CN115077574A - 一种基于环境感应的电感式绝对值编码器 - Google Patents

一种基于环境感应的电感式绝对值编码器 Download PDF

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Abstract

本发明属于编码器技术领域，具体涉及一种基于环境感应的电感式绝对值编码器。所属编码器包括：编码器本体、环境部分和图像校正部分；所述环境部分配置用于获取四个不同时刻下的编码器本体状态和环境数据，每个时刻下的编码器本体状态和环境数据一一对应，并将同一时刻下获取到的编码器本体状态和环境数据作为一个状态转移变量，构建状态转移链，基于构建的状态转移链生成环境补偿量；所述图像校正部分，配置用于获取编码器本体的编码图像，对编码图像进行图像分析，基于图像分析的结果，生成图像补偿量。本发明通过对编码器本体的图像和环境数据进行综合分析，以此对编码器进行校正，提升了编码器的准确率，降低了环境干扰带来的影响。

Description

一种基于环境感应的电感式绝对值编码器
技术领域
本发明属于编码器技术领域，具体涉及一种基于环境感应的电感式绝对 值编码器。
背景技术
在现有精密加工与自动化控制领域，对于位置的高精密测量与控制定位， 包括旋转角度、速度及传动后移动的距离等的位置与速度的测量，都需要有 高分辨率的绝对值编码器，尤其是分辨率需要达到千分之一度以上的要求。
例如精密加工中心的转台多角度精密定位、伺服电机与机器人手臂控制 的高精度定位与速度控制、快速电梯轿厢的启动平稳与楼层定位、雷达与无 线天线的转台高精度转角定位等等，高精度高分辨率的绝对值编码器是其控 制精度的关键技术。现有的普通的光学式增量编码器，常规的光学式绝对值 编码器、常规的磁电式绝对值编码器都有各自的缺点，无法达到19位以上绝 对值信号高分辨率，或者由于工艺难度而非常的昂贵，从而限制了这类产品 的工业广泛应用。如何获得较为经济的适合工业大量应用的19位以上的高分 辨率绝对值编码器，以及如何便利地使用高分辨率绝对值编码器，是现代工 业控制非常关键的技术。
专利申请号为CN201710500032.1A公开了一种多圈绝对值编码器、驱动 装置、存储介质及控制方法，主要通过两个单圈绝对值编码器分别对第一传 动轮和第二传动轮的转动角度进行检测，同时将第一传动轮和第二传动轮的 直径或齿数设置成不相同，通过转角差和周长差便可计算得出传动轮的多圈 转角，即实现通过两个结构简单、成本较低的单圈绝对值编码器，构成整体 结构也较为简单的多圈绝对值编码器，实现多圈转角的记录。并且能够通过 高效的控制方法和相关的驱动装置、存储介质实现本发明的目的。
但其对于如何提高编码器的分辨率，以及进一步提升编码器的准确率和 降低环境干扰，依然没有很好的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于环境感应的电感式绝对 值编码器，本发明通过对编码器本体的图像和环境数据进行综合分析，以此 对编码器进行校正，提升了编码器的准确率，降低了环境干扰带来的影响。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于环境感应的电感式绝对值编码器，所属编码器包括：编码器本 体、环境部分和图像校正部分；所述环境部分配置用于获取四个不同时刻下 的编码器本体状态和环境数据，每个时刻下的编码器本体状态和环境数据一 一对应，并将同一时刻下获取到的编码器本体状态和环境数据作为一个状态 转移变量，构建状态转移链，基于构建的状态转移链生成环境补偿量；所述 图像校正部分，配置用于获取编码器本体的编码图像，对编码图像进行图像 分析，基于图像分析的结果，生成图像补偿量；所述编码器本体，配置用于进行绝对值编码，得到第一编码结果，并依据图像补偿量和环境补偿量对第 一编码结果进行补偿，得到最终的编码结果。
进一步的，所述编码器本体包括：编码器单元和校正单元；所述编码器 单元，配置用于进行绝对值编码，得到第一编码结果；所述校正部分，配置 用于依据图像补偿量和环境补偿量对第一编码结果进行补偿，得到最终的编 码结果。
进一步的，所述编码器单元包括：多个制式不同的编码单元和与每个编 码单元对应的输出单元；所述编码单元的制式至少包括：磁电式和光电式； 所述编码单元均包括：测量部和支持部；所述测量部为编码单元在进行编码 时的测量部件；所述支持部为编码单元除测量部件以外的其他部件；所述编 码单元，配置用于进行编码，并输出编码信号；所述输出单元，配置用于输 出信号，并依据信号，生成第一编码结果。
进一步的，所述图像校正部分包括：图像生成单元，配置用于生成编码 单元在进行测量时的测量部件的图像，在生成图像时，同时获取输出的信号， 计算该信号的强度；图像分析单元，配置用于基于生成的图像和信号的强度， 计算测量部件的边界点位置和所述测量部件在边界点位置处的边界方向；图 像校正单元，配置用于根据边界点位置和边界方向生成图像补偿量。
进一步的，所述图像分析单元，基于生成的图像和信号的强度，计算测 量部件的边界点位置和所述测量部件在边界点位置处的边界方向的方法包括： 边界点位置计算步骤，包括：根据边界检测算子的各预设方向上的模板及生 成的图像的邻域中的各点点的取对数运算后的灰度值，对所述生成的图像进 行卷积运算，得到所述生成的图像在所述各预设方向上的与前置像素的亮度 差分近似值，以及与后置像素的亮度差分近似值，根据所述生成的图像在所 述各预设方向上的亮度差分近似值的平均值，得到所述生成的图像的像素差 值；将所述生成的图像的像素差值乘以信号强度后，与基准线进行比较，将 像素差值大于或等于所述基准线的生成的图像作为边界点；边界点方向确定 的步骤，包括：将所述像素差值的上升沿和所述下降沿之间的间隔视为高位， 并将所述下降沿和所述像素差值的上升沿之间的间隔视为低位，将高位到低 位的方向作为正方向，将低位到高位的方向作为负方向。
进一步的，所述图像校正单元，根据边界点位置和边界方向生成图像补 偿量的方法包括：使用如下公式，计算边图像补偿量：α1＝D*∑lg(|L1- L2|)，其中D为边界方向，当边界方向为正方向时，取值为1，当边界方向为 负方向时，取值为-1；L1表示边界点位置，L2表示测量部件的边界的初始位 置，边界点有多个，对应的测量部件的边界的初始位置也有多个，使用求和 计算，得到两者差值的和值。
进一步的，所述边界检测算子的各预设方向上的模板的方向包括：东西 方向和南北方向。
进一步的，所述环境部分包括状态转移链构建单元，配置用于获取四个 不同时刻下的编码器本体状态和环境数据，每个时刻下的编码器本体状态和 环境数据一一对应，并将同一时刻下获取到的编码器本体状态和环境数据作 为一个状态转移变量，构建状态转移链；环境补偿单元，配置用于基于构建 的状态转移链生成环境补偿量；所述状态转移链构建单元，构建状态转移链 的方法包括：计算每个状态转移变量的自身转移值，以及计算与相邻最近的 两个时刻下的状态转移变量的相邻转移值；在计算自身转移值时，使用如下公式：sig＝lg(sinT-sinTnext)+lg(cosQ-cosQnext)；其中，sig为自身转 移值；当T为编码器本体状态，Tnext为将此时刻的编码器本体状态代入预设 的转移概率为0.3的马尔科夫链得到的自身转移状态；Q为环境数据；Qnext为将此时刻的环境数据代入预设的转移概率为0.5的马尔科夫链得到的自身 转移状态；所述编码器本体状态包括：运行状态、非运行状态和待机状态； 当编码器本体状态为运行状态时，取值为1；当编码器本体状态为非运行状 态时，取值为10；当编码器本体状态为待机状态时，取值为100；所述环境 数据为：将环境温度、环境湿度和环境光照强度分别与对应的不同的预设值 进行比较运算得到的归一化均值；当环境温度、环境湿度或环境光照强度超 过对应的预设值，则取比较运算的值为1，否则，则取比较运算的值为0， 再将三者进行比较运算的结果进行相加后，取均值得到环境数据。
进一步的，在计算相邻转移值时，使用如下公式：sig＝lg(sinT- cosTadjacent)+lg(cosQ-sinQadjacent)；其中，其中，si为相邻转移值；当T 为编码器本体状态，Tadjacent为相邻最近的两个时刻下的编码器本体状态的 均值；Q为环境数据；Qadjacent为相邻最近的两个时刻下的环境数据的均值。
进一步的，所述编码器本体依据图像补偿量和环境补偿量对第一编码结 果进行补偿，得到最终的编码结果的方法包括：使用如下公式计算得到最终 的编码结果：最终的编码结果＝第一编码结果*图像补偿量*0.4+第一编码结果 *环境补偿量*0.6。
本发明的一种基于环境感应的电感式绝对值编码器，具有如下有益效果：
1.准确率高：本发明通过对绝对值编码器进行编码的结果结合图像和环 境的数据进行校正，提升了编码器的准确率，相较于现有技术，其测量结果 更加准确，排除了环境干扰。
2.效率较高：本发明的绝对值编码器的校正部分一直处于运行状态，而 通过对编码器本体的状态判定来判断是否需要进行校正，提升了运行效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于环境感应的电感式绝对值编码器的 结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于环境感应的电感式绝对值编码器的 生成图像补偿量的原理示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于环境感应的电感式绝对值编码器的 构建状态转移链的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种基于环境感应的电感式绝对值编码器，所属编码器包 括：编码器本体、环境部分和图像校正部分；所述环境部分配置用于获取四 个不同时刻下的编码器本体状态和环境数据，每个时刻下的编码器本体状态 和环境数据一一对应，并将同一时刻下获取到的编码器本体状态和环境数据 作为一个状态转移变量，构建状态转移链，基于构建的状态转移链生成环境 补偿量；所述图像校正部分，配置用于获取编码器本体的编码图像，对编码 图像进行图像分析，基于图像分析的结果，生成图像补偿量；所述编码器本 体，配置用于进行绝对值编码，得到第一编码结果，并依据图像补偿量和环 境补偿量对第一编码结果进行补偿，得到最终的编码结果。
具体的，在绝对值编码器使用过程中，编码器本体的状态包括：运行、 待机和非运行。环境数据则包括：温度数据、深度数据和光照强度数据。
编码器本体的状态和环境数据都将影响编码器的运行。在非运行状态下， 图像校正部分和环境部分也将运行，但此时由于编码器本体处于非运行，因 此无法计算出结果。之所以保证图像校正部分和环境部分一直处于运行状态， 是因为绝对值编码器要求响应效率高，响应速度快，如果频繁的切换各个部 分的运行状态，则会导致后续的校正不够及时。
实施例2
在上一实施例的基础上，所述编码器本体包括：编码器单元和校正单元； 所述编码器单元，配置用于进行绝对值编码，得到第一编码结果；所述校正 部分，配置用于依据图像补偿量和环境补偿量对第一编码结果进行补偿，得 到最终的编码结果。
具体的，通过图像补偿和环境补偿，提升编码器的准确率，从而提升编 码器的可靠性。
实施例3
在上一实施例的基础上，所述编码器单元包括：多个制式不同的编码单 元和与每个编码单元对应的输出单元；所述编码单元的制式至少包括：磁电 式和光电式；所述编码单元均包括：测量部和支持部；所述测量部为编码单 元在进行编码时的测量部件；所述支持部为编码单元除测量部件以外的其他 部件；所述编码单元，配置用于进行编码，并输出编码信号；所述输出单元， 配置用于输出信号，并依据信号，生成第一编码结果。
具体的，所述编码单元包括共用转轴的磁电式绝对值编码单元和光电式 增量编码单元，所述磁电式绝对值编码单元用于输出绝对值信号，所述光电 式增量编码单元包括光发射器、透镜、具有若干第一狭缝的光栅、与所述转 轴连接的码盘、第一光电传感器和增量编码器件，所述光发射器发射的光依 次经过所述透镜、所述光栅和所述码盘后传输至所述第光电传感器的输入端， 所述第光电传感器输出正余弦信号。
实施例4
在上一实施例的基础上，所述图像校正部分包括：图像生成单元，配置 用于生成编码单元在进行测量时的测量部件的图像，在生成图像时，同时获 取输出的信号，计算该信号的强度；图像分析单元，配置用于基于生成的图 像和信号的强度，计算测量部件的边界点位置和所述测量部件在边界点位置 处的边界方向；图像校正单元，配置用于根据边界点位置和边界方向生成图 像补偿量。
具体的，通过判定边界点与初始位置的偏差，以及边界方向，可以排除 编码器自身位移导致的误差，进一步提升准确率。
实施例5
参考图2，在上一实施例的基础上，所述图像分析单元，基于生成的图 像和信号的强度，计算测量部件的边界点位置和所述测量部件在边界点位置 处的边界方向的方法包括：边界点位置计算步骤，包括：根据边界检测算子 的各预设方向上的模板及生成的图像的邻域中的各点点的取对数运算后的灰 度值，对所述生成的图像进行卷积运算，得到所述生成的图像在所述各预设 方向上的与前置像素的亮度差分近似值，以及与后置像素的亮度差分近似值， 根据所述生成的图像在所述各预设方向上的亮度差分近似值的平均值，得到 所述生成的图像的像素差值；将所述生成的图像的像素差值乘以信号强度后， 与基准线进行比较，将像素差值大于或等于所述基准线的生成的图像作为边 界点；边界点方向确定的步骤，包括：将所述像素差值的上升沿和所述下降 沿之间的间隔视为高位，并将所述下降沿和所述像素差值的上升沿之间的间 隔视为低位，将高位到低位的方向作为正方向，将低位到高位的方向作为负 方向。
实施例6
在上一实施例的基础上，所述图像校正单元，根据边界点位置和边界方 向生成图像补偿量的方法包括：使用如下公式，计算边图像补偿量： α1＝D*∑lg(|L1-L2|)，其中D为边界方向，当边界方向为正方向时，取值 为1，当边界方向为负方向时，取值为-1；L1表示边界点位置，L2表示测量 部件的边界的初始位置，边界点有多个，对应的测量部件的边界的初始位置 也有多个，使用求和计算，得到两者差值的和值。
实施例7
在上一实施例的基础上，所述边界检测算子的各预设方向上的模板的方 向包括：东西方向和南北方向。
实施例8
参考图3，在上一实施例的基础上，所述环境部分包括状态转移链构建 单元，配置用于获取四个不同时刻下的编码器本体状态和环境数据，每个时 刻下的编码器本体状态和环境数据一一对应，并将同一时刻下获取到的编码 器本体状态和环境数据作为一个状态转移变量，构建状态转移链；环境补偿 单元，配置用于基于构建的状态转移链生成环境补偿量；所述状态转移链构 建单元，构建状态转移链的方法包括：计算每个状态转移变量的自身转移值， 以及计算与相邻最近的两个时刻下的状态转移变量的相邻转移值；在计算自 身转移值时，使用如下公式：sig＝lg(sinT-sinTnext)+lg(cosQ-cosQnext)； 其中，sig为自身转移值；当T为编码器本体状态，Tnext为将此时刻的编码器 本体状态代入预设的转移概率为0.3的马尔科夫链得到的自身转移状态；Q为 环境数据；Qnext为将此时刻的环境数据代入预设的转移概率为0.5的马尔科 夫链得到的自身转移状态；所述编码器本体状态包括：运行状态、非运行状 态和待机状态；当编码器本体状态为运行状态时，取值为1；当编码器本体 状态为非运行状态时，取值为10；当编码器本体状态为待机状态时，取值为 100；所述环境数据为：将环境温度、环境湿度和环境光照强度分别与对应 的不同的预设值进行比较运算得到的归一化均值；当环境温度、环境湿度或 环境光照强度超过对应的预设值，则取比较运算的值为1，否则，则取比较 运算的值为0，再将三者进行比较运算的结果进行相加后，取均值得到环境 数据。
具体的，通过状态转移的方式，可以判定环境数据对编码器本体编码结 果的影响。而有的时候环境数据不足以造成影响，则可以通过状态转移链的 方式进行规避。
在图3中，计算得到的自身转移值有两个数值为0或者1。
实施例9
在上一实施例的基础上，在计算相邻转移值时，使用如下公式： sig＝lg(sinT-cosTadjacent)+lg(cosQ-sinQadjacent)；其中，其中，sig为 相邻转移值；当T为编码器本体状态，Tadjacent为相邻最近的两个时刻下的编 码器本体状态的均值；Q为环境数据；Qadjacent为相邻最近的两个时刻下的 环境数据的均值。
参考图3，计算得到的相邻转移值为0或者1。
实施例10
在上一实施例的基础上，所述编码器本体依据图像补偿量和环境补偿量 对第一编码结果进行补偿，得到最终的编码结果的方法包括：使用如下公式 计算得到最终的编码结果：最终的编码结果＝第一编码结果*图像补偿量*0.4+ 第一编码结果*环境补偿量*0.6。
具体的，编码器本体中，码盘包括全透光区，所述编码器本体还包括光 电校准单元，所述光电校准单元包括：透光部、遮光部、第二光电传感器和调 节电路，所述透光部刻有若干与所述第一狭缝相同的第二狭缝，所述遮光部 刻有若干与所述第一狭缝相同的第三狭缝，且所述第二狭缝与所述第一狭缝 对齐，所述第三狭缝与所述第一狭缝完全错开，所述调节电路的输入端分别 与所述第一光电传感器和所述第二光电传感器电连接，所述调节电路的输出 端与所述增量编码器件电连接；自所述全透光区透射的光分别通过所述透光 部和所述遮光部传输至所述第二光电传感器的输入端，所述第二光电传感器 输出第一电压和第二电压，所述调节电路根据所述第一电压、所述第二电压 和标准电压调节所述正余弦信号以输出标准正余弦信号，所述增量编码器件 对所述标准正余弦信号编码以输出标准增量信号；所述复合型绝对值编码器 还包括数据组合单元，用于组合所述绝对值信号和所述标准增量信号，以输 出标准绝对值信号。
需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能单元的划分进 行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能 单元来完成，即将本发明实施例中的单元或者步骤再分解或者组合，例如， 上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元， 以完成以上描述的全部或者单元功能。对于本发明实施例中涉及的单元、步 骤的名称，仅仅是为了区分各个单元或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上 述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方 法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现， 软件单元、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读 存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、 可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。 为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式 来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以 对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应 认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“另一部分”等是配置用于区别类似的对象，而不是配 置用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨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、物品或者单元/装置不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者 单元/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但 是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具 体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关 技术标记作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入 本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非配置用于限定本发明的 保护范围。

Claims (10)

1.一种基于环境感应的电感式绝对值编码器，其特征在于，所属编码器包括：编码器本体、环境部分和图像校正部分；所述环境部分配置用于获取四个不同时刻下的编码器本体状态和环境数据，每个时刻下的编码器本体状态和环境数据一一对应，并将同一时刻下获取到的编码器本体状态和环境数据作为一个状态转移变量，构建状态转移链，基于构建的状态转移链生成环境补偿量；所述图像校正部分，配置用于获取编码器本体的编码图像，对编码图像进行图像分析，基于图像分析的结果，生成图像补偿量；所述编码器本体，配置用于进行绝对值编码，得到第一编码结果，并依据图像补偿量和环境补偿量对第一编码结果进行补偿，得到最终的编码结果。
2.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述编码器本体包括：编码器单元和校正单元；所述编码器单元，配置用于进行绝对值编码，得到第一编码结果；所述校正部分，配置用于依据图像补偿量和环境补偿量对第一编码结果进行补偿，得到最终的编码结果。
3.如权利要求2所述的编码器，其特征在于，所述编码器单元包括：多个制式不同的编码单元和与每个编码单元对应的输出单元；所述编码单元的制式至少包括：磁电式和光电式；所述编码单元均包括：测量部和支持部；所述测量部为编码单元在进行编码时的测量部件；所述支持部为编码单元除测量部件以外的其他部件；所述编码单元，配置用于进行编码，并输出编码信号；所述输出单元，配置用于输出信号，并依据信号，生成第一编码结果。
4.如权利要求3所述的编码器，其特征在于，所述图像校正部分包括：
图像生成单元，配置用于生成编码单元在进行测量时的测量部件的图像，在生成图像时，同时获取输出的信号，计算该信号的强度；图像分析单元，配置用于基于生成的图像和信号的强度，计算测量部件的边界点位置和所述测量部件在边界点位置处的边界方向；图像校正单元，配置用于根据边界点位置和边界方向生成图像补偿量。
5.如权利要求4所述的编码器，其特征在于，所述图像分析单元，基于生成的图像和信号的强度，计算测量部件的边界点位置和所述测量部件在边界点位置处的边界方向的方法包括：边界点位置计算步骤，包括：根据边界检测算子的各预设方向上的模板及生成的图像的邻域中的各点点的取对数运算后的灰度值，对所述生成的图像进行卷积运算，得到所述生成的图像在所述各预设方向上的与前置像素的亮度差分近似值，以及与后置像素的亮度差分近似值，根据所述生成的图像在所述各预设方向上的亮度差分近似值的平均值，得到所述生成的图像的像素差值；将所述生成的图像的像素差值乘以信号强度后，与基准线进行比较，将像素差值大于或等于所述基准线的生成的图像作为边界点；边界点方向确定的步骤，包括：将所述像素差值的上升沿和所述下降沿之间的间隔视为高位，并将所述下降沿和所述像素差值的上升沿之间的间隔视为低位，将高位到低位的方向作为正方向，将低位到高位的方向作为负方向。
6.如权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述图像校正单元，根据边界点位置和边界方向生成图像补偿量的方法包括：使用如下公式，计算边图像补偿量：α1＝D*∑lg(|L1-L2|)，其中D为边界方向，当边界方向为正方向时，取值为1，当边界方向为负方向时，取值为-1；L1表示边界点位置，L2表示测量部件的边界的初始位置，边界点有多个，对应的测量部件的边界的初始位置也有多个，使用求和计算，得到两者差值的和值。
7.如权利要求6所述的编码器，其特征在于，所述边界检测算子的各预设方向上的模板的方向包括：东西方向和南北方向。
8.如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述环境部分包括状态转移链构建单元，配置用于获取四个不同时刻下的编码器本体状态和环境数据，每个时刻下的编码器本体状态和环境数据一一对应，并将同一时刻下获取到的编码器本体状态和环境数据作为一个状态转移变量，构建状态转移链；环境补偿单元，配置用于基于构建的状态转移链生成环境补偿量；所述状态转移链构建单元，构建状态转移链的方法包括：计算每个状态转移变量的自身转移值，以及计算与相邻最近的两个时刻下的状态转移变量的相邻转移值；
在计算自身转移值时，使用如下公式：sig＝lg(sinT-sinTnext)+lg(cosQ-cosQnext)；其中，sig为自身转移值；当T为编码器本体状态，Tnext为将此时刻的编码器本体状态代入预设的转移概率为0.3的马尔科夫链得到的自身转移状态；Q为环境数据；Qnext为将此时刻的环境数据代入预设的转移概率为0.5的马尔科夫链得到的自身转移状态；所述编码器本体状态包括：运行状态、非运行状态和待机状态；当编码器本体状态为运行状态时，取值为1；当编码器本体状态为非运行状态时，取值为10；当编码器本体状态为待机状态时，取值为100；所述环境数据为：将环境温度、环境湿度和环境光照强度分别与对应的不同的预设值进行比较运算得到的归一化均值；当环境温度、环境湿度或环境光照强度超过对应的预设值，则取比较运算的值为1，否则，则取比较运算的值为0，再将三者进行比较运算的结果进行相加后，取均值得到环境数据。
9.如权利要求8所述的编码器，其特征在于，在计算相邻转移值时，使用如下公式：sig＝lg(sinT-cosTadjacent)+lg(cosQ-sinQadjacent)；其中，其中，sig为相邻转移值；当T为编码器本体状态，Tadjacent为相邻最近的两个时刻下的编码器本体状态的均值；Q为环境数据；Qadjacent为相邻最近的两个时刻下的环境数据的均值。
10.如权利要求7或8所述的编码器，其特征在于，所述编码器本体依据图像补偿量和环境补偿量对第一编码结果进行补偿，得到最终的编码结果的方法包括：使用如下公式计算得到最终的编码结果：最终的编码结果＝第一编码结果*图像补偿量*0.4+第一编码结果*环境补偿量*0.6。
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