CN108896070A - 移动设备中检测传感器误差的方法、装置和终端 - Google Patents

移动设备中检测传感器误差的方法、装置和终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动设备中检测传感器误差的方法、装置和终端。其中，该方法包括：获取传感器所采集到的数据以及采集时间；根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。本发明解决了现有技术无法对移动设备中的传感器误差进行测量的技术问题。

Description

移动设备中检测传感器误差的方法、装置和终端
技术领域
本发明涉及传感器测试领域，具体而言，涉及一种移动设备中检测传感器误差的方法、装置和终端。
背景技术
目前，在各种移动设备中安装陀螺仪传感器，例如，在手机中安装陀螺仪传感器，当用户在玩游戏时，用户可通过移动手机(例如，上下移动、左右移动、旋转手机)来实现控制游戏主角的视野和方向。另外，安装陀螺仪传感器的手机可使摄像头具有防抖动的功能。
为了使得陀螺仪传感器能够采集到较为准确的数据，需要计算出陀螺仪传感器的误差，并对陀螺仪传感器进行误差校正。然而，由于许多陀螺仪传感器组装在移动设备中，测试陀螺仪传感器误差的部分物理方法(例如，振动、摇摆等)无法使用，并且也不便于陀螺仪传感器与其他测试装置连接。虽然现有技术提出了一种摇摆条件下光纤陀螺仪误差测试方法，但该方法仅适用于光纤陀螺仪，适用范围较窄。
针对上述现有技术无法对移动设备中的传感器的误差进行测量的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种移动设备中检测传感器误差的方法、装置和终端，以至少解决现有技术无法对移动设备中的传感器误差进行测量的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种移动设备中检测传感器误差的方法，包括：获取传感器所采集到的数据以及采集时间；根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种移动设备中检测传感器误差的装置，包括：获取模块，用于获取传感器所采集到的数据以及采集时间；计算模块，用于根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种移动设备中检测传感器误差的终端，包括：传感器，用于采集数据；处理器，处理器运行程序，其中，程序运行时对于从传感器输出的数据执行如下处理步骤：获取传感器所采集到的数据以及采集时间；根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行移动设备中检测传感器误差的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行移动设备中检测传感器误差的方法。
在本发明实施例中，采用对传感器采集的数据以及采集时间进行分析的方式，通过获取传感器所采集到的数据以及采集时间，并根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差，达到了测试移动设备中的传感器的误差的目的，从而实现了准确获取移动设备中传感器采集的数据的技术效果，进而解决了现有技术无法对移动设备中的传感器误差进行测量的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种移动设备中检测传感器误差的方法流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的移动设备的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的测试静止误差的提示界面示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的测试三轴误差的提示界面示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的移动设备中检测传感器误差的方法流程图；以及
图6是根据本发明实施例的一种移动设备中检测传感器误差的装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本公开提供了一种移动设备中检测传感器误差的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的移动设备中检测传感器误差的方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取传感器所采集到的数据以及采集时间。
在上述步骤S102中，传感器位于设备中，其中，设备可以为但不限于移动设备，例如，手机、平板以及可穿戴设备(例如，智能眼镜、智能手环等)，传感器可以为但不限于陀螺仪传感器。
可选的，移动设备具有图2所示的结构，其中，移动设备的数据采集模块可获取传感器采集到的数据以及传感器采集数据的采集时间。具体的，传感器每采集一次数据，便发送数据至数据采集模块，并将采集时间以时间戳的形式也发送至数据采集模块。以Android6.0系统为例，在传感器的android.hardware.SensorEvent事件中，timestamp为时间戳，values为传感器所采集到的数据。
需要说明的是，传感器采集到的数据可以为但不限于传感器静止时所采集到的数据以及传感器在三维空间中旋转时所采集到的数据。
步骤S104，根据数据和采集时间计算传感器误差。
需要说明的是，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差；三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
在一种可选的方案中，图2中的计算分析模块可根据传感器采集到的数据以及采集时间进行分析，并确定检测过程是否结果，如果测试过程结果，则将得到的传感器误差发送至数据输出模块，由数据输出模块输出数据。在数据采集模块获取数据或计算分析模块分析数据的过程中，数据展示与操作模块实时展示测试过程中传感器所采集到的数据以及中间结果，并根据当前的测试步骤提示用户进行下一步操作。其中，对用户的操作提示可以为但不限于文字、图片、视频、音频等，如图3和图4分别示出了测试静止误差的提示界面示意图以及测试三轴误差的提示界面示意图，由图3和图4可知，数据展示与操作模块不仅展示了测试结果，还展示了用户所要进行的操作。
基于上述步骤S102至步骤S104所限定的方案，可以获知，通过获取传感器所采集到的数据以及采集时间，并根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
容易注意到的是，在对移动设备进行移动或者旋转操作的过程中，传感器仍在采集数据。移动设备根据传感器采集到的数据以及采集时间进行分析处理，而在整个过程中，传感器一直位于设备中，并未取出。由此可见，本申请所提出的移动设备中检测传感器误差的方法可以达到了测试移动设备中的传感器的误差的目的，从而实现了准确获取移动设备中传感器采集的数据的技术效果。
由此，本申请提供的上述实施例1的方案解决了现有技术无法对移动设备中的传感器误差进行测量的技术问题。
在一种可选的方案中，图5示出了一种可选的移动设备中检测传感器误差的方法流程图。由图5可知，移动设备首先与传感器进行数据采集对接，获取传感器采集的数据以及采集时间，然后进行传感器的静止误差测试，再进行传感器的三轴误差测试，最后记录测试结果，并输出测试结果。
其中，根据数据和采集时间计算静止误差具体包括如下步骤：
步骤S1040，获取在第一时长内传感器采集数据的采集次数；
步骤S1042，获取在第一时长内每次采集数据的采集时间；
步骤S1044，对采集次数以及采集时间进行分析，得到分析值；
步骤S1046，根据分析值得到传感器的静止误差。
需要说明的是，静止误差主要用于分析传感器在静止状态下的误差，理论上，静止状态下的传感器仅会受到地球自转等自然条件的影响，传感器在三轴(即x、y、z三轴)上的读数应该为0。因此，静止误差主要测试传感器采集到的数据与0的大小。
具体的，将移动设备静止放置，并在时间间隔T1(即第一时长)中获取M1次传感器分别在三轴上所采集到的数据以及采集数据的采集时间。在得到数据以及采集时间之后，移动设备的计算分析模块分别计算三轴上M1次数据的最大值、均值、标准差等统计学分析值，并记录传感器采集到的原始数据与统计学分析值，进而根据原始数据以及统计学分析值得到分别得到三轴的静止误差。
在一种可选的方案中，在完成静止误差测试之后，需要根据数据和采集时间计算传感器的三轴误差，具体步骤如下：
第一获取步骤，获取设备在预设轴线方向上的预设旋转角度，其中，预设轴线为三轴中的任意一个轴线，设备在预设轴线方向上旋转；
第二获取步骤，获取设备在第二时长内的累加旋转角度；
计算步骤，根据预设旋转角度以及累加旋转角度计算在预设轴线方向上的误差；
重复执行第一获取步骤、第二获取步骤以及计算步骤，计算在其他两个轴线方向上的误差。
具体的，以测试x轴方向上的误差为例进行说明。在移动设备的显示界面上显示用户所需进行的操作，如图4所示，需要将手机匀速旋转90°，此处的90°即为上述预设旋转角度，第二时长为图4中的10秒。在用户旋转移动设备的过程中，计算分析模块设置缓存区域来存储传感器采集到的数据以及采集时间，并计算当前累计的旋转角度，得到旋转累加角度。最后，计算分析模块根据旋转累加角度以及预设旋转角度计算得到传感器在x轴上的误差。
需要说明的是，可通过如下步骤计算预设轴线方向上的误差，具体的，计算分析模块获取在预设轴线方向上的最大累加旋转角度，然后根据最大累加旋转角度以及预设旋转角度得到在预设轴线方向上的误差。具体公式如下：
在上式中，A为预设旋转角度，Ac为累加旋转角度，max(Ac)为最大累加旋转角度，E为传感器在预设轴线方向上的误差。
在一种可选的方案中，在获取设备在第二时长内的累加旋转角度之前，需要确定当前参数是否满足停止累加的预设条件，当确定当前参数满足停止累加的预设条件时，停止对累加值进行累加，其中，当前参数至少包括如下之一：采集时长、采集次数以及累加值。
可选的，当满足如下任意一个或多个条件时，确定当前参数满足停止累加的预设条件：采集时长大于第二时长；传感器在连续第一采集次数内所采集到的读数小于预设阈值；在连续第二采集次数内累加值减小。
在一种可选的方案中，获取设备在第二时长内的累加旋转角度的方法如下：
步骤S1062，根据第i+1次的旋转角度、第i+1次的采集时间、第i次的旋转角度以及第i次的采集时间得到累加值；
步骤S1064，在第二时长内对累加值进行累加，得到累加旋转角度。
具体的，上述步骤S1060至步骤S1064可通过如下公式实现：
在上式中，vi为传感器第i次采集到的数据，ti为传感器第i次采集数据的采集时间，M为第二时长内传感器的采集次数。
本公开还提供了一种移动设备中检测传感器误差的装置实施例，其中，图6是根据本发明实施例的移动设备中检测传感器误差的装置结构示意图，如图6所示，该装置包括：获取模块601以及计算模块603。
其中，获取模块601，用于获取传感器所采集到的数据以及采集时间；计算模块605，用于根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
需要说明的是，上述获取模块601以及计算模块603对应于实施例1中的步骤S102至步骤S104，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
在一种可选的实施例中，计算模块包括：第一获取模块、第二获取模块、分析模块以及处理模块。其中，第一获取模块，用于获取在第一时长内传感器采集数据的采集次数；第二获取模块，用于获取在第一时长内每次采集数据的采集时间；分析模块，用于对采集次数以及采集时间进行分析，得到分析值；第一处理模块，用于根据分析值得到传感器的静止误差。
需要说明的是，上述第一获取模块、第二获取模块、分析模块以及处理模块对应于实施例1中的步骤S1040至步骤S1046，四个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
在一种可选的实施例中，计算模块包括：第三获取模块、第四获取模块、第二处理模块以及循环模块。其中，第三获取模块，用于获取设备在预设轴线方向上的预设旋转角度，其中，预设轴线为三轴中的任意一个轴线，设备在预设轴线方向上旋转；第四获取模块，用于获取设备在第二时长内的累加旋转角度；第二处理模块，用于据预设旋转角度以及累加旋转角度计算在预设轴线方向上的误差；循环模块，用于重复执行第三获取模块、第四获取模块以及第二处理模块，计算在其他两个轴线方向上的误差。
在一种可选的实施例中，第四获取模块包括：第三处理模块以及第四处理模块。其中，第三处理模块，用于根据第i+1次的旋转角度、第i+1次的采集时间、第i次的旋转角度以及第i次的采集时间得到累加值；第四处理模块，用于在第二时长内对累加值进行累加，得到累加旋转角度。
需要说明的是，上述第三处理模块以及第四处理模块对应于实施例1中的步骤S1062至步骤S1064，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
在一种可选的实施例中，移动设备中检测传感器误差的装置还包括：确定模块。其中，确定模块，用于确定当前参数满足停止累加的预设条件时，停止对累加值进行累加，其中，当前参数至少包括如下之一：采集时长、采集次数以及累加值。其中，可根据如下至少之一确定当前参数满足停止累加的预设条件：采集时长大于第二时长；传感器在连续第一采集次数内所采集到的读数小于预设阈值；在连续第二采集次数内累加值减小。
在一种可选的实施例中，第二处理模块包括：第五获取模块以及第五处理模块。其中，第五获取模块，用于获取在预设轴线方向上的最大累加旋转角度；第五处理模块，用于根据最大累加旋转角度以及预设旋转角度得到在预设轴线方向上的误差。
本公开还提供了一种移动设备中检测传感器误差的终端实施例，其中，该终端包括：传感器和处理器。
其中，传感器，用于采集数据；处理器，处理器运行程序，其中，程序运行时对于从传感器输出的数据执行如下处理步骤：获取传感器所采集到的数据以及采集时间；根据数据和采集时间计算传感器误差，其中，传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，静止误差表征当传感器所在的设备处于静止状态时，传感器的误差，三轴误差表征当设备在三维空间中处于旋转状态时，传感器的误差。
可选的，处理器还用于获取在第一时长内传感器采集数据的采集次数以及第一时长内每次采集数据的采集时间，并对采集次数以及采集时间进行分析，得到分析值，然后根据分析值得到传感器的静止误差。
可选的，处理器还用于执行获取设备在预设轴线方向上的预设旋转角度，以及设备在第二时长内的累加旋转角度，然后根据预设旋转角度以及累加旋转角度计算在预设轴线方向上的误差，并重复执行上述步骤以计算在其他两个轴线方向上的误差。其中，预设轴线为三轴中的任意一个轴线，设备在预设轴线方向上旋转。
可选的，处理器还用于根据第i+1次的旋转角度、第i+1次的采集时间、第i次的旋转角度以及第i次的采集时间得到累加值，被在第二时长内对累加值进行累加，得到累加旋转角度，其中，当前参数至少包括如下之一：采集时长、采集次数以及累加值。
可选的，处理器还用于确定当前参数满足停止累加的预设条件时，停止对累加值进行累加，其中，当前参数至少包括如下之一：采集时长、采集次数以及累加值，根据如下至少之一确定当前参数满足停止累加的预设条件：采集时长大于第二时长；传感器在连续第一采集次数内所采集到的读数小于预设阈值；在连续第二采集次数内累加值减小。
可选的，处理器还用于获取在预设轴线方向上的最大累加旋转角度，并根据最大累加旋转角度以及预设旋转角度得到在预设轴线方向上的误差。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行实施例1中的移动设备中检测传感器误差的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中的移动设备中检测传感器误差的方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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 (11)

1.一种移动设备中检测传感器误差的方法，其特征在于，包括：
获取传感器所采集到的数据以及采集时间；
根据所述数据和所述采集时间计算传感器误差，其中，所述传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，所述静止误差表征当所述传感器所在的设备处于静止状态时，所述传感器的误差，所述三轴误差表征当所述设备在三维空间中处于旋转状态时，所述传感器的误差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数据和所述采集时间计算所述静止误差，包括：
获取在第一时长内所述传感器采集所述数据的采集次数；
获取在所述第一时长内每次采集所述数据的采集时间；
对所述采集次数以及所述采集时间进行分析，得到分析值；
根据所述分析值得到所述传感器的静止误差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数据和所述采集时间计算传感器的三轴误差，包括：
第一获取步骤，获取所述设备在预设轴线方向上的预设旋转角度，其中，所述预设轴线为三轴中的任意一个轴线，所述设备在所述预设轴线方向上旋转；
第二获取步骤，获取所述设备在第二时长内的累加旋转角度；
计算步骤，根据所述预设旋转角度以及所述累加旋转角度计算在所述预设轴线方向上的误差；
重复执行所述第一获取步骤、所述第二获取步骤以及所述计算步骤，计算在其他两个轴线方向上的误差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述设备在第二时长内的累加旋转角度，包括：
根据第i+1次的旋转角度、第i+1次的采集时间、第i次的旋转角度以及第i次的采集时间得到累加值；
在所述第二时长内对所述累加值进行累加，得到所述累加旋转角度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定当前参数满足停止累加的预设条件时，停止对所述累加值进行累加，其中，所述当前参数至少包括如下之一：采集时长、所述采集次数以及所述累加值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据如下至少之一确定所述当前参数满足停止累加的预设条件：
所述采集时长大于所述第二时长；
所述传感器在连续第一采集次数内所采集到的读数小于预设阈值；
在连续第二采集次数内所述累加值减小。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述预设旋转角度以及所述累加旋转角度计算在所述预设轴线方向上的误差，包括：
获取在所述预设轴线方向上的最大累加旋转角度；
根据所述最大累加旋转角度以及所述预设旋转角度得到在所述预设轴线方向上的误差。
8.一种移动设备中检测传感器误差的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取传感器所采集到的数据以及采集时间；
计算模块，用于根据所述数据和所述采集时间计算传感器误差，其中，所述传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，所述静止误差表征当所述传感器所在的设备处于静止状态时，所述传感器的误差，所述三轴误差表征当所述设备在三维空间中处于旋转状态时，所述传感器的误差。
9.一种移动设备中检测传感器误差的终端，其特征在于，包括：
传感器，用于采集数据；
处理器，所述处理器运行程序，其中，所述程序运行时对于从所述传感器输出的数据执行如下处理步骤：
获取传感器所采集到的数据以及采集时间；
根据所述数据和所述采集时间计算传感器误差，其中，所述传感器误差至少包括静止误差和三轴误差，所述静止误差表征当所述传感器所在的设备处于静止状态时，所述传感器的误差，所述三轴误差表征当所述设备在三维空间中处于旋转状态时，所述传感器的误差。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至7中任意一项所述的移动设备中检测传感器误差的方法。
11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的移动设备中检测传感器误差的方法。
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