分享一种校准HMC5883的方法，此法也可以校验其他双轴...

ilovepp · 发表于 2012-7-27 15:36:03

最近需要使用HMC5883，刚开始使用是觉得其读出来的数据很不靠谱，于是怀疑是芯片的问题，后来听说需要校准，于是我使用(xmax+xmin)/2 (ymax+ymin)/2这种简单的方法进行了校验，结果测出的结果基本正常了，但是误差有10度左右，仍不能满足我的需求。于是我想出一个更加精确的校验方法，使用该方法校准后精度达到了5 度以内，在坛里分享一下：
校准步骤：
1.将芯片水平放置，不断旋转芯片得到一组xy轴数据
2.使用matlab拟合椭圆，得到中心坐标(xc,yc) 半长轴a 半短轴b
3.在程序中校准x，y：
x=x-xc
y=y-yc
y=y*(b/a)若椭圆是“竖着”的
y=y*(a/b) 若椭圆是“躺着”的

附件里有完整的用来拟合椭圆matlab程序，写一个说明帮助不熟悉matlb的朋友使用：

1.打开matlab，设置Current Folder为HMC5883校准文件夹
2.输入XY=[x1 y1;...;xi yi;...;xn yn]其中xi,yi为将芯片水平旋转到各个角度后所得的测量值
3.在主窗口输入hmc5883然后回车即可

此时将绘制出原始点以及拟合后的椭圆，并输出：result = xc yc a b
其中（xc，yc）表示椭圆中心的坐标，a表示椭圆的半长轴，b表示椭圆的半短轴

ilovepp · 发表于 2012-7-27 16:43:05

这是matlab程序

yirenonege · 发表于 2012-7-27 19:48:25

楼主的方法很先进很给力

esdart · 发表于 2012-7-27 20:11:59

蓝海de梦 · 发表于 2012-8-16 15:44:43

没用过Matlab啊请问在哪输入XY啊？是在文件里写好么？

ilovepp · 发表于 2012-8-16 16:30:33

蓝海de梦发表于 2012-8-16 15:44
没用过Matlab啊请问在哪输入XY啊？是在文件里写好么？

在命令行窗口输入 XY=[x1 y1;...;xi yi;...;xn yn]回车
然后同样在命令行窗口输入hmc5883回车就可以了

boostchopper · 发表于 2012-8-16 16:36:30

我去，还有这校准方法啊~
LZ忒强悍了

蓝海de梦 · 发表于 2012-8-16 17:06:18

ilovepp 发表于 2012-8-16 16:30
在命令行窗口输入 XY=[x1 y1;...;xi yi;...;xn yn]回车
然后同样在命令行窗口输入hmc5883回车就可以了 ...

非常感谢 Mtalab没用过下了一看全英文顿时傻了

东方云滨 · 发表于 2012-8-19 11:22:06

果断收藏了

dxf5200 · 发表于 2012-9-25 17:13:37

mark

HiWorld · 发表于 2012-10-17 13:13:50

请问拟合完以后怎么用呢？？怎么把数据变成圆？？

ilovepp · 发表于 2012-10-17 13:41:23

在程序中校准x，y：
x=x-xc
y=y-yc
y=y*(b/a)若椭圆是“竖着”的
y=y*(a/b) 若椭圆是“躺着”的

dadatou · 发表于 2012-10-17 14:16:43

罗盘校正一般都是在应用现场校准,不可能带电脑跑吧,实际应用意义不大,楼主如果可以将Matlabr的矩阵运算转换成C语言,直接做到程序里面,才实用..

zhaoxin5002 · 发表于 2013-1-27 19:48:59

学习了，，，，

zywei_09 · 发表于 2013-2-3 19:04:24

太好用了~正在做磁阻仪的校准~

NO_龙 · 发表于 2013-2-4 01:06:03

先进啊~

esdart · 发表于 2013-2-4 01:15:29

非常有帮助，谢谢

seanwood · 发表于 2013-2-5 09:56:19

有那么复杂么？一句话：把椭圆修到正圆，一、修偏心，二、修半径。

seewolf · 发表于 2013-2-5 09:58:35

谢谢，收下了

ilovepp · 发表于 2013-2-5 22:29:41

seanwood 发表于 2013-2-5 09:56
有那么复杂么？一句话：把椭圆修到正圆，一、修偏心，二、修半径。

原理是不复杂

yzaka · 发表于 2013-3-4 13:23:27

mark吧。。。。

affectionflameT · 发表于 2013-4-10 16:33:45

好给力！感谢楼主收下了~~

xiaowenjian · 发表于 2013-5-8 11:37:43

算出椭圆后怎么校准呀

ilovepp · 发表于 2013-5-8 16:27:11

xiaowenjian 发表于 2013-5-8 11:37
算出椭圆后怎么校准呀

x=x-xc
y=y-yc
y=y*(b/a)若椭圆是“竖着”的
y=y*(a/b) 若椭圆是“躺着”的
这样

baijun · 发表于 2013-5-8 17:15:06

这个方法好，原理也不复杂。

xiaowenjian · 发表于 2013-5-9 07:52:07

ilovepp 发表于 2012-7-27 16:43
这是matlab程序

楼主拟合的原理是什么呀？能不能拓展为三维的椭球拟合？

ilovepp · 发表于 2013-5-9 10:11:27

xiaowenjian 发表于 2013-5-9 07:52
楼主拟合的原理是什么呀？能不能拓展为三维的椭球拟合？

当然可以扩展了

xiaowenjian · 发表于 2013-5-9 10:38:29

ilovepp 发表于 2013-5-9 10:11
当然可以扩展了

有没有类似数学公式或是文字描述的理论介绍,只看代码有点看不明白。还有能不能写个三维的椭球拟合？

rantingting · 发表于 2013-5-22 10:31:32

收藏研究

lucky_jeck · 发表于 2013-5-27 11:17:45

MARK，好东东。

gufeiyunshi · 发表于 2013-6-8 16:28:53

最终尝试了各种方法以后，还是这个最好，之前真心有一种要崩溃的感觉

stc12c5608ad · 发表于 2013-7-11 02:39:46

好好，正需要

可与愉快谔谔 · 发表于 2013-7-26 17:21:08

good job！

luojihao217 · 发表于 2013-8-8 15:49:54

谢谢楼主，校正后好多了。

guoyinwhu · 发表于 2013-8-13 11:28:34

楼主太给力了，请问是不是将matlab中计算的程序x,y作为测量的x,y数据的offset呢？？？？？？？？？？？？？？？？？？、

ilovepp · 发表于 2013-8-14 00:14:06

guoyinwhu 发表于 2013-8-13 11:28
楼主太给力了，请问是不是将matlab中计算的程序x,y作为测量的x,y数据的offset呢？？？？？？？？？？？？？ ...

程序会绘制出原始点以及拟合后的椭圆，并输出：result = xc yc a b
其中（xc，yc）表示椭圆中心的坐标，a表示椭圆的半长轴，b表示椭圆的半短轴

guoyinwhu · 发表于 2013-8-14 09:51:12

ilovepp 发表于 2013-8-14 00:14
程序会绘制出原始点以及拟合后的椭圆，并输出：result = xc yc a b
其中（xc，yc）表示椭圆中心的坐标，a ...

你好，你说的这个xc,yc,a,b我知道意思，我想了解它所代表的的意义，以后每次测量的数据该怎么处理得到接近真实的值呢？感谢楼主回复！

lyxooo1 · 发表于 2013-8-14 11:32:39

程序运行的过程中会提示以下错误，想问问楼主是怎么回事？
??? Error using ==> eig
Input to EIG must not contain NaN or Inf.

Error in ==> fitellipse at 57
[gevec, geval] = eig(S,C);

Error in ==> hmc5883 at 3
result=fitellipse(XY)

dengzi1358 · 发表于 2013-8-14 11:47:42

很赞同！精辟。但我又个疑问，这样水平校准XY没问题。水平旋转就可以校准XY。但如果倾斜使用是否还需要校准Z轴，把椭球形校准成正球形。如果需要，如何测量得到空间的XYZ值呢？请各位大侠指教。

clm525450 · 发表于 2013-8-15 11:04:05

mark一下下。。。

zjb879653946 · 发表于 2013-8-31 10:49:53

好，赞一个

7inspire · 发表于 2013-9-2 21:08:44

正需要,good

zqdhls · 发表于 2013-9-3 09:57:31

a和b怎么确定呢？

zqdhls · 发表于 2013-9-3 09:59:13

哦哦。知道了，刚才没注意看

shuizhb · 发表于 2013-10-4 13:53:17

椭球校准成正球怎么办呢？

ilovepp · 发表于 2013-10-5 13:37:27

shuizhb 发表于 2013-10-4 13:53
椭球校准成正球怎么办呢？

准备等闲下来时写个三维椭球拟合

rantingting · 发表于 2013-10-11 11:35:58

ilovepp 发表于 2013-10-5 13:37
准备等闲下来时写个三维椭球拟合

我输入XY回车没法用啊

rantingting · 发表于 2013-10-11 11:37:53

ilovepp 发表于 2013-10-5 13:37
准备等闲下来时写个三维椭球拟合

XY = [69 199;79 197;90;194;99 190;117 185;130 177;152 165;167 158;182 144;200 128;228 104;240 88;255 70;268 52;275 37;283 21;290 2;300 -26;303 -44;310 -68;313 -100;313 -121;312 -150;306 -185;302 -205;292 -238;280 -262;262 -292;244 -316;221 -342;203 -358;189 -371;166 -388;133 -405;106 -417;70 -425;42 -433;15 -433;-9 -434;-50 -430;-94 -418;-145 -398;-180 -374;-218 -343;-276 -265;-300 -219;-312 -170;-317 -122;-317 -71;-313 -48;-306 -20;-256 86;-214 134;-185 158;-156 178;-123 192;-90 202;-60 211;-16 218;-7 218;43 218;88 210]

有数量限制吗

JESTER9 · 发表于 2013-10-11 12:57:00

有帮助，谢谢

lidongxin · 发表于 2013-10-11 14:01:27

mark~~~,思考很细致很独特。

ilovepp · 发表于 2013-10-13 23:37:33

rantingting 发表于 2013-10-11 11:37
XY = [69 199;79 197;90;194;99 190;117 185;130 177;152 165;167 158;182 144;200 128;228 104;240 88; ...

第三个数据有问题

ilovepp · 发表于 2013-10-13 23:37:56

rantingting 发表于 2013-10-11 11:37
XY = [69 199;79 197;90;194;99 190;117 185;130 177;152 165;167 158;182 144;200 128;228 104;240 88; ...

没有数据限制

rantingting · 发表于 2013-10-14 09:06:06

ilovepp 发表于 2013-10-13 23:37
没有数据限制

你好，我最后成功了，但是数据改了，每组XY之间不是空格，要是逗号隔开才行……

kmani · 发表于 2013-10-24 17:10:51

十分感谢楼主，用了您的方法之后误差不超过2°。

zsjalive@126 · 发表于 2013-12-5 12:10:52

好的

563872381hai · 发表于 2013-12-5 12:33:39

还是没看懂

zsjalive@126 · 发表于 2013-12-5 13:24:23

收藏了必须的顶起

poulo · 发表于 2014-2-14 17:27:34

正好在做这个，刚好学习一下

omegasystem · 发表于 2014-3-2 18:53:10

l楼主强大啊，看了很多论坛，就这方法完美！！！膜拜！

机器人天空 · 发表于 2014-3-2 19:37:43

赞一个，收藏一下

yat · 发表于 2014-3-2 20:40:39

mark 分享一种校准HMC5883的方法，此法也可以校验其他双轴

stewen · 发表于 2014-3-11 10:36:37

收藏一下。
谢谢分享。

六月峰 · 发表于 2014-3-11 20:05:58

收藏学习，多谢楼主

cld795 · 发表于 2014-3-11 20:14:09

收藏一下。

zlpvch · 发表于 2014-3-15 19:06:44

留意一下

linbaoluo3 · 发表于 2014-3-27 16:20:32

谢谢楼主分享哦，很给力。

jiwx2011 · 发表于 2014-3-27 17:33:04

楼主的方法很给力

陶新成 · 发表于 2014-3-27 22:43:52

挺有心意的啊

silence2455 · 发表于 2014-4-3 22:05:56

本帖最后由 silence2455 于 2014-4-4 14:55 编辑

楼主大哥，我用你的方法校准我的AK8975三轴磁力计，用matlab得到的椭圆是这样的，按你的公式代入测试了一下结果不好，请问是什么原因？
而且x*x+y*y+z*z不是定值，这是不是不正常？？求教！！！

闲鱼翻身 · 发表于 2014-4-13 21:28:37

很给力，顶一个！

机器人天空 · 发表于 2014-4-13 22:29:55

mark。。。。。。。

hfjydq · 发表于 2014-4-14 10:27:25

kmani 发表于 2013-10-24 17:10
十分感谢楼主，用了您的方法之后误差不超过2°。

能贴出你的校正程序吗？谢啦

hfjydq · 发表于 2014-4-15 10:38:58

silence2455 发表于 2014-4-3 22:05
楼主大哥，我用你的方法校准我的AK8975三轴磁力计，用matlab得到的椭圆是这样的，按你的公式代入测试了一下 ...

现在可校正好了？？

hfjydq · 发表于 2014-4-15 11:59:04

luojihao217 发表于 2013-8-8 15:49
谢谢楼主，校正后好多了。

好多少？

hfjydq · 发表于 2014-4-15 11:59:52

omegasystem 发表于 2014-3-2 18:53
l楼主强大啊，看了很多论坛，就这方法完美！！！膜拜！

怎么完美了？yaw精确到多少度？？

hfjydq · 发表于 2014-4-15 12:01:06

kmani 发表于 2013-10-24 17:10
十分感谢楼主，用了您的方法之后误差不超过2°。

是航向角吗？你的航向角是通过磁力计直接计算的吗？？航向角能精确到2°以内吗？？

silence2455 · 发表于 2014-4-15 12:19:03

hfjydq 发表于 2014-4-15 10:38
现在可校正好了？？

现在平面的校准好了，就是空间里动的话偏差还有点大

silence2455 · 发表于 2014-4-15 12:20:57

rantingting 发表于 2013-10-11 11:35
我输入XY回车没法用啊

请问一下你椭球拟合的写好没有啊？求借鉴啊

swustlx · 发表于 2014-4-15 12:50:03

高级货啊

hfjydq · 发表于 2014-4-15 13:37:39

silence2455 发表于 2014-4-15 12:19
现在平面的校准好了，就是空间里动的话偏差还有点大

平面？好奇怪，yaw不是空间的呀

hfjydq · 发表于 2014-4-15 14:06:54

抱着满心的期待,使用楼主的方法校正yaw，请问是不是我定义了磁力计的X轴指向北方，那么在我复位的时候，模块（GMC5883L）的X轴也要指向北方保持静止一段时间呀？？

hfjydq · 发表于 2014-4-15 14:15:44

silence2455 发表于 2014-4-15 12:20
请问一下你椭球拟合的写好没有啊？求借鉴啊

这是我把模块（HMC5883L和MPU6050模块）的X轴都指向北方，然后我复位程序后静止5s左右得到的数据，并且保持不变了，然后我把模块动起来，也能完全跟随了，不知道是不是就这样理解的，模块在校正的时候X轴的指向必须和定义的指向一致（X指向北）

silence2455 · 发表于 2014-4-15 17:17:58

hfjydq 发表于 2014-4-15 13:37
平面？好奇怪，yaw不是空间的呀

我的意思是当Pitch和Roll都为0时转动Yaw比较正常，当Pitch和Roll也变化的时候Yaw就有几度的漂

hfjydq · 发表于 2014-4-15 17:39:25

silence2455 发表于 2014-4-15 17:17
我的意思是当Pitch和Roll都为0时转动Yaw比较正常，当Pitch和Roll也变化的时候Yaw就有几度的漂 ...

还好，动起来几度还算可以了

hfjydq · 发表于 2014-4-15 17:43:00

silence2455 发表于 2014-4-15 17:17
我的意思是当Pitch和Roll都为0时转动Yaw比较正常，当Pitch和Roll也变化的时候Yaw就有几度的漂 ...

我估计是不是要做拟合椭球才能消除这种运动中的误差，椭圆拟合只能做到这水准

hfjydq · 发表于 2014-4-16 10:13:05

ilovepp 发表于 2013-10-5 13:37
准备等闲下来时写个三维椭球拟合

过去了半年了，楼主有空闲的时候吗？椭球拟合写出来了吗？分享一下呀，椭圆拟合在平放的时候还行，但动起来yaw就飘了很大呀

hfjydq · 发表于 2014-4-16 10:14:22

silence2455 发表于 2014-4-15 12:19
现在平面的校准好了，就是空间里动的话偏差还有点大

我也发现这个问题了，平放静止的时候还行，但动起来确实yaw飘了很多，最多的时候飘了30°左右

hfjydq · 发表于 2014-4-16 11:18:49

silence2455 发表于 2014-4-15 17:17
我的意思是当Pitch和Roll都为0时转动Yaw比较正常，当Pitch和Roll也变化的时候Yaw就有几度的漂 ...

试了下，用的AHRS算法，roll和pitch动起来的时候，yaw最大飘了30°

silence2455 · 发表于 2014-4-17 13:41:04

hfjydq 发表于 2014-4-16 11:18
试了下，用的AHRS算法，roll和pitch动起来的时候，yaw最大飘了30°

你对其他两个平面也用相同的方法校准一下，会好很多的。

hfjydq · 发表于 2014-4-17 16:40:01

silence2455 发表于 2014-4-17 13:41
你对其他两个平面也用相同的方法校准一下，会好很多的。

能说的详细些吗？？最近搞死了，你的问题解决了吗

hfjydq · 发表于 2014-4-17 16:43:25

silence2455 发表于 2014-4-17 13:41
你对其他两个平面也用相同的方法校准一下，会好很多的。

能详细说下你怎么校正磁力计的吗？还有你转动的时候，用这种方法校正后怎么样了？？？

silence2455 · 发表于 2014-4-18 10:07:47

hfjydq 发表于 2014-4-17 16:43
能详细说下你怎么校正磁力计的吗？还有你转动的时候，用这种方法校正后怎么样了？？？ ...

用楼主的方法对XY平面，YZ平面，XZ平面都做一次校准，你会发现偏心都差不多，然后选取一个合适的偏心，再以某一个轴（例如X轴）为基准对另外两个轴进行伸缩把它变为圆。我这样校准之后，Pitch(或Roll）往一个方向动的话，Yaw最多大概有两三度的漂移，但是Pitch(或Roll）往另外一个方向动的话，Yaw最大会有10度的漂移。还有一个问题是Yaw往一个方向转响应很及时，但是往另外一个方向转时，如果转得太快的话，在上位机上会发现它会慢慢的滑过去，响应不够及时，不知道什么原因。

hfjydq · 发表于 2014-4-18 10:15:13

1.你的意思是不是XY平面，YZ平面，XZ平面都旋转一次，然后找到这三个偏心其中最合适的那一个？
2.再以某一个轴（例如X轴）为基准对另外两个轴进行伸缩把它变为圆？公式是多少？
x=x-xc
y=y-yc
y=y*(b/a)若椭圆是“竖着”的
y=y*(a/b) 若椭圆是“躺着”的

z呢？

hfjydq · 发表于 2014-4-18 10:17:32

silence2455 发表于 2014-4-18 10:07
用楼主的方法对XY平面，YZ平面，XZ平面都做一次校准，你会发现偏心都差不多，然后选取一个合适的偏心，再 ...

还有，你知道根据陀螺仪的加速度如何能够得到稳定的x,y,z相对坐标吗？？？就是那个空中鼠标的相对位移呀

feikong · 发表于 2014-4-21 11:18:18

好东西，收藏了

bxcfc · 发表于 2014-4-25 09:58:09

mark，谢谢楼主

zc869 · 发表于 2014-4-25 11:08:34

实用需要好好学习

onev · 发表于 2014-4-27 18:59:42

silence2455 发表于 2014-4-15 12:19
现在平面的校准好了，就是空间里动的话偏差还有点大

请教你 onev2012@163.com

也无风雨赵 · 发表于 2014-6-5 11:29:23

学习了，楼主辛苦了！

棋间卒 · 发表于 2014-6-5 17:10:36

谢谢分享，准备试用

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