[发明专利]一种基于视觉和陀螺仪的云台控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于视觉和陀螺仪的云台控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据当前采集的图像信息，确定第一角速度；

根据所述第一角速度、陀螺仪获取的第二角速度、预设的量测噪声及预设的卡尔曼滤波算法，确定第三角速度，并根据所述第三角速度，对云台进行控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前采集的图像信息，确定第一角速度包括：

获取当前帧图像中的至少四个第一特征点，并针对当前帧图像中的每个第一特征点，在当前帧图像的上一帧图像中识别与该第一特征点对应的第二特征点；

根据每个第一特征点和每个第二特征点在世界坐标系中的投影坐标，确定当前帧图像对应的单应矩阵，并根据所述单应矩阵，确定第一角速度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取当前帧图像中的至少四个第一特征点之前，所述方法还包括：

将当前帧图像转换为灰度图像并进行高斯滤波。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定当前帧图像对应的单应矩阵之后，根据所述单应矩阵，确定第一角速度之前，所述方法还包括：

根据当前帧图像对应的单应矩阵中的每个元素及所述每个元素对应的阈值范围，判断每个元素的值是否均在所述每个元素对应的阈值范围内；

如果是，进行后续步骤。

5.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据当前帧图像之前设定数量的图像对应的单应矩阵，对当前帧图像对应的单应矩阵进行平滑处理，并根据平滑处理后的单应矩阵对当前帧图像对应的单应矩阵进行更新。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一角速度之后，根据所述第三角速度，对云台进行控制之前，所述方法还包括：

根据当前采集的图像信息，确定第一航向角；

根据所述第一航向角、陀螺仪获取的第二航向角、预设的量测噪声及预设的卡尔曼滤波算法，确定第三航向角；

所述根据所述第三角速度，对云台进行控制包括：

根据所述第三角速度和第三航向角，对云台进行控制。

7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一角速度、陀螺仪获取的第二角速度、预设的量测噪声及预设的卡尔曼滤波算法，确定第三角速度之前，所述方法还包括：

根据云台图像采集设备焦距的一次函数，确定当前帧图像的量测噪声，并根据当前帧图像的量测噪声对预设的量测噪声进行更新。

8.一种基于视觉和陀螺仪的云台控制装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于根据当前采集的图像信息，确定第一角速度；

控制模块，用于根据所述第一角速度、陀螺仪获取的第二角速度、预设的量测噪声及预设的卡尔曼滤波算法，确定第三角速度，并根据所述第三角速度，对云台进行控制。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于获取当前帧图像中的至少四个第一特征点，并针对当前帧图像中的每个第一特征点，在当前帧图像的上一帧图像中识别与该第一特征点对应的第二特征点；根据每个第一特征点和每个第二特征点在世界坐标系中的投影坐标，确定当前帧图像对应的单应矩阵，并根据所述单应矩阵，确定第一角速度。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

处理模块，用于将当前帧图像转换为灰度图像并进行高斯滤波。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于针对当前帧图像对应的单应矩阵中的每个元素，判断每个元素对应的值是否均在该元素对应的阈值范围内，如果是，根据所述单应矩阵，确定第一角速度。

12.如权利要求9或11所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于根据当前帧图像之前设定数量的图像对应的单应矩阵，对当前帧图像对应的单应矩阵进行平滑处理，并根据平滑处理后的单应矩阵对当前帧图像对应的单应矩阵进行更新。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，还用于根据当前采集的图像信息，确定第一航向角；

所述控制模块，还用于根据所述第一航向角、陀螺仪获取的第二航向角、预设的量测噪声及预设的卡尔曼滤波算法，确定第三航向角；根据所述第三角速度和第三航向角，对云台进行控制。

14.如权利要求8或13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

更新模块，用于根据云台图像采集设备焦距的一次函数，确定当前帧图像的量测噪声，并根据当前帧图像的量测噪声对预设的量测噪声进行更新。