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校准方法、校准装置、介质及电子设备制造方法及图纸

技术编号:40907165 阅读:8 留言:0更新日期:2024-04-18 14:37
本发明专利技术提供一种校准方法、校准装置、介质及电子设备。所述校准方法应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁,包括:基于各待校准传感器对应的控制电流和和各待校准传感器的第一读数,获取各待校准传感器的软铁系数;基于所述软铁系数,对各所述待校准传感器进行软铁校准;基于各所述待校准传感器的第一读数和各待校准传感器的第二读数,对各所述待校准传感器进行硬铁校准。所述校准方法能够节约成本并实现性能更佳的磁追踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁追踪,特别是涉及校准方法、校准装置、介质及电子设备


技术介绍

1、利用无源磁铁作为不需要电池供电的“标识”而进行的磁追踪,是目前一种支持交互应用场景的新兴技术。与其它的感知方式相比,例如计算机视觉、无线射频识别以及毫米波等,磁追踪在多种环境及场景下保持着稳健的追踪效果。由于硬铁效应和软铁效应的影响,磁追踪系统中的磁传感器读数会有严重的偏差,导致磁追踪系统性能不理想。因此,目前的磁追踪方法中存在着传感器读数由于受硬铁效应和软铁效应的影响而误差较大的问题。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种校准方法、校准装置、介质及电子设备,用于解决现有技术中传感器读数由于受硬铁效应和软铁效应的影响而误差较大的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术第一方面提供一种校准方法,应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁,所述校准方法包括:基于各待校准传感器对应的控制电流控和各待校准传感器的第一读数,获取各待校准传感器的软铁系数;基于所述软铁系数,对各所述待校准传感器进行软铁校准;基于各所述待校准传感器的第一读数和各待校准传感器的第二读数,对各所述待校准传感器进行硬铁校准。

3、于所述第一方面的一实施例中,还包括:获取所述磁追踪系统的基准参数;周期性获取各所述传感器的读数和各所述磁铁的追踪轨迹;基于各所述传感器的读数、各所述磁铁的追踪轨迹和所述基准参数,自动检测各所述传感器是否需要校准。p>

4、于所述第一方面的一实施例中,所述基准参数包括各所述传感器的第一拟合结果,自动检测各所述传感器是否需要校准的实现方法包括:基于各所述磁铁的追踪轨迹,获取各所述磁铁与原点间的平均距离;基于各所述传感器的读数,获取各所述传感器的第二拟合结果;基于所述平均距离、各所述传感器的第一拟合结果以及各所述传感器的第二拟合结果,获取自动检测结果。

5、于所述第一方面的一实施例中,所述待校准传感器的第一读数表示为:

6、

7、为所述待校准传感器的第一读数,h(i)为所述待校准传感器对应的控制电流的函数,γ为第一校准参数,ω为第二校准参数;获取各待校准传感器的软铁系数的实现方法包括:基于各所述待校准传感器对应的控制电流和各所述待校准传感器的第一读数,获取各所述待校准传感器的第一校准参数值和各所述待校准传感器的第二校准参数值;基于各所述待校准传感器的第一校准参数值和各所述待校准传感器的第二校准参数值,获取各所述待校准传感器的软铁系数。

8、于所述第一方面的一实施例中,各所述待校准传感器进行硬铁校准的实现方法包括:通过优化算法对各所述待校准传感器的第一读数和各所述待校准传感器的第二读数进行处理,以获取各所所述待校准传感器的理想读数;基于各所述待校准传感器的理想读数,对各所述待校准传感器进行硬铁校准。

9、于所述第一方面的一实施例中,所述磁追踪系统还包括若干线圈,各所述传感器均具有一个线圈,所述控制电流为流经所述线圈的电流,所述校准方法还包括:获取各所述线圈的摆放方向。

10、于所述第一方面的一实施例中,所述磁追踪系统还包括控制器和驱动电路,所述驱动电路包括各所述线圈和线性稳压器,所述控制器与所述线圈和所述线性稳压器电连接,所述校准方法还包括:基于所述控制器发出的控制信号,所述驱动电路生成所述控制电流。

11、本专利技术第二方面提供一种校准装置,应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁,所述校准装置包括:软铁系数获取模块,用于基于控制电流和各待校准传感器的第一读数,获取各待校准传感器的软铁系数;软铁校准模块,用于基于所述软铁系数,对各所述待校准传感器进行软铁校准;硬铁校准模块,用于基于各所述待校准传感器的第一读数和各待校准传感器的第二读数,对各所述待校准传感器进行硬铁校准。

12、本专利技术的第三方面提供一种计算机可读存储介质,该计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面任一项所述的校准方法。

13、本专利技术的第四方面提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器,存储有一计算机程序;处理器,与所述存储器通信相连,调用所述计算机程序时执行本专利技术第一方面任一项所述的校准方法。

14、如上所述,本专利技术所述校准方法、校准装置、介质及电子设备,具有以下有益效果:

15、所述校准方法应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁包括:基于各待校准传感器对应的控制电流和各待校准传感器的第一读数,获取各待校准传感器的软铁系数;基于所述软铁系数,对各所述待校准传感器进行软铁校准;基于各所述待校准传感器的第一读数和各待校准传感器的第二读数,对各所述待校准传感器进行硬铁校准。本方法直接基于各待校准传感器对应的控制电流和各待校准传感器的第一读数,获取各待校准传感器的软铁系数,能够适用于磁追踪系统中具有多个传感器的情形,具备良好的实用性,并且通过各待校准传感器的第一读数和各待校准传感器的第二读数,对各所述待校准传感器进行硬铁校准,能够无需额外的硬件设备即可实现硬铁校准,从而节约成本和降低硬铁校准过程的复杂度。

16、此外,相比于现有技术中解决硬铁干扰和软铁干扰的方法,通过本方法校准后的传感器读数具备更佳的精度,从而实现性能更佳的磁追踪。

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【技术保护点】

1.一种校准方法,其特征在于,应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁,所述校准方法包括:

2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,所述基准参数包括各所述传感器的第一拟合结果,自动检测各所述传感器是否需要校准的实现方法包括:

4.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述待校准传感器的第一读数表示为:

5.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,对各所述待校准传感器进行硬铁校准的实现方法包括:

6.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述磁追踪系统还包括若干线圈,各所述传感器均具有一个对应线圈,所述待校准传感器对应的控制电流为流经所述待校准传感器对应线圈的电流,所述校准方法还包括:获取各所述线圈的摆放方向。

7.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述磁追踪系统还包括控制器和驱动电路,所述驱动电路包括各所述线圈和线性稳压器,所述控制器与所述线圈和所述线性稳压器电连接,所述校准方法还包括:基于所述控制器发出的控制信号,所述驱动电路生成各所述待校准传感器对应的控制电流。

8.一种校准装置,其特征在于,应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁,所述校准装置包括:

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述校准方法。

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种校准方法,其特征在于,应用于磁追踪系统,所述磁追踪系统包括至少一个传感器和至少一个磁铁,所述校准方法包括:

2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,所述基准参数包括各所述传感器的第一拟合结果,自动检测各所述传感器是否需要校准的实现方法包括:

4.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述待校准传感器的第一读数表示为:

5.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,对各所述待校准传感器进行硬铁校准的实现方法包括:

6.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,所述磁追踪系统还包括若干线圈,各所述传感器均具有一个对应线圈,所述待校准传感器对应的控制电流为流经...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈东尧罗庆王新兵周成虎
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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