CN113596324B - 拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备 - Google Patents

拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开一种拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备；其中拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；马达控制方法包括：获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息；监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息；对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号；根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达。其可以提高对应马达的控制精度。

Description

拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备
技术领域
本申请涉及智能控制技术领域，具体涉及一种拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备。
背景技术
拍照和摄影功能是智能手机等电子设备中，用户最关注的功能之一，这些功能带来的用户体验往往会直接影响相应电子设备的销售业绩，因此如何提高这一类电子设备的拍照和摄像效果，是相应生产商一直关注的重点。其中，上述电子设备的防抖功能是其能拍出优异画质图像、视频的前提，因此设计、开发出一种简单、高效、稳定的马达控制方案，成为了手机厂商的研发重点。
上述电子设备的拍摄模组通常包括OIS(Optical Image Stabilizer，光学图像稳定器)相机等小型化的摄像头器件，这一类摄像头器件具体包括相机镜头、马达(如滚珠马达或音圈马达)、霍尔传感器、图像传感器等器件，其中相机镜头和图像传感器等器件属于拍摄模块，而马达和霍尔传感器等器件属于控制模块。
OIS马达等音圈马达可以等效近似为一套弹簧阻尼系统，该弹簧阻尼具体系统包括线圈绕组、永磁体和弹簧等元器件。目前该类马达被广泛地应用于智能手机等手持电子设备的摄像头防抖技术当中，当手部运动造成拍摄模组中相关器件发生抖动时，相应芯片中内置的陀螺仪等器件可以检测到这些器件抖动的角速度，经过相关算法换算可以得到抖动的位移，以该位移为控制目标，采用防抖控制算法有效驱动相应马达往该位移反方向运动，从而弱化手部运动引起抖动造成的影响，在一定程度上使拍摄模组成像变得清晰；然而上述控制方案存在噪声大，容易影响控制精度的问题。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备，以解决现有的马达控制方案中噪声大，容易影响控制精度的问题。
本申请第一方面提供一种拍摄模组的马达控制方法，
所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述马达控制方法包括：
获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息；
监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息；
对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号；
根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达。
具体地，所述控制输入信号为频域信号；所述根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号包括：采用第一组调制参数调制所述控制输入信号，得到所述控制输出信号；其中，所述第一组调制参数用于补偿所述拍摄模组的运动作用。
具体地，所述运动特征包括直接移动特征和间接移动特征；所述控制输入信号包括第一子输入信号和第二子输入信号；所述第一子输入信号至少表征所述拍摄模组的直接移动特征；所述第二子输入信号至少表征所述拍摄模组的间接移动特征。
具体地，所述第一组调制参数包括第一调制系数、第二调制系数、第三调制系数、第四调制系数、第五调制系数和第六调制系数；所述采用第一组调制参数对所述控制输入信号进行信号调制的过程包括：
式中，s表示频域变量，k1表示第一调制系数，k2表示第二调制系数，k3表示第三调制系数，k4表示第四调制系数，k5表示第五调制系数，k6表示第六调制系数，U1(s)表示第一子输入信号，U2(s)表示第二子输入信号，Y(s)表示控制输出信号。
具体地，所述对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号包括：对所述第一运动信息和第二运动信息进行加减运算，得到所述第一子输入信号；根据所述第一运动信息确定所述第二子输入信号。
具体地，所述根据所述控制输出信号控制所述待控制马达包括：获取待控制马达的目标频域范围；采用第二组调制参数调制所述控制输出信号，得到频段与所述目标频域范围匹配的目标控制信号；其中，所述第二组调制参数用于将所述控制输出信号的频段转移至所述目标频域范围；根据所述目标控制信号控制所述待控制马达。
具体地，所述第二组调制参数包括第七调制系数、第八调制系数、第九调制系数、第十调制系数、第十一调制系数和第十二调制系数；所述采用第二组调制参数调制所述控制输出信号的过程包括：
式中，s表示频域变量，n1表示第七调制系数，n2表示第八调制系数，n3表示第九调制系数，p1表示第十调制系数，p2表示第十一调制系数，p3表示第十二调制系数，Y(s)表示控制输出信号，R(s)表示目标控制信号。
具体地，所述根据所述目标控制信号控制所述待控制马达包括：将所述目标控制信号中大于上限阈值的信号大小设为所述上限阈值，小于下限阈值的信号大小设为所述下限阈值，得到限值控制信号；将所述限值控制信号转换为模拟控制信号，采用所述模拟控制信号控制所述待控制马达。
具体地，所述监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息包括：获取霍尔传感器针对所述待控制马达采集的反馈信号，对所述反馈信号进行模数转换，得到所述第二运动信息；其中，所述反馈信号用于表征所述待控制马达的运动状态。
具体地，在对所述反馈信号进行模数转换之后，所述马达控制方法还包括：对模数转换得到的数字信号进行滤波处理，得到所述第二运动信息。
具体地，所述检测组件包括用于测量所述拍摄模组角速度的陀螺仪和用于测量所述拍摄模组加速度的加速度计；所述获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息包括：获取所述陀螺仪测量的角速度和所述加速度计测量的加速度，根据所述角速度和所述加速度计算所述拍摄模组的第一运动信息。
本申请第二方面提供一种拍摄模组的马达控制系统，所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述马达控制系统包括：
获取模块，用于获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息；
监测模块，用于监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息；
运算处理模块，用于对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号；
生成模块，用于根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达。
本申请第三方面提供一种电子设备，包括拍摄模组、运算模组和存储介质；所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述存储介质上存储有控制代码；所述运算模组用于调用所述存储介质存储的控制代码，以执行上述任一种拍摄模组的马达控制方法。
具体地，所述检测组件包括霍尔传感器；所述霍尔传感器用于采集表征所述待控制马达的运动状态的反馈信号，将所述反馈信号发送至所述运算模组。
具体地，所述检测组件包括陀螺仪和加速度计；所述陀螺仪用于采集所述拍摄模组的角速度，将所述角速度发送至所述运算模组；所述加速度计用于采集所述拍摄模组加速度，将所述加速度发送至所述运算模组。
具体地，所述运算模组包括限位保护单元；所述限位保护单元用于将目标控制信号中大于上限阈值的信号大小设为所述上限阈值，小于下限阈值的信号大小设为所述下限阈值，得到限值控制信号。
具体地，所述限位保护单元包括第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的第一输入端用于接入表征所述上限阈值的第一阈值信号，第二输入端用于接入所述目标控制信号，输出端连接所述第二比较器的第一输入端；所述第二比较器的第二输入端用于接入表征所述下限阈值的第二阈值信号，输出端用于输出所述限值控制信号。
本申请提供的拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备，通过获取检测组件测量的运动参数，根据运动参数计算从理论方面表征拍摄模组运动状态的第一运动信息，还通过监测待控制马达的运动状态，得到从实测方面表征对应拍摄模组运动状态的第二运动信息，对第一运动信息和第二运动信息进行运算处理，以去除相关干扰信息，得到能够完整表征拍摄模组运动特征的控制输入信号，再依据该控制输入信号生成用于补偿拍摄模组运动作用的控制输出信号，使生成的控制输出信号噪声低，所表征的运动状态等有效信息准确，依据该控制输出信号控制待控制马达，控制精度可以得到有效提升，从而使对应电子设备的拍摄效果得到相应提升。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是传统的马达控制过程示意图
图2是本申请一实施例中拍摄模组的马达控制方法流程示意图；
图3是本申请一实施例中第一子输入信号、第二子输入信号调制和控制输出信号对比示意图；
图4a和图4b是本申请一实施例中控制输出信号和目标控制信号对比示意图；
图5是本申请一实施例中拍摄模组的马达控制系统结构示意图；
图6是本申请一实施例的电子设备结构示意图；
图7是本申请另一实施例的电子设备结构示意图；
图8是本申请一实施例的限位保护单元结构示意图。
具体实施方式
参考图1所示，传统方案往往陀螺仪和加速度计采集电子设备摄像模组的角速度以及加速度，将角速度以及加速度进行数学换算，得到对应摄像模组的计算位移，将计算位移传输至控制器，使控制器依据该计算位移控制马达的运动状态，对摄像模组的位移进行反向补偿，达到提升成像效果的目的。如背景技术所述，电子设备摄像模组中传统的马达控制方案存在噪声大，容易影响控制精度的问题。
针对上述问题，本申请提供的拍摄模组的马达控制方法和系统、电子设备，通过获取检测组件测量的运动参数，根据运动参数计算第一运动信息，还通过监测待控制马达的运动状态，得到第二运动信息，对第一运动信息和第二运动信息进行运算处理，以去除相关干扰信息，得到能够完整表征拍摄模组运动特征的控制输入信号，依据该控制输入信号生成用于补偿拍摄模组运动作用的控制输出信号，使生成的控制输出信号噪声低，所表征的运动状态等有效信息准确，依据该控制输出信号控制待控制马达，控制精度可以得到有效提升。
下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
本申请第一方面提供一种拍摄模组的马达控制方法，所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；参考图2所示，上述马达控制方法包括：
S110，获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息。
上述拍摄模组设置的检测组件可以依据测量需求确定，比如可以包括运动速度测量仪器、加速度计和/或位移测量仪器等等，对应的运动参数可以包括速度、加速度和/或位移等等参数。依据这些运动参数计算得到的第一运动信息可以从理论方面表征拍摄模组的运动状态。
在一个示例中，所述检测组件包括用于测量所述拍摄模组角速度的陀螺仪和用于测量所述拍摄模组加速度的加速度计；所述获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息包括：获取所述陀螺仪测量的角速度和所述加速度计测量的加速度，根据所述角速度和所述加速度计算所述拍摄模组的第一运动信息。
本示例可以针对角速度和加速度进行映射换算，得到拍摄模组的旋转角度和抖动位移等第一运动信息，使第一运动信息能够完整地表征拍摄模组的运动状态。
S120，监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息。
上述拍摄模组所在的电子设备还可以针对摄像模组的待控制马达设置霍尔传感器等运动状态监测组件，采用这些运动状态监测组件监测待控制马达的运动状态，得到包括待控制马达位移等运动信息的第二运动信息，使第二运动信息从实测方面表征对应拍摄模组的运动状态。
S130，对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号。
上述步骤可以对第一运动信息和第二运动信息进行相应逻辑运算等处理，以提取表征拍摄模组的运动特征的控制输入信号，去除其中的干扰信息，提升依据控制输入信号所确定的控制输出信号的准确性。上述运动特征可以包括旋转角度、旋转方向、位移大小和/或位移方向等多个子特征。控制输入信号可以包括多个子输入信号，各个子输入信号至少表征一个子特征，以保证各个子输入信号的有效性。
S140，根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达。
上述控制输入信号可以为模拟信号或者数字信号等能够被相应马达控制系统准确读取并采用的信号。上述步骤可以依据控制输入信号的特征和/或相应的控制目标对其进行运算处理，以得到能够对拍摄模组的运动进行反向补偿的控制输出信号，提高依据该控制输出信号控制待控制马达的精度，提升相应拍摄模组的拍摄效果。具体地，在一个示例中，若控制输入信号包括多个模拟子信号，各个模拟子信号均可以表征多个运动子特征，此时可以依据各个模拟子信号所包括运动子特征的种类等因素，设置各个模拟子信号一一对应的权重，采用各个权重对相应模拟子信号进行加权，对加权结果进行加减运算，以得到用于补偿拍摄模组运动作用的控制输出信号。在另一个示例中，若控制输入信号包括频域信号，则可以依据该频域信号的特征和控制输出信号的特征设置调制参数，采用该调制参数调制控制输入信号，得到所需的控制输出信号。在其他示例中，也可以对控制输入信号进行其他形式的运算处理，以得到能够对拍摄模组的运动进行反向补偿，有效抑制拍摄模组运动影响的控制输出信号。
在一个实施例中，所述控制输入信号为频域信号；所述根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号包括：采用第一组调制参数调制所述控制输入信号，得到所述控制输出信号；其中，所述第一组调制参数用于补偿所述拍摄模组的运动作用。
上述第一组调制参数可以依据控制输入信号的特征以及所需的控制输出信号的特征进行设置，其可以包括至少一个调制系数。在一些情况下，调制精度与第一组调制参数的调制系数个数成正比，此时可以依据精度要求设置用于调制控制输入信号的多个调制系数。
上述第一组调制参数的各个调制系数可以通过多次测试、多次调试和/或对调试得到的多个达标参数进行线性拟合等方式确定。在一个示例中，各个调制系数的确定过程可以包括：获取各个调制系数的第一初始值或者第一调试值；针对拍摄模组的某运动过程获取用于表征该过程运动特征的第一调试输入信号，并在该运动过程对拍摄模组的运动状态进行监测，得到实测运动参数；采用第一初始值或者第一调试值调制第一调试输入信号，得到调试输出信号，获取所述调试输出信号表征的调试运动参数；根据调试运动参数和实测运动参数构建第一误差函数；获取第一误差函数最优时对应的各个第一调试值，将当前的各个第一调试值确定为对应的调制系数。上述第一调试输入信号表征的运动特征与控制输入信号表征的运动特征一致，以保证所确定的各个第一调制系数的准确性。
具体地，所述运动特征包括直接移动特征(如位移和/或旋转角度等特征)和间接移动特征(如角速度和/或加速度等特征)；所述控制输入信号包括第一子输入信号和第二子输入信号；所述第一子输入信号至少表征所述拍摄模组的直接移动特征；所述第二子输入信号至少表征所述拍摄模组的间接移动特征；这样对应的控制输入信息便能够完整表征拍摄模组的运动特征。
相应地，所述对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号包括：对所述第一运动信息和第二运动信息进行加减运算，以强化其中的直接移动特征，减除不需要的干扰信息和其他运动特征，得到所述第一子输入信号；根据第一运动信息确定所述第二子输入信号，使所确定的第二子输入信号至少表征拍摄模组的间接移动特征。这里第二子输入信号的确定过程可以依据第二子输入信号的具体特点确定，比如若第二子输入信号只需要表征拍摄模组的间接移动特征，则可以提取第一运动信息的间接移动特征，以得到第二子输入信号；若第二子输入信号需要表征拍摄模组完整的运动特征，即在表征间接移动特征之外，还需要表征其他运动特征，则可以直接将第一运动信息确定为第二子输入信号，也可以对第一运动信息进行滤波处理，将滤波得到的信号作为第二子输入信号。
在一个示例中，所述第一组调制参数包括第一调制系数、第二调制系数、第三调制系数、第四调制系数、第五调制系数和第六调制系数；所述采用第一组调制参数对所述控制输入信号进行信号调制的过程包括：
式中，s表示频域变量，k1表示第一调制系数，k2表示第二调制系数，k3表示第三调制系数，k4表示第四调制系数，k5表示第五调制系数，k6表示第六调制系数，U1(s)表示第一子输入信号，U2(s)表示第二子输入信号，Y(s)表示控制输出信号。
本示例中，采用各个调制系数即可将第一子输入信号和第二子输入信号调制为反向补偿拍摄模组运动影响的控制输出信号。针对本示例涉及的各个信号进行对比分析，结果可以参考图3所示，图3中，虚线(----)表示第一子输入信号，实线(——)表示第二子输入信号，点线(…)表示控制输出信号，图3表明，本示例调制得到的控制输出信号中，干扰信息得到消除，有效的运动特征得到保留。
上述控制输出信号通常具有一定的频段，而需要控制的拍摄模组的马达可接受的相关控制信号频域范围并不相同，在很多时候控制输出信号的频段与待控制马达可接受的频段之间存在差距，影响相应马达控制方案的兼容性。针对这一问题，在一个实施例中，上述根据所述控制输出信号控制所述待控制马达可以包括：
获取待控制马达的目标频域范围；
采用第二组调制参数调制所述控制输出信号，得到频段与所述目标频域范围匹配的目标控制信号；其中，所述第二组调制参数用于将所述控制输出信号的频段转移至所述目标频域范围；
根据所述目标控制信号控制所述待控制马达。
本实施例获得的目标控制信号频段与待控制马达可接受的目标频域范围一致，采用该目标控制信号能够对待控制马达进行有效控制，提高了相应马达控制方案的兼容性。其中第二组调制参数可以依据控制输出信号的频段特征以及目标频域范围的频段特征进行设置，其可以包括至少一个调制系数，对应的调制精度与其调制系数个数可以成正比，因而可以依据调整精度需求确定第二组调制参数中的调制系数个数。
上述第二组调制参数的各个调制系数可以通过多次测试、多次调试和/或对调试得到的多个达标参数进行线性拟合等方式确定。在一个示例中，第二组调制参数的各个调制系数的确定过程可以包括：获取各个调制系数的第二初始值或者第二调试值；设置频段范围与控制输出信号频段范围一致的第二调试输入信号；采用第二初始值或者第二调试值调制第二调试输入信号，得到目标调试信号，获取所述目标调试信号的频域范围；根据目标调试信号的频域范围和目标频域范围之间的差值构建第二误差函数；获取第二误差函数最优时对应的各个第二调试值，将当前的各个第二调试值确定为第二组调制参数中对应的调制系数。
在一个示例中，所述第二组调制参数包括第七调制系数、第八调制系数、第九调制系数、第十调制系数、第十一调制系数和第十二调制系数；
所述采用第二组调制参数调制所述控制输出信号的过程包括：
式中，s表示频域变量，n1表示第七调制系数，n2表示第八调制系数，n3表示第九调制系数，p1表示第十调制系数，p2表示第十一调制系数，p3表示第十二调制系数，Y(s)表示控制输出信号，R(s)表示目标控制信号。
本示例采用第二组调制参数的各个调制系数调制控制输出信号，便可以得到与待控制马达相匹配点的目标控制信号。参考图4a和图4b所示，其中虚线(----)表示控制输出信号对应的时域信号曲线，实线(——)表示目标控制信号对应的时域信号曲线，图4a示出的两条时域信号曲线整体重合，图4b为两条时域信号曲线的局部对比示意图，该图表明两者的局部差异较小，可见，本示例提供的调制过程准确性高。
在一个示例中，所述根据所述目标控制信号控制所述待控制马达包括：
将所述目标控制信号中大于上限阈值的信号大小设为所述上限阈值，小于下限阈值的信号大小设为所述下限阈值，得到限值控制信号；
将所述限值控制信号转换为模拟控制信号，采用所述模拟控制信号控制所述待控制马达。
上述上限阈值和下限阈值分别可以依据目标控制信号的特征和待控制马达的工作参数等因素设定。比如目标控制信号表征控制电流，此时上限阈值可以设为待控制马达可接受的最大电流值，下限阈值可以设为待控制马达可接受的最小电流值；目标控制信号表征控制电压，此时上限阈值可以设为待控制马达可接受的最大电压值，下限阈值可以设为待控制马达可接受的最小电压值等等。将目标控制信号的各段信号参数调节至下限阈值至上限阈值这一范围，可以保证依据所得到的限值控制信号控制待控制马达的安全性和有效性。
本示例还将限值控制信号转换为模拟控制信号，采用该模拟控制信号实际控制待控制马达，可以进一步提高对应控制过程的有效性。具体地，本示例可以依据限值控制信号的幅值范围对限值控制信号进行模数转换，得到所需模拟控制信号；比如若限值控制信号的幅值范围为0至Value，对应模数转换的过程可以包括：input表示限值控制信号，output表示模拟控制信号，n表示二进制位数。
在一个实施例中，所述监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息包括：
获取霍尔传感器针对所述待控制马达采集的反馈信号，对所述反馈信号进行模数转换，得到所述第二运动信息；其中，所述反馈信号用于表征所述待控制马达的运动状态。
本实施例可以采用霍尔传感器监测待控制马达的运动状态，霍尔传感器可以采集表征待控制马达位移的电信号，将该电信号作为反馈信号，反馈至相应的马达控制系统，马达控制系统再对反馈信号进行模数转换，得到表征待控制马达运动状态的第二运动信息。其中模数转换的过程可以依据反馈信号的具体特征设定，比如在一个示例中，该模数转换过程可以包括：将该反馈信号除以其额定范围，再乘以2n即可得到对应的数字信号，该数字信号经过线性拟合后可以有效表征待控制马达的实际运动状态。
进一步地，在对所述反馈信号进行模数转换之后，上述马达控制方法还包括：
对模数转换得到的数字信号进行滤波处理，得到所述第二运动信息。
本实施例可以依据滤波前第二运动信息的有效信号和干扰信号特征，选取对应的滤波方式对模数转换得到的数字信号进行滤波处理，以尽可能滤除其中的干扰信号，提高所得第二运动信息的有效性。在一些情况下，上述滤波方式可以为低通滤波或者均值滤波等相对简单的方式，以在保证滤波效果的基础上，提高滤波效率。在一个示例中，上述滤波处理的过程可以包括：式中，s表示频域变量，H(s)表示模数转换得到的数字信号，G(s)表示滤波后的第二运动信息，K表示滤波系数。合理调制滤波系数K可以有效削弱霍尔传感器采集过程中产生的噪声干扰。
以上拍摄模组的马达控制方法，通过获取检测组件测量的运动参数，根据运动参数计算从理论方面表征拍摄模组运动状态的第一运动信息，还通过监测待控制马达的运动状态，得到从实测方面表征对应拍摄模组运动状态的第二运动信息，对第一运动信息和第二运动信息进行运算处理，以去除相关干扰信息，得到能够完整表征拍摄模组运动特征的控制输入信号，再依据该控制输入信号生成用于补偿拍摄模组运动作用的控制输出信号，使生成的控制输出信号噪声低，所表征的运动状态等有效信息准确，依据该控制输出信号控制待控制马达，控制精度可以得到有效提升。此外，本申请还采用第二组调制参数调制上述控制输出信号，使得到的目标控制信号与待控制马达可接受的频域范围相匹配，提高了相应马达控制方案的兼容性。
本申请在第二方面提供一种拍摄模组的马达控制系统，所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；参考图5所示，所述马达控制系统包括：
获取模块110，用于获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息；
监测模块120，用于监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息；
运算处理模块130，用于对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号；
生成模块140，用于根据所述控制输入信号生成用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达。
关于拍摄模组的马达控制系统的具体限定可以参见上文中对于拍摄模组的马达控制方法的限定，在此不再赘述。上述拍摄模组的马达控制系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的运算模组中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于计算机设备的运算模组调用执行以上各个模块对应的操作。
本申请在第三方面提供一种电子设备，参考图6所示，该电子设备可以包括拍摄模组600、运算模组700和存储介质800；所述拍摄模组600包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述存储介质800上存储有控制代码；所述运算模组700用于调用所述存储介质800存储的控制代码，以执行上述任一实施例所述的拍摄模组的马达控制方法。
在一个实施例中，上述检测组件包括霍尔传感器；所述霍尔传感器用于采集表征所述待控制马达的运动状态的反馈信号，将所述反馈信号发送至所述运算模组。
具体地，参考图7所示，待控制马达601可以设置在拍摄模组(图7中未示出)的驱动单元，检测组件包括霍尔传感器602，上述运算模组(图7中未示出)还可以包括模数转换器701和降噪单元702，模数转换器701用于对霍尔传感器602输出的反馈信号进行模数转换，降噪单元702可以包括滤波器，用于对模数转换得到的数字信号进行滤波处理，得到第二运动信息。
如图7所示，在一个示例中，上述检测组件还可以包括陀螺仪603和加速度计604；所述陀螺仪603用于采集拍摄模组的角速度，将所述角速度发送至所述运算模组；所述加速度计604用于采集所述拍摄模组加速度，将所述加速度发送至所述运算模组。运算模组可以对陀螺仪测量的角速度和加速度计测量的加速度进行映射换算，得到第一运动信息。
进一步地，如图7所示，运算模组还可以对第一运动信息和第二运动信息进行加减运算，以强化其中的直接移动特征，减除不需要的干扰信息和其他运动特征，得到第一子输入信号；将第一运动信息确定为第二子输入信号，使第二子输入信号至少表征拍摄模组的间接移动特征。
在一个实施例中，参考图7所示，运算模组还可以包括控制器704，该控制器704可以执行上述拍摄模组的马达控制方法中的大部分过程。例如，控制器704可以获取待控制马达的目标频域范围；采用第二组调制参数调制所述控制输出信号，得到频段与所述目标频域范围匹配的目标控制信号，实现控制器704所得控制输出信号的输出级控制。
具体地，上述运算模组还可以包括限位保护单元710；所述限位保护单元710用于将目标控制信号中大于上限阈值的信号大小设为所述上限阈值，小于下限阈值的信号大小设为所述下限阈值，得到限值控制信号。
进一步地，如图7所示，运算模组还可以包括数模转换器707，设于限位保护单元710的输出端。数模转换器707可以将限位保护单元710输出的限值控制信号转换为模拟控制信号，使该模拟控制信号能够直接用于待控制马达的控制。
在一个示例中，参考图8所示，所述限位保护单元710包括第一比较器711和第二比较器712；所述第一比较器711的第一输入端用于接入表征所述上限阈值的第一阈值信号，第二输入端用于接入所述目标控制信号，输出端连接所述第二比较器712的第一输入端；所述第二比较器712的第二输入端用于接入表征所述下限阈值的第二阈值信号，输出端可以连接数模转换器707的输入端，用于输出所述限值控制信号。
上述电子设备可以为具有拍摄功能的手持终端，采用上述任一实施例提供的拍摄模组的马达控制方法控制相应马达，马达控制精度得到有效提升，从而使拍摄效果得到相应提升。
尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
另外，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特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (16)

1.一种拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述马达控制方法包括：
获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息；
监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息；
对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号；
采用第一组调制参数调制所述控制输入信号，得到用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达；其中，所述第一组调制参数用于补偿所述拍摄模组的运动作用；
所述第一组调制参数根据所述控制输入信号的特征以及所需的控制输出信号的特征进行设置，包括所述控制输入信号各部分子信号分别对应的至少一个调制系数；所述采用第一组调制参数调制所述控制输入信号，包括：采用各个所述调制系数分别调制所述控制输入信号中对应的一部分子信号；
所述根据所述控制输出信号控制所述待控制马达包括：获取待控制马达的目标频域范围；采用第二组调制参数调制所述控制输出信号，得到频段与所述目标频域范围匹配的目标控制信号；其中，所述第二组调制参数用于将所述控制输出信号的频段转移至所述目标频域范围；根据所述目标控制信号控制所述待控制马达。
2.根据权利要求1所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述控制输入信号为频域信号。
3.根据权利要求2所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述运动特征包括直接移动特征和间接移动特征；所述控制输入信号包括第一子输入信号和第二子输入信号；所述第一子输入信号至少表征所述拍摄模组的直接移动特征；所述第二子输入信号至少表征所述拍摄模组的间接移动特征。
4.根据权利要求3所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述第一组调制参数包括第一调制系数、第二调制系数、第三调制系数、第四调制系数、第五调制系数和第六调制系数；
所述采用第一组调制参数对所述控制输入信号进行信号调制的过程包括：
式中，s表示频域变量，k1表示第一调制系数，k2表示第二调制系数，k3表示第三调制系数，k4表示第四调制系数，k5表示第五调制系数，k6表示第六调制系数，U1(s)表示第一子输入信号，U2(s)表示第二子输入信号，Y(s)表示控制输出信号。
5.根据权利要求3所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号包括：
对所述第一运动信息和第二运动信息进行加减运算，得到所述第一子输入信号；根据所述第一运动信息确定所述第二子输入信号。
6.根据权利要求1所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述第二组调制参数包括第七调制系数、第八调制系数、第九调制系数、第十调制系数、第十一调制系数和第十二调制系数；
所述采用第二组调制参数调制所述控制输出信号的过程包括：
式中，s表示频域变量，n1表示第七调制系数，n2表示第八调制系数，n3表示第九调制系数，p1表示第十调制系数，p2表示第十一调制系数，p3表示第十二调制系数，Y(s)表示控制输出信号，R(s)表示目标控制信号。
7.根据权利要求1所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述根据所述目标控制信号控制所述待控制马达包括：
将所述目标控制信号中大于上限阈值的信号大小设为所述上限阈值，小于下限阈值的信号大小设为所述下限阈值，得到限值控制信号；
将所述限值控制信号转换为模拟控制信号，采用所述模拟控制信号控制所述待控制马达。
8.根据权利要求1所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述检测组件包括霍尔传感器；所述监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息包括：
获取霍尔传感器针对所述待控制马达采集的反馈信号，对所述反馈信号进行模数转换，得到所述第二运动信息；其中，所述反馈信号用于表征所述待控制马达的运动状态。
9.根据权利要求8所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，在对所述反馈信号进行模数转换之后，所述马达控制方法还包括：
对模数转换得到的数字信号进行滤波处理，得到所述第二运动信息。
10.根据权利要求1所述的拍摄模组的马达控制方法，其特征在于，所述检测组件包括用于测量所述拍摄模组角速度的陀螺仪和用于测量所述拍摄模组加速度的加速度计；
所述获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息包括：获取所述陀螺仪测量的角速度和所述加速度计测量的加速度，根据所述角速度和所述加速度计算所述拍摄模组的第一运动信息。
11.一种拍摄模组的马达控制系统，其特征在于，所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述马达控制系统包括：
获取模块，用于获取所述检测组件测量的运动参数，根据所述运动参数计算所述拍摄模组的第一运动信息；
监测模块，用于监测待控制马达的运动状态，得到所述待控制马达的第二运动信息；
运算处理模块，用于对所述第一运动信息和所述第二运动信息进行运算处理，得到用于表征所述拍摄模组运动特征的控制输入信号；
生成模块，用于采用第一组调制参数调制所述控制输入信号，得到用于补偿所述拍摄模组运动作用的控制输出信号，根据所述控制输出信号控制所述待控制马达；其中，所述第一组调制参数用于补偿所述拍摄模组的运动作用；
所述第一组调制参数根据所述控制输入信号的特征以及所需的控制输出信号的特征进行设置，包括所述控制输入信号各部分子信号分别对应的至少一个调制系数；所述采用第一组调制参数调制所述控制输入信号，包括：采用各个所述调制系数分别调制所述控制输入信号中对应的一部分子信号；
所述根据所述控制输出信号控制所述待控制马达包括：获取待控制马达的目标频域范围；采用第二组调制参数调制所述控制输出信号，得到频段与所述目标频域范围匹配的目标控制信号；其中，所述第二组调制参数用于将所述控制输出信号的频段转移至所述目标频域范围；根据所述目标控制信号控制所述待控制马达。
12.一种电子设备，其特征在于，包括拍摄模组、运算模组和存储介质；所述拍摄模组包括用于检测所述拍摄模组的运动参数的检测组件；所述存储介质上存储有控制代码；所述运算模组用于调用所述存储介质存储的控制代码，以执行如权利要求1至10任一项所述的拍摄模组的马达控制方法。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述检测组件包括霍尔传感器；所述霍尔传感器用于采集表征所述待控制马达的运动状态的反馈信号，将所述反馈信号发送至所述运算模组。
14.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述检测组件包括陀螺仪和加速度计；所述陀螺仪用于采集所述拍摄模组的角速度，将所述角速度发送至所述运算模组；所述加速度计用于采集所述拍摄模组加速度，将所述加速度发送至所述运算模组。
15.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述运算模组包括限位保护单元；所述限位保护单元用于将目标控制信号中大于上限阈值的信号大小设为所述上限阈值，小于下限阈值的信号大小设为所述下限阈值，得到限值控制信号。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述限位保护单元包括第一比较器和第二比较器；所述第一比较器的第一输入端用于接入表征所述上限阈值的第一阈值信号，第二输入端用于接入所述目标控制信号，输出端连接所述第二比较器的第一输入端；所述第二比较器的第二输入端用于接入表征所述下限阈值的第二阈值信号，输出端用于输出所述限值控制信号。
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