CN107402022B - 一种稳定云台的加速度计校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种稳定云台的加速度计校准方法，调整稳定云台的俯仰角稳定在第一预设角；然后，绕稳定云台上的拍摄器视轴将稳定云台旋转至预设角位置，采集加速度计的输出数据，然后，根据同一加速度计在不同的预设角位置对应的输出数据计算得到该加速度计的偏置。该方法通过稳定云台内部的控制单元控制加速度计旋转至预设角位置，不需要精密位置转台等外部辅助设备，从而摆脱了对精密位置转台的依赖降低了成本；而且，标定过程中不需要加速度计绝对竖直，对稳定云台的俯仰角大小精度没有严格要求，即对安装精度没有严格要求。

Description

一种稳定云台的加速度计校准方法及装置

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种稳定云台的加速度计校准方法及装置。

背景技术

稳定云台是一种能够在运动状态下为拍摄器提供稳定方向的承载装置，广泛应用于无人机载拍摄系统、车载拍摄系统和手持拍摄系统。运动拍摄过程中，稳定云台对载体(例如，无人机、车辆或拍摄人员)的角运动进行隔离，使拍摄器对地的全部(三个)或部分(一个或两个)角位置不变，即保持拍摄器视轴稳定。稳定云台按能够隔离的角自由度数量分为三轴稳定云台、双轴稳定云台和单轴稳定云台。

单轴稳定云台能够在运动状态下为拍摄器提供俯仰或横滚稳定方向。单轴稳定云台一般包括工作平台部分、惯性测量单元和控制单元，其中，惯性测量单元由三轴陀螺仪和三轴加速度计组成。加速度计能够测量沿其输入轴方向的加速度信息，当加速度计输入轴与水平方向存在夹角θ时，重力加速度g将在加速度计输入轴方向出现投影分量gsinθ，此时加速度计会有输出数据，根据该输出数据得到该加速度计输入的加速度(即，gsinθ)。当加速度计输出为零时，表明该加速度计的水平倾角也为零，单轴稳定云台就是通过控制单元使水平方向加速度计输出为零而实现水平稳定。

由于加速度计内部机械和电气特性随时间和环境温度等因素变化引起的加速度计输出结果与实际加速度之间存在恒定偏差，该偏差即偏置。由于偏置的存在，使得加速度计输入为零时输出并不为零，若不对偏置进行补偿或者存在补偿误差，将会导致稳定云台水平稳定结果倾斜的问题。

单轴稳定云台的偏置主要采用出厂标定值或额定值进行补偿，偏置随时间和环境温度不同变化较大，且每次启动也可能不同；从而导致使用出厂标定值或额定值对偏置进行补偿存在误差，导致单轴稳定云台在使用时出现稳定结果倾斜的问题，进而影响拍摄效果。因此，亟需一种能够准确获得单轴稳定云台上加速度计偏置的方法。

发明内容

本发明提供了一种稳定云台的加速度计校准方法及装置，以实现准确获取加速度计的偏置，其技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种稳定云台的加速度计校准方法，包括：

当所述稳定云台的俯仰角为第一预设角且保持稳定时，将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集所述稳定云台内的加速度计处于所述预设角位置时的输出数据，所述俯仰角为所述稳定云台的拍摄器视轴与水平方向的夹角，所述预设角位置为与所述拍摄器视轴垂直的两个轴中任意一个轴上的加速度计处于水平方向所对应的位置；

根据同一个所述加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置。

可选地，所述稳定云台包括X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计；所述预设角位置包括第一预设角位置、第二预设角位置、第三预设角位置和第四预设角位置；

所述将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集加速度计的输出数据，包括：

将所述稳定云台旋转至所述第一预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第二预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第三预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第三预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第四预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据。

可选地，所述稳定云台为单轴稳定云台，所述Z轴加速度计安装在所述拍摄器视轴上，X轴加速度计和Y轴加速度计分别与所述Z轴加速度计垂直，且X轴、Y轴和Z轴构成右手坐标系；则所述预设角位置包括：

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向下，得到第一预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向下，得到第二预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向上，得到第三预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向上，得到第四预设角位置。

可选地，绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，包括：

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台，并获取所述X轴加速度计的输出数据；

当所述X轴加速度计的输出数据不为0时，根据所述输出数据计算得到调平电流，并将所述调平电流提供给所述稳定云台内的力矩电机，以使所述力矩电机控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计转动至水平方向。

可选地，所述第一预设角为θ，当所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置时，所述X轴加速度计输入为0，所述Y轴加速度计输入为gcosθ；当所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置时，所述X轴加速度计输入为gcosθ，所述Y轴加速度计输入为0；当所述稳定云台稳定在所述第三预设位置时，所述X轴加速度计输入为0，所述Y轴加速度计输入为-gcosθ；当所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置时，所述X轴加速度计输入为-gcosθ，所述Y轴加速度计输入为0。

可选地，所述根据同一个加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置，包括：

根据所述X轴加速度计分别在所述第二预设角位置和所述第四预设角位置的输出数据之和，计算得到所述X轴加速度计的偏置；

根据所述Y轴加速度计分别在所述第一预设角位置和所述第三预设角位置的输出数据之和，计算得到所述Y轴加速度计的偏置。

可选地，还包括：

根据所述加速度计的偏置确定出所述稳定云台的校准补偿值；

将所述校准补偿值存储到所述稳定云台的存储器内。

第二方面，本申请还提供了一种稳定云台的加速度计校准装置，包括：

位置控制单元，用于当所述稳定云台的俯仰角为第一预设角且保持稳定时，将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置；所述俯仰角为所述稳定云台的拍摄器视轴与水平方向的夹角，所述预设角位置为与所述拍摄器视轴垂直的两个轴中的任意一个轴上的加速度计处于水平方向所对应的位置；

数据采集单元，用于采集所述稳定云台内的加速度计处于所述预设角位置时的输出数据；

计算单元，用于根据同一个所述加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置。

可选地，所述稳定云台包括X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计；所述预设角位置包括第一预设角位置、第二预设角位置、第三预设角位置和第四预设角位置；

所述数据采集单元包括：

第一采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第一预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

第二采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第二预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

第三采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第三预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第三预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

第四采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第四预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据。

可选地，还包括：

补偿值确定单元，用于根据所述加速度计的偏置确定出所述稳定云台的校准补偿值；

存储单元，用于将所述校准补偿值存储到所述稳定云台的存储器内。

本申请提供的稳定云台的加速度计校准方法，调整稳定云台的俯仰角稳定在第一预设角；然后，绕稳定云台上的拍摄器视轴将稳定云台旋转至预设角位置，采集加速度计的输出数据，然后，根据同一加速度计在不同的预设角位置对应的输出数据计算得到该加速度计的偏置。该方法通过稳定云台内部的控制单元控制加速度计旋转至预设角位置，不需要精密位置转台等外部辅助设备，从而摆脱了对精密位置转台的依赖降低了成本；而且，标定过程中不需要加速度计绝对竖直，对稳定云台的俯仰角大小精度没有严格要求，即对安装精度没有严格要求。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一种稳定云台的加速度计校准方法的流程图；

图2是本申请实施例一种稳定云台的俯仰角示意图；

图3是本申请实施例一种稳定云台的预设角位置的示意图；

图4是本申请实施例另一种稳定云台的加速度计校准方法的流程图；

图5是本申请实施例一种稳定云台的加速度计校准装置的框图；

图6是本申请实施例另一种稳定云台的加速度计校准装置的框图。

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。

请参见图1，示出了本申请实施例一种稳定云台的加速度计校准方法的流程图，该方法应用于单轴稳定云台中，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

S110，调整稳定云台的俯仰角为第一预设角，并保持稳定云台稳定在当前位置。

如图2所示，为稳定云台的俯仰角示意图，稳定云台的俯仰角是稳定云台上拍摄器视轴与水平方向的夹角θ。

在本申请的一个实施例中，稳定云台的俯仰角处于幅度较小的状态，例如，第一预设角可以是-45°～+45°范围内的任意一个角度；在其它实施例中，可以根据实际情况调整第一预设角的角度。其中，稳定云台上的拍摄器抬头时俯仰角为正值，拍摄器低头时俯仰角为负值。

保持稳定云台的位置不变即可保持稳定云台稳定在当前位置。

S120，将稳定云台绕拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集加速度计在该预设角位置的输出数据。

加速度计的输出数据表示在加速度计方向存在输入加速度。

请参见图3，示出了本申请实施例一种稳定云台旋转的预设角位置的示意图。

本实施例中，Z轴加速度计安装在稳定云台的拍摄器视轴方向，X轴加速度计和Y轴加速度计分别与Z轴加速度计垂直，且X轴、Y轴和Z轴构成右手坐标系。绕Z轴旋转稳定云台至预设角位置。

其中，第一预设角位置可以是X轴加速度计水平、Y轴加速度计向下，Z轴加速度计与水平方向夹角为θ；此位置下，X轴加速度计输入为0，Y轴加速度计输入为gcosθ。

第二预设角位置可以是Y轴加速度计水平，X轴加速度计向下，Z轴加速度计与水平方向夹角为θ；此位置下，X轴加速度计输入为gcosθ，Y轴加速度计输入为0。

第三预设角位置可以是X轴加速度计水平、Y轴加速度计向上，Z轴加速度计与水平方向夹角为θ；此位置下，X轴加速度计的输入为0，Y轴加速度计的输入为-gcosθ。

第四预设角位置可以是Y轴加速度计水平、X轴加速度计向上，Z轴加速度计与水平方向夹角为θ；此位置下，X轴加速度计的输入为-gcosθ，Y轴加速度计的输入为0。

其中，并不限定第一预设角位置、第二预设角位置、第三预设角位置和第四预设角位置的顺序，例如，稳定云台可以首先稳定在第二预设角位置，然后，旋转至第四预设角位置，直到所有预设角位置都遍历完。

对于单轴稳定云台而言，将一个方向的加速度计控制在水平位置，从而确定竖直方向上的加速度计的输入。其中，主要是控制X轴加速度计或Y轴加速度计处于水平方向，当本应处于水平方向的加速度计与水平方向之间存在水平倾角α，则该加速度计会有输出数据；因此，稳定云台内的控制单元根据该加速度计的输出计算得到需要提供给力矩电机的调平电流，并通过力矩电机控制稳定云台绕拍摄器视轴旋转-α角度，从而使该加速度计处于水平方向。此种控制加速度计处于水平方向或预设角度方向的方法适用于单轴稳定云台、双轴稳定云台和三轴稳定云台中。

如图2所示，当稳定云台的俯仰角为θ时，重力加速度在与拍摄器视轴所在方向垂直的加速度计的输入轴方向的投影分量为-gcosθ，因此，该方向的加速度计有输出数据。

在本申请的一个实施例中，由稳定云台内的控制单元控制稳定云台旋转至各个预设角位置并在当前预设角位置保持稳定。

当稳定云台转至某个预设角位置处后，监测稳定云台在当前预设角位置是否稳定，如果稳定，则采集当前预设角位置的加速度计输出。如果不稳定，则直到当前预设角位置稳定后才采集加速度计的输出。采集完当前预设角位置的加速度计输出后，判断预设角位置是否遍历完毕，如果没有遍历完，则确定下一个预设角位置；如果当前角位置是第一预设角位置，则确定下一个预设角位置为第二预设角位置。

在本申请的一个实施例中，检测稳定云台在当前预设角位置是否稳定的过程包括：采集处于水平方向的加速度计的输出数据，如果该加速度计的输出数据在允许误差范围内，则确定稳定云台稳定当前预设角位置保持稳定。理论上处于水平方向的加速度计输出数据应该是0，但稳定云台可能存在精度问题，导致输出数据不是0，只要该输出数据在允许误差范围内即可。

S130，根据同一个加速度计在不同的预设角位置处对应的输出数据，计算得到该加速度计对应的偏置。

其中，加速度计的输入与输出之间满足以下公式：

公式1中，A_x，A_y为加速度计的输出，a_x0，a_y0为加速度计的偏置，S_ax，S_ay为加速度计的标度因数，a_x，a_y为加速度计输入轴方向的加速度值。由公式1可得到公式2和公式3：

A_x＝a_x0+S_ax·a_x (公式2)

A_y＝a_y0+S_ay·a_y (公式3)

根据公式2可计算得到X轴加速度计在第二预设角位置的输出数据为A_x2＝a_x0+S_ax·gcosθ；

根据公式2计算得到X轴加速度计在第四预设角位置的输出数据为A_x4＝a_x0-S_ax·gcosθ；

由于X轴加速度计在第二角位置的输入与在第四角位置的输入符号相反，因此，A_x2与A_x4相加，即可消除S_ax·gcosθ项，因此，根据以下的公式4可以计算得到X轴加速度计的偏置：

a_x0＝(A_x2+A_x4)/2 (公式4)

同理，根据公式3计算得到Y轴加速度计在第一预设角位置、第三预设角位置的输出数据分别为：A_y1＝a_y0+S_ay·gcosθ，A_y3＝a_y0-S_ay·gcosθ；

根据公式5可以计算得到Y轴加速度计的偏置：

a_y0＝(A_x1+A_x3)/2 (公式5)

根据公式4和公式5计算得到X轴加速度计和Y轴加速度计的偏置，稳定云台根据得到的加速度计的偏置进行偏置补偿，从而保证稳定云台的稳定结果不倾斜。

本申请提供的稳定云台的加速度计校准方法，调整稳定云台的俯仰角稳定在第一预设角；然后，绕稳定云台上的拍摄器视轴将稳定云台旋转至预设角位置，采集加速度计的输出数据，然后，根据同一加速度计在不同的预设角位置对应的输出数据计算得到该加速度计的偏置。该方法通过稳定云台内部的控制单元控制加速度计旋转至预设角位置，不需要精密位置转台等外部辅助设备，从而摆脱了对精密位置转台的依赖降低了成本；而且，标定过程中不需要加速度计绝对竖直，对稳定云台的俯仰角大小精度没有严格要求，即对安装精度没有严格要求。

请参见图4，示出了本申请实施例另一种稳定云台的加速度计校准方法，该方法在图1所示实施例的基础上还包括以下步骤：

S210，根据加速度计的偏置确定出稳定云台的校准补偿值。

利用上述方法计算得到的X轴加速度计和Y轴加速度计的偏置后，分别计算X轴加速度计和Y轴加速度计的校准补偿值，例如，如果X轴加速度计的偏置是10，则校准补偿值是-10；

确定出本次的校准补偿值之后，根据所述校准补偿值对所述稳定云台进行校准补偿。校准补偿过程如下：当采集到某个加速度计的输出值后，该加速度计的输出值后与该加速度计对应的校准补偿值相加后，完成稳定云台针对该加速度计的偏置补偿。

S220，将所述校准补偿值存储到所述稳定云台的存储器内。

将此次的校准补偿值存储到稳定云台的内部存储器内，下次开机时可以直接使用最新的校准结果对加速度计进行补偿。

本实施例提供的稳定云台的加速度计校准方法，在根据计算得到的加速度计的偏置后，根据该偏置对稳定云台进行偏置补偿。而且，在偏置补偿之后，将此次的校准补偿值存储到稳定云台中，以便下次直接使用最新的校准补偿值进行偏置补偿，保证补偿结果的准确性。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

相应于上述的稳定云台的加速度计校准方法实施例，本申请还提供了稳定云台的加速度计校准装置实施例。

请参见图5，示出了本申请实施例一种稳定云台的加速度计校准装置的框图，该装置应用于稳定云台中，如图5所示，该装置可以包括：位置控制单元110、数据采集单元120和计算单元130；

位置控制单元110，用于当所述稳定云台的俯仰角为第一预设角且保持稳定时，将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置。

所述俯仰角为所述稳定云台的拍摄器视轴与水平方向的夹角。

所述预设角位置为与所述拍摄器视轴垂直的两个轴中的任意一个轴上的加速度计处于水平方向所对应的位置。本实施例中，预设角位置包括图3所示的四个预设角位置。

在本申请的一个实施例中，所述稳定云台为单轴稳定云台，所述Z轴加速度计安装在所述拍摄器视轴上，X轴加速度计和Y轴加速度计分别与所述Z轴加速度计垂直，且X轴、Y轴和Z轴构成右手坐标系；

所述位置控制单元110，包括：第一位置控制子单元、第二位置控制子单元、第三位置控制子单元和第四位置控制子单元。

所述第一位置控制子单元，用于控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计旋转至第一预设角位置，以使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向下。

所述第二位置控制子单元，用于控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计旋转至第二预设角位置，以使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向下。

所述第三位置控制子单元，用于控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计旋转至第三预设角位置，以使所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向。

所述第四位置控制子单元，用于控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计旋转至第四预设角位置，以使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向上。

本申请并不限定这四个预设角位置的顺序，例如，稳定云台可以依次稳定在第二预设角位置→第四预设角位置→第三预设角位置→第一预设角位置。

在本申请的一个实施例中，上述的第一位置控制子单元、第二位置控制子单元、第三位置控制子单元和第四位置控制子单元在控制某个加速度计处于水平方向时，具体用于：

控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计旋转，并获取所述X轴(或Y轴)加速度计的输出数据；当所述X轴(或Y轴)加速度计的输出数据不为0时，根据所述输出数据计算得到调平电流，并将所述调平电流提供给所述稳定云台内的力矩电机，以使所述力矩电机控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计转动至水平方向。

数据采集单元120，用于采集所述稳定云台内的加速度计处于所述预设角位置时的输出数据。

在本申请的一个实施例中，所述数据采集单元120包括：第一采集子单元、第二采集子单元、第三采集子单元和第四采集子单元。

所述第一采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第一预设角位置，并在确定稳定云台稳定在第一预设角位置后，分别采集X轴加速度计和Y轴加速度计的输出数据。

俯仰角为θ，则在第一预设角位置时，X轴加速度计输入为0，Y轴加速度计输入为gcosθ；第一采集子单元采集到的Y轴加速度计的输出数据可以利用公式3表示。

所述第二采集子单元，用于将稳定云台旋转至第二预设角位置，并在确定稳定云台稳定在第二预设角位置后，分别采集X轴加速度计和Y轴加速度计的输出数据。

俯仰角为θ，则在第二预设角位置时，X轴加速度计输入为gcosθ，Y轴加速度计输入为0；第二采集子单元采集到的X轴加速度计的输出数据可以利用公式2表示。

所述第三采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第三预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第三预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据。

俯仰角为θ，则在第三预设位置时，X轴加速度计输入为0，Y轴加速度计输入为-gcosθ。第三采集子单元采集到的X轴加速度计的输出数据可以利用公式2表示。

所述第四采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第四预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据。

俯仰角为θ，则在第四预设角位置时，X轴加速度计输入为-gcosθ，Y轴加速度计输入为0；第四采集子单元采集到的Y轴加速度计的输出数据可以利用公式3表示。

计算单元130，用于根据同一个所述加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置。

在本申请的一个实施例中，计算单元130可以包括第一计算子单元和第二计算子单元；

所述第一计算子单元，用于根据所述X轴加速度计分别在所述第二预设角位置和所述第四预设角位置的输出数据之和，计算得到所述X轴加速度计的偏置。

第一计算子单元可以利用公式4计算得到X轴加速度计的偏置。

第二计算子单元，用于根据所述Y轴加速度计分别在所述第一预设角位置和所述第三预设角位置的输出数据之和，计算得到所述Y轴加速度计的偏置。

第二计算子单元可以利用公式5计算得到Y轴加速度计的偏置。

本实施例提供的稳定云台的加速度计校准装置，调整稳定云台的俯仰角稳定在第一预设角；然后，绕稳定云台上的拍摄器视轴将稳定云台旋转至预设角位置，采集加速度计的输出数据，然后，根据同一加速度计在不同的预设角位置对应的输出数据计算得到该加速度计的偏置。该方法通过稳定云台内部的控制单元控制加速度计旋转至预设角位置，不需要精密位置转台等外部辅助设备，从而摆脱了对精密位置转台的依赖降低了成本；而且，标定过程中不需要加速度计绝对竖直，对稳定云台的俯仰角大小精度没有严格要求，即对安装精度没有严格要求。

请参见图6，示出了本申请实施例另一种稳定云台的加速度计校准装置的框图，该装置在图5所示实施例的基础上还包括：补偿值确定单元210和存储单元220。

补偿值确定单元210，用于根据所述加速度计的偏置确定出所述稳定云台的校准补偿值。

利用上述方法计算得到的X轴加速度计和Y轴加速度计的偏置后，分别计算X轴加速度计和Y轴加速度计的校准补偿值，例如，如果X轴加速度计的偏置是10，则校准补偿值是-10；

确定出本次的校准补偿值之后，根据所述校准补偿值对所述稳定云台进行校准补偿。校准补偿过程如下：当采集到某个加速度计的输出值后，该加速度计的输出值后与该加速度计对应的校准补偿值相加后，完成稳定云台针对该加速度计的偏置补偿。

存储单元220，用于将所述校准补偿值存储到所述稳定云台的存储器内。

将此次的校准补偿值存储到稳定云台的内部存储器内，下次开机时可以直接使用最新的校准结果对加速度计进行补偿。

本实施例提供的稳定云台的加速度计校准装置，在根据计算得到的加速度计的偏置后，根据该偏置对稳定云台进行偏置补偿。而且，在偏置补偿之后，将此次的校准补偿值存储到稳定云台中，以便下次直接使用最新的校准补偿值进行偏置补偿，保证补偿结果的准确性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种稳定云台的加速度计校准方法，其特征在于，包括：

当所述稳定云台的俯仰角为第一预设角且保持稳定时，将所述稳定云台绕拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集所述稳定云台内的加速度计处于所述预设角位置时的输出数据，所述俯仰角为所述稳定云台的拍摄器视轴与水平方向的夹角，所述预设角位置为与所述拍摄器视轴垂直的两个轴中任意一个轴上的加速度计处于水平方向所对应的位置；

根据同一个所述加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置；

其中，所述稳定云台为单轴稳定云台时，Z轴加速度计安装在所述拍摄器视轴上，X轴加速度计和Y轴加速度计分别与所述Z轴加速度计垂直，且X轴、Y轴和Z轴构成右手坐标系；则所述预设角位置包括：

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向下，得到第一预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向下，得到第二预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向上，得到第三预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向上，得到第四预设角位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稳定云台包括X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计；所述预设角位置包括第一预设角位置、第二预设角位置、第三预设角位置和第四预设角位置；

所述将所述稳定云台绕所述拍摄器视轴方向旋转至预设角位置，并采集加速度计的输出数据，包括：

将所述稳定云台旋转至所述第一预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第二预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第三预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第三预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

将所述稳定云台旋转至所述第四预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，包括：

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台，并获取所述X轴加速度计的输出数据；

当所述X轴加速度计的输出数据不为0时，根据所述输出数据计算得到调平电流，并将所述调平电流提供给所述稳定云台内的力矩电机，以使所述力矩电机控制所述稳定云台绕所述Z轴加速度计转动至水平方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一预设角为θ，当所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置时，所述X轴加速度计输入为0，所述Y轴加速度计输入为gcosθ；当所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置时，所述X轴加速度计输入为gcosθ，所述Y轴加速度计输入为0；当所述稳定云台稳定在所述第三预设位置时，所述X轴加速度计输入为0，所述Y轴加速度计输入为-gcosθ；当所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置时，所述X轴加速度计输入为-gcosθ，所述Y轴加速度计输入为0。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据同一个加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置，包括：

根据所述X轴加速度计分别在所述第二预设角位置和所述第四预设角位置的输出数据之和，计算得到所述X轴加速度计的偏置；

根据所述Y轴加速度计分别在所述第一预设角位置和所述第三预设角位置的输出数据之和，计算得到所述Y轴加速度计的偏置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述加速度计的偏置确定出所述稳定云台的校准补偿值；

将所述校准补偿值存储到所述稳定云台的存储器内。

7.一种稳定云台的加速度计校准装置，其特征在于，包括：

位置控制单元，用于当所述稳定云台的俯仰角为第一预设角且保持稳定时，将所述稳定云台绕拍摄器视轴方向旋转至预设角位置；所述俯仰角为所述稳定云台的拍摄器视轴与水平方向的夹角，所述预设角位置为与所述拍摄器视轴垂直的两个轴中的任意一个轴上的加速度计处于水平方向所对应的位置；

数据采集单元，用于采集所述稳定云台内的加速度计处于所述预设角位置时的输出数据；

计算单元，用于根据同一个所述加速度计在不同的所述预设角位置处对应的输出数据，计算得到所述同一个加速度计对应的偏置；

其中，所述稳定云台为单轴稳定云台时，Z轴加速度计安装在所述拍摄器视轴上，X轴加速度计和Y轴加速度计分别与所述Z轴加速度计垂直，且X轴、Y轴和Z轴构成右手坐标系；则所述预设角位置包括：

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向下，得到第一预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向下，得到第二预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述X轴加速度计处于水平方向，且所述Y轴加速度计向上，得到第三预设角位置；

绕所述Z轴加速度计旋转所述稳定云台使所述Y轴加速度计处于水平方向，且所述X轴加速度计向上，得到第四预设角位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述稳定云台包括X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计；所述预设角位置包括第一预设角位置、第二预设角位置、第三预设角位置和第四预设角位置；

所述数据采集单元包括：

第一采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第一预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第一预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

第二采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第二预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第二预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

第三采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第三预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第三预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据；

第四采集子单元，用于将所述稳定云台旋转至所述第四预设角位置，并在确定所述稳定云台稳定在所述第四预设角位置后，分别采集所述X轴加速度计和所述Y轴加速度计的输出数据。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

补偿值确定单元，用于根据所述加速度计的偏置确定出所述稳定云台的校准补偿值；

存储单元，用于将所述校准补偿值存储到所述稳定云台的存储器内。

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