[发明专利]云台增稳系统及云台增稳方法

权利要求书

1.一种云台增稳系统，设置在云台中，其特征在于，包括：机械增稳装置和电子增稳装置；

所述机械增稳装置和所述电子增稳装置与同一组振动传感器电连接，该组振动传感器固定在所述云台中；

所述机械增稳装置，用于根据所述振动传感器的输出信号，通过电子控制的机械结构控制所述云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消所述云台的抖动，以实现机械增稳；

所述机械增稳装置将机械增稳后的抖动残留数据输出到所述电子增稳装置；

所述电子增稳装置，用于根据所述抖动残留数据和所述振动传感器的输出信号，通过对所述云台的摄像头拍摄的图像进行图像处理来消除图像的各种抖动，以实现两级增稳。

2.根据权利要求1所述的云台增稳系统，其特征在于，所述机械增稳装置包括控制器和三个伺服电机，该控制器用于根据所述振动传感器的输出信号，通过控制所述三个伺服电机在三个相互垂直的方向的旋转，控制所述云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消所述云台的抖动，以实现机械增稳。

3.根据权利要求1所述的云台增稳系统，其特征在于，所述电子增稳装置包括：

抖动估计模块，用于估计出所述摄像头拍摄的图像的当前帧与前一帧间的运动参数，得到全局运动参数；

抖动滤波模块，用于对所述全局运动参数进行滤波，得出有意运动矢量和无意随机运动矢量；

卡尔曼滤波模块，用于根据所述抖动残留数据对所述有意运动矢量和无意随机运动矢量进行卡尔曼滤波，得到补偿参数；

抖动补偿模块，利用所述补偿参数对所述摄像头拍摄的图像序列进行逐帧补偿。

4.根据权利要求3所述的云台增稳系统，其特征在于，所述抖动补偿模块还包括：裁剪子模块，用于根据所述补偿参数对所述摄像头拍摄的图像序列进行逐帧裁剪。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的云台增稳系统，其特征在于，所述振动传感器为一个或多个惯性传感器。

6.根据权利要求5所述的云台增稳系统，其特征在于，所述惯性传感器包括三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。

7.一种云台增稳方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据固定在所述云台中的振动传感器的输出信号，通过电子控制的机械结构控制所述云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消所述云台的抖动，以实现机械增稳；

获取所述机械增稳后的抖动残留数据；

根据所述抖动残留数据和所述振动传感器的输出信号，通过对所述云台的摄像头拍摄的图像进行图像处理来消除图像的各种抖动，以实现两级增稳。

8.根据权利要求7所述的云台增稳方法，其特征在于，在所述“根据固定在所述云台中的振动传感器的输出信号，通过电子控制的机械结构控制所述云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消所述云台的抖动，以实现机械增稳”的步骤中，根据所述振动传感器的输出信号，通过控制三个伺服电机在三个相互垂直的方向的旋转，控制所述云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消所述云台的抖动，以实现机械增稳。

9.根据权利要求7所述的云台增稳方法，其特征在于，在所述“根据所述抖动残留数据和所述振动传感器的输出信号，通过对所述云台的摄像头拍摄的图像进行图像处理来消除图像的各种抖动，以实现两级增稳”的步骤中，还包括以下子步骤：

估计出所述摄像头拍摄的图像的当前帧与前一帧间的运动参数，得到全局运动参数；

对所述全局运动参数进行滤波，得出有意运动矢量和无意随机运动矢量；

根据所述抖动残留数据对所述有意运动矢量和无意随机运动矢量进行卡尔曼滤波，得到补偿参数；

利用所述补偿参数对所述摄像头拍摄的图像序列进行逐帧补偿。

10.根据权利要求9所述的云台增稳方法，其特征在于，在所述“利用所述补偿参数对所述摄像头拍摄的图像序列进行逐帧补偿”的步骤中，还包括以下子步骤：

根据所述补偿参数对所述摄像头拍摄的图像序列进行逐帧裁剪。