[发明专利]确定摄像机中机芯组件和云台组件倾斜的方法、摄像机

权利要求书

1.一种摄像机实现的方法，所述摄像机包括，具有图像传感器和三轴传感器的机芯组件，和控制机芯组件转动的云台组件，其中，所述机芯组件固定地安装在所述云台组件上，所述云台组件被配置为响应于外界输入的PT坐标进行俯仰运动和/或水平旋转运动，使得所述机芯组件进行对应的俯仰运动和/或水平旋转运动，以使所述图像传感器采集所述外界输入的PT坐标所对应的图像，其特征在于，所述方法包括：

在所述云台组件处于第一PT坐标时的第一位置，从所述三轴传感器处获取第一测量数据，

在所述云台组件处于第二PT坐标时的第二位置，从所述三轴传感器处获取第二测量数据，

其中，所述云台组件第二PT坐标是相对所述云台组件第一PT坐标水平转动；

根据所述第一测量数据，计算所述机芯组件世界坐标系下的第一姿态信息；

根据所述第一测量数据和所述第二测量数据，计算所述云台组件世界坐标系下的第二姿态信息；

根据所述机芯组件世界坐标系下的第一姿态信息、和所述云台组件世界坐标系下的第二姿态信息，获取机芯与云台的之间的相对姿态信息，以确定所述机芯组件与所述云台组件之间存在倾斜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一测量数据，计算所述机芯组件世界坐标系下的第一姿态信息，包括：

基于所述第一测量数据，计算得到第一四元数，作为第一姿态信息；

所述根据所述第一测量数据和所述第二测量数据，计算所述云台组件世界坐标系下的第二姿态信息，包括：

基于第一测量数据和第二测量数据，通过云台以其转轴为轴心从第一位置旋转到第二位置的转轴向量，计算得到第二四元数，作为第二姿态信息；

所述根据所述机芯组件世界坐标系下的第一姿态信息和所述云台组件世界坐标系下的第二姿态信息，获取机芯与云台的之间的相对姿态信息，包括：

基于所述第一四元数和所述第二四元数，计算机芯与云台的之间的相对姿态信息，以确定所述机芯组件与所述云台组件存在倾斜。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三轴传感器用于分别生成X、Y、Z轴的测量数据，其中X轴的测量数据用于指示所述机芯组件的俯仰角，Y轴的测量数据用于指示所述机芯组件的偏航角，Z轴的数据用于指示所述机芯组件的横滚角；

所述基于所述第一测量数据，计算得到第一四元数，包括，

基于所述第一测量数据，根据该第一测量数据与偏转角的转换关系确定第一四元数，用于指示所述机芯组件的PT坐标系与水平坐标系的映射函数；其中，偏转角包括所述机芯组件的俯仰角、偏航角、以及横滚角；

所述基于第一测量数据和第二测量数据，通过云台以其转轴为轴心从第一位置旋转到第二位置的转轴向量，计算得到第二四元数，包括，

基于所述第一测量数据和第二测量数据，计算云台从第一PT坐标旋转到第二PT坐标的转轴向量，确定第二四元数，用于指示所述云台组件的PT坐标系与水平坐标系的映射函数。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一四元数和所述第二四元数，计算机芯与云台的之间的相对姿态信息，包括：

将所述第一四元数的转置和所述第二四元数之间的点积结果确定为机芯与云台的之间的相对姿态信息，该相对姿态信息为所述机芯组件PT坐标系和所述云台组件PT坐标系之间的映射函数，用于定量指示所述机芯组件与所述云台组件存在的倾斜。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一PT坐标与第二PT坐标的P坐标相差180°，

所述确定所述机芯组件和所述云台组件存在倾斜，包括：

确定所述机芯组件和所述云台组件之间存在俯仰角以及横滚角，或

确定所述机芯组件PT坐标系的P轴与所述云台组件PT坐标系的P轴重合，且机芯组件PT坐标系的T轴与所述云台组件PT坐标系的T轴不重合。