一种图像传感器和加速度计的同步标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像传感器和加速度计的同步标定装置及方法，装置包括：托架，用于放置加速度计和图像传感器；复合弹簧机构，一端与托架刚性相连，另一端与基座上的固定端相连，与托架配合形成弹簧振子；平面刻度，水平放置使得图像传感器在运动过程中能够获取平面刻度的图像；数据采集模块，用于记录加速度计的基准时间和图像传感器的图像时间戳，同时获取托架重心的位移数据和加速度数据，并建立位移数据与图像时间戳的对应关系以及加速度数据与加速度计基准时间的对应关系；计算模块，用于拟合位移函数和加速度函数，并基于拟合函数及相位差关系建立图像传感器与加速度计之间的时间关系。本发明专利技术能够为加速度计提供精准的时间戳信息。时间戳信息。时间戳信息。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器和加速度计的同步标定装置及方法


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，特别是涉及一种图像传感器和加速度计的同步标定装置及方法。

技术介绍

[0002]视觉惯性信息融合的同时定位和建图(SLAM)方案在鲁棒性方面相比单一传感器方案优势明显。时间同步是实现视觉惯性传感器数据融合的基础要求，现有视觉惯性传感器的时间同步方案有：(1)直接触发同步法适用于具有外部触发功能的传感器。由于基于MEMS工艺的加速度计往往没有外部触发功能，因此以常用加速度计输出的基准信号(中断信号、就绪信号等)作为触发信号，触发具有外部触发功能的图像传感器完成图像数据采集；(2)补偿触发同步法，该方案考虑了图像的曝光时间，并通过补偿的方式将惯性传感器输出的基准信号和图像传感器的曝光中间时刻对齐；(3)系统时间同步，通过后端主控单元接收到的图像数据和惯性数据的系统时间作为时间戳同步。以上传感器同步方案均未考虑加速度计从采集到输出的时间延时。与视觉惯性传感器同步方案相对应，时间偏差标定方法有：(1)互相关法，该方法仅在时间偏差较小时有效；(2)时间戳的增量时钟同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器和加速度计的同步标定装置，其特征在于，包括：托架，置于基座上，用于放置加速度计和图像传感器；复合弹簧机构，一端与所述托架刚性相连，另一端与所述基座上的固定端相连，与所述托架配合形成弹簧振子；平面刻度，水平放置使得所述图像传感器在运动过程中能够获取所述平面刻度的图像；数据采集模块，用于记录所述加速度计的基准时间和所述图像传感器的图像时间戳，同时获取所述托架重心的位移数据和加速度数据，并建立所述位移数据与所述图像传感器的图像时间戳的对应关系以及所述加速度数据与所述加速度计的基准时间的对应关系；计算模块，用于根据所述位移数据与所述图像传感器的图像时间戳的对应关系拟合位移函数，根据所述加速度数据与所述加速度计的基准时间的对应关系拟合加速度函数，并基于拟合函数及相位差关系建立所述图像传感器与所述加速度计之间的时间关系。2.根据权利要求1所述的图像传感器和加速度计的同步标定装置，其特征在于，所述数据采集模块包括：图像数据接收单元，用于接收所述图像传感器输出的图像数据信号；加速度数据接收单元，用于接收所述加速度计输出的加速度数据信号；计时器单元，用于捕获所述图像传感器输出的图像基准信号以获得图像基准时间，同时捕获所述加速度计输出的加速度计基准信号以获得加速度计基准时间；图像数据时间戳获取单元，用于根据所述图像基准时间和所述图像传感器的时序参数获得以曝光中间时刻对齐的图像时间戳；图像数据输出单元，用于将匹配后的所述图像数据信号与所述图像时间戳输出至所述计算模块；加速度数据输出单元，用于将匹配后的所述加速度计基准时间与所述加速度数据信号输出至所述计算模块。3.根据权利要求1所述的图像传感器和加速度计的同步标定装置，其特征在于，所述计算模块通过f(t)≈P
1 cos(P2t+P3)+P4或f(t)≈P<...

【专利技术属性】
技术研发人员：付凤杰，吴丽，朱冬晨，李嘉茂，张晓林，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：