多路相机同步采集系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种多路相机同步采集系统，所述采集系统包含处理模组、摄像模组和信号发生器；所述摄像模组包含复数个相机；所述处理模组包含复数个处理模块，所述复数个处理模块中其中一个为主控处理模块；所述主控处理模块用于根据控制指令向复数个处理模块分发数据采集指令；所述处理模块与所述相机相连，用于根据所述数据采集指令设置所述相机的拍摄参数，及获取所述相机拍摄的图像数据；所述信号发生器分别与所述相机相连，用于控制所述相机同步启动拍摄或停止拍摄。

Multi camera synchronous acquisition system

The utility model provides a multi camera synchronous acquisition system, the acquisition system includes a processing module, camera module and signal generator; the camera module comprises a plurality of cameras; the processing module includes a plurality of processing modules, a plurality of processing modules in one of the main control module; the main control processing a plurality of processing module module is used to distribute data collection instructions according to the control command; the processing module and the camera is used for shooting according to the parameters of the data acquisition command set the camera image data, and get the camera; the signal generator is respectively connected with the camera. For controlling the camera synchronization start shooting or stop shooting.

【技术实现步骤摘要】
多路相机同步采集系统
本技术涉及图像拍摄采集领域，尤指一种多路相机同步采集系统。
技术介绍
在虚拟现实视频制作等领域，为了获得更完备的视觉信息，通常需要在同一时刻采集多角度的高分辨率图像，并以高帧速率采集。这给图像采集系统提出了三个要求：1.能同时控制多台相机，并水平扩展；2.能支持高采集带宽；3.多相机之间的曝光触发要同步。在现有技术中存在两种技术方案予以应对上述要求，具体如下：在现有技术一中，主要是通过单机控制多相机的系统，既多相机通过GigE，USB等协议与单主机PCIe相连。主机通过轮询或多线程的方式，向相机发送控制信号，并接受相机的采集数据。采集数据通过一个RAID写入到SSD阵列中。该方案中，采集带宽受限于单机CPU核数、主频，主板支持的PCIe个数，单RAID卡性能，而不能水平扩展。以2048*2448,12bit位深度，60FPS的图像序列为例，单相机的数据带宽为430MB/s，已接近USB3.0的传输速度。这意味着每个相机需要独占一个线程，才能保证实时采集；同时，RAID硬件的写入带宽上限通常需要提高并发写入的指令数才能达到，既存储也需要占用多个线程。即使单相机的带宽减半，如果采集/存储线程不独占，触发了线程切换，导致采集中断，中断时间如果超过了相机内部缓存容纳的帧数，会产生丢帧的情况。在现有技术二中，主要是利用不同主机会控制不同的相机，主机之间通过网络协议连接。该方案中，主机之间通过网络协议发送控制信号的话，最小会有30ms的误差，这个误差是由基于TCP/IP协议的时钟同步协议决定的，在高帧数率的情况下，这意味着多相机拍摄画面在时间上的不同步。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种多路相机同步采集系统及方法，以解决高带宽同步采集系统中存在的问题，使其既能同时控制多台相机，并水平扩展；又能支持高采集带宽；同时能够同步触发多相机之间的曝光。为达上述目的，本技术提供了一种多路相机同步采集系统，该采集系统具体包含：处理模组、摄像模组和信号发生器；所述摄像模组包含复数个相机；所述处理模组包含复数个处理模块，所述复数个处理模块中其中一个为主控处理模块；所述主控处理模块用于根据控制指令向复数个处理模块分发数据采集指令；所述处理模块与所述相机相连，用于根据所述数据采集指令设置所述相机的拍摄参数，及获取所述相机拍摄的图像数据；所述信号发生器分别与所述相机相连，用于控制所述相机同步启动拍摄或停止拍摄。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述主控处理模块还包含监控单元，所述监控单元用于监控所述处理模块对所述相机的拍摄参数设置完成情况。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述信号发生器与所述主控处理模块相连，当所述相机的拍摄参数设置完成后，所述主控处理模块控制所述信号发生器输出控制信号，控制所述相机同步拍摄。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述处理模块之间通过TCP/IP协议通信连接。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述处理模块和所述相机通过USB3.0协议通信连接。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述相机通过总线与所述信号发生器相连。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述处理模块包含FPGA、计算机、单片机中一个或多个的组合。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，当所述处理模块为计算机，所述处理模块数量与所述主控处理模块CPU内核数量相同。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述处理模块还包含存储单元，所述存储单元用于存储所述相机拍摄的图像数据。在上述多路相机同步采集系统中，优选的，所述采集系统还包含一控制模块，所述控制模块与所述主控处理模块相连，用于输入控制指令。本技术的有益技术效果在于：通过本技术所提供的多路相机同步采集系统及方法，不仅可以采集任意相机数量的相机阵列，而且保证了相机采集数据的同步性克服了现有技术中的延迟问题，再者提供了相机水平扩展的可能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的限定。在附图中：图1为本技术所提供的多路相机同步采集系统的结构示意图；图2为本技术所提供的多路相机同步采集系统的使用流程示意图；图3A至图3C为本技术所提供的多路相机同步采集系统的一较佳实施例使用流程示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。请参考图1所示，本技术提供了一种多路相机同步采集系统，该采集系统具体包含：处理模组、摄像模组和信号发生器；所述摄像模组包含复数个相机；所述处理模组包含复数个处理模块，所述复数个处理模块中其中一个为主控处理模块；所述主控处理模块用于根据控制指令向复数个处理模块分发数据采集指令；所述处理模块与所述相机相连，用于根据所述数据采集指令设置所述相机的拍摄参数，及获取所述相机拍摄的图像数据；所述信号发生器分别与所述相机相连，用于控制所述相机同步启动拍摄或停止拍摄。其中所述相机可为现有任意具备触发拍摄的摄像元件；所述处理模块的架设为主从结构，当实际需要时，也可设置为树状结构，通过顶层的控制端分别控制中层与下层的处理模块来统一控制与该些处理模块相连的相机，至于该树状结构中每一处理模块所连接的相机数量，本技术在此并不做限制，相关技术人员可根据实际需要以该处理模块具体带宽、内核数量等因素，酌情连接对应数量的相机。以此，通过处理模块的主从结构，使得后期再次添加相机时，只用单单加设一台处理模块即可，同时，该些相机因均由信号发生器控制开启，导致所述相机采集图像均能同步执行，不再存在延迟的问题。在上述实施例中，所述采集系统还包含一控制模块，所述控制模块与所述主控处理模块相连，用于输入控制指令。该控制模块可为远程客户端或其他设备，其主要执行控制信号输出功能，该控制信号可为一简单的开关信号或其他命令指示，用于开启所述多路相机同步采集系统进行采集工作。在上述实施例中，所述处理模块根据所述数据采集指令设置相机的拍摄参数即为现有的远程通信设置相机参数技术，因其具有多种实现方案，且现有技术即可实施，为此本技术在此并不做过多限制及说明。在上述实施例中，所述处理模块之间通过TCP/IP协议通信连接，采用主从结构；控制信号由一个客户端统一设置，发送给其它节点具备代理功能的处理模块，再由该些处理模块转交给与相机；所述处理模块和所述相机通过USB3.0协议通信连接，其通过该控制信号及数据采集指令来设置相机参数；所述相机通过总线与所述信号发生器相连，信号发生器可直接连接在该总线上，以此保证所有相机均可根据信号发生器输出信号同步启动拍摄或停止拍摄。在本技术一较佳的实施例中，所述主控处理模块还包含监控单元，所述监控单元用于监控所述处理模块对所述相机的拍摄参数设置完成情况。该监控单元其目的仅在确认所述相机的拍摄参数是否都已设置完成，具体实现方法可通过现有技术中的回馈信号等方式实现，其并不对任何方法进行改进。在本技术一较佳的实施例中，所述信号发生器与所述主控处理模块相连，当所述相机的拍摄参数设置完成后，所述主控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路相机同步采集系统，其特征在于，所述采集系统包含处理模组、摄像模组和信号发生器；所述摄像模组包含复数个相机；所述处理模组包含复数个处理模块，所述复数个处理模块中其中一个为主控处理模块；所述主控处理模块用于根据控制指令向复数个处理模块分发数据采集指令；所述处理模块与所述相机相连，用于根据所述数据采集指令设置所述相机的拍摄参数，及获取所述相机拍摄的图像数据；所述信号发生器分别与所述相机相连，用于控制所述相机同步启动拍摄或停止拍摄。

【技术特征摘要】
1.一种多路相机同步采集系统，其特征在于，所述采集系统包含处理模组、摄像模组和信号发生器；所述摄像模组包含复数个相机；所述处理模组包含复数个处理模块，所述复数个处理模块中其中一个为主控处理模块；所述主控处理模块用于根据控制指令向复数个处理模块分发数据采集指令；所述处理模块与所述相机相连，用于根据所述数据采集指令设置所述相机的拍摄参数，及获取所述相机拍摄的图像数据；所述信号发生器分别与所述相机相连，用于控制所述相机同步启动拍摄或停止拍摄。2.根据权利要求1所述的多路相机同步采集系统，其特征在于，所述主控处理模块还包含监控单元，所述监控单元用于监控所述处理模块对所述相机的拍摄参数设置完成情况。3.根据权利要求2所述的多路相机同步采集系统，其特征在于，所述信号发生器与所述主控处理模块相连，当所述相机的拍摄参数设置完成后，所述主控处理模块控制所述信号发生器输出控制信号，控制所述相机同步拍摄。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宸，郅钟，
申请(专利权)人：追光人动画设计北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11