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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种基于机器鱼的摄像头稳定与目标跟踪系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115933711B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211391787.X，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于机器鱼的摄像头稳定与目标跟踪系统及方法是由马中静;韩佳蓉;王照涵;邹苏郦设计研发完成，并于2022-11-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机器鱼的摄像头稳定与目标跟踪系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于机器鱼的摄像头稳定与目标跟踪系统及方法，包括：云台控制机构、摄像头、鱼身控制机构、鱼头姿态传感器、鱼身姿态传感器、第一控制器、第二控制器；第二控制器包括图像处理单元、航向目标角控制器和前馈控制器；本发明通过将目标与摄像头采集的图像中点的水平距离以及机器鱼的抖动角度角度，来计算云台的转动角度，使得摄像头更加稳定；并且根据上述得到的水平距离和鱼身姿态传感器测量得到的鱼身实际航向角，计算机器鱼的摆动角度，使得机器鱼向目标游动，能够调节机器鱼的视野范围，以使目标始终处于机器鱼的视野中央。

本发明授权一种基于机器鱼的摄像头稳定与目标跟踪系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于机器鱼的摄像头稳定系统，其特征在于，包括： 云台控制机构、摄像头、鱼头姿态传感器、鱼身姿态传感器、第一控制器、第二控制器；所述第二控制器包括图像处理单元、航向目标角控制器和前馈控制器； 所述摄像头，安装于机器鱼上，用于采集所述机器鱼前方区域的图像； 所述图像处理单元，与所述摄像头通信连接，用于对所述图像中的目标进行识别，得到所述目标在所述图像中的目标位置，并计算所述目标位置与所述图像的中心点之间的水平距离； 所述航向目标角控制器，与所述图像处理单元和所述鱼头姿态传感器通信连接，用于根据所述水平距离和所述鱼头姿态传感器测量得到的云台实际航向角计算得到机器鱼的鱼身目标航向角；具体地： 获取前两轮迭代的误差量e1pre_2和前一轮迭代的误差量epre_1； 计算本轮迭代误差量e1： 其中为当前鱼身姿态传感器读数的均值；θbody_init为鱼身姿态传感器初始化读数；d1为目标位置与图像的中心点之间的水平距离；α为将水平距离换算为转动角度的经验参数；d2＝θhead-θhead_init，θhead为鱼头姿态传感器测量值，θhead_init为鱼头姿态传感器初始读数； 计算本轮迭代鱼尾驱动舵机摆动的偏移角： tail_out＝tail_out+kp*e1+ki*e1pre_1+kd*e1+e1pre_2-2*e1pre_1 改变tail_out实现机器鱼航向的调整；kp为比例系数；ki为积分系数；kd为微分系数； 所述前馈控制器，与所述航向目标角控制器和所述鱼身姿态传感器通信连接，用于根据所述鱼身目标航向角和所述鱼身姿态传感器测量得到的鱼身实际航向角计算得到所述摄像头的抖动角度；具体地： out1＝-θbody-θbody_init-θbody_adv*β 其中θbody为当前鱼身姿态传感器读数；θbody_adv为鱼身目标航向角；β为调整前馈控制器作用强度的参数； 所述第一控制器，与所述第二控制器和所述鱼头姿态传感器通信连接，用于根据所述水平距离、所述云台实际航向角和所述抖动角度计算所述摄像头的转动角度； 所述云台控制机构与所述摄像头驱动连接；所述云台控制机构用于根据所述摄像头的转动角度控制所述摄像头转动，以使所述摄像头保持稳定。

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