Python 为十字线GUI使用陀螺仪数据

我用手中的手机代表玩具枪，移动它（“瞄准”，如果你愿意的话），并将方向数据（俯仰、偏航、滚动）传输到我的笔记本电脑，在笔记本电脑上，我绘制了一个相对于指向前方的网络摄像头馈送的移动十字线

我通过让用户在笔记本电脑上按enter键启动应用程序，同时将手机笔直地放在他们面前-这是初始校准步骤，我使用初始偏航/俯仰作为瞄准中心的参考

然后，在摄影机馈送循环期间，我在其中绘制十字线，我测量相对于这些初始校准值的俯仰/偏航变化，并使用它们左/右/上/下重新绘制十字线

这是我当前的代码：

  pitchDiff = initPitch - newPitch   #corresponds to Y axis
  yawDiff = 0-(initYaw - newYaw)     #corresponds to X axis
  pitchChangeFactor = 10
  yawChangeFactor = 10

  xC = int((imgWidth/2) + yawDiff*yawChangeFactor) 
  yC = int((imgHeight/2) - pitchDiff*pitchChangeFactor)

  ## THE TARGETING GUI
  cR = 40 #circle radius
  cv2.circle(img, (xC,yC), cR, (20, 20, 255), 3)

我在这个问题上想问的是，我如何才能更准确、更顺利地完成这项工作。陀螺仪数据是有噪声的，所以当我每30帧每秒采样一次时，我实际上取了大约60个陀螺仪读数的中间值，用于俯仰/偏航

此外，我认为我的动力学模型是错误的：我只是根据角度的变化在屏幕上移动固定数量的目标十字线。我认为需要三角函数，但我不清楚应该尝试什么。仅使用一个摄像头，我显然缺乏深度数据。然而，我可以假设我想要瞄准的目标是，比如说，在我前面3-4米

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感谢您的帮助

如何才能更准确、更顺利地完成此操作？

陀螺仪测量横摆角速度、横摆角速度和俯仰角速度，但不能直接测量横摆角、俯仰角和横摆角。当您从手机请求俯仰和偏航角度时，它会结合陀螺仪和加速计数据（可能还有磁强计数据），为您提供俯仰和偏航的估计。 通过陀螺仪数据，我假设你是指估计偏航和俯仰，你的手机提供。 确保使用的是偏航角和俯仰角，而不是偏航率、俯仰率等

如果您使用的是估计角度，那么在进行计算之前，您可以查看过滤这些信号的不同方法。您提到了一个60个样本的中值滤波器。你试过其他过滤器吗？简单的低通滤波器可能对您的情况有更好的效果。如果你的信号中出现大而突然的尖峰，中值滤波器是好的，但低通滤波器或移动平均可能会对你的情况表现更好。正确的方法是在采集数据的同时固定手机的位置一段时间，然后分析噪声的频率成分，并选择一个具有适当截止频率的滤波器，以尽可能多地去除噪声，尽管这可能会对您的尝试造成过大的伤害

我建议从一个简单的移动平均或低通滤波器开始。网上有很多资源展示了如何在软件中实现过滤器。（）

动力学模型

就你的计算而言，只要你的手机提供的是角度，而不是上面讨论的速率，我就觉得它们不错

你不需要三角函数。如果您只是尝试将角度映射到屏幕位置，那么您所需要的只是一个简单的线性映射，这样x度的角度变化对应于M*x像素的屏幕位置变化

另一个可以帮助你的是，如果你的手机可以提供数据的速度超过30赫兹。您仍然可以以30 Hz的频率更新屏幕，但当采样速度加快时，您的过滤可能会更有效。这一切都取决于噪音的性质，如果可以的话，你应该尝试一下采样率

祝你的项目好运