云台系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种云台系统及控制云台系统的方法。云台系统包括与摄像装置相连的第一云台和与摄像装置的光学系统相连的第二云台，通过第二云台能够消除第一云台无法消除的高频扰动，从而可以实现无减震球挂载，提高了云台系统的通用性，并进一步提高了摄像装置视轴的稳定精度和成像质量。

Cloud platform system and its control method

The invention discloses a cloud platform system and a method for controlling the cloud platform system. The cloud platform system includes the first cloud platform connected with the camera device and the second cloud platform connected with the optical system of the camera device. The second cloud platform can eliminate the high frequency disturbance that the first cloud platform can't eliminate, thus can realize the non shock absorption ball mounting, improve the universality of the cloud platform system, and further improve the visual axis of the camera device. Stability and imaging quality.

【技术实现步骤摘要】
云台系统及其控制方法
本专利技术涉及一种云台，特别涉及一种云台系统及其控制方法。
技术介绍
目前，增稳云台一般采用直流无刷电机作为驱动装置，其控制带宽有限(一般在50Hz以内，不同的云台会有差异)，只能抑制其控制带宽范围内的扰动，对高于其控制带宽的扰动无能为力。对这种形式的增稳云台来说，高频扰动只能通过减震装置(例如，减震球)进行被动衰减，因此减震装置的设计和选取对成像质量有很大影响。不同的载机由于其机械结构和控制系统各不相同，其振动的幅值和频率也各不相同，而且不同的云台机械结构和控制方法不同，对减震装置的减震效果也会造成不同的影响。这些因素耦合在一起，相互之间的作用和影响的机理十分复杂，给减震装置的设计带来了很大的困难。而且针对于某种特定型号设计的云台，在搭载于其他设备上时，无法准确消除扰动，严重限制了其应用范围。
技术实现思路
基于此，为了解决现有技术中的上述问题，提供一种云台系统及其控制方法。一方面，本专利技术实施例提供了一种云台系统，包括：摄像装置，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统；第一云台，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动；第二云台，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少一个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本专利技术的一实施例中，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台包括套设在所述镜头模组上的承载板和与所述承载板相连的驱动装置，所述驱动装置驱动所述镜头模组沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本专利技术的一实施例中，所述镜头模组包括：镜头座，所述镜头座包括固定板和设置在所述固定板一侧的镜头筒；光学镜片组，所述光学镜片组部分套设于所述镜头筒内。在本专利技术的一实施例中，所述图像传感器设置在所述固定板远离所述镜头筒的一侧，所述承载板套设于所述镜头筒。在本专利技术的一实施例中，所述承载板包括第一承载板、与所述第一承载板相连的第二承载板、设置在所述第一承载板上的第一滑动板以及设置在所述第一承载板和所述第二承载板之间的第二滑动板；所述驱动装置包括：第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一滑动板相连以驱动所述第一滑动板沿第一方向滑动；第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第二滑动板相连以驱动所述第二滑动板沿第二方向滑动。在本专利技术的一实施例中，所述第一承载板上设有第一滑动槽，所述第一滑动板可滑动地设置在所述第一滑动槽内；所述第二承载板上设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽可滑动地设置在所述第二滑动槽内。在本专利技术的一实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直。在本专利技术的一实施例中，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台与所述图像传感器相连，所述第二云台驱动所述图像传感器沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本专利技术的一实施例中，所述驱动装置包括音圈电机或压电陶瓷中的至少一种。在本专利技术的一实施例中，所述第二云台还包括位移传感器，所述位移传感器与所述驱动装置电连接。在本专利技术的一实施例中，所述云台系统还包括：控制电路，所述控制电路用于：获取所述第一云台的目标角速度；获取所述第一云台的当前角速度；根据所述目标角速度和所述当前角速度确定所述第一云台的角速度误差；对所述角速度误差进行滤波以得到高频角速度；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令；根据所述角度指令控制所述第二云台驱动所述光学系统沿至少两个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本专利技术的一实施例中，所述控制电路用于：获取所述第一云台的目标角度；获取所述第一云台的当前角度；根据所述目标角度和所述当前角度确定所述第一云台的角度误差；根据所述角度误差确定所述第一云台的目标角速度。在本专利技术的一实施例中，所述控制电路通过惯性测量装置获取所述第一云台的当前角度。在本专利技术的一实施例中，所述控制电路通过陀螺仪获取所述第一云台的当前角速度。在本专利技术的一实施例中，所述控制电路用于：对所述高频角速度进行积分运算以得到所述角度指令。在本专利技术的一实施例中，第二云台还包括用于测量所述光学系统的位移信号的位移传感器，所述控制电路用于：获取所述位移传感器反馈的位移信号；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令，包括：根据所述位移信号和所述高频角速度生成用于控制所述第二云台角度的指令。第二方面，本专利技术实施例提供了一种用于控制云台系统的方法，所述云台系统包括摄像装置，第一云台以及第二云台；其中，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少两个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动；所述方法包括：获取所述第一云台的目标角速度；获取所述第一云台的当前角速度；根据所述目标角速度和所述当前角速度确定所述第一云台的角速度误差；对所述角速度误差进行滤波以得到高频角速度；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令；根据所述角度指令控制所述第二云台驱动所述光学系统沿至少两个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。在本专利技术的一实施例中，所述获取所述第一云台的目标角速度，包括：获取所述第一云台的目标角度；获取所述第一云台的当前角度；根据所述目标角度和所述当前角度确定所述第一云台的角度误差；根据所述角度误差确定所述第一云台的目标角速度。在本专利技术的一实施例中，所述获取所述第一云台的当前角度，包括：通过惯性测量装置获取所述第一云台的当前角度。在本专利技术的一实施例中，所述获取所述第一云台的当前角速度，包括：通过陀螺仪获取所述第一云台的当前角速度。在本专利技术的一实施例中，所述根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令，包括：对所述高频角速度进行积分运算以得到所述角度指令。在本专利技术的一实施例中，第二云台还包括用于测量所述光学系统的位移信号的位移传感器，该方法还包括：获取所述位移传感器反馈的位移信号；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令，包括：根据所述位移信号和所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被云台系统执行时，使所述云台系统执行上述所述的控制云台系统的方法。本专利技术的云台系统通过在摄像装置内部增设第二云台，可以补偿第一云台无法消除的高频扰动，从而可以实现无减震球挂载，提高了云台系统的通用性，并进一步提高了摄像装置视轴的稳定精度和成像质量。附图说明图1为本专利技术一种云台系统其中一实施例的结构示意图；图2为图1所示的云台系统中第二云台与光学系统的装配图；图3为图2所示的第二云台与光学系统的拆分图；图4为图1所示云台系统的控制框图；图5为本专利技术一种云台系统的控制方法的流程图；图6为图5所示的流程图中步骤S40其中一实施例的流程图。具体实施方式本专利技术的云台系统通过在摄像装置内部增设第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云台系统，其特征在于，包括：摄像装置，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统；第一云台，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动；第二云台，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少一个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。

【技术特征摘要】
1.一种云台系统，其特征在于，包括：摄像装置，所述摄像装置包括壳体和与所述壳体相连的光学系统；第一云台，所述第一云台设于所述摄像装置外围并与所述壳体相连，所述第一云台可驱动所述摄像装置绕至少一个轴转动以消除所述摄像装置受到的振动；第二云台，所述第二云台设于所述摄像装置内且与所述光学系统相连，所述第二云台可驱动所述光学系统沿至少一个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。2.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台包括套设在所述镜头模组上的承载板和与所述承载板相连的驱动装置，所述驱动装置驱动所述镜头模组沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。3.根据权利要求2所述的云台系统，其特征在于，所述镜头模组包括：镜头座，所述镜头座包括固定板和设置在所述固定板一侧的镜头筒；光学镜片组，所述光学镜片组部分套设于所述镜头筒内。4.根据权利要求3所述的云台系统，其特征在于，所述图像传感器设置在所述固定板远离所述镜头筒的一侧，所述承载板套设于所述镜头筒。5.根据权利要求2-4中任一项所述的云台系统，其特征在于，所述承载板包括第一承载板、与所述第一承载板相连的第二承载板、设置在所述第一承载板上的第一滑动板以及设置在所述第一承载板和所述第二承载板之间的第二滑动板；所述驱动装置包括：第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一滑动板相连以驱动所述第一滑动板沿第一方向滑动；第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第二滑动板相连以驱动所述第二滑动板沿第二方向滑动。6.根据权利要求5所述的云台系统，其特征在于，所述第一承载板上设有第一滑动槽，所述第一滑动板可滑动地设置在所述第一滑动槽内；所述第二承载板上设置有第二滑动槽，所述第二滑动槽可滑动地设置在所述第二滑动槽内。7.根据权利要求5或6所述的云台系统，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。8.根据权利要求1所述的云台系统，其特征在于，所述光学系统包括镜头模组以及与所述镜头模组相连的图像传感器；所述第二云台与所述图像传感器相连，所述第二云台驱动所述图像传感器沿至少两个方向移动，以消除所述摄像装置受到的高频扰动。9.根据权利要求2-8中任一项所述的云台系统，其特征在于，所述驱动装置包括音圈电机或压电陶瓷中的至少一种。10.根据权利要求2-8中任一项所述的云台系统，其特征在于，所述第二云台还包括位移传感器，所述位移传感器与所述驱动装置电连接。11.根据权利要求1-10中任一项所述的云台系统，其特征在于，所述云台系统还包括：控制电路，所述控制电路用于：获取所述第一云台的目标角速度；获取所述第一云台的当前角速度；根据所述目标角速度和所述当前角速度确定所述第一云台的角速度误差；对所述角速度误差进行滤波以得到高频角速度；根据所述高频角速度生成用于控制所述第二云台的角度指令；根据所述角度指令控制所述第二云台驱动所述光学系统沿至少两个方向移动以消除所述摄像装置受到的高频扰动。12.根据权利要求11所述的云台系统，其特征在于，所述控制电路用于：获取所述第一云台的目标角度；获取所述第一云台的当前角度；根据所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙崇尚，彭淮，
申请(专利权)人：深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44