[发明专利]云台增稳系统及云台增稳方法

说明书

本发明涉及飞行器领域，公开了一种云台增稳系统，设置在云台中，包括：机械增稳装置和电子增稳装置；机械增稳装置和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云台中；机械增稳装置，用于根据振动传感器的输出信号，通过电子控制的机械结构控制云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消云台的抖动，以实现机械增稳；机械增稳装置将机械增稳后的抖动残留数据输出到电子增稳装置；电子增稳装置，用于根据抖动残留数据和振动传感器的输出信号，通过对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。仅仅需要将图像画面裁剪几十分之一的像素，就达到画面非常稳定的效果。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别涉及云台增稳技术。

背景技术

随着无人机的的应用越来越广泛，以及运动拍摄的普及，人们对图像增稳技术要求越来越高。由于无人机一般处于运动状态，因此，拍摄输出的图像序列会存在随机抖动，为了消除图像的抖动，出现了增稳技术。

目前，主流的增稳技术分为机械式增稳和电子式增稳。

机械增稳技术是利用减震平台或机械云台被动地抵消各种抖动，从物理结构上实现对抖动的过滤，其优势在于能够较好的抵消大部分抖动，具有优秀的稳像效果。机械增稳的主要实现方式是三轴增稳云台，通过控制器控制三个马达的运动来抵消载体的晃动。如何减小轴与轴之间的阻力，如何保持小型马达的力矩产生效率等问题制约了三轴增稳云台的稳定度提高。尤其是在云台小型化的过程中，增稳后的画面依然有较多的抖动，不能完全达到用户的预期。电子式增稳是通过应用数字图像处理技术来对图像帧进行变换从而达到稳像的目的。

电子增稳的主要实现方式是EIS(电子信息系统，Electronic InformationSystem)，这种方式可以看作一种电子校验补偿的方式，它只是截取CCD(电荷耦合器件图像传感器，Charge Couple Device)有效面积的一部分(2/3左右)进行采样，而将可视区域的边缘部分作为对由于抖动而产生的图像越界作为补偿，并最终处理出一个能够为人所接受的图像。

本发明的发明人发现，在同一个云台中，将机械增稳技术与电子增稳技术结合在一起使用，形成两级增稳，增稳效果非常好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云台增稳系统及云台增稳方法，仅仅需要将图像画面裁剪几十分之一的像素，就达到画面非常稳定的效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种云台增稳系统，设置在云台中，包括：机械增稳装置和电子增稳装置；

机械增稳装置和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云台中；

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

机械增稳装置将机械增稳后的抖动残留数据输出到电子增稳装置；

电子增稳装置，用于根据抖动残留数据和振动传感器的输出信号，通过对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。

本发明的实施方式还公开了一种云台增稳方法，包括以下步骤：

根据固定在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云台进行与检测到的振动方向相反的机械运动来抵消云台的抖动，以实现机械增稳；

获取机械增稳后的抖动残留数据；

根据抖动残留数据和振动传感器的输出信号，通过对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。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：