[發明專利]云臺增穩系統及云臺增穩方法

在審

• 申請號: 201611245415.0
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108259736A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 田瑜;江文彥
• 申請（專利權）人: 昊翔電能運動科技（昆山）有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 成春榮;竺云

1.一種云臺增穩系統，設置在云臺中，其特征在于，包括：機械增穩裝置和電子增穩裝置；

所述機械增穩裝置和所述電子增穩裝置與同一組振動傳感器電連接，該組振動傳感器固定在所述云臺中；

所述機械增穩裝置，用于根據所述振動傳感器的輸出信號，通過電子控制的機械結構控制所述云臺進行與檢測到的振動方向相反的機械運動來抵消所述云臺的抖動，以實現機械增穩；

所述機械增穩裝置將機械增穩后的抖動殘留數據輸出到所述電子增穩裝置；

所述電子增穩裝置，用于根據所述抖動殘留數據和所述振動傳感器的輸出信號，通過對所述云臺的攝像頭拍攝的圖像進行圖像處理來消除圖像的各種抖動，以實現兩級增穩。

2.根據權利要求1所述的云臺增穩系統，其特征在于，所述機械增穩裝置包括控制器和三個伺服電機，該控制器用于根據所述振動傳感器的輸出信號，通過控制所述三個伺服電機在三個相互垂直的方向的旋轉，控制所述云臺進行與檢測到的振動方向相反的機械運動來抵消所述云臺的抖動，以實現機械增穩。

3.根據權利要求1所述的云臺增穩系統，其特征在于，所述電子增穩裝置包括：

抖動估計模塊，用于估計出所述攝像頭拍攝的圖像的當前幀與前一幀間的運動參數，得到全局運動參數；

抖動濾波模塊，用于對所述全局運動參數進行濾波，得出有意運動矢量和無意隨機運動矢量；

卡爾曼濾波模塊，用于根據所述抖動殘留數據對所述有意運動矢量和無意隨機運動矢量進行卡爾曼濾波，得到補償參數；

抖動補償模塊，利用所述補償參數對所述攝像頭拍攝的圖像序列進行逐幀補償。

4.根據權利要求3所述的云臺增穩系統，其特征在于，所述抖動補償模塊還包括：裁剪子模塊，用于根據所述補償參數對所述攝像頭拍攝的圖像序列進行逐幀裁剪。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的云臺增穩系統，其特征在于，所述振動傳感器為一個或多個慣性傳感器。

6.根據權利要求5所述的云臺增穩系統，其特征在于，所述慣性傳感器包括三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器。

7.一種云臺增穩方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據固定在所述云臺中的振動傳感器的輸出信號，通過電子控制的機械結構控制所述云臺進行與檢測到的振動方向相反的機械運動來抵消所述云臺的抖動，以實現機械增穩；

獲取所述機械增穩后的抖動殘留數據；

根據所述抖動殘留數據和所述振動傳感器的輸出信號，通過對所述云臺的攝像頭拍攝的圖像進行圖像處理來消除圖像的各種抖動，以實現兩級增穩。

8.根據權利要求7所述的云臺增穩方法，其特征在于，在所述“根據固定在所述云臺中的振動傳感器的輸出信號，通過電子控制的機械結構控制所述云臺進行與檢測到的振動方向相反的機械運動來抵消所述云臺的抖動，以實現機械增穩”的步驟中，根據所述振動傳感器的輸出信號，通過控制三個伺服電機在三個相互垂直的方向的旋轉，控制所述云臺進行與檢測到的振動方向相反的機械運動來抵消所述云臺的抖動，以實現機械增穩。

9.根據權利要求7所述的云臺增穩方法，其特征在于，在所述“根據所述抖動殘留數據和所述振動傳感器的輸出信號，通過對所述云臺的攝像頭拍攝的圖像進行圖像處理來消除圖像的各種抖動，以實現兩級增穩”的步驟中，還包括以下子步驟：

估計出所述攝像頭拍攝的圖像的當前幀與前一幀間的運動參數，得到全局運動參數；

對所述全局運動參數進行濾波，得出有意運動矢量和無意隨機運動矢量；

根據所述抖動殘留數據對所述有意運動矢量和無意隨機運動矢量進行卡爾曼濾波，得到補償參數；

利用所述補償參數對所述攝像頭拍攝的圖像序列進行逐幀補償。

10.根據權利要求9所述的云臺增穩方法，其特征在于，在所述“利用所述補償參數對所述攝像頭拍攝的圖像序列進行逐幀補償”的步驟中，還包括以下子步驟：

根據所述補償參數對所述攝像頭拍攝的圖像序列進行逐幀裁剪。