定為使得被跟蹤的對象看起來在視頻中平滑地移動。例如，可以捕獲到遠離照相機120的遠足者的延時視頻。安裝座平臺控制邏輯113可以控制照相機120的平移和圖像捕獲以捕獲到遠足者平滑地移動而不用捕獲過量的幀的延時視頻。延時可以在有或沒有使照相機120平移的情況下捕獲。

在一個實施例中，轉動平臺900的安裝座平臺控制邏輯113可以與遠程運算裝置通信并由其控制。例如，在移動裝置上執行的應用或與飛行器200一起使用的遠程控制器可以用來控制轉動平臺900的控制操作。此外，在一個實施例中，轉動平臺的操作可以經由所附接的照相機120來控制。例如，轉動平臺900可以在當照相機120被配置成以全景模式操作并啟動所捕獲的圖像或視頻時自動地開始轉動。照相機120可以自身由諸如移動運算裝置或遠程控制等的另一遠程控制裝置來控制，并且照相機經由通過常平架100的連接將相關指令中繼給轉動平臺900以控制其操作。

在另一實施例中，轉動平臺900可以控制照相機120的一個或多個功能。例如，轉動平臺900可以引起照相機120在當轉動平臺900開始轉動或當它達到在其轉動路徑上某些角度時開始記錄或拍攝圖片。此外，轉動平臺900可以引起照相機120將自身以適于利用轉動平臺操作的特定的模式(例如，全景模式)來配置。在一個實施例中，從轉動平臺900到照相機120的控制信號可以通過常平架100經由有線接口發送。在另一實施例中，轉動平臺900可以與照相機120無線通信。在又另一實施例中，轉動平臺900可以與執行應用的移動運算裝置通信，該應用進而控制照相機120的操作。

圖10A、圖10B、圖10C和圖10D是圖示出用于控制轉動平臺900的基部910中的馬達和常平架100中的一個或多個馬達以控制被聯接至常平架100的照相機120的定向以追蹤對象的示例方法的框圖。圖10A、圖10B、圖10C和圖10D中圖示出的控制方法可以通過常平架控制系統150和常平架100與轉動平臺900中的馬達的組合來實施。照相機120的定向被沿著特定軸線控制。圖10A、圖10B、圖10C和圖10D中示出的方法可以通過圖9中示出的轉動平臺900和常平架100來實施以控制照相機120的偏航。例如，在實施例中，控制方法包括檢測待跟蹤的對象相對于照相機的定向的位置、確定適于跟蹤對象的照相機的期望運動和/或位置(例如，運動狀態)和照相機的當前運動和/或位置。接著取決于當前和期望的運動和/或位置來控制轉動平臺的馬達、常平架兩者，以減小當前運動和/或位置與期望的運動和/或位置之間的差異。在本文中，關于常平架100的第一馬達301來討論控制方法。然而，可以關于其他常平架馬達來采用控制方法，其中在與常平架100的馬達配置不同的馬達配置被安裝在轉動平臺900上的實施例中。

圖10A、圖10B和圖10C及圖10D中圖示出的控制方法參考了轉動平臺900的馬達的角速度ω_RP、常平架100的第一馬達301的角速度ω_G和照相機120的角速度ω。馬達的角速度表示馬達的軸相對于馬達的其余部分的角速度。照相機120的角速度ω表示僅偏航分量角速度。因此，應該很明顯的是ω_RP+ω_G＝ω。任一個馬達的角速度(ω_RP或ω_G)都可以通過例如被聯接至馬達的軸的旋轉編碼器或者通過利用陀螺儀或加速度計檢測角速度來檢測。常平架控制系統101也可以通過調制被傳遞至相應馬達的功率或者通過改變控制相應馬達的PID的設定點來改變ω_RP或ω_G。照相機120的角速度ω可以通過照相機中的定向傳感器、加速度計、陀螺儀或磁力計或者常平架100中的IMU來檢測。替代地，照相機120的角速度ω可以通過常平架100上的傳感器單元101來檢測。不是直接檢測集合{ω_RP,ω_G,ω}中的每一個值，如果兩個值已檢測到，則另外一個值可以使用關系式ω_RP+ω_G＝ω間接地檢測出(例如，如果檢測到了ω_G和ω，則可以將ω_RP計算為ω_RP＝ω–ω_G)。所描述的過程中的每一個可以被周期性地或者當檢測到運動上的改變時重復，以便連續地控制照相機120的運動以跟蹤對象。

圖10A是圖示出用于允許照相機120跟蹤移動對象的控制方法的框圖。在圖示出的示例方法中，控制方法1000的第一步驟是檢測1001被跟蹤的對象的位置。本文中將進一步討論被跟蹤的對象的類型和適于跟蹤所述對象的算法。被跟蹤的對象的位置可以是目標對象角位置θ_TO，其中目標對象角位置是照相機120與被跟蹤的對象之間的位移方向的角度。檢測并定位被跟蹤對象以估計被跟蹤對象的位置θ_TO可以使用例如應用于由照相機120捕獲的圖像的對象辨識算法、一個或多個GPS接收器、定向麥克風系統或其某種組合。

在圖示出的示例方法中，常平架控制系統150計算1002對于照相機120的目標角速度ω_t。目標角速度ω_t可以是基于照相機120的定向、照相機120與被跟蹤對象之間的位移方向、照相機120的目前的角速度、和被跟蹤對象的角速度(本文中表示為ω_TO)。被跟蹤對象的角速度ω_TO是相對于照相機120限定的，并且是照相機120與被跟蹤對象之間的位移矢量的方向的改變率的估計。ω_TO可以基于被跟蹤對象的當前位置與前一位置之間的差異估計出。θ_TO和ω_TO兩者都僅涉及偏航軸線(即，被跟蹤對象在水平平面中的移動)。目標角速度ω_t可以使用照相機120與被跟蹤對象之間的位移方向作為用于照相機120的偏航的設定點并且使用ω_TO作為用于照相機120的角速度的設定點經由控制算法計算出。

在一些實施例中，從接收到的傳感器輸入跟蹤對象可以與延時δ相關聯。例如，如果利用應用于由照相機120捕獲的圖像的機器視覺算法來跟蹤對象，則機器視覺算法可以花費δ秒來定位圖像中的對象。為了補償該延遲，ω_TO可以從被延遲的目標對象角位置θ_δ計算出。例如，可以將θ_TO計算為θ_TO＝θ_δ+δ×ω_TO，其中ω_TO通過將θ_δ的當前值與θ_δ的先前檢測到的值θ_δ進行比較計算出。

常平架控制系統150校驗是否|ω_t|≥T_ω1003，其中|x|表示x的絕對值。T_ω是用于照相機120的角速率的閾值。例如，閾值T_ω可以包括預定或動態配置的目標角速度。在替代實施例中，將照相機120的檢測到的角速率ω代替ω_t與閾值進行比較。如果|ω_t|≥T_ω，可以將ω_RP朝向ω_t調整1005，其中ω_RP表示轉動平臺900的馬達的角速度。將ω_RP朝向ω_t調整1005包括使用例如被聯接至轉動平臺900的馬達的軸的旋轉編碼器來檢測ω_RP的當前值。將ω_RP朝向ω_t調整1005進一步包括使轉動平臺900的馬達加速或減速以使ω_RP與ω_t匹配。可以使用諸如PID控制器等的控制系統以ω_RP作為測得值并且以ω_t作為控制系統的設定點使ω_RP與ω_t匹配。此外，在一個實施例中，還控制ω_G(表示常平架100的第一馬達301的角速度)以使ω與ω_t更加精確地匹配。

如果|ω_t|小于T_ω，那么常平架控制系統150可以校驗是否ω_RP＝01004，其中ω_RP表示轉動平臺900的馬達的角速度。如果ω_RP＝0(即，轉動平臺900的馬達是靜止的)，則常平架控制系統150可以將ω_G朝向ω_t調整1007，其中ω_G表示常平架100的第一馬達301的角速度。否則，如果ω_RP≠0，則常平架控制系統可以在使ω_RP減速的情況下將ω_G朝向ω_t調整1006。

由圖10A圖示出的示例控制方法在目標角速度的幅值(即，|ω_t|)小于閾值T_ω的情況下依賴于常平架100的第一馬達301來維持照相機120的定向和角速度。當|ω_t|<T_ω的時候，使轉動平臺900中的馬達減速直到停止。如果|ω_t|>T_ω，則在常平架100的第一馬達301用于補充轉動安裝座900的馬達以更精確地跟蹤的情況下，常平架控制系統150依賴于轉動安裝座900的馬達來維持照相機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的第一馬達301在跟蹤轉動速率小時被優先使用，但是由轉動平臺900的馬達補充，以避免在常平架100的第一馬達101上的過度用力。諸如控制方法1000等的控制方法可以在常平架100的馬達比轉動安裝座900的馬達更精確的實施例中是有利的。控制系統100還可以在轉動安裝座900的馬達的操作對于照相機120產生顯著振動的實施例中是有利的。

圖10B圖示出第二控制方法1020。控制方法1020檢測1001被跟蹤對象的位置。基于被跟蹤對象的位置，常平架控制系統150計算1021目標角速度改變Δω_t。可以將目標角速度改變Δω_t計算為Δω_t＝ω–ω_t，其中ω是照相機120的當前角速度，并且ω_t是如與控制方法1000有關地討論的目標角速度。

常平架控制系統150將Δω_t與閾值T_Δωt進行比較，以確定是否|Δω_t|≥T_Δωt1022。如果|Δω_t|<T_Δωt，則常平架控制系統150可以調整1024常平架100的第一馬達301的角速度ω_G，而轉動平臺900的角速度ω_RP保持恒定。如果|Δω_t|≥T_Δωt，則常平架控制系統150可以調整1023轉動平臺900的馬達的角速度ω_RP。在一些實施例中，當|Δω_t|≥T_Δωt時也調整ω_G。第二控制方法1020因此在|Δω_t|是小的情況下使轉動平臺900的角速度ω_RP保持恒定，并且當需要補償時(即，當|Δω_t|≥T_Δωt時)使轉動平臺900的馬達加速。因此，第二控制方法1020可以用來設置用于常平架100的第一馬達301的最大角加速度(即，T_Δωt)。

圖10C圖示出第三控制方法1030。第三控制方法1030首先檢測1001被跟蹤對象的位置。基于被跟蹤對象的位置，常平架控制系統150計算1021目標角速度改變Δω。將常平架100的第一馬達301的角速度ω_G與Δω_t求和。將該和與閾值T_ΔωG進行比較以確定是否|ω_G+Δω_t|≥T_ΔωG 1031。如果|ω_G+Δω_t|<T_ΔωG，則常平架控制系統150可以調整1033常平架100的第一馬達301的角速度ω_G，而轉動平臺900的角速度ω_RP保持恒定。如果|ω_G+Δω_t|≥T_ΔωG，則常平架控制系統150可以調整1032轉動平臺900的馬達的角速度ω_RP。在一些實施例中，當|ω_G+Δω_t|<T_ΔωG時也調整ω_G。第三控制方法1030因此在|ω_G+Δω_t|是小的情況下使轉動平臺900的角速度ω_RP保持恒定并且使轉動平臺900的馬達加速以防止ω_G變得太大(即，當|ω_G+Δω_t|≥T_ΔωG時)。因此，第三控制方法1030可以用來設置用于常平架100的第一馬達301的最大角速度(例如，T_ΔωG)。

圖10D圖示出第四控制方法1040。該控制方法1040檢測1041被跟蹤對象的角位置θ_TO。被跟蹤對象的角位置θ_TO可以用來計算1042被跟蹤對象的角速度ω_TO。可以將轉動平臺900的馬達的角速度ω_RP朝向ω_TO調整1043。可以將常平架100的第一馬達301的角位置朝向θ_G+θ_TO–θ調整，其中θ表示照相機120的當前角位置。需要注意的是θ_G+θ_TO–θ＝θ_TO–θ_RP。控制方法1040可以在將θ_G朝向θ_G+θ_TO–θ調整1044時補償轉動平臺900的馬達的加速度或減速度。相應地，將照相機的定向θ朝向θ_TO調整。因此，在第四控制方法1040中，轉動平臺900可以用來跟蹤在被跟蹤對象中的移動并且常平架100校正漂移以將照相機120的定向θ固定至被跟蹤對象的角位置θ_TO。控制方法1040通過利用轉動安裝座平臺900實施“寬的”跟蹤并利用常平架100的第一馬達301實施“精確”跟蹤來跟蹤被跟蹤對象。

桿安裝座設備

圖11圖示出被聯接至桿安裝置設備1100的常平架100的示例實施例。桿安裝座設備1100由上夾持件1110、下夾持件1120、控制器1130和線纜1140構成。兩個夾持件1110、1120被可去除地聯接至桿1150。線纜1140將上、下夾持件1110、1120電連接。上夾持件1110包括連接殼體1111、外殼1112和內殼1113。常平架100可以被可去除地聯接至上夾持件1110。常平架100的安裝座連接器304聯接至連接殼體1111中的互補聯接端部。下夾持件1120可以被聯接至控制器1130。

在一些實施例中，上夾持件1110配備有使連接殼體1111和外殼1112圍繞桿1150的軸線轉動的至少一個電動馬達。內殼1113可以在外殼1112轉動的時候保持剛性地聯接至桿。在該配置中，常平架100可以圍繞桿1150連續地轉動而不會使被聯接至內殼1113的將上夾持件1110連接至下夾持件1120的線纜1140扭轉。在替代實施例中，上夾持件1110包括單個殼并且當鎖定至桿1150時不能轉動。

在一些實施例中，夾持件1110、1120不可從桿1150上去除。作為這樣的示例，兩個夾持件1110、1120可以被鎖定到桿1150上，這防止它們移動。夾持件1110、1120可以被解除鎖定，這允許它們沿桿1150上、下滑動，但是不能從桿1150上拆下。在一些實施例中，夾持件1110、1120也可以在被解除鎖定時繞著桿1150轉動。在一些實施例中，下夾持件1120被剛性地聯接至桿1150并且在沒有使用工具的情況下不能被解除鎖定、豎直移位或轉動。在替代實施例中，下夾持件1120整個省略并且控制器1130被直接連接至桿1150。在一些實施例中，上夾持件1110被省略并且常平架100的安裝座連接器304直接聯接至桿1150上的相應連接器。在一些實施例中，桿1150的高度是可調的。

在一些實施例中，夾持件1110、1120中的至少一個具有使得夾持件能夠沿桿1150上、下移動或整個從桿1150上拆下的第一鎖定機構，和使得夾持件能夠圍繞桿1150轉動的第二鎖定機構。上夾持件1110可以具有當被鎖定或解除鎖定時分別用于固定外殼1112的轉動或允許外殼1112的轉動的鎖定機構。在一些實施例中，下夾持件1120總是自由轉動。在一些實施例中，夾持件1110、1120能夠聯接至具有一定范圍的厚度的桿。

控制器1130允許用戶輸入以控制照相機120、常平架100的操作或者外殼1110的轉動。控制器1130可以包括提供由照相機120捕獲的視頻或圖像的顯示的顯示器。控制器1130可以通過按鈕、開關或觸摸屏幕從用戶接收輸入并將指令傳輸至照相機120以執行動作。這可以是如下指令：拍攝一個圖片或一連串的圖片、開始記錄視頻、終止視頻的記錄、使照相機120的模式在視頻模式與圖片模式之間切換、切換照相機120的功率、改變照相機120的模式使得它拍攝一連串圖片而不是單個圖片、改變照相機120記錄視頻時的幀率、改變記錄圖片或視頻時的分辨率或壓縮率。控制器1130還可以從用戶接收輸入以觸發常平架100或上夾持件1110執行動作。例如，在從用戶接收輸入之后，控制器1130可以將命令傳輸至常平架100以改變照相機120的定向，或將命令傳輸至上夾持件1110以轉動。在一些實施例中，控制器1130從內部電池或外部功率源接收功率并通過線纜1140向常平架100、上夾持件1110的馬達或照相機120提供功率。在一些實施例中，控制器1130包括安裝座平臺控制邏輯單元113，其作為控制常平架100的移動的常平架控制系統150的一部分。控制邏輯114可以實施諸如控制方法1000、1020、1030、1040等的跟蹤方法。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、第三馬達302、303與上夾持件1110中的電動馬達的組合來實施以跟蹤被跟蹤對象的水平移動。

與手持握柄600或飛行器200不一樣，不期望桿安裝座設備1100移動。結果，常平架控制系統150可以留下照相機120的翻滾是固定的，而不是為了檢測改變連續地解析來自常平架100的傳感器單元101的數據。如果常平架100沒有主動地跟蹤對象，那么將常平架100的馬達301、302、303中的所有都固定可能是有利的。替代地，常平架控制系統150可以使用從傳感器單元101接收輸入的降低了的復雜性或利用較低頻率來操作。這些簡化可以造成用于常平架控制系統150的降低了的運算復雜性和功率消耗。

在一些實施例中，線纜1140提供了允許控制器1130與常平架100由照相機120之間的通信的有線連接。線纜1140可以將由用戶輸入到控制器1130內的命令傳輸至常平架100、照相機120或上夾持件1110。控制器1130也可以通過線纜1140從照相機120接收所捕獲的圖像或視頻。常平架100上的常平架控制邏輯單元102和傳感器單元101可以通過線纜1140與控制器1130上的控制邏輯單元113通信以便提供常平架100的控制。在一些實施例中，線纜在桿1150的內部。在又其他實施例中，線纜1140可以用無線通信連接、例如藍牙替換。

在一些實施例中，線纜1140縮回到上夾持件1110或下夾持件1120內。例如，下夾持件1120上的按鈕可以引起線纜1140自動地縮回下夾持件內。以該方式用戶可以容易地減輕過度線纜松弛。

在一些實施例中，線纜1140被省略并且控制器與常平架100或照相機120無線通信。在一些實施例中，控制器1130未附接至桿安裝座設備1100的其余部分，并且充當無線遠程控制器。在一些實施例中，控制器1130包括允許與諸如WiFi網絡等的網絡通信的網絡接口。控制器1130可以通過網絡接收命令或傳輸圖像和視頻至第二裝置。

跟蹤對象

在一些實施例中，照相機120的優選定向使用可用于跟蹤對象的一個或多個跟蹤算法來限定。跟蹤可以使用由照相機120捕獲的圖像經由機器視覺算法來完成，其中機器視覺算法在所捕獲的圖像中識別并定位對象。在該情況中，存在有從照相機參考系(例如，照相機120)至主機(例如，飛行器)參考系的轉換。在主機參考系中給予常平架100設定點，使得被跟蹤點是在照相機視域中(例如，關于用于視頻的照相機120)。

跟蹤還經由GPS接收器來完成，其中GPS接收器由照相機120跟蹤。如果用戶攜帶具有GPS能力的跟蹤器或類似定位裝置，則用戶位置將最有可能在地球(全球)參考系中。常平架100設定點是在局部(例如，安裝座平臺110的)參考系中。安裝座平臺110可以具有將數個傳感器組合以計算它自己在全球參考系中的位置的導航模塊。安裝座平臺110將用戶坐標(例如，全球參考系)轉換成常平架設定點(例如，局部參考系)使得對象是在視域中。

GPS跟蹤一般情況下僅準確到數米內。結果，GPS跟蹤可以與另一形式的跟蹤結合地使用以提供更準確的跟蹤。在一個實施例中，來自GPS跟蹤器和安裝座平臺110上的GPS接收器的信息可以用來提供GPS跟蹤器相對于安裝座平臺110的估計位置。安裝座平臺110或常平架100上的處理器可以計算出來自照相機的角度范圍，其中被跟蹤對象可能期望將要在該范圍。該角度范圍可以基于GPS準確度的先驗估計、用于所接收到的GPS信號的質量度量和安裝座平臺110與GPS跟蹤器之間的距離來計算。該角度范圍對應于由照相機捕獲的圖像的某一區域。機器視覺系統可以解析從照相機120接收到的圖像或一組圖像。通過將機器視覺算法限制到基于角度范圍確定的區域，可以減少利用機器視覺系統檢測對象所需的運算開銷并且可以提高準確度。在另一實施例中，機器視覺系統檢查從照相機120接收到的整個圖像，但是以概率方法使用GPS信息來確定要跟蹤數個候選對象中的哪一個。將GPS與機器視覺跟蹤組合可以實現與孤立的任何一個系統相比更好的性能。

被跟蹤對象也可以是音頻源、輻射電磁信號的源、與安裝座平臺110通信聯接的裝置或者由機器視覺系統識別的對象。被跟蹤對象可以使用在照相機120上或者在安裝座平臺110上的適當傳感器來檢測，并且照相機120或安裝座平臺110上的一個或多個處理器計算被跟蹤對象相對于安裝座平臺110的位置。計算被跟蹤對象相對于安裝座平臺110的位置可以牽涉到計算被跟蹤對象相對于照相機120的位置和將該位置轉換至安裝座平臺110的參考。被跟蹤對象相對于安裝座平臺110的位置可以由常平架控制系統150使用以生成用于常平架100的設定點(例如，優選位置)，被限定為使得照相機120定向成面對被跟蹤對象。被跟蹤對象相對于安裝座平臺110的位置可能是使得照相機120不能定向成面對被跟蹤對象，歸因于常平架100的機械限制或歸因于常平架100或安裝座平臺110阻礙照相機120的視域。在這樣的情形下，常平架100的設定點可以設置成默認定向或者常平架控制系統150可以使用設定點使得照相機120被定向在盡可能接近理想定向的定向。

在一些實施例中，用戶能夠限定照相機120經由機器視覺對象跟蹤算法跟蹤的被跟蹤對象。來自照相機120或來自安裝座平臺110上的照相機的視頻饋送可以被傳輸至例如遠程控制器(例如，具有顯示器的專用控制器、智能電話或平板電腦)用于顯示給用戶(例如，在被通信聯接至與常平架100聯接的飛行器200的遠程控制器的屏幕上)。另外，通過遠程控制器用戶可以選擇對象(例如，通過在觸摸屏幕上敲擊對象)，這選擇了該對象作為被跟蹤對象。機器視覺系統可以使用分類器(例如，面部辨識系統、被配置為辨識人的分類器或者可以被訓練以辨識一般對象的通用分類器)在照相機120的視頻饋送中辨識多個對象，并且在視頻饋送上顯示出向用戶指示該對象可用于跟蹤的指示符。

一旦選擇了被跟蹤對象，就可以使用機器視覺對象跟蹤算法來給照相機120定向，使得被跟蹤對象在視頻的框架中居中。機器視覺算法可以用來識別并且跟蹤對象可以通過照相機120上的一個或多個處理器、安裝座平臺110、通信連接至安裝了常平架100的遠程受控車輛的遠程控制器裝置、或者經由網絡連接至安裝座平臺110的遠程服務器來執行。

常平架100也可以配置成基于音頻源的方向性來跟蹤音頻源。照相機120或安裝座平臺110可以包括多個音頻接收器(例如，聲電換能器或傳感器)，其可以用于記錄來自音頻源的聲音并基于空間多種的接收器之間的相對延遲來估計聲音的方向性。常平架100可以跟蹤超過某一分貝水平或者具有在給定頻率范圍內的某能量或者與可使用聲音辨識算法評估的用戶的音頻曲線匹配的任何聲音。在示例實施例中，由用戶攜帶的音頻輸出裝置可以以超聲或次聲頻率(即，在人類聽力的閾值之外)發射聲音，并且該音頻輸出裝置可以通過檢測由音頻輸出裝置發射的聲音來跟蹤。另外，被跟蹤對象可以是被通信聯接至安裝座平臺110的GPS跟蹤器。定位裝置可以經由GPS接收器檢測它自己的坐標并將該坐標傳輸至安裝座平臺110。安裝座平臺110可以接著使用也包括GPS的導航模塊來計算GPS跟蹤器相對于自身的位置。在一些實施例中，用來控制安裝座平臺110的手持遠程控制器充當GPS跟蹤器。

在一些實施例中，安裝座平臺110可以包括用于跟蹤對象的傳感器。例如，安裝座平臺可以包括激光雷達、雷達或聲納。來自安裝座平臺110傳感器的信息可以與來自照相機120的所捕獲的圖像或視頻結合地使用以跟蹤對象。例如，機器視覺算法可以用來識別對象并且激光雷達可以用于持續地跟蹤對象。利用機器視覺算法來處理由照相機120捕獲的圖像可以用來補充該連續跟蹤。例如，機器視覺處理系統可以在每N個所捕獲的視頻幀中處理一個幀，以便確定激光雷達系統仍然正確地跟蹤對象。替代地，在連續跟蹤期間由安裝座平臺110實施的機器視覺算法可以是連續的，但是可以是用于初始識別對象的較低運算復雜性的算法。另外，當激光雷達跟蹤系統被確定不可靠時(例如，當對象的跟蹤丟失時，當被跟蹤對象看起來突然跳躍到新位置時，當被跟蹤對象看起來快速改變速率時，當被跟蹤對象看起來改變大小時，等等)，可以再次使用機器視覺算法以重新獲取用于跟蹤的對象。

上述跟蹤方案中的每一個都可以允許照相機120隨著被跟蹤對象來回移動并隨著安裝座平臺110來回移動和轉動而連續地跟蹤對象、諸如用戶。在一些實施例中，多個跟蹤方案可以組合以更好地跟蹤對象。在一些實施例中，多個跟蹤方案可以由常平架控制系統150支持，并且用戶能夠在跟蹤方案之間進行選擇。

對于諸如轉動平臺900和桿安裝座設備1100等的合并有馬達的安裝座平臺110，跟蹤可以一起利用安裝座平臺110的馬達和常平架100的馬達301、302、303。例如，在桿安裝座設備1100中的使上夾持件1110的外殼1112轉動的馬達可以用于大的偏航轉動，并且常平架100的馬達301、302、303可以在僅期望小的偏航轉動時使用。在一些實施例中，安裝座平臺110的馬達可以被限于大的掃動運動，并且常平架馬達301、302、303的馬達可以用于迅速調整以有助于跟蹤。例如，可以對安裝座平臺的角速度的改變率設置上界限和下界限。

在一些實施例中，常平架控制系統150具有可以由用戶切換的用于確定常平架100的行為的多個模式。在中心幀跟蹤模式中，跟蹤對象使得對象被維持在照相機120的幀的中心。在幀內跟蹤模式中，照相機120的定向在被跟蹤對象在正由照相機120捕獲的幀內的時候保持固定，但是當被跟蹤對象在幀的邊緣附近時，調整照相機120的定向以使對象保持在幀內。在背景跟蹤模式中，沒有特定對象被跟蹤，但是一旦算法利用機器算法識別一對象為感興趣的對象，就會連續地跟蹤該對象。可以基于對象的移動(例如，如果大于指定大小的對象具有大于某種上界限的速率)或基于圖像分類器(即，識別人的對象分類器)將對象確定為感興趣的對象。在固定定向模式中，照相機120相對于諸如地面等的參考系的定向被維持，但是沒有跟蹤特定對象。在掃描模式中，照相機120被連續地平移以便定位對象以跟蹤。例如，轉動安裝座900可以連續地轉動使得在完整360°內的對象可以由照相機120觀察并且可以由機器視覺系統識別。

在一些實施例中，除了常平架100的移動之外，跟蹤還可以控制安裝座平臺110的移動。例如，如果常平架100被聯接至諸如飛行器200或地面車輛等的移動安裝座平臺110，則安裝座平臺110可以跟隨被跟蹤對象。在示例使用的情況中，被附接至飛行器200的常平架100設置為跟隨用戶。隨著用戶移動，飛行器200可以跟隨用戶使得用戶總是在照相機120的幀內，在飛行器200與被跟蹤用戶之間留下一定距離。在允許轉動的安裝座平臺110上的、諸如在轉動平臺900或桿安裝座設備1100中的馬達可以與常平架100結合地使用以跟蹤對象。

在一些實施例中，檢測振動。振動可以通過機械振動傳感器(例如，一個或多個壓電傳感器)或者通過在由照相機120捕獲的圖像中識別由振動引起的模糊來檢測。由振動引起的模糊可以使用數字信號處理與運動模糊或轉動模糊區分開。光圈大小、快門速率和圖像的亮度可以基于檢測到的振動的水平來調整。當檢測到大程度的振動時，可以增加快門速率。可以增加光圈大小或調整亮度以補償由快門速率上的增加造成的減小的曝光。增加快門速率可以減輕振動模糊的影響，但是會造成更嘈雜的圖像。在一些實施例中，照相機120可以響應于振動以較高幀率記錄視頻。

視頻穩定化

圖12是圖示出用于使具有安裝在諸如飛行器200等的安裝座平臺上的常平架100的照相機120穩定的示例方法的框圖。穩定化方法1200使用電子圖像穩定化(EIS)、高響應常平架控制方案和低響應常平架控制方案的某種組合。EIS可以由照相機120上的處理器、飛行器200或其某種組合來執行。EIS可以牽涉到被捕獲的視頻的順次的幀以及指示照相機120的定向的信息。照相機120上的傳感器440可以檢測照相機的定向。在另一實施例中，常平架100可以利用被剛性聯接至照相機100的傳感器單元101的傳感器來檢測該定向信息。照相機120的定向還可以基于常平架100的一個或多個馬達(例如，301、302、303)中的旋轉編碼器來估計出。穩定化方法1200可以由常平架控制系統150周期性地或連續地(例如，對于視頻的每一個幀)執行。

EIS可以牽涉到利用照相機120捕獲視頻的幀和將所捕獲的幀裁剪至設置的大小(即，設置的像素寬度和高度)。由照相機捕獲的較大的幀在本文中表示為源幀并且經過裁剪的幀在本文中表示為穩定的幀。可以確定裁剪的偏移以減輕照相機120的移位俯仰和偏航對視頻的影響。因此，可以使穩定的幀的序列移位以便抵消照相機120的移動。在偏航俯仰定向上的偏差可以分別通過成比例的水平和豎直像素移位來抵消。在一些實施例中，EIS還通過使源幀轉動來校正照相機的翻滾的偏差以抵消翻滾。EIS可以校正的最大角偏差由與源幀相比的穩定的幀的大小限制。如果源幀與穩定的幀相比是大的，則EIS可以校正在照相機120的角定向上的相對大的偏差。在一些實施例中，常平架控制系統150被配置成防止照相機的定向超過閾值使得穩定的幀的邊界不超過源幀的邊界。在替代實施例中，EIS內插在先前捕獲的幀與當前源幀的邊緣處的像素之間，以生成具有在源幀的邊界之外的圖像內容的穩定的幀。

在一些實施例中，EIS對源幀采用濾波器以生成穩定的幀，其中濾波器校正歸因于照相機光學器件的幾何形狀的圖像失真(例如，用于具有魚眼鏡頭的照相機120的反相魚眼過濾器)。在一些實施例中，EIS使用在幀的曝光期(即，照相機120的傳感器被暴露于光的一段時期)期間捕獲的照相機定向的多個檢測到的實例來校正幀中的運動模糊。在曝光期期間檢測到的照相機定向的“路徑”可以用于生成作為由照相機的檢測到移動產生的模糊的卷積逆(convolutional inverse)的圖案。該圖案可以與源幀卷積以生成穩定的去模糊的幀。在一些實施例中，EIS捕獲多個源幀、分析源幀以檢測運動模糊并且將最佳幀合成為單個穩定的幀。

EIS可以實時或近實時地執行。在一些實施例中，用以執行EIS的必要信息(即，源幀或源幀的剪切版本和檢測到的定向)被存儲在照相機120或飛行器200的存儲器上。接著在視頻的后處理期間(例如，在下載了包括源視頻數據和定向信息的文件之后在用戶的計算機上)執行EIS。實時EIS典型地使用較少非易失性存儲，但是使用更多處理能力。在一些實施例中，EIS在實時和后處理兩者中執行。實時EIS可以牽涉到較少運算上昂貴的操作，諸如確定用于裁剪的像素偏移以生成部分穩定的幀。在后處理期間，可以使部分穩定的幀轉動以校正照相機120的翻滾上的偏差。部分穩定的幀也可以被進一步裁剪、過濾以校正歸因于鏡頭的圖像失真和類似物。

常平架控制系統150可以在高響應控制方案與低響應控制方案之間選擇。一般情況下，低響應控制方案不像高響應算法那樣快速地校正照相機120的理想定向與照相機120的檢測到的定向之間的偏差。相應地，低響應算法準許照相機120的定向的更多誤差，但一般使用較少功率。圖12和相應描述描述了高響應和低響應控制方案，但是一些實施例不包括這種區分。如本文所描述的在兩個控制方案之間的劃分旨在圖示出：常平架控制系統150如何基于可用功率、存儲在飛行器200的電池中的當前能量、飛行器200的內部溫度、飛行器200與遠程控制器720之間的信道容量以及可用的處理功率動態地調整常平架100的移動和EIS的控制以在優化參數的情況下使視頻穩定。對本領域技術人員顯而易見的是，常平架控制系統150可以在多于兩個的控制方案(例如，在高響應與低響應控制方案之間的第三中間控制方案)之間選擇。常平架控制系統150還可以實施單個控制方案，其通過將常平架100和EIS的控制動態調整至基本上與多個控制方案相同效果而使視頻穩定。

在一個實施例中，高響應控制方案是欠阻尼的，并且低功率控制方案是過阻尼或臨界阻尼的。一般情況下，欠阻尼的控制方案比過阻尼或臨界阻尼控制方案更快速地將照相機120的定向返回至設定點(例如，被跟蹤對象的角位置)。然而，欠阻尼控制方案在設定點周圍振蕩，而過阻尼或臨界阻尼控制方案則不會。在一些實施例中，常平架控制系統150利用PID控制器控制常平架100的馬達中的至少一個，并且欠阻尼、過阻尼和/或臨界阻尼控制方案通過設置PID控制器的比例、積分和微分分量的權重來實施。在替代實施例中，高響應算法設置用于常平架100的馬達的最大扭矩、功率、加速度和/或角速度比低響應控制算法高。

返回至圖12，在示例方法中，穩定化方法1200檢測1201照相機120定向誤差。在該示例中，照相機120定向誤差是照相機120的目標定向與檢測到的定向之間的差異。目標定向可以基于被跟蹤對象的位置或者由常平架控制系統150限定的平衡位置。可以相對于誤差閾值T_E來校驗1202照相機定向誤差。這里，閾值代表預定或動態選擇的誤差值。可以相對于最近檢測到的照相機定向誤差、一段時期的平均照相機定向誤差、一段時期內的照相機定向誤差的最大值和類似物來比較該誤差閾值T_E。

誤差閾值T_E可以基于與源幀相比的穩定的幀的大小。在一些實施例中，源幀對于給定照相機120總是相同的大小，但是穩定的視頻的大小由用戶確定。穩定的視頻的較大幀對應于較小誤差閾值T_E。在一些實施例中，誤差閾值T_E是基于照相機120的焦距，使得誤差閾值對于具有大焦距的照相機120是小的。在一些實施例中，誤差閾值T_E是基于照相機120的快門速率。慢的快門速率對應于低的誤差閾值T_E。誤差閾值T_E可以基于用戶可配置設置或者在飛行器200處從用戶接收到的命令。例如，可以在接收到用以捕獲一個圖片、捕獲一連串的圖片或用以開始記錄視頻的命令之后減小誤差閾值T_E。如果飛行器200當前正使用大量功率、存儲在飛行器200的電池中的當前能量為低、飛行器200的檢測到的內部溫度為高或者其某種組合，則減小誤差閾值T_E。

如果檢測到的定向誤差大于誤差閾值T_E，則穩定化方法1200可以使用1203高響應常平架控制方案和實時EIS。高響應常平架控制方案與EIS的組合可以最大程度地增大常平架100和照相機的穩定化能力，但是也使用更多功率和處理資源。在一些實施例中，當飛行器200執行或即將執行策略時，即使檢測到的誤差不大于誤差閾值T_E，也使用1203高響應常平架控制方案與EIS的組合。這樣的策略可以是速率上的改變、傾斜飛行、轉動、改變海拔高度、著陸、升空和類似物。類似地，也可以在每當飛行器200的速率、角速度、角速率或角加速度大于某個閾值時，使用1203高響應常平架控制方案與EIS的組合。在一些實施例中，響應于通過飛行器200的對風速或風速的方差的估計，使用1203高響應常平架控制方案與EIS的組合。

如果檢測到的定向誤差小于誤差閾值T_E，則可以相對于功率預算閾值T_PWR校驗1204功率預算。功率預算可以通過常平架控制系統150動態地確定。如果飛行器200當前正使用大量的功率、存儲在飛行器200的電池中的當前能量為低、飛行器200的檢測到的內部溫度為高或者其某種組合，則可以降低功率預算。功率預算也可以通過常平架系統160的各種組成部件(例如，飛行器200的處理器或轉子240)的當前功率使用和隨著一段時期的平均功率使用來確定。功率預算也可以是用戶可配置設置或者由用戶可配置設置確定。如果功率預算小于功率預算閾值T_PWR，那么穩定化方法1200使用低響應常平架控制方案和實時EIS。低響應常平架控制方案使用較少功率，并且實時EIS減輕在照相機的定向上的偏差。在一些實施例中，取代實時EIS，以適于后處理EIS的方式來存儲視頻數據，如下面結合圖13討論的。如果功率預算大于功率預算閾值T_PWR，則使用1206高響應常平架控制方案而沒有EIS。高響應常平架控制方案與低響應常平架控制方案相比使用更多功率，但是一般提供了更穩定的視頻。一般情況下，高響應模式與低響應模式和EIS的組合相比在單個幀中產生較少運動模糊。

在一些實施例中，除了功率預算校驗1204之外或者代替功率預算校驗1204執行處理運算校驗。處理預算可以基于用于飛行器200、照相機120或兩者的運算資源的可用性來確定。處理預算可以基于當前處理器利用、當前可用的隨機存取存儲器(RAM)、一個或多個處理器的當前溫度、或者待執行的操作的隊列的長度來確定。待執行的操作的隊列可以包括數據壓縮操作(例如，圖像壓縮)、解碼操作、控制算法、用于確定飛行器200用的飛行路徑的路徑計劃算法、誤差校正編碼或解碼、機器視覺算法(例如，對象檢測)和類似物。可以針對處理預算閾值T_PRS來校驗處理預算。處理預算閾值T_PRS可以基于用以在一個或多個幀上執行EIS的處理負載。如果處理預算大于處理預算閾值T_PRS，則常平架控制系統150可以使用1205低響應常平架控制方案和實時EIS。相反，如果處理預算小于處理預算閾值T_PRS，則常平架控制系統150可以使用1206高響應常平架控制方案而沒有實時EIS。在一些實施例中，基于處理預算或功率預算，從各具有不同處理要求的多個EIS算法之中選擇EIS算法。例如，如果處理預算相對低，則可以在沒有用以校正鏡頭失真的過濾操作的情況下執行EIS。可以與幀一起存儲元數據使得該過濾操作可以在后處理中執行。

在一些實施例中，照相機120包括光學圖像穩定化(OIS)。照相機120可以除了EIS之外或代替EIS包括OIS。常平架控制系統150可以動態地控制OIS、EIS和常平架的移動的組合，以使所捕獲的視頻和圖像穩定。例如，OIS可以在檢測到的誤差閾值低于某一閾值(例如，誤差閾值1202)時被關閉。常平架控制系統150還可以控制飛行器200以使照相機120的定向穩定。例如，可以控制飛行器200以使俯仰、偏航和翻滾保持在某一范圍內。圖12中圖示出的穩定化方法1200也可以由常平架控制系統150采用，用于除飛行器外被附接至安裝座平臺110的常平架100。

附加考慮

所公開的配置描述了能夠被可去除地連接至諸如飛行器、地面車輛、手持握柄、轉動安裝座和桿安裝座等的多個不同安裝座平臺的電動常平架100。所公開的配置進一步描述了能夠可去除地連接至多個不同的照相機并且能夠在常平架100被附接所至的安裝座平臺110改變定向的情況下維持照相機120在空間中的定向的電動常平架100。此外，常平架100可以包括在照相機120與安裝座平臺110之間的提供通信的內部總線。照相機120可以被可去除地聯接至可拆卸照相機框架130，該框架進而可去除地聯接至常平架100。常平架100還可以配置有提供了用于照相機120的較大視角的非正交的馬達。跟蹤算法可以通過常平架100和安裝座平臺110來實施以利用附接至常平架的照相機120來跟蹤對象。EIS和常平架的移動可以組合使用以使所捕獲的圖像和視頻穩定。

還公開的是常平架100可以被可去除地聯接至其上的安裝座。轉動平臺900包括馬達，其可以與常平架中的馬達301、302、303結合地使用以使照相機120平移。桿安裝座設備1100聯接至具有上、下夾持件1110、1120的桿1150。常平架聯接至上夾持件1110，并且顯示由照相機120捕獲的視頻的控制器1130連接至下夾持件1120。手持握柄600可以聯接至常平架100并且包括若干按鈕以控制照相機120的操作。諸如四軸飛行器等的飛行器200可以聯接常平架100。飛行器200可以將由照相機120捕獲的視頻無線傳輸至遠程控制器720。飛行器200可以包括阻尼基部以使常平架100中的高頻振動消散并且某種程度上防止常平架100例如在當飛行器200操作時振動。

歸于常平架100、照相機120、安裝座平臺110、桿安裝座設備1100、飛行器200、手持握柄600或其他裝置，本文所描述的過程和功能可以經由硬件、軟件、固件或這些的組合來實施。在本文所描述的實施例中，上面列出的裝置中的每一個可以包括一個或多個處理器和一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質。非暫時性計算機可讀存儲介質可以存儲可由處理器中的一個或多個執行的當被執行時引起處理器進行本文所描述的各自的裝置的過程和功能的指令。

遍及該說明書，多個實例可以實施作為單個實例描述的組成部件、操作或結構。盡管作為分離操作圖示出并描述了一個或多個方法的單個操作，但是獨立操作中的一個或多個可以并行地執行，并且不要求操作以圖示出的順序執行。示例配置中的作為單獨的組成部件呈現出的結構和功能性可以作為組合的結構或組成部件實施。類似地，作為單個組成部件呈現出的結構和功能性可以作為單獨的組成部件實施。這些和其他變化、修改、添加和改進都落入本文中的主題的范圍內。

某些實施例在本文中被描述為包括邏輯或若干組成部件、模塊或機構。模塊可以構成或者軟件模塊(例如，體現在機器可讀介質上或在傳輸信號中的代碼)或者硬件模塊。硬件模塊是能夠執行某些操作的有形單元并且可以以某一方式配置或布置。在示例實施例中，一個或多個計算機系統(例如，獨立的、客戶端或服務器計算機系統)或者計算機系統的一個或多個硬件模塊(例如，處理器或一組處理器)可以通過軟件(例如，應用或應用部分)配置為操作成執行如本文所描述的某些操作的硬件模塊。

在各種實施例中，硬件模塊可以機械地或電地實施。例如，硬件模塊可以包括永久配置(例如，作為特殊目的的處理器，諸如現場可編程門陣列(FPGA)或專用集成電路(ASIC))以執行某些操作的專用線路或邏輯。硬件模塊還可以包括通過軟件臨時配置以執行某些操作的可編程邏輯或線路(例如，作為被包括在通用目的處理器或其他可編程處理器內)。應該領會的是，在專用和永久配置的線路中或者在臨時配置的線路(例如，通過軟件配置的)中機械地實施硬件模塊的決定可以由成本和時間考慮驅動。

本文所描述的示例方法的各種操作可以至少部分地由臨時配置(例如，通過軟件)或永久地配置為執行相關操作的一個或多個處理器執行。無論是臨時還是永久配置的，這樣的處理器可以構成操作以執行一個或多個操作或功能的處理器實施的模塊。本文所提及的模塊可以在一些示例實施例中包括處理器實施的模塊。

一個或多個處理器還可以操作以支持在“云運算”環境中或作為“軟件即服務”(SaaS)的相關操作的性能。例如，操作中的至少一些可以由一組計算機(作為包括處理器的機器的示例)執行，這些操作可經由網絡(例如，因特網)和經由一個或多個適當的接口(例如，應用程序接口(API))來訪問。

某些操作的性能可以分布在一個或多個處理器之中，不僅駐留在單個機器內，而且橫跨若干機器部署。在一些示例實施例中，一個或多個處理器或者處理器實施的模塊可以位于單個地理位置中(例如，在家庭環境、辦公環境或服務器場內)。在其他示例實施例中，一個或多個處理器或者處理器實施的模塊可以橫跨若干地理位置分布。

該說明書的一些部分是就作為位或二進制數字信號存儲在機器存儲器(例如，計算機存儲器)內的數據上的操作的算法或符號代表而言呈現的。這些算法或符號代表是數據處理領域普通技術人員用于將他們的工作的實質傳達給本領域其他技術人員的技術的示例。如本文所使用的，“算法”是導致期望結果的操作或類似處理的自相一致序列。在該上下文下，算法和操作牽涉到物理量的物理操縱。典型地，但并不一定，這樣的量可以采取能夠由機器存儲、訪問、傳送、組合、比較或以其他方式操縱的電、磁性或光學信號的形式。有時，主要出于公共使用的原因，使用諸如“數據”、“內容”、“位”、“值”、“元件”、“符號”、“字符”、“術語”、“號碼”、“數字”或類似物等的詞語來指代這樣的信號是方便的。然而，這些詞語僅僅是方便的標簽，并且與適當的物理量相關聯。

除非另外具體指出，否則本文使用諸如“處理”、“運算”、“計算”、“確定”、“呈現”、“顯示”或類似物等的詞語的討論可以是指對作為物理(例如，電、磁性或光學)量呈現在一個或多個存儲器(例如，易失性存儲器、非易失性存儲器或其組合)、寄存器或者接收、存儲、傳輸或顯示信息的其他機器組成部件內的數據進行操縱和轉變的機器(例如，計算機)的動作或過程。

如本文所使用的，對“一個實施例”或“一實施例”的任何引用都意味著與該實施例有關地描述的特定的元件、特征、結構或特性被包括在至少一個實施例中。在說明書中各處的短語“在一個實施例中”的出現并不一定都指代相同的實施例。

一些實施例可以使用表達“聯接”和“連接”連同它們的派生詞來描述。例如，一些實施例可以使用術語“聯接”來描述以指示出兩個或更多的元件處于直接物理或電接觸。然而，術語“聯接”還可以意味著兩個或更多的元件彼此不直接接觸，但是仍然彼此協作或相互作用。實施例不限于該上下文中。

如本文所使用的，術語“包括”、“包括了”、“包括”、“包括了”、“具有”、“具有著”或其任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括一列元素的過程、方法、物品或設備并不一定僅限于那些元素，而是可以包括未明確列出的或這些過程、方法、物品或設備所固有的其他元素。此外，除非明確地相反指出，否則“或”是指包括性的或而不是排他性的或。例如，條件A或B由以下中的任何一個滿足：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兩者都是真(或存在)。

另外，采用“一”或“一個”的使用來描述本文中的實施例的元件和組成部件。這僅僅是為了方便和給出發明的一般意義而進行的。該描述應讀為包括一個或至少一個，并且單數也包括多，除非明顯是其他意思。

在閱讀該公開內容時，本領域技術人員將會領會到用于所公開的常平架生態系統的再另外的可選結構和功能設計。因此，雖然已圖示出并描述了特定的實施例和應用，但應該理解的是，所公開的實施例不限于本文所公開的精確構造和組成部件。在不脫離所附權利要求中限定的精神和范圍的情況下，可以在本文所公開的方法和設備的布置、操作和細節上做出對于本領域技術人員來說顯而易見的各種修改、改變和變化。

另外，在附錄A和B中提供了與本文所述的那些相關聯和/或使其擴大的附加配置，其通過引用被包括并合并在該說明書內。