自助摄影系统仪的设计.doc

自助摄影系统仪的设计陈 秀 武 彭斌 高月红 张 玲 孔 繁 庭 周 教 生 李晓晓（1. 甘肃联合大学 理工学院 甘肃 兰州 730000；2.甘肃德兰公司 甘肃 兰州 730030；3.兰州教育学院 甘肃 兰州 730020 ）摘要：本文介绍了自助摄影系统仪的设计背景，技术结构原理及其功能特点。关键词：自助摄影系统仪；结构原理；功能中图分类号： 059 文献标识码：A1. 自助摄影系统仪的设计背景目前，国内照相馆一直沿袭着传统的照相模式，即由摄影师掌握和操纵照相机，被拍摄者不知道自己在照相机镜头中的形象和构图效果，不能很好展现自己的风格，以至于拍出的照片顾客满意率低，另外，还存在工作人员多，照片后期制作工艺流程长，取件速度慢，质量不稳定，占地面积大，污染环境等一系列问题。已经远远不能满足现代社会的发展需求。我国专利（专利号：01252143.4）“一种自助式快照机”在一定程度上解决了上述存在的问题，实现了部分自助摄影功能。但它在实际应用中存在以下不足：（1）它没有摄影光源，所拍出的照片达不到专业水平。（2）没有背景，顾客选择性大大降低。（3）相机高度和镜头角度的调整顾客使用起来有困难。（4）取景显示器是固定的，显示器不能上下移动，与数码相机不能同步，拍照范围受到了限制。（5）顾客拍完后要将数码相机上的存储卡取出来再装入打印机中，才能获取相片，十分不便。（6）没有微机处理系统，拍出的照片效果不理想。所以它只是一个相机，后续工作还需要借助照相馆的设施，在工作人员的帮助下才能完成。 原来的摄影模式是由摄影师以其自身的审美观念对被拍摄者进行模式化的规定，以达到摄影师自己所追求的艺术效果。被摄者完全处于被动的地位，从而听天由命，对拍摄的好坏也完全不能知晓，当时又看不到效果，必须要经过一定的时间后才能看到结果。而且拍摄出来的照片往往不尽人意，达不到理想的效果。这种不合理的模式已经沿续了近百年。在这种前提下，我们经过了几年的调查研究、论证、设计、安装，终于研制出了一种打破这种传统模式的新产品自助摄影系统仪。2. 自助摄影系统仪的结构工作原理甘肃联合大学2004年度科研基金项目作者简介：陈秀武（1966-），男，甘肃文县人，甘肃联合大学理工学院副教授，从事应用物理及电动力学的教学与研究。 图1-图4各图中序号所表示的部件为：1-机身，2-辅助显示器，3-摄影头，4-操作窗，5-主控面板，6-电脑显示器，7-键盘，8-VCD/DVD机，9-电脑主机，10-打印机，11-梳妆镜，12-小门，13-排气扇，14-通风口，15-数码相机，16-机架，17-取景框，18-反射镜，19-反光灯柔光箱，20-上卷轴马达，21-下卷轴马达，22-电动背景，23-脚睬开关，24-控制机架的马达及变速箱，25-钢丝绳，26-取景显示器，27-可旋转支座，28-可旋转圆盘，29-支板，30-可转支架，31-遥控装置，32-闪光灯，33-地灯，34-机架面罩，35-数码相机镜头孔，36-取景显示器旋转马达，37-数码相机横竖马达，38-数码相机上下角度调整马达。如图1所示，该自助摄影系统的机身（1）为一带小门（12）的箱体，机身（1）的外侧板上安装辅助显示器（2）、摄像头（3）、操作窗（4）、主控面板（5）、电脑显示器（6）、键盘（7）、VCD/DVD机(8)、电脑主机（9）和打印机（10）。机身（1）上的小门（12）设有梳妆镜（11）箱体顶部还设有排气扇（13）和通风孔（14），图1是将整个系统箱体从中间分开的分离图，箱内有一安装数码相机（15）的机架（16），数码相机（15）的镜头下方为取景框（17），取景框（17）内安装一呈角的反射镜（18），机架（16）的下方以及前方两侧面为三个闪光灯柔光箱（19）箱体的顶部设有调整机架上下移动的变速箱及马达（24），支架（16）四周装有滑动轴承便于其上、下移动，数码相机（15）便随着机架（16）的上下移动而调整，箱内与机架（16）相对的一面设有由上、下卷轴及马达（20）和（21），以及电动背景（22）。被摄者自控开关（23）是设置在电动背景（22）前方，被摄者脚下是箱底设置的“快门”、“背景上”、“背景下”、“变焦大”、“快门”、“变焦小”、“图像上”、“图像下”、“快门”等脚踩开关，为了顾客方便踩“快门”，特设了左、中、右三个一样的“快门”开关。上述机架（16）的上、下控制马达（24）以及电动背景（22）的卷轴马达（20）、（21）分别与脚踩自控开关（23）上的“图像上”、“图像下”、“背景上”、“背景下”开关通过电路连接，组成背景控制电路。脚踩自控开关（23）上的“变焦大”、“变焦小”、“快门”连接组成快门变焦遥控电路。箱体外的主控面板（5）上也有一套与脚踩自控开关（23）相同的一组开关组成监控电路。 如图2，图3所示，位于箱体内部的机架是该自助摄影系统的主要部件，它通过细钢绳（25）与箱体顶部的变速箱及马达（24）相连，控制机架（16）的整体升降就可实现相机（15）的上下位置的调整，即可以将机架（16）固定于任一高度，以调整相机镜头的高低，便于小孩大人的坐、站、合影以及不同角度的拍照。机架（16）内的正下方设有一取景显示器（26），将其水平放置在可旋转支座（27）上，可旋转支座（27）由马达（36）带动调整取景显示器（26）的横竖位置，取景显示器（26）接有电源并通过导线连通继电器分别通往数码相机（15）的视频输出端子和VCD/DVD(8)视频输出端子，由主控面板（5）中的“VCD/DVD”开关控制，平时数码相机（15）的视频信号与取景显示器（26）的视频端子相通，被摄者可以通过取景显示器（26）上方呈角的反射镜（18）中看到取景显示器（26）中自己的镜像，当VCD/DVD(8)的开关接通后，取景显示器（26）与数码相机（15）自动断开，并与VCD/DVD（8）的视频信号相通，被摄者所看到的是VCD/DVD图象。同时数码相机（15）的视频信号被切换到辅助显示器（2）中，由工作人员从外部辅助显示（2）观看被摄者并进行抢拍。反射镜（18）的上方固定一可旋转圆盘（28），可旋转圆盘（28）上固定有一支板（29），支板（29）上设有可转支架（30），数码相机（15）安装在可转支架（30）上，可旋转圆盘（28）在马达（37）的带动下可以旋转，用于调整数码相机（15）从不同角度进行横、竖版的拍摄。可转支架（30）在马达（38）的带动下转动，可将数码相机（15）镜头（高度不变的情况下）上、下转动90度以内，这样就可以进行仰角拍摄或俯角拍摄，取景显示器的旋转马达（36）和数码相机横竖马达（37）及数码相机上下角度调整马达（38）通过电路与与脚踩自控开关（23）上的“横竖”、“仰俯”对应连接。数码相机（15）的上方适宜位置处安装遥控装置（31），它通过导线与脚踩自控开关（23）相连。构成马达控制电路。闪光灯（32）主灯、副灯及地灯（33）分别设置在机架（16）的上下适宜位置处。另外，该自助摄影系统箱体外侧的主控面板（5）中除了与脚踩开关（23）有相同的作用用于工作人员在机身外拍摄外，还设有一些管理开关，如主控面板（5）中“盘面控制”开关通过导线连接继电器从而控制箱体内各种脚踩开关的通断，可以达到禁止拍摄者拍照的目的。主控面板（5）中“电脑连接”开关是通过导线连接到USB转换器，控制数码相机（15）的USB与电脑主机（9）的USB连接，通过电脑显示器（6）将数码相机（15）所拍照的图象显示出来，在经过电脑（9）修饰：更换背景、增添艺术效果、加字等等。被摄者满意后再通过打印机（10）打出照片。主控面板（5）中的“复位开关”是为解除相机快门自锁功能而设置的，脚踩“快门”开关是通过导线连通延时电路（为了提高快门的灵敏度而专门设计的），再通过遥控装置进行拍摄，同时延时电路内又设有自锁电路，当快门失效后自锁电路会使快门不起作用，须经过工作人员将主控面板（5）“复位开关”打开，快门才能工作。这样，不会因被摄者反复踩快门而损坏相机，二是给闪光灯留有一定的充电时间，而保证拍摄质量。 如图4所示，机架（16）前方设有塑料面罩（34），面罩（34）上开有取景框（17）和数码相机镜头孔（35）。 综上所述，自助摄影系统仪是将摄影取景、调焦、灯光、拍摄全部设计成控制电路来“自助”完成、并与计算机、打印机相连接的整体系统。3. 自助摄影系统仪的功能自助摄影系统仪其机身为一带门的箱体，箱体的长为2.4米 、宽为1.2米 、高为2米 ，图5为自助摄影系统的产品外型图 。机身外侧板上安装有辅助摄影设施，机身内设有可上下移动安装相机机架，机架上设有闪光灯及其柔光箱，机架的对面设有电动背景，机架内的正前方下面设有一可调整横竖的取景显示器，取景显示器的上方安装呈角的反射镜，数码相机的视频信号与取景显示器的视频端子相接，反射镜的上方固定一可旋转圆盘，可旋转圆盘上设有可转支架，数码相机安装在可转支架上，可实现数码相机任一角度横版或竖版拍摄以及仰角或俯角拍摄，数码相机的上方安装遥控装置，它与控制电路连接，系统内部主要有背景控制电路、变焦控制电路、横竖版控制电路、摄影架旋转控制电路、监控电路、主板控制电路、计算机电路以及其他辅助电路。本摄影系统具有以下产品功能：（1）可视功能：它是由被摄者通过正前方的取景框中的反射镜获取自己的图象，从而能对自己的表情、姿势以及构图、背景进行修正，一目了然。（2）取景功能：在被摄者脚下设有“背景上”和“背景下”脚踩开关，被摄者可随意选择自己喜欢的颜色（有红、黄、绿、蓝、黑、白等不同颜色背景）。（3）构图功能：在被摄影者脚下设有“变焦大”和“变焦小”脚踩开关，被摄者可以脚踩开关接通遥控装置，通过取景显示器和反射镜来设置图象的大小。（4）图象上下功能：在被摄者脚下设有“图象上”和“图象下”脚踩开关，被摄者可以脚踩开关接通机架上的上下电机来调整取景的上下位置。（5）自助快门功能：被摄者选好背景及构图后，根据表情踩动脚下的“快门”，接通遥控装置进行拍摄。（6）自选姿势及表情功能：被摄者可以关上门一个人在自拍室中自己拍照，不受别人的任何影响，以保证所拍效果自然、完美。（7）VCD/DVD功能：该系统还专门为儿童设置了VCD/DVD输入功能，将VCD/DVD的儿童动画视频信号通过工作人员主控面板的VCD/DVD按钮接到取景器中显示出来，从而能更好的吸引儿童的注意力到镜头上来，达到照片的满意效果。（8）监视功能：该系统还设置了监视功能，操作人员可以通过外面的辅助显示器，帮助顾客调整横竖版、变焦、镜头角度、背景等。（9）多点柔光功能：它由地灯、主灯、副灯组成多点柔光，是拍摄效果达到专业水准。（10）影像处理功能：工作人员将数码相机的图象信号通过主空面版上的“电脑连接”按钮开关打开，使图象信号输入给计算机，由摄影专业软件进行处理可以达到传统照相馆不能达到的艺术效果。做到图象修正、背景变换、服饰选择、版面设计等多种功能。（说明：本产品已获国家专利，其专利号为：ZL2004 2 0002047.3）Design of Auto_filming System Apparatus CHEN Xiu_wu GAO Yue-hongZHANG-Ling KONG Fan-ting ZHOU Jiao-sheng LI Xiao-xiao(1.School of Science and Engineering , Gansu Lianhe University,Lanzhou 730000,China;2.Gansu DeLan comtany, Lanzhou Gansu 730030,China; 3.Lanzhou Educ