本发明专利技术公开一种水下光谱成像系统的控制方法及其系统和存储介质，属于光谱成像技术领域，水下光谱成像系统包括第一驱动电机、滤光片轮和角度检测传感器，角度检测传感器用于测量滤光片轮的转动角度，控制方法包括：获取滤光片轮的前N个时刻的滤光片轮的实际转动角度和第一驱动电机的转动角速度，其中，N≥1；基于实际转动角度和转动角速度确定滤光片轮当前时刻的预测转动角度；获取角度检测传感器在当前时刻检测的测量转动角度；将测量转动角度和预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度。本申请通过将测量转动角度与滤光片轮的预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度，能够弥补角度检测传感器在测量角度的精度上的缺陷。的精度上的缺陷。的精度上的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
水下光谱成像系统的控制方法及其系统和存储介质
[0001]本专利技术涉及光谱成像
，具体涉及一种水下光谱成像系统的控制方法及其系统和存储介质。
技术介绍
[0002]海洋遥感探测是人类认识海洋的重要手段，光谱成像由于可以同时获取空间信息和光谱信息，广泛应用于海洋地形测绘、海洋资源勘探、海洋生态环境监测、海洋应急救援等领域。为了对海底目标进行探测和识别，水下光谱成像已经成为世界各国竞相发展的新型海洋探测技术。
[0003]凝视型水下光谱成像系统的滤光片轮在成像时需要将对应的滤光片与光路、探测器等精确对准，因此需要精确的控制滤光片轮的位置。因此目前大多数公司选择高精度光电式编码器作为角度测量元件，但是成本高，若选择体积更小，成本更低的角度测量元件，却存在精度低、线性度差的问题。
[0004]因此，如何提高水下光谱成像系统的探测精度的技术问题，亟待解决。
技术实现思路
[0005]为解决上述
技术介绍
中阐述的如何提高水下光谱成像系统的探测精度的技术问题。本专利技术提出一种水下光谱成像系统的控制方法及其系统和存储介质。
[0006]本专利技术的一个目的在于提出一种水下光谱成像系统的控制方法。通过选用体积更小但是精度稍低的角度测量元件，利用前N个时刻的滤光片轮的实际转动角度和第一驱动电机的转动角速度预测滤光片轮当前时刻的预测转动角度，并将角度检测传感器在当前时刻检测到的测量转动角度与预测转动角度进行融合，得到滤光片轮当前时刻的实际转动角度，能够弥补角度检测传感器在测量角度的精度上的缺陷，提高角度测量的精度和线性度。
[0007]本专利技术的另一个目的在于提出一种水下光谱成像系统。
[0008]本专利技术的再一个目的在于提出一种存储介质。
[0009]根据第一方面，本申请实施例提供了一种水下光谱成像系统的控制方法，所述水下光谱成像系统包括第一驱动电机、滤光片轮和角度检测传感器，所述角度检测传感器用于测量所述滤光片轮的转动角度，所述控制方法包括：获取所述滤光片轮的前N个时刻的滤光片轮的实际转动角度和所述第一驱动电机的转动角速度，其中，N≥1；基于所述实际转动角度和所述转动角速度确定所述滤光片轮当前时刻的预测转动角度；获取所述角度检测传感器在所述当前时刻检测的测量转动角度；将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度。
[0010]本申请通过选用体积更小但是精度稍低的角度测量元件，利用前N个时刻的滤光片轮的实际转动角度和第一驱动电机的转动角速度先计算滤光片轮当前时刻的预测转动角度，再将角度检测传感器在当前时刻检测到的测量转动角度与预测转动角度进行融合，得到滤光片轮当前时刻的实际转动角度，能够弥补角度检测传感器在测量角度的精度上的
缺陷，提高角度测量的精度和线性度。
[0011]可选地，所述将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度包括：基于卡尔曼滤波的数据融合算法将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度。
[0012]可选地，所述基于卡尔曼滤波的数据融合算法将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度包括：获取所述水下光谱成像系统的前N个时刻的第一均方误差和系统噪声序列方差阵；基于所述第一均方误差和所述系统噪声序列方差阵确定所述卡尔曼滤波的数据融合算法的滤波增益参数。
[0013]可选地，所述基于所述第一均方误差和所述系统噪声序列方差阵确定所述卡尔曼滤波的数据融合算法的滤波增益参数包括：基于所述第一均方误差和所述系统噪声序列方差阵确定当前时刻的均方误差；基于所述当前时刻的均方误差确定所述滤波增益参数。
[0014]可选地，所述基于所述当前时刻的均方误差确定所述滤波增益参数包括：获取所述水下光谱成像系统的状态观测矩阵、量测噪声方差阵和所述当前时刻的均方误差；基于所述状态观测矩阵、所述量测噪声方差阵和所述当前时刻的均方误差得到所述滤波增益参数。
[0015]可选地，所述水下光谱成像系统还包括位置检测传感器、调焦机构和与所述调焦机构连接的第二驱动电机，所述第二驱动电机能够驱动所述调焦机构向不同的方向运动，用于为所述水下光谱成像系统调焦，所述控制方法还包括：在获取到所述位置检测传感器的触发信号时，确认调焦机构处于零位；在未检测到所述触发信号时，控制所述第二驱动电机向第一方向运动，直至检测到所述触发信号时停止。
[0016]可选地，所述在获取到所述位置检测传感器的触发信号时，确认调焦机构处于零位之后包括：判断所述第二驱动电机的运动方向；在所述第二驱动电机的运动方向为第一方向时，计算所述调焦机构的当前位置，并获取所述位置检测传感器的触发信号；在获取到所述位置检测传感器的触发信号时，确定所述调焦机构到达零位限位位置；在所述第二驱动电机的运动方向为第二方向时，判断所述第二驱动电机是否达到最大输出行程；在所述第二驱动电机达到最大输出行程时，确定所述调焦机构到达最大限位位置。
[0017]根据第二方面，本申请实施例提供了一种水下光谱成像系统，调焦系统，用于为所述水下光谱成像系统调焦；滤光片轮，与所述调焦机构机械固定连接，用于实现成像光谱波段的切换和选择；控制器，分别与所述调焦机构和所述滤光片轮电连接，用于执行权利上述任一项所述的水下光谱成像系统的控制方法步骤。
[0018]根据本专利技术实施例的新能源汽车能量回收系统，通过选用体积更小但是精度稍低的角度测量元件，利用前N个时刻的滤光片轮的实际转动角度和第一驱动电机的转动角速度预测滤光片轮当前时刻的转动角度，并将角度检测传感器在当前时刻检测到的测量转动角度与预测转动角度进行融合，得到滤光片轮当前时刻的实际转动角度，提高角度测量的精度和线性度。
[0019]可选地，所述调焦系统包括：第二驱动电机，与所述控制器连接，用于为所述水下光谱成像系统提供驱动力；从动轴，与所述驱动电机固定连接；调焦机构，与所述从动轴转动连接，且与所述控制器电连接，用于为所述水下光谱成像系统调焦；位置检测传感器，与所述控制器电连接，用于检测所述调焦机构的位置信息，并将所述位置信息发送至控制器。
[0020]根据第三方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项所述的水下光谱成像系统的控制方法步骤。
附图说明
[0021]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1为本专利技术一个实施例的水下光谱成像系统的控制流程图；
[0023]图2为本专利技术一个实施例的水下光谱成像系统的部分结构示意图；
[0024]图3为本专利技术一个实施例的调焦控制流程图。
具体实施方式
[0025]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下光谱成像系统的控制方法，其特征在于，所述水下光谱成像系统包括第一驱动电机、滤光片轮和角度检测传感器，所述角度检测传感器用于测量所述滤光片轮的转动角度，所述控制方法包括：获取所述滤光片轮的前N个时刻的滤光片轮的实际转动角度和所述第一驱动电机的转动角速度，其中，N≥1；基于所述实际转动角度和所述转动角速度确定所述滤光片轮当前时刻的预测转动角度；获取所述角度检测传感器在所述当前时刻检测的测量转动角度；将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度。2.根据权利要求1所述的水下光谱成像系统的控制方法，其特征在于，所述将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度包括：基于卡尔曼滤波的数据融合算法将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度。3.根据权利要求2所述的水下光谱成像系统的控制方法，其特征在于，所述基于卡尔曼滤波的数据融合算法将所述测量转动角度和所述预测转动角度进行融合得到当前时刻的实际转动角度包括：获取所述水下光谱成像系统的前N个时刻的第一均方误差和系统噪声序列方差阵；基于所述第一均方误差和所述系统噪声序列方差阵确定所述卡尔曼滤波的数据融合算法的滤波增益参数。4.根据权利要求3所述的水下光谱成像系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述第一均方误差和所述系统噪声序列方差阵确定所述卡尔曼滤波的数据融合算法的滤波增益参数包括：基于所述第一均方误差和所述系统噪声序列方差阵确定当前时刻的均方误差；基于所述当前时刻的均方误差确定所述滤波增益参数。5.根据权利要求4所述的水下光谱成像系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述当前时刻的均方误差确定所述滤波增益参数包括：获取所述水下光谱成像系统的状态观测矩阵、量测噪声方差阵和所述当前时刻的均方误差；基于所述状态观测矩阵、所述量测噪声方差阵和所述当前时刻的均方误差得到所述滤波增益参数。6.根据权利要求1所述的水下光谱成像系统的控制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙崇尚，于飞，张建强，张程鑫，张严峰，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。