跟着智能手机等功能强壮的智能设备不断前进,新的运用层出不穷,体系开发常常跟不上不断改动的新要求。现在,比如室内导航和增强实际等运用运动或方位数据的新运用,都要求用户承受原本是为简略游戏运用开发的、不太完美的传感器交融。可是,最终用户很简单发现这些完成具有相当多的缺陷,而且精度很低。
传感器交融是一种立异的工程技能,经过整合来自各种体系传感器的数据,来保证愈加准确、完好和牢靠的传感器信号或感知信息。要想完成一直准确的传感器交融,工程师在决议怎么优化整合来自这些传感器的数据之前,深化了解传感器的优缺陷很重要。一种可成功完成的办法是运用依据加速度计、磁力计和陀螺仪等传感器信号的交融数据库,并经过补偿每种传感器的缺陷,来供给高精度、牢靠和安稳的方位数据。
跟着最终用户不断触摸到这些新的运用,他们期望能有愈加准确和牢靠的解决方案。将传感器用于在已知固定方位之间盯梢用户的室内导航与前期的GPS设备十分相似,只要质量优异的传感器交融,才能够供给所要求的逼真度、精度甚至用户决心。OEM厂商都理解这一点,因而大多数厂商都以为这是完成产品差异化的杰出要害。
别的一个比如是从虚拟实际到增强实际的前进。在虚拟实际(VR)体系中,用户与实际国际相阻隔,沉浸于一个人工国际中。而在增强实际(AR)体系中,用户仍能与实际国际相触摸,一起又能与他们周围的虚拟物体进行互动。运用现有的技能,信息传送的推迟对用户来说是不能忍耐的—增强实际中的这种错位或许导致十分糟糕的用户体会。
对OEM厂商和渠道开发人员(即操作体系开发人员)来说,最大的应战是需求保证一切器材都能供给满意这些运用安稳作业要求的功能。举例来说,安卓设备中有许多不同的软硬件组合,每种组合都会发生不同的输出质量。现在没有规范的测验程序,这意味着运用开发人员不能依托安卓传感器数据在许多不同渠道上完成相同的功能。以下是用运动盯梢摄像头体系剖析和比较不同软硬件组合功能然后设定最小功能规范的主张。功能剖析是经过丈量体系的4个要害功能目标(KPI)完成的,这些目标是:静态精度、动态精度、方位安稳时刻和校准时刻。
摄像头体系经过盯梢物体上的符号依据物体(智能手机)的运动发生方位矢量,这些矢量再与手机中传感器创立的矢量进行比较。数据记载运用程序对这些矢量进行一起记载,该运用程序支撑最终用户设备的直接比较。
本文将介绍智能手机环境中传感器交融的概念,评论怎么运用传感器交融软件进步整体精度,并介绍在许多旗舰智能手机上履行的、包含功能成果丈量在内的一种测验办法。
文章所描绘的交融库运用加速度计、磁力计和陀螺仪传感器信号补偿互相的缺陷,并供给高精度、牢靠和安稳的方位数据。下面侧重剖析这些要害器材的优缺陷,以及它们是怎么补偿互相缺陷的(图1)。
图1:MEMS传感器的固有特性。
物体的方位描绘了它在三维空间中是怎么放置的,一般来说,方位是相对于一个坐标系中规则的参考系进行界说的。至少需求3个独立的值作为三维矢量的一部分,用于描绘真实的方位。物体的一切点在旋转过程中都会改动它们的方位,坐落旋转轴上的点在外。
磁力计
磁力计对搅扰性的本地磁场和畸变高度灵敏,它们简单形成核算得到的磁航向呈现过错。陀螺仪能够用来在没有旋转记载的情况下检测这种搅扰和航向改动。传感器交融随后经过给陀螺仪数据供给比磁力计数据更多的权重,就能够准确地进行补偿。
地球磁场的水平重量用于核算磁航向,而俯仰角和滚转角分别是沿着水平(X)和笔直(Y)轴的倾斜角。这些倾斜角影响XY轴方向的磁场。当设备不处于水平方位时,即倾斜角不是零时,航向核算将不正确。因而在运用加速度计,经过旋转XY平面对方位进行核算之前,保证这些倾斜角得到补偿很重要。