CN106525074B - 一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机，应用于无人机技术领域。其中，所述补偿方法包括：通过云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像获取云台的漂移角度，控制云台移动以补偿所述漂移角度。解决了对陀螺仪的零点漂移进行补偿时，无法较为精确的进行云台漂移的估计和补偿的技术问题。

Description

一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机。

背景技术

在相关技术中，无人机的稳定平台装置通过读取陀螺仪数据，计算获得陀螺仪敏感台体相对惯性坐标系的运动角度，由闭环控制力矩电机对该角度进行补偿，克服载体运动的影响，保证陀螺仪敏感台体保持当地水平。但是陀螺仪或者惯性测量单元(Inertialmeasurement unit,简称IMU)中的陀螺仪存在零点漂移，长时间累积计算会存在较大误差。为了补偿由于云台漂移所造成的误差，可利用其它传感器获取信息对陀螺仪漂移进行估计和误差补偿。其中，对于机载云台，可以通过无人机的飞行控制器上的磁罗盘补偿航向上的误差，但是在有强磁场干扰等的情况下，磁罗盘由于受干扰影响较大，因此均不适用于补偿航向误差，并且对于特定应用如手持稳定平台，设备本身上并没有磁罗盘，更无法通过磁罗盘补偿航向上的误差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种云台漂移的补偿方法、装置、云台和无人机，旨在改善上述问题。

本发明实施例提供的一种云台漂移的补偿方法，所述方法包括：获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量获取所述云台的漂移角度。将所获取的所述漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

本发明实施例提供的一种云台漂移的补偿装置，所述云台漂移的补偿装置包括：图像获取模块，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。漂移量获取模块，用于根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量获取所述云台的漂移角度。漂移角度补偿模块，用于将所获取的所述漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

本发明实施例提供的一种云台，所述云台包括：云台本体、设置在云台本体上的图像采集装置、存储器、与所述存储器电性连接的处理器；以及云台漂移的补偿装置。所述云台漂移的补偿装置安装于所述存储器中并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模块。所述云台漂移的补偿装置包括：图像获取模块，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。漂移量获取模块，用于根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量获取所述云台的漂移角度。漂移角度补偿模块，用于将所获取的所述漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

本发明实施例提供的一种无人机，存储器，以及处理器，与所述存储器电性连接，云台漂移的补偿装置，所述云台漂移的补偿装置安装于所述存储器中并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模块。所述云台漂移的补偿装置包括：图像获取模块，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。漂移量获取模块，用于根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量获取所述云台的漂移角度。漂移角度补偿模块，用于将所获取的所述漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

本发明实施例提供的云台漂移的补偿方法和装置应用于本发明实施例提供的云台和无人机，通过云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像获取云台的漂移角度，控制云台补偿所述漂移角度。避免了采用磁罗盘对陀螺仪的零点漂移进行估计和补偿时，受磁场、零点漂移等干扰影响较大导致无法较为精确的进行云台漂移的估计和补偿的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例提供的云台漂移的补偿设备的方框图；

图2是本发明第一实施例提供的云台漂移的补偿方法的步骤流程图；

图3是本发明第一实施例提供的云台漂移的补偿方法的步骤S202的子步骤流程图；

图4是图3所示的补偿方法的步骤S301的子步骤流程图；

图5是图4所示的补偿方法中的预设计算规则的步骤流程图；

图6是本发明第一实施例提供的云台漂移的补偿方法的步骤S203的子步骤流程图；

图7是本发明第二实施例提供的云台漂移的补偿装置的功能模块图。

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，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

图1是本发明实施例提供的补偿设备100的方框示意图，所述补偿设备可以包括云台或者包含云台的无人机。所述补偿设备100包括：补偿装置101、存储器102、存储控制器103、处理器104、外设接口105、输入输出单元106和显示单元107。所述存储器102、存储控制器103、处理器104、外设接口105、输入输出单元106、显示单元107各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述补偿装置101包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器102中。所述处理器104用于执行存储器102中存储的可执行模块，例如所述跟踪拍摄装置包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器102可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器102用于存储程序，所述处理器104在接收到执行指令后，执行所述程序，后续本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的服务器/计算机所执行的方法可以应用于处理器104中，或者由处理器104实现。

处理器104可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器104可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述外设接口105将各种输入输出单元106耦合至处理器104以及存储器102。在一些实施例中，外设接口105、处理器104以及存储控制器103可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

输入输出单元106用于提供给用户输入数据实现用户与所述云台的交互。所述输入输出单元106可以是，但不限于，触摸屏、鼠标和键盘等，用于响应用户的操作而输出对应的信号。

显示单元107在所述无人机与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器进行计算和处理。

请参阅图2，是本发明第一实施例提供的云台漂移的补偿方法的步骤流程图。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S201，获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。

云台一般设置于图像采集装置的端部，作为图像采集装置的固定支架和底部连接轴，通过云台的位置移动和姿态变化实现图像采集装置在不同位置、不同视角的图像采集操作。因此，可以通过图像采集装置采集的图像信息中的特征点的像素坐标的改变获取所述云台的漂移角度。

将所述图像采集装置与所述云台固定设置，由所述云台的三轴电机带动云台上固设的图像采集装置在横滚、俯仰和航向上转动。所述图像采集装置采集至少两帧图像，其中包括第一图像和第二图像，优选所述第一图像的采集时间先于所述第二图像。所述图像采集装置可以任意姿态采集多帧图像，从中选取出符合计算规则的两帧图像作为所述第一图像和所述第二图像。所述图像采集装置还可以以预设的规则采集两帧图像，将以预设规则采集的前后两帧图像作为第一图像和第二图像。所述预设规则可以包括：预设采集图像的时间、场景、三轴电机采集所述第一图像和所述第二图像的姿态、位移等设置规则。鉴于不同场景、不同采集时间段、不同姿态等情况下，三轴电机的移动量、偏移量等均差别较大，不利于云台漂移量的计算，因此优选预设规则为同一采集位置和同一姿态，进一步的，还可以选择所述第一图像和所述第二图像为所述图像采集装置连续拍摄的两帧图像。即为，所述云台上固定设置的图像采集装置在同一采集位置处，以同一姿态先后采集同一场景的所述第一图像和第二图像。当然，根据实际应用中的云台的实际漂移量和计算程序设置，可以将所述第一图像和所述第二图像的采集条件进行适当修改，例如，将采集时间间隔设置为1s等。

在其它实施方式中，在所述云台上的图像采集装置采集所述第一图像和所述第二图像之前，还可以增加状态判断过程，以便在静止状态时进行云台漂移的测量和补偿，以实现更好的云台漂移的补偿效果。云台的状态判断过程包括：获取所述云台的姿态信息，通过所述云台的姿态信息判断所述云台所处的状态。如果通过所述云台的姿态信息判断所述云台处于静止状态，执行步骤S201中，获取云台上的图像采集装置采集的所述第一图像和所述第二图像的步骤。

所述云台的姿态信息，可以包括所述云台在三个方向轴上的姿态角、云台的三维坐标等。获取所述云台的姿态信息的方式可以包括：通过云台的惯性测量单元、惯导***的IMU等的输出数据获取所述云台的姿态信息。若通过所述云台的姿态信息判断所述云台处于静止状态，可以继续执行获取所述云台上的图像采集装置的第一图像和第二图像的步骤。若通过所述云台的姿态信息判断所述云台处于运动状态，则可以选择不执行后续的云台漂移的补偿操作，或者是在云台漂移的补偿操作中，将云台本身的运动数据从云台的移动数据中剔除，或者是为不同运动状态的云台的漂移角度的计算过程匹配大小不同的参数，以便获得更为准确的测量数据。其它能获取更为准确的测量数据的方案均可适用于本实施例。

步骤S202，根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量，获取所述云台的漂移角度。

获取所述图像采集装置采集的第一图像和第二图像后，通过所述第一图像和第二图像上对应的图像特征点的坐标信息的变化量，结合坐标转换公式，获取所述图像采集装置在三轴上的偏移角，即为获得了所述云台的漂移角度。

步骤S203，将所获取的所述漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

获取所述云台的漂移角度之后，根据漂移角度获取对应的补偿量，控制云台按照所述补偿量进行移动和姿态调整，以补偿云台自身发生的漂移。所述云台的漂移角度可以为所述云台在所述图像采集装置采集第一图像与所述第二图像的过程中，三轴电机在三轴方向上的漂移角度。则相应地，所述补偿量可以为与所所述漂移量的数值相等、方向相反的矢量。

例如，若获得的漂移角度为：横滚，1°；俯仰-1°；航向5°，表示所述云台发生了横滚正向1°、俯仰负向1°和航向正向5°的漂移。相应的补偿量设置为：横滚，-1°；俯仰1°；航向-5°，即为控制云台沿横滚负向旋转1°，沿俯仰正向旋转1°，沿行航向负向移动5°，以补偿云台所发生的横滚正向1°、俯仰负向1°和航向正向5°的漂移。

考虑到横滚方向和俯仰方向的漂移可以通过低通滤波器加速度计数据，并结合卡尔曼滤波等算法进行准确估计和补偿，因此采用上述的图像采集装置采集的图像进行云台漂移的估计和补偿时，可以仅仅针对云台航向上的漂移进行估计和补偿。

本发明实施例提供的云台漂移的补偿方法，控制云台上固设的图像采集装置按照预设规则先后采集两帧图像。通过所述第一图像和所述第二图像上相应特征点的坐标信息的变化，结合预设的坐标转换规则获取图像采集装置在三轴方向的偏移量，并由此获得云台的漂移量。由云台控制器控制云台根据所述漂移量进行校正补偿。云台漂移的漂移量获取和补偿过程中，不会轻易受到外界磁场等因素的干扰而影响漂移的估计和补偿，极大程度地提高了云台漂移补偿的准确性。

请参见图3，是本发明第一实施例提供的云台漂移的补偿方法的步骤S202的子步骤流程图。下面将对图3所示的内容进行具体解释。

步骤S301，根据所述第一图像中的至少四个所述图像特征点的坐标信息获取所述云台的第一姿态角，根据所述第二图像中的至少四个所述图像特征点的坐标信息获取所述云台的第二姿态角。

获取第一图像之后，根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和坐标转换规则获取所述云台的第一姿态角。相应地，根据所述第二图像中的与所述第一图像对应的像素点的坐标获取所述云台的第二姿态角。请参见图4，为步骤S301的子步骤流程图，下面将对图4所示的步骤进行具体描述。

步骤S401，获取所述第一图像上的第一特征点和所述第一特征点的特征信息。

获取所采集的第一图像后，从所述第一图像的多个像素点中选取具有一定辨识度的特征信息的第一特征点，例如具有旋转不变的特征信息的特征点，并获得所选取的第一特征点的特征信息。

步骤S402，在所述第二图像上选取特征信息与所述第一特征点的特征信息对应的第二特征点。

获取所采集的第二图像后，根据第一图像中选取的第一特征点的特征信息，从所述第二图像的多个像素点中选取具有一定辨识度的特征信息的第二特征点，并获取所选取的第二特征点的特征信息。

步骤S403，根据所述第一特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第一姿态角。

依据上述步骤获取第一图像的第一特征点的特征信息之后，从所述第一特征点的特征信息中获取第一特征点的像素坐标。利用第一特征点的像素坐标，和预设计算规则获取所述云台的第一姿态角。所述预设计算规则可以为成像坐标系与世界坐标系的对应转换规则，利用第一特征点的像素坐标和坐标转换规则获取云台采集所述第一图像时的第一姿态角。所述成像坐标系与所述世界坐标系的对应转换规则主要包括两个步骤：图像上特征点的成像坐标系与相机坐标系的转换过程，以及相机坐标系到世界坐标系的转换过程。通过上述的转换过程可以实现图像上特征点在成像坐标系中二维坐标到世界坐标系中三维坐标的转换。

步骤S404，根据所述第二特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第二姿态角。

获取第二图像的第二特征点的特征信息之后，从所述第二特征点的特征信息中获取第二特征点的像素坐标。利用第二特征点的像素坐标，以及预设的计算规则，获取云台采集所述第二图像时的第二姿态角。所述预设计算规则可以同第一姿态角获取过程所应用的预设计算规则，均为成像坐标系和世界坐标系的对应转换规则，其具体的转换过程可以参见图5。下面将对图5所示的步骤进行具体描述。

步骤S501，获取至少四个所述像素点的像素坐标。

成像坐标系与世界坐标系的对应转换规则中主要包括四个数据，二维像素坐标、姿态角矩阵、相机内参矩阵和三维世界坐标，因此利用该转换规则进行二维坐标到三维坐标的转换时，需要至少四个像素点的像素坐标，才能得出姿态角矩阵的具体数值。四个像素点可以为某一特征点包含的四个辨识度较高的像素点，也可以四个特征点。当然，像素点的数量选取为至少四个，获取多个像素点进行坐标转换计算，能进一步提高计算过程的准确度。

步骤S502，将至少四个所述像素点的像素坐标分别代入坐标转换公式，获取姿态角矩阵。

设OXYZ为世界坐标系，uv为以像素为单位的图像坐标系。如果某物点P在世界坐标系下的坐标为(X,Y,Z),则对应的图像点p在图像坐标系的坐标为(u，v)。

获取至少所述像素点的像素坐标后，将每个所述像素点的像素坐标分别带入坐标转换公式：

上述坐标转换公式中，表示所获取的图像上的特征点的二维像素坐标，R表示姿态角矩阵，C表示相机的内参矩阵，表示特征点对应的物点的三维世界坐标。将相关参数带入上述坐标转换公式(一)，可得：

上述公式(二)中，fu、fv、u₀、v₀只与图像采集装置的内部参数有关，故称矩阵M1为内参数矩阵。f_u＝f/d_X,fv＝f/d_Y,分别称为u轴和v轴上的归一化焦距；f是相机的焦距，d_X和d_Y分别表示传感器u轴和v轴上单位像素的尺寸大小。u₀和v₀则表示的是光学中心，即摄像机光轴与图像平面的交点，通常位于图像中心处，故其值常取分辨率的一半。

例如，当某图像采集装置的焦距f＝35mm,最高分辨率：4256×2832,传感器尺寸：36.0×23.9mm。则u0＝4256/2＝2128；v0＝2832/2＝1416。dx＝36.0/4256；dy＝23.9/2832。fu＝f/dx＝4137.8；fv＝f/dy＝4147.3。

上述公式(二)中，中的1表示投影深度，其几何意义是物点P在相机坐标系中坐标的Z分量，一般情况下，该值设为1。R，t构成了图像采集装置的外部参数矩阵，分别称为旋转矩阵和平移矩阵。R是一个3X3的矩阵，t则是一个3X1的矩阵。R可以使用四元素法表示也可以使用欧拉角表示。可以简化为3x1的姿态角矩阵其中，θx表示俯仰方向的姿态角，表示云台绕x轴旋转时的角度。θy表示航向的姿态角，表示云台绕y轴旋转时的角度。θz表示横滚方向的姿态角，表示云台绕z轴旋转时的角度。

步骤S503，根据所述姿态角矩阵获取姿态角。

依据上述的坐标转换公式获取姿态角矩阵后，基于所述姿态角矩阵获取三轴方向的姿态角：θx、θy和θz。当然，如果已经采用低通滤波器等方式对横滚方向和俯仰方向的漂移进行补偿时，本实施例的根据姿态角矩阵获取姿态角的步骤中，可以仅仅获取云台航向上的姿态角。

步骤S302，根据所述第一姿态角和所述第二姿态角获取所述云台的漂移量。

依据上述预设计算规则，获取采集所述第一图像时所述云台的第一姿态角或第一航向姿态角[θ₁y]，以及采集所述第二图像时所述云台的第二姿态角或第二航向姿态角[θ₂y]。根据所述第一姿态角和所述第二姿态角获取姿态角偏移量或者航向姿态角偏移量[Δθy]＝[θ₂y-θ₁y]。三轴电机在三轴方向上的姿态角漂移量或者航向姿态角漂移量，即为所述云台的漂移量。

如上述实施例中，若所述云台发生了横滚正向1°、俯仰负向1°和航向正向5°的漂移，则所述云台的姿态角漂移量矩阵可表示为：

上述本发明实施例提供的云台漂移的补偿方法，获取图像采集装置采集的满足预设规则的第一图像和第二图像。根据坐标转换公式，获取第一图像上的第一特征点的像素坐标对应的云台的第一姿态角，以及第二图像上的第二特征点的像素坐标对应的云台的第二姿态角。根据所述第一姿态角和所述第二姿态角的差值获取所述云台的三轴电机在三轴方向的漂移量或者在航向上的漂移量，控制云台三轴的漂移量进行三轴方向的漂移补偿，或者仅控制云台根据航向的漂移量进行航向的漂移补偿。通过实时采集的图像和预设计算规则进行云台漂移的实时估计和补偿，可以较为准确、简便的控制云台自身的漂移补偿，极大程度地减少了云台漂移的影响。

请参见图6，为本发明第一实施例提供的云台漂移的补偿方法的步骤S203的子步骤流程图，下面将对图6所示的步骤进行具体解释。

步骤S601，获取所述云台的预设目标角度。

依据上述步骤获取所述云台的漂移量之后，根据所述云台的当前运动数据获取所述云台的实际偏移量。首先，获取所述云台的预设目标角度，为云台控制器为所述云台预设的目标姿态角，可以表示为：例如，若云台控制器为控制云台带动其固设的图像采集装置采集正前方的图像，则可以将所述预设目标角度设为：

步骤S602，根据所述云台的漂移角度和所述预设目标角度获取所述云台的实际目标角度。

获取所述云台的漂移量和所述云台的预设目标角度后，获取云台控制器实际应设置的云台的目标角度，即为，根据所述云台的漂移量和所述云台的预设目标角度的差值获取所述云台的实际目标角度，可以表示为：应用到上述实施例中，若所述云台的漂移的姿态角矩阵为预设目标角度矩阵为则所述云台的实际目标角度为

步骤S603，获取所述云台的当前时刻角度与所述实际目标角度的偏移角度。

通过所述云台控制器获取所述云台的当前时刻角度，所述当前时刻角度包括所述云台当前时刻在三轴方向的姿态角，可以表示为：则所述云台当前时刻角度与所述实际目标的偏移量可以表示为：

例如，获得的所述云台的当前时刻角度为：则所述云台当前时刻角度与所述实际目标角度的偏移量为：

步骤S604，控制所述云台按照所述偏移角度移动以补偿所述云台的漂移角度。

获取所述云台的当前时刻角度与所述实际目标角度的偏移量后，控制所述云台按照所述偏移角度进行移动，以补偿云台的漂移角度。

例如，若所述云台当前时刻角度与所述实际目标角度的偏移量为：控制云台沿俯仰方向的负方向旋转2°，沿航向的负方向移动3°，沿横滚的负方向旋转1°，以补偿云台自身漂移产生的误差。

请参见图7，为本发明第二实施例提供的云台漂移的补偿装置101的功能模块图。所述补偿装置101包括：图像获取模块701、漂移量获取模块702和漂移角度补偿模块703。

所述图像获取模块701，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。

所述漂移量获取模块702，用于根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量，获取所述云台的漂移角度。

所述漂移角度补偿模块703，用于将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

在上述实施例的基础上，所述漂移量获取模块702具体用于：

根据所述第一图像中的至少四个所述图像特征点的坐标信息获取所述云台的第一姿态角，根据所述第二图像中与所述第一图像对应的至少四个所述图像特征点的坐标信息，获取所述云台的第二姿态角；

根据所述第一姿态角和所述第二姿态角获取所述云台的漂移角度。

在上述实施例的基础上，所述漂移角度补偿模块703具体用于：

获取所述云台的预设目标角度；

根据所述漂移量和所述预设目标角度获取所述云台的实际目标角度；

获取所述云台的当前时刻角度与所述目标角度的偏移量；

控制所述云台按照所述偏移量移动以补偿所述云台的漂移量。

本发明实施例提供的云台漂移的补偿装置，控制云台上固设的图像采集装置按照预设规则先后采集两帧图像。通过所述第一图像和所述第二图像上相应特征点的坐标信息的变化，结合预设的坐标转换规则获取图像采集装置在三轴方向的偏移量，并由此获得云台的漂移量。由云台控制器控制云台根据所述漂移量进行校正补偿。云台漂移的漂移量获取和补偿过程中，不会轻易受到外界磁场等因素的干扰而影响漂移的估计和补偿，极大程度地提高了云台漂移补偿的准确性。本发明实施例提供的云台漂移的补偿装置的具体实施过程请参见上述云台漂移的补偿方法的具体实施过程，在此不再一一赘述。

请继续参见图1和图7，示出了本发明第三实施例提供的云台。所述云台包括：云台本体、设置在云台本体上的图像采集装置、存储器102、与所述存储器102电性连接的处理器104；及

云台漂移的补偿装置104。所述云台漂移的补偿装置101安装于所述存储器102中并包括一个或多个由所述处理器104执行的软件功能模块。所述补偿装置101包括：图像获取模块701、漂移量获取模块702和漂移角度补偿模块703。

所述图像获取模块701，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。

所述漂移量获取模块702，用于根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量，获取所述云台的漂移角度。

所述漂移角度补偿模块703，用于将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

本发明实施例提供的云台，通过控制云台上固设的图像采集装置按照预设规则先后采集两帧图像。通过所述第一图像和所述第二图像上相应特征点的坐标信息的变化，结合预设的坐标转换规则获取图像采集装置在三轴方向的偏移量，并由此获得云台的漂移量。由云台控制器控制云台根据所述漂移量进行校正补偿。云台漂移的漂移量获取和补偿过程中，不会轻易受到外界磁场等因素的干扰而影响漂移的估计和补偿，极大程度地提高了云台漂移补偿的准确性。本发明实施例提供的云台漂移的补偿装置的具体实施过程请参见上述云台漂移的补偿方法的具体实施过程，在此不再一一赘述。

请继续参见图1和图7，示出了本发明第四实施例提供的无人机。所述无人机包括：

存储器102；以及

处理器104，与所述存储器102电性连接；及

云台漂移的补偿装置101，所述云台漂移的补偿装置101安装于所述存储器102中并包括一个或多个由所述处理器104执行的软件功能模块，所述补偿装置101包括：图像获取模块701、漂移量获取模块702和漂移角度补偿模块703。

所述图像获取模块701，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像。

所述漂移量获取模块702，用于根据所述第一图像中的图像特征点的坐标信息和所述第二图像中的图像特征点的坐标信息的变化量，获取所述云台的漂移角度。

所述漂移角度补偿模块703，用于将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

本发明实施例提供的无人机，通过控制云台上固设的图像采集装置按照预设规则先后采集两帧图像。通过所述第一图像和所述第二图像上相应特征点的坐标信息的变化，结合预设的坐标转换规则获取图像采集装置在三轴方向的偏移量，并由此获得云台的漂移量。由云台控制器控制云台根据所述漂移量进行校正补偿。云台漂移的漂移量获取和补偿过程中，不会轻易受到外界磁场等因素的干扰而影响漂移的估计和补偿，极大程度地提高了云台漂移补偿的准确性。本发明实施例提供的云台漂移的补偿装置的具体实施过程请参见上述云台漂移的补偿方法的具体实施过程，在此不再一一赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种云台漂移的补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像；

获取所述第一图像上的至少四个第一特征点和所述第一特征点的特征信息；

在所述第二图像上选取特征信息与所述第一特征点的特征信息对应的至少四个第二特征点；

根据所述第一特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第一姿态角；

根据所述第二特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第二姿态角；

根据所述第一姿态角和所述第二姿态角的差值，获取所述云台的漂移角度；

将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述云台的姿态信息；

如果通过所述云台的姿态信息判断所述云台处于静止状态，执行获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一姿态角包括第一航向角，所述第二姿态角包括第二航向角，根据所述第一姿态角和所述第二姿态角的差值，获取所述云台的漂移角度的步骤包括：

根据所述第一航向角和所述第二航向角的差值，获取所述云台的航向漂移角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿的步骤包括：

获取所述云台的预设目标角度；

根据所述云台的漂移角度和所述预设目标角度获取所述云台的实际目标角度；

获取所述云台的当前时刻角度与所述实际目标角度的偏移角度；

控制所述云台按照所述偏移角度移动以补偿所述云台的漂移角度。

5.一种云台漂移的补偿装置，其特征在于，所述云台漂移的补偿装置包括：

图像获取模块，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像；

漂移角度获取模块，用于获取所述第一图像上的至少四个第一特征点和所述第一特征点的特征信息；在所述第二图像上选取特征信息与所述第一特征点的特征信息对应的至少四个第二特征点；根据所述第一特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第一姿态角；根据所述第二特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第二姿态角；根据所述第一姿态角和所述第二姿态角的差值，获取所述云台的漂移角度；

漂移角度补偿模块，用于将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述漂移角度补偿模块具体用于：

获取所述云台的预设目标角度；

根据所述云台的漂移角度和所述预设目标角度获取所述云台的实际目标角度；

获取所述云台的当前时刻角度与所述实际目标角度的偏移角度；

控制所述云台按照所述偏移角度移动以补偿所述云台的漂移角度。

7.一种云台，其特征在于，所述云台包括：

云台本体、设置在云台本体上的图像采集装置、存储器、与所述存储器电性连接的处理器；以及

云台漂移的补偿装置，所述云台漂移的补偿装置安装于所述存储器中并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模块，所述云台漂移的补偿装置包括：

图像获取模块，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像；

漂移角度获取模块，用于获取所述第一图像上的至少四个第一特征点和所述第一特征点的特征信息；在所述第二图像上选取特征信息与所述第一特征点的特征信息对应的至少四个第二特征点；根据所述第一特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第一姿态角；根据所述第二特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第二姿态角；根据所述第一姿态角和所述第二姿态角的差值，获取所述云台的漂移角度；

漂移角度补偿模块，用于将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。

8.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：

存储器；以及

处理器，与所述存储器电性连接；及

云台漂移的补偿装置，所述云台漂移的补偿装置安装于所述存储器中并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模块，所述云台漂移的补偿装置包括：

图像获取模块，用于获取云台上的图像采集装置采集的第一图像和第二图像；

漂移角度获取模块，用于获取所述第一图像上的至少四个第一特征点和所述第一特征点的特征信息；在所述第二图像上选取特征信息与所述第一特征点的特征信息对应的至少四个第二特征点；根据所述第一特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第一姿态角；根据所述第二特征点的像素坐标和预设计算规则获取所述云台的第二姿态角；根据所述第一姿态角和所述第二姿态角的差值，获取所述云台的漂移角度；

漂移角度补偿模块，用于将所获取的所述云台的漂移角度发送至所述云台，以使所述云台根据所述云台的漂移角度进行漂移角度补偿。