[发明专利]云台位置校准检测方法、装置以及系统

说明书

本发明提供一种云台位置校准检测方法以及装置，方法包括：根据驱动所述云台转动的电机的计步数据，获取所述云台在云台坐标系中的第一角度转动信息；从惯性测量单元获取第二惯性测量数据，惯性测量单元设置于所述云台上；根据所述第二惯性测量数据获取所述云台在姿态坐标系中的第二角度转动信息，其中，所述姿态坐标系在所述云台处于所述云台坐标系的基准零位时，根据从所述惯性测量单元获取的第一惯性测量数据初始化；根据所述第一角度转动信息以及所述第二角度转动信息计算转动角度偏差量；根据所述转动角度偏差量检测所述云台是否处于待校准状态。本发明提供的方法及装置实现云台位置校准检测，以降低成本的同时，提高检测精度和灵活性。

技术领域

本发明涉及云台控制领域，尤其涉及一种云台位置校准检测方法、装置以及系统。

背景技术

随着安防行业的不断发展，基于云台系统的视频监控摄像机得到了越来越广泛的应用。目前，绝大多数云台包括水平和垂直两个自由度，采用基于电机的开环控制方式来驱动云台，并在上电时根据零点开关位置来确定云台坐标系的绝对位置。

但是，由于传动结构的老化、摄像机挂杆晃动引入的阻力或者人为因素的干扰等，云台的实际转动阻力可能会超过电机的负载能力导致云台失步，而电机开环控制的特点又无法在控制系统层面检测到失步问题，使得云台的实际位置与控制系统计算位置不符，导致云台无法准确定位到目标位置。

针对上述问题，目前行业内主要有两种解决方案来实现云台失步恢复：

1)在每次云台转过零点开关位置处重新校准一次坐标系，该方案的缺陷是云台转动路径必须经过零点开关位置，且转动方向与坐标建立方向必须保持一致，缺少灵活性。同时由于零位开关信号跳变的延迟，该方案的精度随着云台转速的增加而降低；

2)在传动轴尾部加装位置传感器来实时获取云台的角度信息，该方案的缺陷是成本较高，尤其是光电编码器，价格昂贵。其次位置传感器的尺寸相对较大，相应会增大摄像机轴向结构尺寸，因此难以安装在小型云台上，普适性较低，不利于推广使用。

由此可见，如何实现云台位置校准检测，以降低成本的同时，提高检测精度和灵活性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种云台位置校准检测方法、装置以及系统，从而实现云台位置校准检测，以降低成本的同时，提高检测精度和灵活性。

根据本发明的一个方面，提供一种云台位置校准检测方法，包括：

根据驱动所述云台转动的电机的计步数据，获取所述云台在云台坐标系中的第一角度转动信息；

从惯性测量单元获取第二惯性测量数据，所述惯性测量单元设置于所述云台上；

根据所述第二惯性测量数据获取所述云台在姿态坐标系中的第二角度转动信息，其中，所述姿态坐标系在所述云台处于所述云台坐标系的基准零位时，根据从所述惯性测量单元获取的第一惯性测量数据初始化；

根据所述第一角度转动信息以及所述第二角度转动信息计算转动角度偏差量；

根据所述转动角度偏差量检测所述云台是否处于待校准状态。

在本发明的一些实施例中，所述从所述惯性测量单元获取第二惯性测量数据包括：

按设定周期从所述惯性测量单元获取第二惯性测量数据，所述设定周期大于等于所述惯性测量单元的采样周期，

其中，所述第二角度转动信息至少基于每个周期获取的第二惯性测量数据更新。

在本发明的一些实施例中，所述惯性测量单元至少包括角速度传感器以及加速度传感器，所述第二惯性测量数据至少包括角速度信息以及加速度信息，所述根据所述第二惯性测量数据获取所述云台在姿态坐标系中的第二角度转动信息包括：