设备的陀螺仪校准方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种设备的陀螺仪校准方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

目前，陀螺仪加速度传感器广泛应用在便携式电子产品上。就投影产品为例，可以在投影设备上加载陀螺仪加速度传感器，以便在投影设备放置倾斜时，通过陀螺仪测量其倾斜角度，进而令投影设备进行自动梯形校正，以校正图像因投影设备的摆放倾斜角度而产生的问题。该方案的不足之处在于：投影设备或陀螺仪本身的物料问题以及生产制造过程中存在的个体差异性，会导致陀螺仪加速度传感器最终读取到的投影设备的倾斜角度存在误差，而进行自动梯形校正所参照的角度为陀螺仪读取的倾斜角度为准去进行校正的，因此，校正之后的投影设备的显示依旧会存在因为该误差而产生的显示问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种设备的陀螺仪校准方法、装置、计算机设备及存储介质，本发明可以对待测设备因物料问题等导致的个体差异带来的陀螺仪对倾斜角度的测量误差进行补偿，使得陀螺仪最终测量的待测设备的真实倾斜角度精准可靠，提升了针对待测设备的倾斜执行的校准操作的精准度，提升了待测设备的质量，进而提升了待测设备的使用者的用户体验。

一种设备的陀螺仪校准方法，包括：

将待测设备水平静置，并读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数；

根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值；

在所述角度偏差值未超出预设的偏差范围时，将所述角度偏差值记录至所述待测设备的存储设备中；

在所述待测设备启动时，获取当前时间点之前的预设时段之内读取的所述陀螺仪的第二加速度参数和角速度参数，并根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态；

在所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态时，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；

在所述真实偏移角度不等于零时，根据所述真实偏移角度对所述待测设备执行校准操作。

一种设备的陀螺仪校准装置，包括：

读取模块，用于将待测设备水平静置，并读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数；

计算模块，用于根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值；

记录模块，用于在所述角度偏差值未超出预设的偏差范围时，将所述角度偏差值记录至所述待测设备的存储设备中；

判断模块，用于在所述待测设备启动时，获取当前时间点之前的预设时段之内读取的所述陀螺仪的第二加速度参数和角速度参数，并根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态；

确定模块，用于在所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态时，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；

校准模块，用于在所述真实偏移角度不等于零时，根据所述真实偏移角度对所述待测设备执行校准操作。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述设备的陀螺仪校准方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现上述设备的陀螺仪校准方法。

本发明提供的设备的陀螺仪校准方法、装置、计算机设备及存储介质，可以对待测设备因物料问题等导致的个体差异带来的陀螺仪对倾斜角度的测量误差进行补偿，使得陀螺仪最终测量的待测设备的真实倾斜角度精准可靠，提升了针对待测设备的倾斜执行的校准操作的精准度，提升了待测设备的质量，进而提升了待测设备的使用者的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明一实施例中设备的陀螺仪校准方法的应用环境示意图；

图2是本发明一实施例中设备的陀螺仪校准方法的流程图；

图3是本发明一实施例中设备的陀螺仪校准装置的原理框图；

图4是本发明一实施例中计算机设备的示意图。

具体实施方式

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。

本发明提供的设备的陀螺仪校准方法，可应用在如图1的应用环境中，其中，客户端(计算机设备)通过网络与服务器进行通信。其中，客户端(计算机设备)包括但不限于为各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、摄像头和便携式可穿戴设备。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一实施例中，如图2所示，提供一种设备的陀螺仪校准方法，以该方法应用在图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤s10-s60：

s10，将待测设备水平静置，并读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数；也即，所述陀螺仪内置于所述待测设备中，作为所述待测设备的一部分。待测设备水平静置是指在保待测设备静置在水平台面上；此时，若所述陀螺仪测量的数据并无误差，则最终在步骤s20中根据所述第一加速度参数获取到的所述角度偏差值为0，也即，在该情况下，不存在角度偏差；而若所述陀螺仪测量的数据存在误差，此时，最终在步骤s20中根据所述第一加速度参数获取到的所述角度偏差值不为0。

所述陀螺仪可以测量x轴、y轴、z轴的加速度和x轴、y轴、z轴的角速度。在一实施例中，所述第一加速度参数是指当前数据读取状态记录为正常状态时(所述数据读取正常状态是指可以在正常通信状态下读取到陀螺仪测量的数据，若该数据读取状态处于非正常状态时，可以直接确认所述待测设备当前不合格，并向预设的检测人员发送数据读取异常信息，此时该待测设备并不会出厂)，所述陀螺仪在第一预设时段(所述第一预设时段可以根据需求设定)内被定时读取的所有所述第一加速度参数，所述第一加速度参数包括但不限定于为所述陀螺仪的第一y轴加速度和第一z轴加速度。

在一实施例中，所述读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数，包括：接收所述待测设备的主芯片通过uart接口传递的所述第一加速度参数，所述第一加速度参数为所述主芯片通过i2c总线访问所述陀螺仪的芯片获取，所述主芯片通过i2c总线通信连接于所述陀螺仪的芯片以及所述存储设备。也即，服务器通过uart接口通信连接于待测设备的主芯片，主芯片通过i2c总线控制所述陀螺仪的芯片以及存储设备(后续步骤s30中的角度偏差值被计算出来之后，也被存储在所述存储设备中)。

s20，根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值；也即，在该步骤中，可以根据所述第一加速度参数去计算所述陀螺仪安装在所述待测设备上之后，所述待测设备在水平静置的状态下的角度偏差值，此时，若所述角度偏差值为0，说明该陀螺仪与所述待测设备测量数据无误，此时无需校正。若所述角度偏差值并不为0，此时，需要在步骤s30中进一步判断该偏差值是否超出预设的偏差范围(该预设的偏差范围可以根据需求设定，比如，设定度数在[-10，10]之内时，则未超出预设的偏差范围)，在超出时，认为该待测设备不合格(物料或安装工艺不合格等)，在并未超出时，将该角度偏差值存储至所述待测设备与待测设备的主芯片通信连接的存储设备中，以供在后续通过陀螺仪校准该待测设备时，可以随时从所述存储设备中调取该角度偏差值，可理解地，所述角度偏差值为0时，同样需要将为0的所述角度偏差值记录在所述存储设备中，但是在后续从所述存储设备中调取为0的该角度偏差值之后，即可确认该待测设备的为0的该角度偏差值无需被考虑，此时，只要在后续步骤s50中，直接根据所述第二加速度参数，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度即可。

s30，在所述角度偏差值未超出预设的偏差范围时，将所述角度偏差值记录至所述待测设备的存储设备中；此时所述待测设备被视为合格，可以出厂，且出厂时，该待测设备的存储设备中存储有该角度偏差值。

s40，在所述待测设备启动时，获取当前时间点之前的预设时段之内读取的所述陀螺仪的第二加速度参数和角速度参数，并根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态；待测设备启动，是指所述待测设备通电之后，服务器开启后台进程，所述后台进程可以监测并读取所述陀螺仪的地儿加速度参数和角速度参数。且所述服务器可以从存储设备中读取该待测设备的角度偏差值。也即，如果待测设备在移动过程中，陀螺仪读取的角速度参数(所述角速度参数可以为x轴、y轴、z轴的角速度中的任意一种)将会相差很大，此时可以根据所述角速度参数确认所述待测设备处于不稳定状态；只有在当前时间点之前的预设时段之内连续读取的角速度参数均在一定范围内，才能判定待测设备在当前时间点处于静止状态。

s50，在所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态时，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；所述第二加速度参数可以用于在所述角度偏差值为0时直接计算所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；但在所述角度偏差值不为0时，需要对所述角度偏差值进行补偿，因此，需要根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度。在一实施例中，所述第二加速度参数包括所述陀螺仪的第二y轴加速度和第二z轴加速度。

s60，在所述真实偏移角度不等于零时，根据所述真实偏移角度对所述待测设备执行校准操作。可理解地，若所述待测设备为投影设备，则所述校准操作可以为对该待测设备投影的画面进行图形梯形校正。可理解地，若所述真实偏移角度为零，则说明该待测设备当前放置状态为并不存在倾斜角度，此时，无需对所述待测设备执行校准操作。

可理解地，内置于待测设备的陀螺仪焊接在待测设备的主芯片所处的电路板上，由于电路板物料、生产制造过程中的焊接工艺等问题，会使得内置于待测设备中的陀螺仪与单独放置的陀螺仪之间的测量数据产生无法避免的差异性，因此，根据仅内置于待测设备中的陀螺仪的测量数据(比如后文中提及的第二加速度参数、角速度参数等)，对待测设备的偏移角度进行计算，会使得待测设备的偏移角度存在误差，在本发明中，首先通过步骤s10-s30，确定该陀螺仪测量的倾斜角度的角度偏差值(在待测设备出厂之后，该角度偏差值被固定)之后，将所述角度偏差值保存在存储设备中，通过步骤s40-s50对该角度偏差值进行补偿，进而使得最终得出该待测设备的正确运动轨迹值以及真实偏移角度精准。

本发明可以对待测设备因物料问题等导致的个体差异带来的陀螺仪对倾斜角度的测量误差进行补偿，排除因物料和生产制造带来的个体差异性的影响，使得陀螺仪最终测量的待测设备的真实倾斜角度精准可靠，提升了针对待测设备的倾斜执行的校准操作的精准度，提升了待测设备的质量，进而提升了待测设备的使用者的用户体验。

在一实施例中，所述步骤s20之后，也即所述根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值之后，还包括：

在所述角度偏差值超出预设的偏差范围时，确认所述待测设备不合格，将所述角度偏差范围发送至预设的检测人员。也即，在该角度偏差值超出预设的偏差范围时，认为该待测设备不合格(物料或安装工艺不合格等)，此时需要有预设的检测人员进行检修，因此，需要将该角度偏差值以及其它测量数据等发送至该检测人员以供其进行参考。在一实施例中，所述步骤s10中，所述读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数，包括：

检测是否可以每隔预设时长定时读取到所述陀螺仪的第一加速度参数；所述预设时长可以根据定时读取的需求设定。

在可以定时读取到所述陀螺仪的第一加速度参数时，将当前数据读取状态记录为正常状态，并获取正常状态下的所述陀螺仪在第一预设时段内被定时读取的所述第一加速度参数，并计算在所述第一预设时段内被定时读取的所有所述第一加速度参数的平均值；所述数据读取正常状态是指可以在正常通信状态下读取到陀螺仪测量的数据。所述第一预设时段是指根据需求设定的一个时长。

在不可以定时读取到所述陀螺仪的第一加速度参数时，确认所述待测设备不合格，并向预设的检测人员发送数据读取异常信息。若该数据读取状态处于非正常状态(通信链路中断或其他设备故障等均会导致无法正常读取数据)时，可以直接确认所述待测设备当前不合格，并向预设的检测人员发送数据读取异常信息，此时该待测设备并不会出厂。在一实施例中，所述第一加速度参数包括所述陀螺仪的第一y轴加速度和第一z轴加速度；此时，所述计算在所述第一预设时段内被定时读取的所有所述第一加速度参数的平均值，包括：

计算在所述第一预设时段内被定时读取的所有所述第一y轴加速度的平均值和所有所述第一z轴加速度的平均值；

所述步骤s20中，所述根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值，包括：根据以下偏差角度计算模型计算所述角度偏差值：

其中：

为所述陀螺仪的所述角度偏差值；

accely1为所述第一y轴加速度的平均值；

accelz1为所述第一z轴加速度的平均值。

也即，根据上述偏差角度计算模型可以计算所述陀螺仪的所述角度偏差值的具体数值，计算所得的该角度偏差值若在预设的偏差范围之内，则其将会被存储在存储设备中。

在一实施例中，所述步骤s40中，所述根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态，包括：

获取自所述当前时间点之前的所述第二预设时段之内定时读取的所述陀螺仪的所有所述角速度参数的平均值，确认所述角速度参数的平均值的绝对值是否小于预设角速度阈值；所述第二预设时段是指根据需求设定的一个时长，所述第二预设时段可以与所述第一预设时段时长相等或不相等。所述角速度参数可以是指x轴、y轴、z轴的角速度中的任意一种。所述角速度阈值也可以根据需求设定。

在所述角速度参数的平均值的绝对值小于所述预设角速度阈值时，确认所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态；此时该待测设备稳定放置，可以根据当前测量的第二加速度参数准确度高，因此可以根据该第二加速度参数与上述角度偏差值计算待测设备的真实偏移角度。

在所述角速度参数的平均值的绝对值大于或等于所述预设角速度阈值时，确认所述待测设备在所述当前时间点处于不稳定状态。如果待测设备的陀螺仪读取的角速度参数相差很大，此时可以根据所述角速度参数确认所述待测设备处于不稳定状态。在一实施例中，所述第二加速度参数包括所述陀螺仪的第二y轴加速度和第二z轴加速度；此时，所述步骤s50中，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度，包括：

获取自所述当前时间点之前的所述第二预设时段之内定时读取的所有所述第二y轴加速度的平均值和所有所述第二z轴加速度的平均值；

自所述存储设备中调取所述陀螺仪的所述角度偏差值；

根据以下真实偏移角度计算模型计算所述待测设备在所述当前时间点的所述真实偏移角度：

其中：

为所述陀螺仪的所述角度偏差值；

β为所述陀螺仪在当前时间点测得的所述待测设备的角度偏移值；

δ为所述待测设备在所述当前时间点的所述真实偏移角度；

accely1为所述第一y轴加速度的平均值；

accelz1为所述第一z轴加速度的平均值；

accely2为所述第二y轴加速度的平均值；

accelz2为所述第二z轴加速度的平均值。

也即，根据上述真实偏移角度计算模型可以计算所述待测设备的真实偏移角度δ的具体数值，计算所得的该真实偏移角度δ可用于在对待测设备进行校准时作为参照。

在一实施例中，如图3所示，提供一种设备的陀螺仪校准装置，该设备的陀螺仪校准装置与上述实施例中设备的陀螺仪校准方法一一对应。所述设备的陀螺仪校准装置包括：

读取模块11，用于将待测设备水平静置，并读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数；

计算模块12，用于根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值；

记录模块13，用于在所述角度偏差值未超出预设的偏差范围时，将所述角度偏差值记录至所述待测设备的存储设备中；

判断模块14，用于在所述待测设备启动时，获取当前时间点之前的预设时段之内读取的所述陀螺仪的第二加速度参数和角速度参数，并根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态；

确定模块15，用于在所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态时，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；

校准模块16，用于在所述真实偏移角度不等于零时，根据所述真实偏移角度对所述待测设备执行校准操作。

关于设备的陀螺仪校准装置的具体限定可以参见上文中对于设备的陀螺仪校准方法的限定，在此不再赘述。上述设备的陀螺仪校准装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种设备的陀螺仪校准方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令，处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤：

将待测设备水平静置，并读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数；

根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值；

在所述角度偏差值未超出预设的偏差范围时，将所述角度偏差值记录至所述待测设备的存储设备中；

在所述待测设备启动时，获取当前时间点之前的预设时段之内读取的所述陀螺仪的第二加速度参数和角速度参数，并根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态；

在所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态时，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；

在所述真实偏移角度不等于零时，根据所述真实偏移角度对所述待测设备执行校准操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时实现以下步骤：

将待测设备水平静置，并读取所述待测设备中内置的陀螺仪的第一加速度参数；

根据所述第一加速度参数计算所述陀螺仪的角度偏差值；

在所述角度偏差值未超出预设的偏差范围时，将所述角度偏差值记录至所述待测设备的存储设备中；

在所述待测设备启动时，获取当前时间点之前的预设时段之内读取的所述陀螺仪的第二加速度参数和角速度参数，并根据所述角速度参数判断所述待测设备在所述当前时间点是否处于静止状态；

在所述待测设备在所述当前时间点处于静止状态时，根据所述第二加速度参数和所述角度偏差值，确定所述待测设备在所述当前时间点的真实偏移角度；

在所述真实偏移角度不等于零时，根据所述真实偏移角度对所述待测设备执行校准操作。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路dram(sldram)、存储器总线直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元或模块的划分进行举例说明，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或模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。