[发明专利]一种相机姿态的校正方法、摄像机

说明书

公开了一种相机姿态的校正方法，包括，获取第一位置处加速度传感器的第一测量数据、以及第二位置处加速度传感器的第二测量数据，其中，第二位置为以云台转轴为轴心带动机芯和加速度传感器同步旋转至与第一位置的方位角坐标相差180°，根据第一测量数据，确定机芯在世界坐标系下的第一姿态信息，根据第一测量数据和第二测量数据，通过云台转轴向量获取云台在世界坐标系下的第二姿态信息，根据第一姿态信息和第二姿态信息，确定机芯与云台的之间的相对姿态信息，基于第二姿态信息、相对姿态信息，通过坐标变换，获取云台以云台转轴为轴心旋转至任一位置时机芯在世界坐标系下的当前姿态信息，作为相机姿态校正结果。本发明提高了相机姿态校正精度。

技术领域

本发明涉及摄像机领域，特别地，涉及一种相机姿态的校正方法。

背景技术

随着摄像机设备智能功能的丰富，设备的安装越来越有着更高的要求。以球机为例，在球机中，具有成像模组的机芯与控制机芯运动的云台如果安装不精密，则会导致目标跟踪、目标GPS定位的精度不够。

现有的相机姿态校正通过加速度传感器与陀螺仪对相机姿态进行校正，使用加速度传感器确定相机的俯仰角和横滚角，使用陀螺仪确定相机的偏航角，得到相机在世界坐标系下的姿态，但是这种方法误差较大，精度不高。

发明内容

本发明提供了一种相机姿态的校正方法，以提高相机姿态的校正精度。

本发明提供的一种相机姿态的校正方法，所述相机包括，具有成像模组的机芯、安装于机芯上的加速度传感器、和控制机芯转动的云台，该方法包括，

获取第一位置处加速度传感器的第一测量数据、以及第二位置处加速度传感器的第二测量数据，其中，第二位置为以云台转轴为轴心带动机芯和加速度传感器同步旋转至与第一位置的方位角坐标相差180°，机芯PT坐标系的P轴与云台PT坐标系的P轴重合，

根据第一测量数据，确定机芯在世界坐标系下的第一姿态信息，

根据第一测量数据和第二测量数据，通过云台转轴向量获取云台在世界坐标系下的第二姿态信息，

根据第一姿态信息和第二姿态信息，确定机芯与云台的之间的相对姿态信息，

基于第二姿态信息、相对姿态信息，通过坐标变换，获取云台以云台转轴为轴心旋转至任一位置时机芯在世界坐标系下的当前姿态信息，作为相机姿态校正结果。

较佳地，该方法还包括，基于第一姿态信息、相对姿态信息，通过坐标变换，获取机芯到达世界坐标下的任一预定位置时需要云台绕云台的转轴转动的姿态信息。

较佳地，所述根据第一测量数据，确定机芯在世界坐标系下的第一姿态信息，包括，

根据第一测量数据包括的加速度传感器所测量得到的三维直角坐标系中的读数、以及加速度传感器无任何偏转时的读数，得到加速度传感器读数与偏转角的转换关系，

基于所述转换关系，求得机芯在世界坐标系下的俯仰角、偏航角和横滚角，得到机芯在世界坐标系下的第一欧拉角。

较佳地，所述根据第一测量数据和第二测量数据，通过云台转轴向量获取云台在世界坐标系下的第二姿态信息，包括，

基于第一测量数据中包括的加速度传感器所测量得到的三维直角坐标系中的读数、和第二测量数据中包括的加速度传感器所测量得到的三维直角坐标系中的读数，分别求取第一测量数据和第二测量数据三维直角坐标系中各读数之和，并进行归一化，得到转轴向量，

计算所述转轴向量的俯仰角和横滚角，作为云台在世界坐标系下的俯仰角和横滚角；基于机芯PT坐标系的P轴与云台PT坐标系的P轴重合，确定云台在世界坐标系下的偏航角为0，得到云台在世界坐标系下的第二欧拉角，作为第二姿态信息，该姿态信息用于表征云台与地平面的安装偏角。