CN106571758A - 步进电机失步补偿方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种步进电机失步补偿方法，该方法用于实现对超声探头的控制，超声探头包括，换能器、步进电机，包括以下步骤：获取换能器的实际位置信息；将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据；将失步数据与预设阈值进行比较，确定失步数据所属的阈值范围；根据阈值范围确定失步数据对应的补偿方式，并执行与补偿方式对应的补偿操作；该方法根据步进电机的失步情况，采用与失步情况对应的补偿方式自适应地补偿，来防止换能器相对位置的累积误差，从而使得超声探头扫描获取的图像更加精确没有漂移现象。本发明还公开了一种步进电机失步补偿装置，具有上述有益效果。

Description

步进电机失步补偿方法及装置

技术领域

本发明涉及超声设备技术领域，特别涉及一种步进电机失步补偿方法及装置。

背景技术

步进电机通过电机控制器的驱动，拉动换能器转动。例如四维超声探头在转动过程中的电机驱动传动机构使得换能器在一定角度范围内扫描，为了准确获取四维超声图像，在四维超声探头发射和接收超声波时，必须精准地控制换能器的扫描角速度和扫描角度。步进电机本身没有累积误差，但是由于传动装置的机械误差等因素，使得电机长时间运行，换能器的相对位置存在累积误差。由于没有自校正技术，长时间运行可能会出现图像漂移的情况。因此需要对步进电机失步情况进行补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种步进电机失步补偿方法、装置，根据步进电机的失步情况，采用与失步情况对应的补偿方式自适应地补偿，防止换能器相对位置的累积误差，并使得超声探头扫描获取的图像更加精确没有漂移现象。

为解决上述技术问题，本发明提供一种步进电机失步补偿方法，所述方法用于实现对超声探头的控制，所述超声探头包括，换能器、步进电机，包括以下步骤：

获取所述换能器的实际位置信息；

将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据；

将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围；

根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作。

可选的，获取所述换能器的实际位置信息的步骤包括：

获取所述换能器的当前位置信息；

获取所述换能器在预定扫描周期后到达的实际位置信息；

计算所述换能器由当前位置到达所述实际位置时的电机步数。

可选的，将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据的步骤包括：

将所述电机步数与标准步数相减，得到所述步进电机的失步数据，其中，所述标准步数是指所述换能器由当前位置到达所述目标位置时的电机步数。

可选的，所述将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据的步骤包括：

根据统计模型获取所述步进电机的正反方向转动比例；

根据所述正反方向转动比例计算失步精度；

判断所述失步精度是否满足预设条件；

如果是，则输出所述失步精度对应的失步数据；

如果否，则调整所述统计模型的训练条件，修正所述统计模型，并执行根据修正后的统计模型，获取所述步进电机的正反方向转动比例的步骤。

可选的，将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围的步骤包括：

当所述失步数据大于第一预设阈值时，则判定所述失步数据属于第一阈值范围；

当所述失步数据小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，则判定所述失步数据属于第二阈值范围，其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

可选的，所述根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作的步骤包括：

当所述失步数据属于第一阈值范围时，根据所述失步数据调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作；

当所述失步数据属于第二阈值范围，且连续N次的所述失步数据满足第二阈值范围时，则根据所述连续N次的失步数据之和调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。

本发明还提供一种步进电机失步补偿装置，包括：

通信接口，用于接收超声主机下发的控制指令；

控制器，用于根据所述控制指令实现对超声探头的控制，所述控制器包括：

获取模块，用于获取换能器的实际位置信息；

失步计算模块，用于将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据；

阈值比较模块，用于将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围；

失步补偿模块，用于根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作。

可选的，所述获取模块还用于获取所述换能器的当前位置信息；获取所述换能器在一个扫描周期后到达的实际位置信息；以及计算所述换能器由当前位置到达所述实际位置时的电机步数；

所述失步计算模块还用于将所述电机步数与标准步数相减，得到所述步进电机的失步数据，其中，所述标准步数是指所述换能器由所述当前位置到达所述目标位置时的电机步数。

可选的，所述获取模块还用于根据统计模型获取所述步进电机的正反方向转动比例；根据正反方向转动比例计算失步精度；当失步精度满足预设条件时，则输出失步精度对应的失步数据；反之，则调整统计模型的训练条件，修正统计模型，并执行根据修正后的统计模型，获取步进电机的正反方向转动比例的步骤。

可选的，所述阈值比较模块还用于当所述失步数据大于第一预设阈值时，判定所述失步数据属于第一阈值范围；所述失步补偿模块还用于当所述失步数据属于第一阈值范围时，根据所述失步数据调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作；

所述阈值比较模块还用于当所述失步数据小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，判定所述失步数据属于第二阈值范围，其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；所述失步补偿模块还用于当所述失步数据属于第二阈值范围，且连续N次的所述失步数据满足第二阈值范围时，则根据所述连续N次的失步数据之和调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。

本发明所提供的一种步进电机失步补偿方法，所述方法用于实现对超声探头的控制，所述超声探头包括，换能器、步进电机，包括以下步骤：获取所述换能器的实际位置信息；将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据；将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围；根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作。该步进电机失步补偿方法根据步进电机的失步情况，采用与失步情况对应的补偿方式自适应地补偿，来防止换能器相对位置的累积误差，从而使得超声探头扫描获取的图像更加精确没有漂移现象；本发明还提供了一种步进电机失步补偿装置，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的步进电机失步补偿方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的获取换能器的实际位置信息的过程示意图；

图3为本发明实施例所提供的将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据的过程示意图；

图4为本发明实施例所提供的一个示例的失步补偿过程示意图；

图5为本发明实施例所提供的步进电机失步补偿的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

超声探头(例如3D或4D超声探头)是由步进电机、换能器、传动装置组成。其中，四维超声就是四维成像技术(4D)，能直观、立体显示物体(例如人体器官)的三维(3D)结构及动态、可以实现实际地观察立体结构，4D成像技术是在3D成像技术基础上增加了时间特性而形成的，即是动态的3D图像，而3D成像技术又是在2D成像技术的基础上发展而来的，2D成像技术在只反映物体的平面信息(例如在临床上2D成像技术只能反映人体器官的平面信息，比如B模式下的图像)，但是平面信息甚至是3D立体信息在很多应用领域已经不能满足人们的需求，人们希望可以实际地观察动态立体结构。例如在医学领域，三维超声扫查是通过旋转或摆动该部位的平面实现的，三维重建要求二维扫查要获得协调连续的部位平面，以便能够在水平或垂直方向上获得所需部位的切面图，计算机不断的将切面的位置记录下来，超声图像数据与这些位置对应，然后重建3D图，3D图再随着时间不断更新并显示出来即是4D成像，4D成像能直观、立体显示人体器官的三维结构及动态、实际地观察立体结构。4D技术的应用也为临床超声诊断提供了更丰富的影像信息，减少了病灶的漏诊，提高了诊疗质量。

在一个实施例中，提供一种步进电机失步补偿方法，根据步进电机的失步情况，采用与失步情况对应的补偿方式自适应地补偿，来防止换能器相对位置的累积误差，从而使得超声探头扫描获取的图像更加精确没有漂移现象。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤100、获取换能器的实际位置信息。

在本实施例中，首先获取换能器工作的实际位置信息，然后将该位置信息与计算得到的理论上的目标位置信息进行比较，从而确定失步情况。

步骤110、将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到电机的失步数据。

具体的，根据上述步骤获取的换能器的实际位置信息及对应的目标位置信息计算得到电机的失步数据。这里失步数据的准确程度会影响最终补偿操作的准确性。因此用户可以根据具体的精度需求来选择具体的比较方式。

步骤120、将失步数据与预设阈值进行比较，确定失步数据所属的阈值范围；

在本实施例中，失步数据所处的阈值范围，在一定程度上反应了步进电机的失步程度。预设阈值的个数和各个预设阈值之间的间隔可以由用户根据实际补偿精度等因素进行考虑设定，也可以根据补偿效果进行阈值的修订，例如预设阈值数值的微调，预设阈值个数的增减等。即可以是一级补偿(即只有一个预设阈值)，也可以是二级补偿(即有二个预设阈值)，当然也可以是三级或者更高级别的补偿。例如二级补偿中设定第一预设阈值和第二预设阈值，当失步数据大于第一预设阈值则属于第一阈值范围，当失步数据大于第二阈值且小于第二预设阈值则属于第二阈值范围。级别越高补偿规则也具体准确即补偿精度越高。但是也会存在级别越高对应的补偿算法越复杂，时间和硬件成本也会比较高。

步骤130，根据阈值范围确定失步数据对应的补偿方式，并执行与该补偿方式对应的补偿操作。

在本实施例中，每个阈值范围都会设计对应的补偿策略，即根据每个阈值范围对应的失步程度设计与之适应的补偿方式。例如失步程度大时可以立即利用大幅度补偿量进行补偿，使得快速完成补偿获得快速的步进精度。失步程度小时可以利用小幅度补偿量进行补偿，使得补偿精度更加精确。可以理解的是补偿等级越多补偿对应的精确度度越高，与其对应的补偿操作也越精细。用户可以根据实际情况进行选择，例如考虑硬件成本及补偿操作时间成本等。

进一步，为了可以连续进行数据获取使得补偿操作可以及时进行，且不影响机器的实际运转，实现边运动边补偿，可以在补偿操作的过程中，持续进行扫描。

上述的步进电机失步补偿方法，获取换能器的实际位置信息；将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据；将失步数据与预设阈值进行比较，确定失步数据所属的阈值范围；根据阈值范围确定失步数据对应的补偿方式，并执行与补偿方式对应的补偿操作。上述的实施例的步进电机失步补偿方法，通过实时地失步判断，自适应地进行失步补偿操作，使得换能器运行精确，防止了由于步进电机的失步使得换能器的相对位置存在累积误差，使得获得的图像质量更高。

在一个实施例中，如图2所示，获取换能器的实际位置信息的步骤包括：

步骤201，获取换能器的当前位置信息。

超声主机(上位机)通过PCIe总线下发控制指令，根据该控制指令得到步进电机需要扫查多少卷，步进电机扫查的起始位置、起始速度、加速度、加速区间，以及电机保持匀速转动的区间等。

在本实施例中，根据换能器的当前位置判断步进电机是否需要复位。当当前位置与上述的起始位置不一致时，则需要把换能器复位到起始位置。

步骤203，获取换能器在预定扫描周期后到达的实际位置信息。

根据控制指令控制电机进行加速转动，加速过程中的加速控制曲线例如公式：当电机加速到目标速度之后，电机开始进入匀速转动区域。电机匀速转动，控制换能器匀速移动，这个区域也是3D/4D成像的区域。

结束区域之后，电机需要按照减速曲线的来完成电机的加速过程，以保证在减速的过程中电机不失步。减速过程的控制曲线如公式：

在电机加速、匀速、减速的过程中，控制器会记录电机的运动轨迹，在完成预定扫描周期的扫描后，控制器根据换能器的实际位置信息，来判断步进电机的失步情况。

获取换能器的实际位置信息的周期，在一定程度上影响补偿操作的及时性。因此获取的周期越短便可以更加及时地得到电机的失步情况。但是在用户实际考虑周期的时候还需要考虑硬件的计算能力等因素。这里不对扫描周期的数值进行限定。

另外，由于在计算电机运动曲线的过程中得到的运动数据包括扫查的卷数，扫查时电机的起始位置，起始速度，加速度等信息。因此，可以将扫描一卷的时间作为预定扫描周期即完成一卷的扫描获取一次换能器的实际位置信息。还可以是将扫描多卷的时间作为预定扫描周期，具体视情况而定，这里不作限定。在步进电机的实际控制过程中，可以在预定扫描周期后通过总线读取换能器的实际位置信息。

步骤205，计算换能器由当前位置到达实际位置时的电机步数。

在本实施例中，换能器由当前位置到达实际位置时的电机步数可以是在一卷扫描内获取换能器由当前位置到达实际位置时对应的电机步数值。

进一步地，在一个实施例中，将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据的步骤包括：

将电机步数与标准步数相减，得到步进电机的失步数据，其中，标准步数是指换能器由当前位置到达目标位置时的电机步数。

例如，经过理论计算换能器到达目标位置时准确步数值为300步，而实际获取的电机步数为310步，则失步数据为10步。该方式可以简单高效的获取失步数据，节省硬件资源。

在一个实施例中，如图3所示，将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据的步骤包括：

步骤302，根据统计模型获取步进电机的正反方向转动比例。

通常电机会正反两个方向转动，由于设计方案，机械性能等原因，即使相同的误差正反两个方向的检测也可能不相同。因此为了尽可能的减小误差，可以对正反两个方向设定不同比例，能纠正上述原因带来的检测误差的漂移。

在本实施例中，根据预先训练好的统计模型，对大量的正反向转动比例进行训练，获取步进电机的正反方向转动比例。

步骤304，根据正反方向转动比例计算失步精度。

在本实施例中，根据步进电机正转和反转误差来确定失步精度。失步精度具体可以为失步数，失步精度可以为一个失步数值范围。

步骤306，判断失步精度是否满足预设条件，如果是则执行步骤308，反之则执行步骤310。

当上述步骤306获取的失步精度满足预定条件时，则输出与失步精度对应的失步数据，反之则调整统计模型的训练条件，修正统计模型，并执行根据修正后的统计模型，获取步进电机的正反方向转动比例的步骤。在本实施例中，是预定条件可以为预定失步数。步骤308，输出与失步精度对应的失步数据。

当失步精度为失步数时，则直接输出失步数据。反之，则根据失步精度计算得到失步数据，并输出计算得到的失步数据。

步骤310，调整统计模型的训练条件，修正统计模型。

当失步精度不满足预定条件时，则重新调整统计模型的训练条件，修正统计模型。然后根据修正后的统计模型，获取步进电机的正反方向转动比例。

需要说明的是，本实施例的将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据的过程是一个迭代过程，当失步精度不满足预设条件时，则不断调整训练条件，修正统计模型，重复执行上述步骤302至步骤310，直至失步精度满足预设条件。

在一个实施例中，将失步数据与预设阈值进行比较，确定失步数据所属的阈值范围的步骤包括：

当失步数据大于第一预设阈值时，则判定失步数据属于第一阈值范围；

当失步数据小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，则判定失步数据属于第二阈值范围，其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。

在一个实施例中，根据上述实施例获取的阈值范围确定失步数据对应的补偿方式，并执行与补偿方式对应的补偿操作的步骤包括：

当失步数据属于第一阈值范围时，根据失步数据调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作；当所述失步数据属于第二阈值范围，且连续N次的失步数据满足第二阈值范围时，则根据连续N次的失步数据之和调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。

在本实施例中，当失步数据大于第一预设阈值，时，需要通过快速补偿失步数据对应的失步数量来达到校准的目的。当第一预设阈值>失步数据>第二预设阈值时，说明马达在理想的边界抖动，且连续N次的失步数据属于第二阈值范围时，则需要针对连续N次的失步数据之和做低通滤波，此时补偿的步数需通过低通滤波计算该种情况下的失步补偿数量。

根据图4的具体例子说明上述二级补偿过程：其中第一预设阈值(阈值1)为30，第二预定阈值(阈值2)为10，N为3次。扫查完一卷后，若失步数据为32，则该失步数据大于阈值1，将采用位置补偿1的方式进行快速位置补偿。若失步数据为13，则大于阈值2且小于阈值1，再判断是否连续3次大于阈值2且小于阈值1，若是则利用位置补偿2的方式进行精确位置补偿。其中，位置补偿1的补偿量大于位置补偿2的补偿量。即通过对电机的失步做补偿，从而避免了长时间运行换能器位置偏移的问题。

需要说明的是，若不满足上述两种情形时，则位置补偿为0即不进行位置补偿。

在一个实施例中，如图5所示，提供一种步进电机失步补偿装置500，该装置500包括：通信接口502和控制器504。通信接口502用于接收超声主机600下发的控制指令。控制器504用于根据控制指令实现对超声探头的控制。超声主机600(上位机)仅需发送控制指令至控制器504，控制器504根据控制指令实现对超声探头的控制，所述控制包括实现马达控制曲线算法等大数据量计算过程。这种方式减少了超声主机600与装置500之间的通信数据量，在扫查模式切换时，减少了等待时间，从而提高了扫查效率。

控制器504包括：获取模块506、失步计算模块508、阈值比较模块510和失步补偿模块512。获取模块506用于获取换能器的实际位置信息。失步计算模块508用于将实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到步进电机的失步数据。阈值比较模块510用于将失步数据与预设阈值进行比较，确定失步数据所属的阈值范围。失步补偿模块512用于根据阈值范围确定失步数据对应的补偿方式，并执行与补偿方式对应的补偿操作。

在一个实施例中，获取模块506还用于获取换能器的当前位置信息；获取换能器在一个扫描周期后到达的实际位置信息；以及计算换能器由当前位置到达实际位置时的电机步数；

失步计算模块508还用于将电机步数与标准步数相减，得到步进电机的失步数据，其中，标准步数是指换能器由当前位置到达目标位置时的电机步数。

在一个实施例中，获取模块506还用于根据统计模型获取所述步进电机的正反方向转动比例；根据正反方向转动比例计算失步精度；当失步精度满足预设条件时，则输出失步精度对应的失步数据；反之，则调整统计模型的训练条件，修正统计模型，并执行根据修正后的统计模型，获取步进电机的正反方向转动比例的步骤。

在一个实施例中，阈值比较模块510还用于当失步数据大于第一预设阈值时，判定失步数据属于第一阈值范围；失步补偿模块512还用于当失步数据属于第一阈值范围时，根据失步数据调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。

阈值比较模块510还用于当失步数据小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，判定失步数据属于第二阈值范围，其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。失步补偿模块512还用于当失步数据属于第二阈值范围，且连续N次的失步数据满足第二阈值范围时，则根据连续N次的失步数据之和调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。

本实施例的步进电机失步补偿装置500用于实现前述的步进电机失步补偿方法，因此步进电机失步补偿装置中的具体实施方式可见前文中的步进电机失步补偿方法的实施例部分，例如，获取模块506、失步计算模块508、阈值比较模块510和失步补偿模块512，分别用于实现上述步进电机失步补偿方法中步骤100，110，120和130，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

需要说明的是，基于上述任意实施例，所述步进电机失步补偿装置可以是基于可编程逻辑器件实现的，可编程逻辑器件包括FPGA，CPLD，单片机等。

上述实施例的步进电机失步补偿装置，通过实时地失步判断，自适应地进行失步补偿操作，使得换能器运行精确，防止了由于步进电机的失步使得换能器的相对位置存在累积误差，使得获得的图像质量更高。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的步进电机失步补偿方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种步进电机失步补偿方法，所述方法用于实现对超声探头的控制，所述超声探头包括，换能器、步进电机，其特征在于，包括以下步骤：

获取所述换能器的实际位置信息；

将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据；

将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围；

根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述换能器的实际位置信息的步骤包括：

获取所述换能器的当前位置信息；

获取所述换能器在预定扫描周期后到达的实际位置信息；

计算所述换能器由当前位置到达所述实际位置时的电机步数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据的步骤包括：

将所述电机步数与标准步数相减，得到所述步进电机的失步数据，其中，所述标准步数是指所述换能器由当前位置到达所述目标位置时的电机步数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据的步骤包括：

根据统计模型获取所述步进电机的正反方向转动比例；

根据所述正反方向转动比例计算失步精度；

判断所述失步精度是否满足预设条件；

如果是，则输出所述失步精度对应的失步数据；

如果否，则调整所述统计模型的训练条件，修正所述统计模型，并执行根据修正后的统计模型，获取所述步进电机的正反方向转动比例的步骤。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围的步骤包括：

当所述失步数据大于第一预设阈值时，则判定所述失步数据属于第一阈值范围；

当所述失步数据小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，则判定所述失步数据属于第二阈值范围，其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作的步骤包括：

当所述失步数据属于第一阈值范围时，根据所述失步数据调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作；

当所述失步数据属于第二阈值范围，且连续N次的所述失步数据满足第二阈值范围时，则根据所述连续N次的失步数据之和调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。

7.一种步进电机失步补偿装置，其特征在于，包括：

通信接口，用于接收超声主机下发的控制指令；

控制器，用于根据所述控制指令实现对超声探头的控制，所述控制器包括：

获取模块，用于获取换能器的实际位置信息；

失步计算模块，用于将所述实际位置信息与目标位置信息进行比较，得到所述步进电机的失步数据；

阈值比较模块，用于将所述失步数据与预设阈值进行比较，确定所述失步数据所属的阈值范围；

失步补偿模块，用于根据所述阈值范围确定所述失步数据对应的补偿方式，并执行与所述补偿方式对应的补偿操作。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块还用于获取所述换能器的当前位置信息；获取所述换能器在一个扫描周期后到达的实际位置信息；以及计算所述换能器由当前位置到达所述实际位置时的电机步数；

所述失步计算模块还用于将所述电机步数与标准步数相减，得到所述步进电机的失步数据，其中，所述标准步数是指所述换能器由所述当前位置到达所述目标位置时的电机步数。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块还用于根据统计模型获取所述步进电机的正反方向转动比例；根据正反方向转动比例计算失步精度；当失步精度满足预设条件时，则输出失步精度对应的失步数据；反之，则调整统计模型的训练条件，修正统计模型，并执行根据修正后的统计模型，获取步进电机的正反方向转动比例的步骤。

10.根据权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，所述阈值比较模块还用于当所述失步数据大于第一预设阈值时，判定所述失步数据属于第一阈值范围；所述失步补偿模块还用于当所述失步数据属于第一阈值范围时，根据所述失步数据调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作；

所述阈值比较模块还用于当所述失步数据小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，判定所述失步数据属于第二阈值范围，其中，所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值；所述失步补偿模块还用于当所述失步数据属于第二阈值范围，且连续N次的所述失步数据满足第二阈值范围时，则根据所述连续N次的失步数据之和调整步长参数，并按照调整后的步长参数执行补偿操作。