CN110770492A - 手持云台的控制方法、手持云台及图像获取设备 - Google Patents

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Abstract

一种图像获取设备(200)、手持云台(100)及手持云台(100)的控制方法。手持云台(100)包括手柄(10)及安装于手柄(10)上的增稳组件(20)，增稳组件(20)用于搭载负载(30)，控制方法包括：确定手持云台(100)的使用模式(01)；获取负载(30)的实际姿态和手柄(10)的实际姿态(02)；及，根据手持云台(100)的使用模式、负载(30)的实际姿态和手柄(10)的实际姿态控制增稳组件(20)转动，使得负载(30)转动至期望姿态(03)。

Description

手持云台的控制方法、手持云台及图像获取设备
技术领域
本公开涉及摄影领域，特别涉及手持云台的控制方法、手持云台及图像获取设备。
背景技术
现在的手持云台通常包括正常拍摄模式、手电筒模式、倒立拍摄模式等，以方便用户在不同的场景下握持或固定使用。然而，现有的手持云台拍摄模式都是在正常状况下使用的，在一种模式中通常用户使用云台朝向一个主要的方向拍摄。当用户在水下使用手持云台时，用户的身体和水面大部分时间并非保持垂直，有的时候甚至和水面接近平行，此时如果仍使用通常的云台拍摄模式，例如在手电筒模式下采用横滚轴锁定(Roll free)，仰俯轴(Pitch)和偏航轴(Yaw)跟随的方式在水下使用，则用户拍摄前方、左边、右边的时候，手关节都会有明显的不适感，而且不利于用户观察显示器的画面。
发明内容
本发明实施方式提供了一种手持云台的控制方法、手持云台及图像获取设备。
本发明实施方式的手持云台的控制方法，所述手持云台包括手柄及安装于所述手柄上的增稳组件，所述增稳组件用于搭载负载，所述控制方法包括：确定所述手持云台的使用模式；获取所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态；及，根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态控制所述增稳组件转动，使得所述负载转动至期望姿态。
本发明实施方式的手持云台包括手柄、增稳组件、惯性测量单元和与所述惯性测量单元连接的微控制器。所述增稳组件安装在所述手柄上，所述增稳组件用于搭载负载。所述惯性测量单元用于获取所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态。所述微控制器用于确定所述手持云台的使用模式、及根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态控制所述增稳组件转动，使得所述负载转动至期望姿态。
本发明实施方式的图像获取设备包括上述实施方式所述的手持云台及负载。所述负载搭载在所述手持云台上，所述负载包括成像装置。
本发明实施方式的手持云台及控制方法根据手持云台的使用模式、负载的实际姿态和手柄的实际姿态控制增稳组件转动以使负载转动至期望姿态，从而当用户操控手柄时，负载能够移动至期望姿态以便用户使用负载，尤其是手持云台以跟随的方式在水下使用时，一方面用户拍摄前方、左边、右边的时候，手关节无不适感，而且方便观察负载的显示器的画面。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例提供的图像获取设备的结构示意图。
图2至图12是本发明实施例提供的手持云台的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1及图2，本发明实施方式的手持云台100的控制方法，手持云台100包括手柄10及安装在手柄10上的增稳组件20，增稳组件20用于搭载负载30，控制方法包括：
01，确定手持云台100的使用模式；
02，获取负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态；及
03，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态控制增稳组件20转动，使得负载30转动至期望姿态。
步骤01可以在步骤02之前执行；或者，步骤01也可以在步骤02之后执行；或者，步骤01与步骤02也可以同步执行。手持云台100还可以包括惯性测量单元40及微控制器50。其中，惯性测量单元40用于执行步骤02，也即是，惯性测量单元40用于获取负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态。微控制器50与惯性测量单元40连接并用于执行步骤01及步骤03，也即是，微控制器40用于确定手持云台100的使用模式、及根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态控制增稳组件20转动，使得负载30转动至期望姿态。
惯性测量单元40的数量可以为两个，其中一个惯性测量单元40设置在承载负载30的转轴框架(图未示出，本实施方式为承载在俯仰轴框架上)上并用于测量负载30的实际姿态，另一个惯性测量单元40设置在手柄10上并用于测量手柄10的实际姿态。在其他实施方式中，惯性测量单元40的数量还可以为一个，该一个惯性测量单元40设置在承载负载30的转轴框架上，用于检测转轴框架的实际姿态(即负载30的实际姿态)，再根据负载30的实际姿态和电机的关节角数据，可以反算得到手柄10的实际姿态。增稳组件20可以为单轴云台组件、双轴云台组件或三轴云台组件。当增稳组件20为三轴云台组件时，增稳组件20包括偏航(yaw)轴组件、横滚(roll)轴组件及俯仰(pitch)轴组件。负载30可以为相机。当用户操控(包括转动、移动)手柄10时，增稳组件20在手持云台100的使用模式下会跟随手柄10以一定的规律运动。
手持云台100包括多种使用模式，例如竖拍模式、水下模式、手电筒模式等。手持云台100的使用模式可以通过设置在手持云台100上的模式选择按键(图未示)进行选择，模式选择按键与微控制器50连接，微控制器50能够从模式选择按键上获取用户选择使用模式的控制操作并确定手持云台100的使用模式。
负载30的期望姿态可以由手持云台100的使用模式确定，具体地，可以是手持云台100的一种使用模式对应负载30的一个期望姿态，当微控制器50确定手持云台100的使用模式后能够根据使用模式和手柄10的实际姿态共同确定负载30的期望姿态，例如，当手持云台100处于水下模式时，一种情况是：负载30的期望姿态为与手柄10的实际姿态保持基本一致，即负载30跟随手柄10，保持基本一致包括：(1)负载30的期望姿态与手柄10的实际姿态之间的角度差为0度；(2)负载30的期望姿态与手柄10的实际姿态之间的角度差在预设范围内，例如二者之间的夹角小于等于5度、小于等于3度、小于等于2度等等。另一种情况是：负载30的期望姿态与手柄10的实际姿态对应，对应指的是：负载30的期望姿态与手柄10的实际姿态之间的角度差为预设角度，该预设角度可以为0°、5°、10°、20°、30°、60°、90°等。
微控制器50能够通过惯性测量单元40获取负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态，并根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态控制增稳组件20转动，使得负载30转动至期望姿态。增稳组件20转动可以理解为增稳组件20中的至少一个轴发生转动。
本发明实施方式的手持云台100及控制方法根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态控制增稳组件20转动以使负载30转动至期望姿态，从而当用户操控手柄10时，负载30能够移动至期望姿态以便用户使用负载30，尤其是手持云台100以跟随的方式在水下使用时，一方面用户拍摄前方、左边、右边的时候，手关节无不适感，而且方便观察负载30的显示器的画面。
请参阅图1及图3，在某些实施方式中，确定手持云台100的使用模式(步骤01)，包括以下至少一种：
011，获取用户的用于使得手持云台100进入使用模式的控制操作；
012，确定模式检测装置60处于预设条件；或
013，获取手持云台100安装于特定配件的操作。
具体地，若手持云台100包括设置在手持云台100上的模式选择按键、旋钮、触控屏等控制部件，用户可以通过模式选择控制部件选择手持云台100的使用模式，此时，微控制器50可以获取用户对模式选择按键的控制操作并确定手持云台100的使用模式；或者，若用户可以通过对与手持云台100通信连接的遥控器、手机、平板等外部设备进行控制操作以选择手持云台100的使用模式，微控制器50接收外部设备对手持云台100的使用模式的控制操作并确定手持云台100的使用模式。例如，在一种情况下，当用户操作手持云台100上的按键或操作与手持云台100通信连接的手机上的应用软件来选取水下模式时，手持云台100会在该操作下进入水下模式。
若手持云台100包括模式检测装置60，微控制器50可以根据模式检测装置60是否到达预设条件确定手持云台100的使用模式。模式检测装置60包括检测结构、检测试剂或检测传感器中的一种或多种。
检测结构可以包括压力检测结构，当检测结构包括压力检测结构时，预设条件为检测结构受到的压力是否达到预设压力值。例如，由于物体在水中受到的压力与物体在水中的深度正相关，当手持云台100刚开始放入水中时，压力检测结构受到的压力较小，随着压力检测结构在水中的深度逐渐增大，压力检测结构受到的压力也逐渐增大，当压力检测结构受到的压力大于某一预设压力值时，则微控制器50可以根据检测结构检测到的压力值确定手持云台100处于水下模式，从而可以使得手持云台100进入水下模式。
检测试剂包括湿度检测试剂、水检测试剂和/或水压检测试剂，当检测试剂为湿度检测试剂并检测到手持云台100所处的环境的湿度值超过预设湿度值时，则微控制器50可以根据检测试剂检测的到湿度值确定手持云台100处于水下模式。当检测试剂为水检测试剂并检测到手持云台100处于水环境中时，例如手持云台100可以设置一个或多个水检测试剂点且各点均检测出有水存在，则微控制器50可以根据水检测试剂的判断确定手持云台100处于水下模式。当检测试剂为水压检测试剂并检测到手持云台100所处的环境的水压值超过预设水压值时，则微控制器50可以根据检测试剂检测的到水压值确定手持云台100处于水下模式。当检测试剂同时包括水压检测试剂和湿度检测试剂，并在检测到手持云台100所处的环境的水压值超过预设水压值的同时检测到的湿度值超过预设湿度值时，则微控制器50才确定手持云台100处于水下模式。
检测传感器还可以包括水压传感器，预设条件为检测传感器检测到的水压是否达到预设压力值。当水压传感器检测到手持云台100所处的环境的水压增到某一预设压力值时，则微控制器50可以根据检测传感器检测到的压力值确定手持云台100处于水下模式，从而可以使得手持云台100进入水下模式。
若手持云台100能够安装于特定配件上，手持云台100包括与特定配件结合的多个结合部件，多个结合部件均设置有传感器(例如，安装到位传感器)，特定配件设置有与多个结合部件结合的多个连接部件，当多个连接部件与多个结合部件分别对应结合时，多个传感器均接收到操作信号，微控制器50根据该操作信号能够确定手持云台100安装在特定配件上并确定手持云台100的使用模式。特定配件包括防水壳，当手持云台100能够安装于特定配件上时，微控制器50确定手持云台100处于水下模式。
请参阅图1及图4，在某些实施方式中，手持云台100的控制方法还包括：
04，获取负载30的预设姿态；
根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态控制增稳组件20转动(步骤03)，包括：
031，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态和负载30的预设姿态控制增稳组件20转动，使得负载30转动至期望姿态。
微控制器50还用于执行步骤04及步骤031，也即是，微控制器50还用于获取负载30的预设姿态、及根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态和负载30的预设姿态控制增稳组件20转动。
负载30的预设姿态为手持云台100预先设置的负载30的一个姿态，负载30的预设姿态与负载30的期望姿态不同，通常，负载30的预设姿态与期望姿态之间存在预设姿态差，当负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间的姿态差为该预设姿态差时，说明此时负载30的实际姿态即为负载30的预设姿态。
当负载30的实际姿态位于负载30的预设姿态与手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)之间时，微控制器50可以控制增稳组件20以第一转速朝手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)转动至负载30的期望姿态，例如，若预设姿态为45°、负载30的实际姿态为35°、手柄10的实际姿态和负载30的期望姿态均为0°，则微控制器50控制增稳组件20以5rad/s的转速转动至期望姿态(0°处)。
当负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)之间时，微控制器50可以控制增稳组件20以第二转速朝手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)转动至负载30的期望姿态，例如，若预设姿态为45°、负载30的实际姿态为60°、手柄10的实际姿态和负载30的期望姿态均为0°，则微控制器50控制增稳组件20以10rad/s的转速转动至期望姿态(0°处)。
当负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)之间时，微控制器50可以控制增稳组件20以第二转速朝手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)转动至负载30的预设姿态，并控制增稳组件20以第一转速朝手柄10的实际姿态(或者负载30的期望姿态)转动至负载30的期望姿态。例如，若预设姿态为45°、负载30的实际姿态为60°、手柄10的实际姿态和负载30的期望姿态均为0°，则微控制器50控制增稳组件20以10rad/s的转速转动至45°处，接着微控制器50控制增稳组件20以5rad/s的转速从45°处转动至期望姿态(0°处)。
具体地，第一转速和第二转速均可以为平均转速。当增稳组件20以第一转速转动时，安装在增稳组件20上的负载30能够正常工作，例如，若负载30为相机，当增稳组件20以第一转速转动时，相机采集到的图像能够符合用户的需求；当负载30的实际姿态与手柄10的实际姿态之间的姿态差较大(也即是，负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与手柄10的实际姿态之间)时，增稳组件20以第二转速转动能够避免负载30的实际姿态与手柄10的实际姿态之间的差距会进一步拉大。
本发明实施方式的手持云台100的控制方法根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态和负载30的预设姿态控制增稳组件20转动以使负载30转动至期望姿态，既能够增大负载30的工作范围，又能够避免负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间的差距过大。
请参阅图1及图5，在某些实施方式中，获取负载30的预设姿态(步骤04)，包括：
041，根据使用模式确定预设姿态。
微控制器50还用于执行步骤041，也即是说，微控制器50还用于根据使用模式确定预设姿态。
具体地，手持云台100的使用模式与负载30的预设姿态为一一对应的关系，手持云台100的一种使用模式对应负载30的一个预设姿态，因此，微控制器50能够根据手持云台100的使用模式确定负载30的预设姿态。例如，若手持云台100处于水下模式时，负载30的预设姿态与负载30的期望姿态之间的夹角(或转动角度)为45°。
请参阅图1、图4及图6，在某些实施方式中，获取负载30的预设姿态(步骤04)，包括：
042，获取用户输入的设定姿态；及
043，确定设定姿态为预设姿态。
具体地，手持云台100还包括输入模块102，输入模块102能够接收用户输入并根据用户输入确定设定姿态。输入模块102可以包括触控显示屏或输入按键，输入模块102可以设置在手柄10上。微控制器50与输入模块102连接，微控制器50通过输入模块102获取设定姿态并根据设定姿态确定预设姿态。用户输入可以为与预设姿态的角度对应的数值，例如，当用户期望负载30的预设姿态的角度为45°时，用户可以输入数字“45”，输入模块102根据数字“45”确定设定姿态为45°，微控制器50通过输入模块102获取设定姿态并确定预设姿态为45°。当然，用户输入也可以为预先设定的设定模式，输入模块102保存有与设定模式对应的角度(此时，输入模块102包括用于存储数据的存储单元)，输入模块102可以根据用户选择的设定模式确定预定姿态，例如，输入模块102保存的设定模式与角度的对应关系包括“设定模式1”对应“45°”，当用户期望负载30的预设姿态的角度为45°时，用户可以输入“设定模式1”，输入模块102根据设定模式与角度的对应关系确定设定姿态为45°，微控制器50通过输入模块102获取设定姿态并确定预设姿态为45°。在其他实施方式中，用户也可以通过与微控制器50通信连接的遥控器输入设定姿态，此时，微控制器50可以通过遥控器获取设定姿态。
请参阅图1及图7，在某些实施方式中，获取负载30的实际姿态和所述手柄的实际姿态(步骤02)，包括：
021，获取负载30相对于手柄10的实际转动角度和手柄10的实际姿态。
获取负载30的预设姿态(步骤04)，包括：
044，获取负载30相对于手柄10的预设转动角度。
其中，获取负载30的实际姿态包括获取负载30相对于手柄10的实际转动角度。惯性测量单元40还用于获取负载30相对于手柄10的实际转动角度。
微控制器50还用于获取负载30相对于手柄10的预设转动角度。
请参阅图1及图8，在某些实施方式中，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态和负载30的预设姿态控制增稳组件20转动(步骤031)，包括：
0311，当负载30的实际姿态位于负载30的预设姿态与负载30的期望姿态之间时，控制增稳组件20以第一转速转动；
0312，当负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间时，控制增稳组件20以第二转速转动，其中，第一转速小于第二转速。
微控制器50还用于执行步骤0311及步骤0312，也即是，当负载30的实际姿态位于负载30的预设姿态与负载30的期望姿态之间时，微控制器50还用于控制增稳组件20以第一转速转动；当负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间时，微控制器50还用于控制增稳组件20以第二转速转动。
具体地，第一转速与第二转速均可以为平均转速。
当负载30的实际姿态位于负载30的预设姿态与负载30的期望姿态之间时，微控制器50可以控制增稳组件20以第一转速朝负载30的期望姿态转动至负载30的期望姿态。例如，若预设姿态为45°、负载30的实际姿态为30°、负载30的期望姿态为0°，则微控制器50控制增稳组件20以5rad/s的转速从30°处转动至期望姿态(0°处)。
当负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间时，微控制器50可以控制增稳组件20以第二转速朝负载30的期望姿态转动至负载30的预设姿态，并控制增稳组件20以第一转速朝负载30的期望姿态转动至负载30的期望姿态。例如，若预设姿态为45°、负载30的实际姿态为60°、负载30的期望姿态为0°，则微控制器50控制增稳组件20以10rad/s的转速转动至45°处，接着微控制器50控制增稳组件20以5rad/s的转速从45°处转动至期望姿态(0°处)。
具体地，当增稳组件20以第一转速转动时，安装在增稳组件20上的负载30能够正常工作，例如，若负载30为相机，当增稳组件20以第一转速转动时，相机采集到的图像能够符合用户的需求；当负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间的姿态差较大(也即是，负载30的预设姿态位于负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间)时，增稳组件20以第二转速转动能够避免负载30的实际姿态与负载30的实际姿态之间的差距会进一步拉大。
本发明实施方式的手持云台100的控制方法根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态和负载30的预设姿态控制增稳组件20转动以使负载30转动至期望姿态，既能够增大负载30的工作范围，又能够避免负载30的实际姿态与负载30的期望姿态之间的差距过大。
请参阅图1及图9，在某些实施方式中，手持云台100的控制方法还包括：
05，获取负载30的当前运动状态；
根据手持云台10的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态和负载30的预设姿态，控制增稳组件20转动(步骤031)，包括：
0313，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前运动状态控制增稳组件20转动。
微控制器50还用于执行步骤0313，也即是，微控制器50还用于根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前运动状态控制增稳组件20转动。
请结合图10，若当前运动状态包括负载30相对手柄10当前转动速度。获取负载30的当前运动状态(步骤05)包括：051，获取负载30相对于手柄10的当前转动速度。惯性测量单元40可用于获取负载30相对于手柄10的当前转动速度。此时，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前运动状态控制增稳组件20转动的步骤(步骤0313)包括：03131，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前转动速度控制增稳组件20转动。微控制器50还用于执行步骤03131，也即是，微控制器50还用于根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前转动速度控制增稳组件20转动。
具体地，当负载30的当前转动速度的方向为朝远离负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20朝远离负载30的期望姿态方向逐渐减速转动以使负载30的转速降至为0，接着控制增稳组件20朝负载30的期望姿态转动直至负载30运动至期望姿态。
当负载30的当前转动速度的方向为朝负载30的期望姿态方向时，微控制器50直接控制增稳组件20朝负载30的期望姿态转动直至负载30运动至期望姿态。
请参阅图1及图11，在某些实施方式中，若当前运动状态包括负载30相对手柄10当前转动加速度。获取负载30的当前运动状态(步骤05)包括：052，获取负载30相对于手柄10的当前转动加速度。惯性测量单元40可用于获取负载30相对于手柄10的当前转动加速度。此时，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前运动状态控制增稳组件20转动的步骤(步骤0313)包括：03132，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前转动加速度控制增稳组件20转动。微控制器50还用于执行步骤03132，也即是，微控制器50还用于根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前转动加速度控制增稳组件20转动。
具体地，当负载30的当前转动加速度的方向为朝远离负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20的转动加速度方向朝负载30的期望姿态方向，并在负载30的实际姿态靠近期望姿态时(例如，负载30与期望姿态之间的夹角小于5°)控制增稳组件20的转动加速度的方向朝远离期望姿态的方向，以使负载30转动至期望姿态时能够停在期望姿态位置处。
当负载30的当前转动加速度的方向为朝靠近负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20的转动加速度方向保持朝负载30的期望姿态方向，并在负载30的实际姿态靠近期望姿态时(例如，负载30与期望姿态之间的夹角小于5°)控制增稳组件20的转动加速度的方向朝远离期望姿态的方向，以使负载30转动至期望姿态时能够停在期望姿态位置处。
请参阅图1及图12，在某些实施方式中，若当前运动状态包括负载30相对手柄10当前转动速度和当前转动加速度。获取负载30的当前运动状态(步骤05)包括：053，获取负载30相对于手柄10的当前转动速度和当前转动加速度。惯性测量单元40可用于获取负载30相对于手柄10的当前转动速度和当前转动加速度。此时，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前运动状态控制增稳组件20转动的步骤(步骤0313)包括：03133，根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前转动速度和当前转动加速度控制增稳组件20转动。微控制器50还用于执行步骤03133，也即是，微控制器50还用于根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态、手柄10的实际姿态、负载30的预设姿态和负载30的当前转动速度和当前转动加速度控制增稳组件20转动。
具体地，当负载30的当前转动速度的方向和当前转动加速度的方向均为朝远离负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20的当前转动加速度的方向为朝负载30的期望姿态方向，以使增稳组件20的转动速度逐渐减小直至转动速度降为为0，接着微控制器50控制增稳组件20的当前转动加速度保持朝负载30的期望姿态方向，以使增稳组件20的转速逐渐增大并朝负载30期望姿态的方向转动，当负载30靠近期望姿态时(例如，负载30与期望姿态之间的夹角小于5°)控制增稳组件20的转动加速度的方向朝远离期望姿态的方向，以使负载30转动至期望姿态时能够停在期望姿态位置处。
当负载30的当前转动速度的方向和当前转动加速度的方向均为朝负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20的当前转动加速度的方向保持为朝负载30的期望姿态方向(或者当前加速度降为0)，以使增稳组件20的朝负载30的期望姿态的方向转动，当负载30靠近期望姿态时(例如，负载30与期望姿态之间的夹角小于5°)控制增稳组件20的转动加速度的方向朝远离期望姿态的方向，以使负载30转动至期望姿态时能够停在期望姿态位置处。
当负载30的当前转动速度的方向朝负载30的期望姿态方向、当前转动加速度的方向为朝远离负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20的当前转动加速度的方向为朝负载30的期望姿态方向(或者当前加速度降为0)，以使增稳组件20的朝负载30的期望姿态的方向转动，当负载30靠近期望姿态时(例如，负载30与期望姿态之间的夹角小于5°)控制增稳组件20的转动加速度的方向朝远离期望姿态的方向，以使负载30转动至期望姿态时能够停在期望姿态位置处。
当负载30的当前转动速度的方向朝远离负载30的期望姿态方向、当前转动加速度的方向均为朝负载30的期望姿态方向时，微控制器50首先控制增稳组件20的当前转动加速度的方向为保持朝负载30的期望姿态方向，以使增稳组件20的转动速度逐渐减小直至转动速度降为为0，接着微控制器50控制增稳组件20的当前转动加速度继续保持朝负载30的期望姿态方向，以使增稳组件20的转速逐渐增大并朝负载30期望姿态的方向转动，当负载30靠近期望姿态时(例如，负载30与期望姿态之间的夹角小于5°)控制增稳组件20的转动加速度的方向朝远离期望姿态的方向，以使负载30转动至期望姿态时能够停在期望姿态位置处。
本实施方式的手持云台100及其控制方法根据当前运动状态控制增稳组件20转动，从而能够减小由于增稳组件20的转动速度突变而导致增稳组件20发生振动。
请参阅图1，本发明实施方式的图像获取设备200包括上述任意一项实施方式所述的手持云台100及负载30。负载30搭载在手持云台100上，负载30包括成像装置，成像装置可以为手机、相机。
本发明实施方式的图像获取设备200中的手持云台100根据手持云台100的使用模式、负载30的实际姿态和手柄10的实际姿态控制增稳组件20转动以使负载30转动至期望姿态，从而当用户操控手柄10时，负载30能够移动至期望姿态以便用户使用负载30，尤其是手持云台100以跟随的方式在水下使用时，一方面用户拍摄前方、左边、右边的时候，手关节无不适感，而且方便观察负载30的显示器的画面。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (27)

1.一种手持云台的控制方法，其特征在于，所述手持云台包括手柄及安装于所述手柄上的增稳组件，所述增稳组件用于搭载负载，所述控制方法包括：
确定所述手持云台的使用模式；
获取所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态；及
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态控制所述增稳组件转动，使得所述负载转动至期望姿态。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述确定所述手持云台的使用模式，包括以下至少一种：
获取用户的用于使得所述手持云台进入所述使用模式的控制操作；
确定模式检测装置处于预设条件；或
获取所述手持云台安装于特定配件的操作。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述模式检测装置包括检测结构、检测试剂或检测传感器中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述特定配件为防水壳。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述期望姿态由所述使用模式所确定。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取所述负载的预设姿态；
所述根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态，控制所述增稳组件转动，包括：
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态和所述负载的预设姿态控制所述增稳组件转动。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述负载的预设姿态，包括：
根据所述使用模式确定所述预设姿态。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述负载的预设姿态，包括：
获取用户输入的设定姿态；及
确定所述设定姿态为所述预设姿态。
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述负载的实际姿态，包括：
获取所述负载相对于所述手柄的实际转动角度；
所述获取所述负载的预设姿态，包括：
获取所述负载相对于所述手柄的预设转动角度。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态和所述负载的预设姿态控制所述增稳组件转动，包括：
当所述负载的实际姿态位于所述负载的预设姿态与所述期望姿态之间时，控制所述增稳组件以第一转速转动；
当所述负载预设姿态位于所述负载的实际姿态与所述期望姿态之间时，控制所述增稳组件以第二转速转动；所述第一转速小于所述第二转速。
11.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
获取所述负载的当前运动状态；
所述根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态和所述负载的预设姿态，控制所述增稳组件转动，包括：
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和所述负载的当前运动状态控制所述增稳组件转动。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述负载的当前运动状态，包括：
获取所述负载相对于所述手柄的当前转动速度和/或当前转动加速度。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和所述负载的当前运动状态控制所述增稳组件转动，包括：
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和和所述当前转动速度控制所述增稳组件转动；或
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和和所述当前转动加速度控制所述增稳组件转动；或
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态、所述当前转动速度和所述当前转动加速度控制所述增稳组件转动。
14.一种手持云台，其特征在于，所述手持云台包括：
手柄；
增稳组件，所述增稳组件安装在所述手柄上，所述增稳组件用于搭载负载；
惯性测量单元，所述惯性测量单元用于获取所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态；和
与所述惯性测量单元连接的微控制器，所述微控制器用于确定所述手持云台的使用模式、及根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态和所述手柄的实际姿态控制所述增稳组件转动，使得所述负载转动至期望姿态。
15.根据权利要求14所述的手持云台，其特征在于，所述微控制器用于执行以下至少一个步骤：
获取用户的用于使得所述手持云台进入所述使用模式的控制操作；
确定模式检测装置处于预设条件；或
获取所述手持云台安装于特定配件的操作。
16.根据权利要求15所述的手持云台，其特征在于，所述模式检测装置包括检测结构、检测试剂或检测传感器中的至少一种。
17.根据权利要求15所述的手持云台，其特征在于，所述特定配件为防水壳。
18.根据权利要求14所述的手持云台，其特征在于，所述期望姿态由所述使用模式所确定。
19.根据权利要求14所述的手持云台，其特征在于，所述微控制器还用于：
获取所述负载的预设姿态；及
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态和所述负载的预设姿态控制所述增稳组件转动。
20.根据权利要求19所述的手持云台，其特征在于，所述微控制器还用于：
根据所述使用模式确定所述预设姿态。
21.根据权利要求19所述的手持云台，其特征在于，所述微控制器还用于：
获取用户输入的设定姿态；及
确定所述设定姿态为所述预设姿态。
22.根据权利要求19所述的手持云台，其特征在于，所述惯性测量单元还用于获取所述负载相对于所述手柄的实际转动角度；所述微控制器还用于获取所述负载相对于所述手柄的预设转动角度。
23.根据权利要求19所述的手持云台，其特征在于，所述微控制器还用于：
当所述负载的实际姿态位于所述负载的预设姿态与所述期望姿态之间时，控制所述增稳组件以第一转速转动；
当所述负载预设姿态位于所述负载的实际姿态与所述期望姿态之间时，控制所述增稳组件以第二转速转动；所述第一转速小于所述第二转速。
24.根据权利要求19所述的手持云台，其特征在于，所述惯性测量单元还用于获取所述负载的当前运动状态；所述微控制器还用于根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和所述负载的当前运动状态控制所述增稳组件转动。
25.根据权利要求24所述的手持云台，其特征在于，所述惯性测量单元还用于获取所述负载相对于所述手柄的当前转动速度和/或当前转动加速度。
26.根据权利要求25所述的手持云台，其特征在于，所述微控制器还用于：
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和所述当前转动速度控制所述增稳组件转动；或
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态和所述当前转动加速度控制所述增稳组件转动；或
根据所述手持云台的使用模式、所述负载的实际姿态、所述手柄的实际姿态、所述负载的预设姿态、所述当前转动速度和所述当前转动加速度控制所述增稳组件转动。
27.一种图像获取设备，其特征在于，所述图像获取设备包括：
权利要求14-26任意一项所述的手持云台；及
负载，所述负载搭载在所述手持云台上，所述负载包括成像装置。
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