一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统，包括：在多个拍摄设备(例如智能手机)之间建立Wifi通讯连接；指定一个拍摄设备为领导者设备，指定剩余的拍摄设备为客户端设备，然后将各客户端设备的时钟同步到领导者设备的时钟；将领导者设备和所有客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄模式；所有拍摄设备在领导者设备的时钟域下对同一拍摄对象同时启动连续流图像拍摄，以对拍摄图像进行采样；结合图像采样的时延情况，校正各客户端设备或领导者设备的时钟相位，以使得各客户端设备的时钟相位与领导者设备的时钟相位匹配对齐。本发明专利技术无需借助额外的硬件即可实现拍摄设备间的时间同步，解决了硬件同步方法布线繁琐，可移植性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统
本专利技术涉及一种同步拍照方法，主要用于高精度3D照片建模和影视子弹时间拍摄等领域，具体涉及一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统。
技术介绍
许多计算机视觉算法需要以不同角度拍摄的多张图像作为输入。这些算法在生成动态的场景视频时，如果输入的多张图像并非同一时间捕获，视频生成可能失败，所以确保图像在同一时刻拍摄对于生成这些场景视频而言至关重要。传统的设备拍摄时间同步方法，主要通过专门的硬件实现，比如通过IEEE1394同步接口将各拍摄设备连接起来，以确保各拍摄设备同步捕获图像。但硬件实现方式需要繁琐的布线，可移植性较差，更为重要的是，大多拍摄设备不具备专用的同步接口。另外一种同步拍摄方法是，各拍摄设备各管各捕获图像，然后再对各拍摄设备捕获的图像进行帧对齐处理。这种后置的同步拍摄方法实际是一种图像帧对齐处理方法，无法在拍摄前同步各拍摄设备的拍照时间，造成后续图像帧对齐过程复杂，而且图像帧对齐结果往往并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统，以解决上述技术问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法，包括如下步骤：步骤S1，在多个拍摄设备之间建立Wifi通讯连接；步骤S2，指定其中一个所述拍摄设备为领导者设备，指定剩余的所述拍摄设备为客户端设备，然后通过估计网络延迟将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时钟；步骤S3，将所述领导者设备和所有所述客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄模式；步骤S4，所有所述拍摄设备在所述领导者设备的时钟域下对同一拍摄对象同时启动连续流图像拍摄，以对拍摄图像进行采样；步骤S5，结合图像采样的时延情况，校正各所述客户端设备或所述领导者设备的时钟相位，以使得各所述客户端设备的时钟相位与所述领导者设备的时钟相位匹配对齐。作为本专利技术的一种优选方案，所述拍摄设备包括智能手机。作为本专利技术的一种优选方案，根据NTP网络时间协议将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时钟。作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S2中，通过以下公式(1)估计所述客户端设备与所述领导者设备间的时钟偏移θ：上式(1)中，t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客户端设备发送时钟同步指令；t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发送的所述时钟同步指令；t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时钟同步反馈指令，t2>t1；t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设备发送的所述时钟同步反馈指令，t3>t0。作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S2中，通过以下公式(2)计算所述领导者设备与所述客户端设备之间收发指令的时间延迟公式(2)中，t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客户端设备发送时钟同步指令；t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发送的所述时钟同步指令；t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时钟同步反馈指令，t2>t1；t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设备发送的所述时钟同步反馈指令，t3>t0。作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S2中，每过一预设时间间隔重新同步各所述客户端设备与所述领导者设备的时钟。作为本专利技术的一种优选方案，所述时间间隔为1小时。作为本专利技术的一种优选方案，所述步骤S5中的所述结合图像采样的时延情况校正各所述客户端设备的时钟相位的方法具体为：当所述领导者设备与所述客户端设备同步按下快门后，设定所述领导者设备开始采集图像的真实时间为Ugoal，设定所述客户端设备开始采集图像的真实时间为U，若Ugoal>U，表示同步按下快门后，所述领导者设备响应拍摄的响应时间大于所述客户端设备响应拍摄的响应时间，则将所述领导者设备开始采集图像的时间延迟δ，以校正所述领导者设备的时钟相位，使得在按下快门后，所述领导者设备与所述客户端设备实现同步拍摄，此时δ＝Ugoal-U；若Ugoal<U，表示同步按下快门后，所述领导者设备响应拍摄的响应时间小于所述客户端设备响应拍摄的响应时间，则将所述客户端设备开始采集图像的时间延迟δ，以校正所述领导者设备的时钟相位，使得在按下快门后，所述领导者设备与所述客户端设备实现同步拍摄，此时δ＝U-Ugoal。本专利技术还提供了一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的系统，可实现所述方法，所述系统包括：一可视化界面，用于提供给用户对同步设备拍照时间进行可视化操作；网络互连模块，用于通过所述可视化界面提供给所述用户在多个所述拍摄设备之间建立Wifi通讯连接；时钟同步对象设定模块，用于通过所述可视化界面提供给所述用户在各所述拍摄设备中指定一设备作为时钟同步对象；时钟同步模块，连接所述时钟同步对象设定模块，用于根据用户输入的时钟同步指令，以设定的所述时钟同步对象为所述领导者设备，并通过NTP网络时间协议将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时钟；连续流拍摄模式设定模块，用于通过所述可视化界面提供给所述用户将所有所述拍摄设备的图像拍摄模式设定为连续流拍摄模式；图像采样模块，连接所述连续流拍摄模式设定模块，用于通过所述可视化界面提供给所述一用户输入图像采样指令，各所述拍摄设备根据同步接收的所述图像采样指令同时启动连续流图像拍摄；时钟相位校正模块，连接所述图像采样模块，用于结合图像采样的时延情况校正各所述客户端设备或所述领导者设备的时钟相位，以使得各所述客户端设备与的时钟相位与所述领导者设备的时钟相位匹配对齐。作为本专利技术的一种优选方案，通过以下公式(3)估计所述客户端设备与所述领导者设备间的时钟偏移θ：上式(1)中，t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客户端设备发送时钟同步指令；t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发送的所述时钟同步指令；t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时钟同步反馈指令，t2>t1；t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接受到所述客户端设备发送的所述时钟同步反馈指令，t3>t0。本专利技术无需借助额外的硬件即可实现拍摄设备间的时间同步，解决了硬件同步方法布线繁琐，可移植性差的问题。而且本专利技术可在拍摄前完成对各拍摄设备的拍照时间同步，无需通过事后的图像帧对齐等图像处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1，在多个拍摄设备之间建立Wifi通讯连接；/n步骤S2，指定其中一个所述拍摄设备为领导者设备，指定剩余的所述拍摄设备为客户端设备，然后通过估计网络延迟将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时钟；/n步骤S3，将所述领导者设备和所有所述客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄模式；/n步骤S4，所有所述拍摄设备在所述领导者设备的时钟域下对同一拍摄对象同时启动连续流图像拍摄，以对拍摄图像进行采样；/n步骤S5，结合图像采样的时延情况，校正各所述客户端设备或所述领导者设备的时钟相位，以使得各所述客户端设备的时钟相位与所述领导者设备的时钟相位匹配对齐。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，在多个拍摄设备之间建立Wifi通讯连接；
步骤S2，指定其中一个所述拍摄设备为领导者设备，指定剩余的所述拍摄设备为客户端设备，然后通过估计网络延迟将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时钟；
步骤S3，将所述领导者设备和所有所述客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄模式；
步骤S4，所有所述拍摄设备在所述领导者设备的时钟域下对同一拍摄对象同时启动连续流图像拍摄，以对拍摄图像进行采样；
步骤S5，结合图像采样的时延情况，校正各所述客户端设备或所述领导者设备的时钟相位，以使得各所述客户端设备的时钟相位与所述领导者设备的时钟相位匹配对齐。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍摄设备包括智能手机。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据NTP网络时间协议将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时钟。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过以下公式(1)估计所述客户端设备与所述领导者设备间的时钟偏移θ：



上式(1)中，t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客户端设备发送时钟同步指令；
t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发送的所述时钟同步指令；
t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时钟同步反馈指令，t2>t1；
t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设备发送的所述时钟同步反馈指令，t3>t0。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过以下公式(2)计算所述领导者设备与所述客户端设备之间收发指令的时间延迟



公式(2)中，t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客户端设备发送时钟同步指令；
t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发送的所述时钟同步指令；
t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时钟同步反馈指令，t2>t1；
t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设备发送的所述时钟同步反馈指令，t3>t0。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，每过一预设时间间隔重新同步各所述客户端设备与所述领导者设备的时钟。


7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述时间间隔为1小时。


8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中的所述结合图像采样的...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京中科深智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11