一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置，其方法包括如下步骤：确定相机获取一帧图像的曝光周期；根据所述曝光周期生成第一触发信号；响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。本发明专利技术利用相机曝光特性对多传感器进行时间同步，提高了多传感器时间同步的精度，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置
本专利技术属于多传感器同步
，具体涉及一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置。
技术介绍
自动驾驶车辆目前需要的传感器主要以相机和激光雷达等为主，而相机的成本低，获取信息丰富，逐渐成为自动驾驶主流的传感器。随着传感器的增多，多传感器同步是自动驾驶融合的前提，除了数据的空间同步(即不同传感器的坐标对准)。更重要的是不同传感器因为频率不同，导致有大量不同时刻的传感器数据难以同步。如何处理和利用好不同步的传感器数据，是自动驾驶多传感器融合的关键，也是保证自动驾驶安全的前提。另外，如何在提高多传感器同步精度上，进一步减低多传感器同步的成本，也是自动驾驶领域亟待解决的问题。自动驾驶中多传感器数据同步，除了空间同步，还有数据的时间同步。例如激光雷达、相机、毫米波雷达之类的，在获取其传感器数据的时候都会根据当前控制器的时钟来为数据打上时间戳，以利用不同数据间的时间戳进行数据同步，但是该时间戳不一定准确，尤其是对于没有做过硬件同步的不同数据源来讲，可能会存在延迟。
技术实现思路
为降低相机曝光同步方法的成本和提高多传感器时间同步的精度，在本专利技术的第一方面提供了一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，包括如下步骤：确定相机获取一帧图像的曝光周期；根据所述曝光周期生成第一触发信号；响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。在本专利技术的一些实施例中，所述根据所述曝光周期生成第一触发信号包括如下步骤：确定第一触发信号的相机应用程序接口；根据曝光周期确定第一触发信号的波形；根据所述相机应用程序接口和波形生成第一触发信号。在本专利技术的一些实施例中，所述响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号包括如下步骤：根据所述曝光周期确定第一触发信号的周期；在所述第一触发信号的周期内确定第二触发信号的波形和周期；确定所述第一触发信号和第二触发信号之间的延迟。在本专利技术的一些实施例中，所述根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步包括如下步骤：根据相机的外触发信号Strobe对至少一个传感器进行外部触发；若被外部触发的传感器与第二触发信号不同步，则调整外触发信号Strobe与第一触发信号之间的延迟。在上述的实施例中，还包括：记录所述第一触发信号和第二触发信号的时间；间隔固定所述第一触发信号和第二触发信号的周期。在上述的实施例中，所述曝光周期包括交叠曝光和非交叠曝光；其中，所述非交叠曝光的帧周期大于曝光时间与帧读出时间的和，所述交叠曝光的帧周期小于等于曝光时间与帧读出时间的和。本专利技术的第二方面，提供了一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步装置，包括确定模块、第一生成模块、第二生成模块、触发模块，所述确定模块，用于确定相机获取一帧图像的曝光周期；所述第一生成模块，用于根据所述曝光周期生成第一触发信号；所述第二生成模块，用于响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；所述触发模块，用于根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。进一步的，还包括同步模块，所述同步模块用于记录所述第一触发信号和第二触发信号的时间，且间隔固定所述第一触发信号和第二触发信号的周期。本专利技术的第三方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术第一方面提供的基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法。本专利技术的第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面提供的基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术通过软触发和硬触发的方式，实现了利用相机曝光特性对多个传感器进行时间同步，相比传统的通过硬件或软件方法实现多传感器的时间同步，成本更低，精度更高；2.为解决被触发的传感器与相机存在的延迟，本专利技术对相机和被触发传感器之间的延迟作出调整，并通过记录触发时间和校准，进一步提高时间同步精确度。附图说明图1为基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法的基本流程示意图；图2为相机的非交叠曝光时序示意图；图3为相机的交叠曝光时序示意图；图4为基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法的一个实施例的原理示意图；图5为基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法的另一个实施例的原理示意图；图6为基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法的一个实施例中的相机Strobe信号时序图；图7为基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法的中又一个实施例的原理示意图；图8为基于相机曝光特性的多传感器时间同步结构示意图；图9为电子设备的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。参考图1和图4，在本专利技术的第一方面提供了一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，包括如下步骤：S101.确定相机获取一帧图像的曝光周期；S102.根据所述曝光周期生成第一触发信号；S103.响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；S104.根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。参考图2和3，相机获取一帧图像分为曝光和读出两个阶段。由于相机使用的传感器不同，相机的曝光时间和读出时间的重叠关系也有所不同，曝光周期包括交叠曝光和非交叠曝光；其中，所述非交叠曝光的帧周期大于曝光时间与帧读出时间的和，所述交叠曝光的帧周期小于等于曝光时间与帧读出时间的和。具体地，非交叠曝光：是指当前帧的曝光和读出都完成后，再进行下一帧的曝光和读出。非交叠曝光帧周期大于曝光时间与帧读出时间的和；交叠曝光：是指当前帧的曝光和前一帧的读出过程有重叠，即前一帧读出的同时，下一帧已经开始曝光。交叠曝光帧周期小于等于曝光时间与帧读出时间的和。参考图4，在本专利技术的一些实施例的步骤S102中，所述根据所述曝光周期生成第一触发信号包括如下步骤：确定第一触发信号的相机应用程序接口；根据曝光周期确定第一触发信号的波形；根据所述相机应用程序接口和波形生成第一触发信号。可以理解，相机应用程序接口是通过调用相机自带的软件开发工具包(SDK)以生成第一触发信号。具体地，在曝光周期内确定了第一触发信号的周期和波形，相机通过调用应用程序接口按照对应的周期和波形生成了第一触发信号；响应于相机生成的第一触发信号同时生成了第二触发信号，第二触发信号通过通信电缆外部对触发传感器1至传感器N进行时间同步。参考图5，在本专利技术的一些实施例的步骤S103中，所述响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号包括如下步骤：根据所述曝光周期确定第一触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，其特征在于，包括如下步骤：/n确定相机获取一帧图像的曝光周期；/n根据所述曝光周期生成第一触发信号；/n响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；/n根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定相机获取一帧图像的曝光周期；
根据所述曝光周期生成第一触发信号；
响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；
根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。


2.根据权利要求1所述的基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述根据所述曝光周期生成第一触发信号包括如下步骤：
确定第一触发信号的相机应用程序接口；
根据曝光周期确定第一触发信号的波形；
根据所述相机应用程序接口和波形生成第一触发信号。


3.根据权利要求1所述的基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号包括如下步骤：
根据所述曝光周期确定第一触发信号的周期；
在所述第一触发信号的周期内确定第二触发信号的波形和周期；
确定所述第一触发信号和第二触发信号之间的延迟。


4.根据权利要求1所述的基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，其特征在于，所述根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步包括如下步骤：
根据相机的外触发信号Strobe对至少一个传感器进行外部触发；
若被外部触发的传感器与第二触发信号不同步，则调整外触发信号Strobe与第一触发信号之间的延迟。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，其特征在于，还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李森林，张伟，汤戈，蔡幼波，
申请(专利权)人：武汉光庭信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42