如今视频监控在舰船上有着广泛的应用,在航行时船舶会受到海浪、海风等因素干扰,使其姿态发生变化,而监控视频的画面也会随着姿态改变而变化,如何维持视频画面的稳定性就成了需要研究讨论的问题。目前国内外对于稳像及云台增稳的研究主要集中在图像处理方面,本课题主要研究的是用MEMS陀螺仪与加速度计检测舰船姿态通过微处理器对信号进行分析获得数据来驱动无刷电机电机控制云台,增加其捕捉到的图像的稳定性。舰船在目标追踪时运用的摄像机需要在水平方向和垂直方向旋转以获得准确稳定的视频画面,本课题通过检测舰船的姿态来控制云台在有效范围内的安全运转,从而达到对画面稳定性控制的目标。让我们采集信息的内容更加准确丰富,方式更为简单、直观、方便。本课题首先研究了MEMS陀螺仪与加速度计的国内外现状和发展进程,结合云台的工作原理和内部结构,分析了如何维持视频画面的稳定性,并针对这些功能提出了云台运动补偿方案。针对上思路,本课题采用STC15F2K60S2作为主控制器,主要内容包括三大部分,一是舰船姿态检测模块,获得舰船姿态数据,一起作为云台运动补偿的数据依据,MPU6050作为获取舰船姿态的主要传感器模块,并通过动态卡尔曼滤波算法,既保证数据的快速稳定获取,也要确定在长时间的检测过程中,数据不会发生漂移;二是云台驱动模块,给STC15F2K60S2输入PMW信号调速,能及时驱动水平垂直两个电机上下左右四个方向转动,保持视频画面稳定;三是在云台后方安置编码器进行实时检测电机转动的角度和转速;最后将各个检测模块在云台样品机上进行实际地调试并分析改进,达到预期的效果后组成一个完整的视频云台运动增稳补偿系统。