[發(fā)明專利]基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810332159.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN108759861A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市固勝智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

一種基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)方法,包括以下步驟：S1、將IMU模塊固定在云臺(tái)上，使云臺(tái)垂直于水平面并穩(wěn)固架設(shè)；S2、控制云臺(tái)的電機(jī)使IMU模塊的一設(shè)定面旋轉(zhuǎn)到各個(gè)待測(cè)面，記錄IMU模塊旋轉(zhuǎn)到每個(gè)待測(cè)面時(shí)IMU模塊測(cè)得的角速度和加速度；S3、將所測(cè)得的角速度和加速度進(jìn)行擬合運(yùn)算，計(jì)算出偏差參數(shù)。本發(fā)明可以克服IMU在使用過(guò)程中會(huì)受環(huán)境因素的影響而導(dǎo)致的測(cè)量偏差。本發(fā)明還提供了基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)裝置以及存儲(chǔ)介質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及在運(yùn)動(dòng)中使負(fù)載保持載體姿態(tài)靜止的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

在拍攝過(guò)程中，如果相機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)使相機(jī)鏡頭抖動(dòng)，拍攝出的畫面抖動(dòng)不清，因此需要一種技術(shù)來(lái)抵消鏡頭的顛簸，使相機(jī)的鏡頭保持姿態(tài)靜止。如在檢測(cè)到相機(jī)向上翹起一個(gè)角度時(shí)，通過(guò)電機(jī)將相機(jī)向下拉沉一個(gè)相應(yīng)的角度，使相機(jī)鏡頭相對(duì)于地面保證靜止。

目前，三軸電子增穩(wěn)云臺(tái)逐步取代了傳統(tǒng)的斯坦尼康機(jī)械增穩(wěn)云臺(tái)，借助慣性測(cè)量單元(IMU)和高響應(yīng)無(wú)刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)高精度的姿態(tài)控制，從而抵消相機(jī)拍攝過(guò)程中的大部分干擾，極大增強(qiáng)相機(jī)的穩(wěn)定程度。

慣性測(cè)量單元(IMU)，用于檢測(cè)物體三軸角速度和加速度的裝置，IMU的測(cè)量準(zhǔn)確度直接影響了電子云臺(tái)的性能。IMU在使用過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境因素的影響導(dǎo)致測(cè)量誤差的出現(xiàn)，如云臺(tái)在使用過(guò)程中產(chǎn)生的磨損會(huì)使IMU出現(xiàn)測(cè)量偏差。為使測(cè)量準(zhǔn)確，必須對(duì)IMU進(jìn)行校準(zhǔn)獲得偏差參數(shù)，從而對(duì)IMU測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)方法，以獲得可對(duì)IMU測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正偏差參數(shù)。

根據(jù)第一方面，一種實(shí)施例中提供一種基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)方法,包括以下步驟：S1、將IMU模塊固定在云臺(tái)上，使云臺(tái)垂直于水平面并穩(wěn)固架設(shè)；S2、控制云臺(tái)使IMU模塊的一設(shè)定面旋轉(zhuǎn)到各個(gè)待測(cè)面，記錄IMU模塊旋轉(zhuǎn)到每個(gè)待測(cè)面時(shí)IMU模塊測(cè)得的角速度和加速度；S3、將所測(cè)得的角速度和加速度進(jìn)行擬合運(yùn)算，計(jì)算出偏差參數(shù)。

優(yōu)選地，所述云臺(tái)為三軸云臺(tái)，所述的IMU模塊包括三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)。

優(yōu)選地，令三個(gè)初始機(jī)械角為[0,0,0]；所述的待測(cè)面為六個(gè)面，當(dāng)IMU模塊的設(shè)定面旋轉(zhuǎn)到六個(gè)待測(cè)面時(shí)，所述云臺(tái)的機(jī)械角分別為[0,0,0]、[90,0,0]、[180,0,0]、[-90,0,0]、[0,90,0]、[0,-90,0]或?yàn)閇0,0,0]、[90,0,0]、[180,0,0]、[-90,0,0]、[0,0,90]、[0,0,-90]或?yàn)閇0,0,0]、[0,90,0]、[0,180,0]、[0,-90,0]、[90,0,0]、[-90,0,0]或?yàn)閇0,0,0]、[0,90,0]、[0,180,0]、[0,-90,0]、[0,0,90]、[0,0,-90]或?yàn)閇0,0,0]、[0,0,90]、[0,0,180]、[0,0,-90]、[90,0,0]、[-90,0,0]或?yàn)閇0,0,0]、[0,0,90]、[0,0,180]、[0,0,-90]、[0,90,0]、[0,-90,0]。

優(yōu)選地，在步驟S1中，還包括將負(fù)載固定在云臺(tái)上。

優(yōu)選地，所述擬合運(yùn)算為采用最小二乘算法進(jìn)行運(yùn)算的擬合運(yùn)算。

優(yōu)選地，所述偏差參數(shù)包括軸系數(shù)、軸間系數(shù)、零點(diǎn)偏移。

根據(jù)第二方面，一種實(shí)施例中提供一種基于云臺(tái)的IMU校準(zhǔn)裝置，包括：云臺(tái)、IMU模塊；云臺(tái)穩(wěn)固架設(shè)并垂直于水平面上，用于帶動(dòng)IMU模塊旋轉(zhuǎn)，使IMU模塊旋轉(zhuǎn)到各個(gè)待測(cè)面上；IMU模塊固定于云臺(tái)上，用于測(cè)量IMU模塊旋轉(zhuǎn)到各個(gè)待測(cè)面上時(shí)的角速度和加速度。

優(yōu)選地，還包括負(fù)載，所述負(fù)載固定在云臺(tái)上。