CN107390152B - 一种磁力计的校准方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁力计的校准方法、装置及电子设备，该校准方法包括：获取磁力计采集的初始磁场数据；将所有初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点；利用位于平面上的过原点的直线将平面等分；计算每一初始数据点与所有直线之间的距离，将每一初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配；从初始数据点中选择出边界数据点；根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应平面的初始椭圆参数；根据初始椭圆参数对当前磁场数据进行校准。

Description

一种磁力计的校准方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及磁力计校准技术领域，更具体地，涉及一种磁力计的校准方法、装置及电子设备。

背景技术

磁力计传感器是九轴姿态传感器重要组成部分，它对于解算描述空间姿态的欧拉角之一的航向角具有决定性作用。正常情况下，磁力计测得的磁场强度由地磁场产生，但是由于硬铁和软铁效应的存在，使得磁力计测量结果出现比较大的偏差，必须利用科学的方法对磁力计进行校准才能使用。

地球磁场的磁场强度为0.4-0.6高斯，外界环境磁场(电流产生的电磁场和磁铁产生的磁场)会对磁阻式磁力计造成很大的影响。利用磁力计采集到的磁场信号更新姿态算法时，会因为外界磁场的改变引发计算出的姿态不是目标物体的实际姿态，因此为了得到精确的姿态值，有必要对磁力计进行校准。对磁力计输出信息产生影响的因素主要来自自身设计和外界环境影响。

对磁力计造成影响的外界干扰可分为硬磁场干扰和软磁场干扰。硬磁场由测试系统附近固连在一起的磁性物质产生，与磁力计磁场保持相对位置，硬磁场对于磁力计的影响表现在使磁力计各轴产生一个定量的偏移，通常在软磁场干扰下将三轴磁力计在空间中任意转动有限次后，其三轴磁场密度输出值在空间中绘制出一个圆球，其球心位置在坐标原点，若存在硬磁场干扰其球心发生偏移，硬磁场对磁力计航向角测量影响为一个周期的误差。通常情况下，引起磁力计最大误差的外界干扰为硬磁场，地球磁场强度大约为0.4-0.6高斯，当磁力计附近固连一块磁性物质时，磁力计一轴的测量值达到了0.9高斯，覆盖了地球磁场。软磁场干扰的产生往往是被磁质材料的物质磁化了的材料产生的，这些材料其本身通常并不产生磁场。由于软磁场干扰是随机产生的，且其磁场密度会随时间变化而改变，因此对软磁场干扰的校准是十分困难的。

目前，对磁力计进行校准的方法主要有:罗差法、简单标定算法和最小二乘法。但是上述方法都存在几点通病：1、磁力计做成成品后，校准往往由用户自行完成，上述三种校准方法，通常是通过空间画‘8’字的方式进行操作，但是校准成功与否用户没有明确定义，对于不太专业的用户来说，可能要重复多次才可以完成，大大降低了用户体验的舒适性；2、没有后台的自适应学习过程，在用户完成校准后，可能校准效果并不理想，或者在应用的过程中，加入了新的硬磁和软磁效应，原来的校准结果将不再适应当前的环境，导致校准效果下降。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种磁力计校准的新的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种磁力计的校准方法，包括：

获取磁力计采集的初始磁场数据，其中，每一所述初始磁场数据均包括对应三个互相正交于一点的坐标轴的初始磁场数据分量；

将所有所述初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点；

利用位于所述平面上的过原点的直线将所述平面等分；

计算每一所述初始数据点与所有所述直线之间的距离，将每一所述初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配；

从所述初始数据点中选择出边界数据点；

根据所述边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应所述平面的初始椭圆参数；

根据所述初始椭圆参数对所述磁力计采集的当前磁场数据进行校准。

可选的是，所述校准方法还包括：

获取所述磁力计采集的当前磁场数据，其中，所述当前磁场数据包括对应所述三个坐标轴的初始磁场数据分量；

将所述当前磁场数据划分为对应所述平面的当前数据点；

计算所述当前数据点与所有所述直线之间的距离，使得所述当前数据点的距离最小值对应的第一直线与所述当前数据点匹配；

判断所述当前数据点与所述原点之间的距离是否大于所述第一直线对应的边界数据点与所述原点之间的距离，如是，则：

将所述第一直线对应的边界数据点更新为所述当前数据点，并将更新数量自加一；

检测所述更新数量是否超过设定值，如是，则：

更新数量归零，并重新根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出新的椭圆参数；

根据新的椭圆参数对所述当前磁场数据进行校准。

可选的是，所述校准方法还包括：

选择匹配的初始数据点的数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线；

其中，所述根据所述边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应所述平面的初始椭圆参数具体为：根据所述选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意所述平面的初始椭圆参数。

可选的是，所述根据所述选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意所述平面的初始椭圆参数之前还包括：

判断所述选中直线的数量是否小于五，如是，则：选择匹配的初始数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。

根据本发明的第二方面，提供了一种磁力计的校准装置，包括：

初始获取模块，用于获取磁力计采集的初始磁场数据，其中，每一所述初始磁场数据均包括对应三个互相正交于一点的坐标轴的初始磁场数据分量；

初始划分模块，用于将所有所述初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点；

等分模块，用于利用位于所述平面上的过原点的直线将所述平面等分；

计算模块，用于计算每一所述初始数据点与所有所述直线之间的距离，将每一所述初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配；

初始选择模块，用于从所述初始数据点中选择出边界数据点；

初始拟合模块，用于根据所述边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应所述平面的初始椭圆参数；

初始校准模块，用于根据所述初始椭圆参数对所述磁力计采集的当前磁场数据进行校准。

可选的是，所述校准装置还包括：

当前获取模块，用于获取所述磁力计采集的当前磁场数据，其中，所述当前磁场数据包括对应所述三个坐标轴的初始磁场数据分量；

当前划分模块，用于将所述当前磁场数据划分为对应所述平面的当前数据点；

当前计算模块，用于计算所述当前数据点有所述直线之间的距离，使得所述当前数据点的距离最小值对应的第一直线与所述当前数据点匹配；

判断模块，用于判断所述当前数据点与所述原点之间的距离是否大于所述第一直线对应的边界数据点与所述原点之间的距离；

更新模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，将所述第一直线对应的边界数据点更新为所述当前数据点，并将更新数量自加一；

检测模块，用于检测所述更新数量是否超过设定值；

当前拟合模块，用于在所述检测模块的检测结果为是的情况下，更新数量归零，并重新根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出新的椭圆参数；

当前校准模块，用于根据新的椭圆参数对所述当前磁场数据进行校准。

可选的是，所述校准装置还包括：

直线选择模块，用于选择匹配的初始数据点的数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线；

其中，所述初始拟合模块具体用于根据所述选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意所述平面的初始椭圆参数。

可选的是，所述校准装置还包括：

数量判断模块，用于判断所述选中直线的数量是否小于五；

另一选择模块，用于在数量判断模块的判断结果为是的情况下，选择匹配的初始数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括根据本发明第二方面所述的校准装置。

根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器执行根据本发明第一方面所述的校准方法。

本发明的一个有益效果在于，通过本发明的实施例，可以计算出对应任意两个坐标轴所在平面的椭圆参数，根据椭圆参数可以对磁力计采集的磁场数据进行校准。而且该方法的校准更加准确，为实现自适应校准提供了基础。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明一种磁力计的补偿方法的其中一种实施方式的流程图；

图2为利用直线将平面等分的方式的示意图；

图3为平面上椭圆的示意图；

图4为根据本发明一种磁力计的补偿方法的其中一种实施方式的流程图；

图5为根据本发明一种磁力计的补偿方法的其中一种实施方式的流程图；

图6为根据本发明一种磁力计的补偿方法的其中一种实施方式的流程图；

图7为根据本发明一种磁力计的补偿装置的其中一种实施结构的方框原理图；

图8为根据本发明一种磁力计的补偿装置的其中一种实施结构的方框原理图；

图9为根据本发明一种磁力计的补偿装置的其中一种实施结构的方框原理图；

图10为根据本发明一种电子设备的一种实施结构的方框原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有技术中存在的无法校准磁力计采集的数据的问题，提供了一种磁力计的校准方法。

图1为根据本发明一种磁力计的校准方法的一种实施方式的流程图。

根据图1所示，该校准方法包括以下步骤：

步骤S110，获取磁力计采集的初始磁场数据。其中，每一初始磁场数据均包括对应三个互相正交于一点的坐标轴的初始磁场数据分量，三个坐标轴之间的交点为原点，任意两个坐标轴位于同一平面上。三个坐标轴例如可以是X轴、Y轴和Z轴。

初始磁场数据例如可以是(x_i,y_i,z_i)，其中，x_i、y_i、z_i可以分别是对应X轴、Y轴和Z轴的初始磁场数据分量。

步骤S120，将初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点。

例如，可以将初始磁场数据(x_i,y_i,z_i)划分为对应X轴和Y轴所在第一平面的初始数据点的坐标为(x_i,y_i)、对应X轴和Z轴所在第二平面的初始数据点的坐标为(x_i,z_i)、对应Y轴和Z轴所在第三平面的初始数据点的坐标为(y_i,z_i)。

步骤S130，利用位于该平面上的过原点直线将该平面等分。

以第一平面为例，利用位于第一平面上的过原点直线将第一平面等分，如图2所示。其中，任意两条相邻直线之间的角度均相等，且等相邻直线之间的角度越小，对磁场数据的校准就越精确。

步骤S140，计算每一初始数据点与所有直线之间的距离，使得每一初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配。

具体的，可以是先计算第一个初始数据点与所有直线之间的距离，最短距离对应的直线与第一个初始数据点匹配，同时，该直线匹配的数据点数量n_k自加一，其中，k表示第k条直线。例如，当第一个初始数据点与第5条直线之间的距离最短时，第一个数据点与第5条直线匹配，n₅自加一。

步骤S150，从初始数据点中选择出边界数据点。

其中，每条直线至多有一个对应的边界数据点。对应某一直线的边界数据点具体为与该直线匹配的所有初始数据点中距离原点最远的一个。

为了避免记录所有的数据点的坐标将会占用较大内存的问题发生，可以是在任一条直线匹配的数据点数量大于1时，只记录与原点距离最远的数据点，即边界数据点的坐标。例如，可以是在第一个初始数据点与第5条直线匹配的情况下，记录的坐标为第一个初始数据点的坐标，如果第二个初始数据点也与第5条直线匹配，那么，就计算第一个初始数据点与原点之间的第一距离、及第二个初始数据点与原点之间的第二距离，在第二距离大于第一距离时，则将记录的坐标更新为第二个初始数据点的坐标。如果之后第三个初始数据点也与第5条直线匹配，且第三个初始数据点与原点之间的距离大于第二距离，则将记录的坐标更新为第三个初始数据点的坐标。

这样，需要记录的仅仅是相应直线匹配的初始数据点中距离原点最远的边界数据点的坐标，而不是所有初始数据点的坐标，因此，存储的数据量较少，所需内存较少，便于应用。因此，本实施例的校准方法对设备要求较低，便于应用推广。

步骤S160，根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应该平面的初始椭圆参数。

如图3所示的椭圆的方程为：

其中，x为椭圆上任一点的横坐标，y为该点的纵坐标，X0为椭圆中心的横坐标，Y0为椭圆中心的纵坐标，a为椭圆的长半轴，b为椭圆的短半轴，β为长半轴与横轴之间的夹角。

对公式1进行变换，得到公式2：

x²+Axy+By²+Cx+Dy+E＝0

将至少5个边界数据点的坐标代入公式2中，根据最小二乘法求解，就可以求出具体的A、B、C、D、E的值。

再将A、B、C、D、E的值代入公式3中，就可以求出初始椭圆参数X0、Y0、a、b、β。

步骤S170，根据初始椭圆参数对当前磁场数据进行校准。

其中，当前磁场数据为磁力计在当前时刻采集的磁场数据，当前磁场数据随着时间的改变而发生改变。

例如，对第一平面的当前磁场数据分量进行校准，得到当前校准磁场数据分量的方法例如可以通过公式4实现。

x_ok＝cosβ(x_n-X0)+sinβ(y_n-Y0)

其中，x_n为磁力计采集的磁场数据的对应X轴的当前磁场数据分量，x_ok为对x_n进行校准后得到的对应X轴的当前校准磁场数据分量，y_n为磁力计采集的磁场数据的对应Y轴的当前磁场数据分量，y_ok为对y_n进行校准后得到的对应Y轴的当前校准磁场数据分量。

在对第一平面的初始数据点进行校准的同时，对其他两个平面的初始数据点也进行校准，再实现对初始磁场数据的校准。所有平面的初始数据点的校准方法相同，因此，本发明的实施例中仅以第一平面为例进行说明。

通过本实施例的校准方法，可以计算出对应任意两个坐标轴所在平面的椭圆参数，根据椭圆参数可以对磁力计采集的磁场数据进行校准。而且该方法的校准更加准确，为实现自适应校准提供了基础。

在本发明的一个具体实施例中，计算出椭圆参数之后，该校准方法还包括如图4所示的步骤S410～S490。

步骤S410，获取磁力计采集的当前磁场数据。其中，当前磁场数据包括对应三个坐标轴的初始磁场数据分量。

当前磁场数据具体可以为在执行完步骤S160之后磁力计采集的磁场数据。

步骤S420，将当前磁场数据划分为对应该平面的当前数据点。

具体的，当前数据点和初始数据点对应的平面为同一平面。

步骤S430，计算当前数据点与所有直线之间的距离，使得当前数据点的距离最小值对应的第一直线与当前数据点匹配。

步骤S440，判断当前数据点与原点之间的距离是否大于与第一直线对应的边界数据点与原点之间的距离，如是，则执行步骤S450；如否，则执行步骤S490。

步骤S450，将第一直线对应的边界数据点更新为当前数据点，并将更新数量加一。其中，更新数量的初始值为零。

步骤S460，检测更新数量是否超过设定值，如是，则执行步骤S470，如否，则执行步骤S490。

当更新数量超过设定值时，说明外接磁场发生变化，进而使得椭圆的边界发生了变化，需要重新进行椭圆拟合，以适应磁场变化。

步骤S470，将更新数量归零，并根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出新的椭圆参数。

将更新数量归零，便于为下次椭圆拟合重新开始计数。

步骤S480，根据新的椭圆参数对当前磁场数据进行校准。

步骤S490，根据初始椭圆参数对当前磁场数据进行校准。

这样，通过本实施例，就可以实现了磁力计在使用过程中的磁力计校准的自适应过程，且便于应用。

如果根据所有的边界数据点进行椭圆拟合，将会使得计算出的初始椭圆参数或者是新的椭圆参数的准确性降低。在本发明的另一个具体实施例中，在执行步骤S110～S170的实施例中，在执行步骤S160之前可以包括如图5所示的步骤S510，选择匹配的初始数据点数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线。其中，总数量具体为磁力计开机后采集的初始磁场数据的总和，且随着开机时间的增长而增长，开机时间越长，总数量越大。

例如，设定百分百为5％，总量为1000，那么，可以选择匹配的初始数据点数量超过1000*5％＝50的直线作为选中直线。

在此基础上，步骤S160具体为：根据所有选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应该平面的初始椭圆参数。

这样，就进一步实现磁力计在使用过程中校准的自适应过程。

由于需要至少五个边界数据点才能够求解出椭圆参数，进一步地，该校准方法还包括步骤S520，选中直线的数量是否超过五，如是，则执行上述步骤S160，根据所有选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应该平面的初始椭圆参数；如否，则：执行步骤S530，将匹配的初始数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。执行完步骤S530之后，再执行步骤S160。

例如，N可以是15，则可以将匹配的初始数据点数量最多的15条直线均作为选中直线。具体的，可以将直线匹配的初始数据点数量按照由大至小的顺序进行排序，选择排序中前15个数量对应的直线作为选中直线。

在执行步骤S410～S490的实施例中，在执行步骤S470之前可以包括如图6所示的步骤S610，选择匹配的数据点数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线。其中，总数量具体为磁力计开机后采集的所有初始磁场数据和当前磁场数据的总和，且随着开机时间的增长而增长，开机时间越长，总数量越大。数据点数量包括初始数据点数量和当前数据点数量的总和。

在此基础上，步骤S470具体为：将更新数量归零，并根据所有选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应该平面的初始椭圆参数。

进一步地，该校准方法还包括步骤S520，选中直线的数量是否超过五，如是，则执行上述步骤S470，将更新数量归零，并根据所有选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应该平面的新的椭圆参数；如否，则：执行步骤S630，将匹配的数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。执行完步骤S630之后，再执行步骤S470。

通过本发明实施例的校准方法，用户只需要做1遍空间画‘8’字的方式，即可完成初始校准，而不需要用户反复画‘8’字来获取磁场数据，这就可以提升用户体验。在得到边界数据点之后，选择选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，相当于进行了噪点的滤波。通过本实施例的校准方法，对初始校准的准确性要求不高，在磁力计的使用过程中可以不断学习补充，以达到准确的校准效果。在校准达到较好效果后，如若出现磁场发生巨大变化的情况，可以继续学习来适应这种变化，根据更新的边界数据点重新进行椭圆拟合，再重新进行校准。

这样，在初始校准要求不高的条件下，通过自适应的学习，得到了较为稳定、准确的椭圆方程，并通过相应算法，对此椭圆进行了校准，并达到较为理想的校准效果。得到理想的校准效果之后，若再加入硬铁或者软铁效应，将再经过短时间的自适应学习过程，最终达到稳定，实现磁力计的自适应校准。

与上述方法相对应的，本发明还提供了一种磁力计的校准装置，图7为根据本发明一种磁力计的校准装置的方框原理图。

根据图7所示，该校准装置包括初始获取模块710、初始划分模块720、等分模块730、计算模块740、初始选择模块750、初始拟合模块760和初始校准模块770。

上述初始获取模块710用于获取磁力计采集的初始磁场数据，其中，每一初始磁场数据均包括对应三个互相正交于一点的坐标轴的初始磁场数据分量。

上述初始划分模块720用于将所有初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点。

上述等分模块730用于利用位于平面上的过原点的直线将平面等分。

上述计算模块740用于计算每一初始数据点与所有直线之间的距离，将每一初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配。

上述初始选择模块750用于从初始数据点中选择出边界数据点。

上述初始拟合模块760用于根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应平面的初始椭圆参数。

上述初始校准模块770用于根据初始椭圆参数对磁力计采集的当前磁场数据进行校准。

进一步地，如图8所示，该校准装置还包括当前获取模块810、当前划分模块820、当前计算模块830、判断模块840、更新模块850、检测模块860、当前拟合模块870和当前校准模块880。

上述当前获取模块810用于获取磁力计采集的当前磁场数据，其中，当前磁场数据包括对应三个坐标轴的初始磁场数据分量。

上述当前划分模块820用于将当前磁场数据划分为对应平面的当前数据点。

上述当前计算模块830用于计算当前数据点有直线之间的距离，使得当前数据点的距离最小值对应的第一直线与当前数据点匹配。

上述判断模块840用于判断当前数据点与原点之间的距离是否大于第一直线对应的边界数据点与原点之间的距离。

上述更新模块850用于在判断模块的判断结果为是的情况下，将第一直线对应的边界数据点更新为当前数据点，并将更新数量自加一。

上述检测模块860用于检测更新数量是否超过设定值。

上述当前拟合模块870用于在检测模块的检测结果为是的情况下，更新数量归零，并重新根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出新的椭圆参数。

上述当前校准模块880用于根据新的椭圆参数对当前磁场数据进行校准。

进一步地，如图9所示，该校准装置还包括直线选择模块910，用于选择匹配的初始数据点的数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线。其中，初始拟合模块760具体用于根据选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意平面的初始椭圆参数。

在此基础上，如图9所示，校准装置还包括数量判断模块920和另一选择模块930，数量判断模块920用于判断选中直线的数量是否小于五；另一选择模块930用于在数量判断模块的判断结果为是的情况下，选择匹配的初始数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。

本发明还提供了一种电子设备，在一方面，该电子设备包括前述的磁力计的校准装置。

图10为根据本发明另一方面的该电子设备的实施结构的方框原理图。

根据图10所示，该电子设备1000包括存储器1001和处理器1002，该存储器1001用于存储指令，该指令用于控制处理器502进行操作以执行上述磁力计的校准方法。

该处理器1002例如可以是中央处理器CPU、微处理器MCU等。该存储器1001例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。

除此之外，根据图10所示，该电子设备1000还包括接口装置1003、输入装置1004、显示装置1005、通信装置1006、扬声器1007、麦克风1008等等。尽管在图10中示出了多个装置，但是，本发明电子设备可以仅涉及其中的部分装置，例如，处理器1001和存储器1002等。

上述通信装置1006例如能够进行有有线或无线通信。

上述接口装置1003例如包括耳机插孔、USB接口等。

上述输入装置1004例如可以包括触摸屏、按键等。

上述显示装置1005例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。

本发明电子设备例如可以是具有磁力计的手机、手柄、平板电脑等电子产品。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是装置、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边界服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种磁力计的校准方法，其特征在于，包括：

获取磁力计采集的初始磁场数据，其中，每一所述初始磁场数据均包括对应三个互相正交于一点的坐标轴的初始磁场数据分量；

将所有所述初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点；

利用位于所述平面上的过原点的直线将所述平面等分；

计算每一所述初始数据点与所有所述直线之间的距离，将每一所述初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配；

从所述初始数据点中选择出边界数据点；其中，所述边界数据点为与对应直线匹配的所有初始数据点中距离所述原点最远的一个；

根据所述边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应所述平面的初始椭圆参数；

根据所述初始椭圆参数对所述磁力计采集的当前磁场数据进行校准。

2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述校准方法还包括：

获取所述磁力计采集的当前磁场数据，其中，所述当前磁场数据包括对应所述三个坐标轴的初始磁场数据分量；

将所述当前磁场数据划分为对应所述平面的当前数据点；

计算所述当前数据点与所有所述直线之间的距离，使得所述当前数据点的距离最小值对应的第一直线与所述当前数据点匹配；

判断所述当前数据点与所述原点之间的距离是否大于所述第一直线对应的边界数据点与所述原点之间的距离，如是，则：

将所述第一直线对应的边界数据点更新为所述当前数据点，并将更新数量自加一；

检测所述更新数量是否超过设定值，如是，则：

更新数量归零，并重新根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出新的椭圆参数；

根据新的椭圆参数对所述当前磁场数据进行校准。

3.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述校准方法还包括：

选择匹配的初始数据点的数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线；

其中，所述根据所述边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应所述平面的初始椭圆参数具体为：根据所述选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意所述平面的初始椭圆参数。

4.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，所述根据所述选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意所述平面的初始椭圆参数之前还包括：

判断所述选中直线的数量是否小于五，如是，则：选择匹配的初始数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。

5.一种磁力计的校准装置，其特征在于，包括：

初始获取模块，用于获取磁力计采集的初始磁场数据，其中，每一所述初始磁场数据均包括对应三个互相正交于一点的坐标轴的初始磁场数据分量；

初始划分模块，用于将所有所述初始磁场数据划分为对应任意两个坐标轴所在平面的初始数据点；

等分模块，用于利用位于所述平面上的过原点的直线将所述平面等分；

计算模块，用于计算每一所述初始数据点与所有所述直线之间的距离，将每一所述初始数据点的距离最小值对应的直线与对应的初始数据点匹配；

初始选择模块，用于从所述初始数据点中选择出边界数据点；其中，所述边界数据点为与对应直线匹配的所有初始数据点中距离所述原点最远的一个；

初始拟合模块，用于根据所述边界数据点进行椭圆拟合，以计算出对应所述平面的初始椭圆参数；

初始校准模块，用于根据所述初始椭圆参数对所述磁力计采集的当前磁场数据进行校准。

6.根据权利要求5所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括：

当前获取模块，用于获取所述磁力计采集的当前磁场数据，其中，所述当前磁场数据包括对应所述三个坐标轴的初始磁场数据分量；

当前划分模块，用于将所述当前磁场数据划分为对应所述平面的当前数据点；

当前计算模块，用于计算所述当前数据点有所述直线之间的距离，使得所述当前数据点的距离最小值对应的第一直线与所述当前数据点匹配；

判断模块，用于判断所述当前数据点与所述原点之间的距离是否大于所述第一直线对应的边界数据点与所述原点之间的距离；

更新模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，将所述第一直线对应的边界数据点更新为所述当前数据点，并将更新数量自加一；

检测模块，用于检测所述更新数量是否超过设定值；

当前拟合模块，用于在所述检测模块的检测结果为是的情况下，更新数量归零，并重新根据边界数据点进行椭圆拟合，以计算出新的椭圆参数；

当前校准模块，用于根据新的椭圆参数对所述当前磁场数据进行校准。

7.根据权利要求5所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括：

直线选择模块，用于选择匹配的初始数据点的数量超过总数量的设定百分百的直线作为选中直线；

其中，所述初始拟合模块具体用于根据所述选中直线对应的边界数据点进行椭圆拟合，以计算出随意所述平面的初始椭圆参数。

8.根据权利要求7所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括：

数量判断模块，用于判断所述选中直线的数量是否小于五；

另一选择模块，用于在数量判断模块的判断结果为是的情况下，选择匹配的初始数据点数量最多的N条直线均作为选中直线，其中，N≥5。

9.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求5-8中任一项所述的校准装置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器执行根据权利要求1-4中任一项所述的校准方法。

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