多传感器时间同步的系统及自移动设备技术方案

一种多传感器时间同步的系统及自移动设备，系统包括主控制器

【技术实现步骤摘要】
多传感器时间同步的系统及自移动设备


[0001]本申请属于自动化
，尤其涉及一种多传感器时间同步的系统及自移动设备
。

技术介绍

[0002]目前，自移动设备已经成为机器视觉领域的热门话题，它包括割草机器人
、
扫地机器人
、
陪护机器人
、
自动驾驶和无人机等新兴领域
。
自移动设备可以包括惯性测量单元
(Inertial Motion Unit
，
IMU)
和相机，从而实现视觉定位
(VSLAM)
和建图
(MAPPING)
，其中，惯性测量单元可以提高鲁棒性和准确性，但是对于多传感器融合，精确的时间同步就显得特别重要
。
[0003]现有技术中，自移动设备可以通过软件调度实现惯性测量单元和相机之间的时间同步，但由于自移动设备包括多个时钟源调度，且操作系统的软件调度也会导致较大的延迟，因此该惯性测量单元和相机之间时间同步的准确性很低
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种多传感器时间同步的系统及自移动设备，旨在解决传统的惯性测量单元和相机之间时间同步的准确性很低的问题
。
[0005]本申请实施例的第一方面提出了一种多传感器时间同步的系统，系统包括主控制器
、
微控制器
、
惯性测量单元和相机：主控制器，用于向微控制器发送第一系统时间；微控制器，用于接收第一系统时间，并基于第一系统时间与主控制器进行时间同步；微控制器，还用于控制惯性测量单元开启以采集惯性测量数据，接收惯性测量单元的惯性测量数据和中断信号并记录第一时间戳；根据中断信号产生同步触发信号发送给相机；相机，用于接收同步触发信号后进行曝光作业以采集图像数据；微控制器，还用于接收相机的曝光开始时刻并记录第二时间戳；主控制器，还用于将第一时间戳
、
惯性测量单元的惯性测量数据
、
第二时间戳以及图像数据进行匹配，以关联惯性测量单元的惯性测量数据与图像数据的对应关系
。
[0006]在一些实施方式中，微控制器，具体用于基于第一帧率和第二帧率，确定同步触发信号，第一帧率为惯性测量单元的惯性测量数据的帧率，第二帧率为相机采集图像数据的帧率
。
[0007]在一些实施方式中，相机，具体用于当接收到同步触发信号时，开始采集图像数据
。
[0008]在一些实施方式中，相机，具体用于当接收到同步触发信号时，基于同步触发信号和相机的曝光时长，确定曝光开始时刻，在曝光开始时刻开始采集图像数据，并向微控制器发送曝光开始时刻
。
[0009]在一些实施方式中，相机包括主相机和从相机
。
[0010]在一些实施方式中，微控制器，具体用于获取主相机对应的第二时间戳以及从相
机对应的第二时间戳，向主控制器发送主相机对应的第二时间戳以及从相机对应的第二时间戳；主控制器，具体用于将主相机采集的图像数据与主相机的第二时间戳对应，将从相机采集的图像数据与从相机的第二时间戳对应
。
[0011]在一些实施方式中，主控制器，具体用于获取第一系统时间，向微控制器发送第一系统时间和计时信号；微控制器，具体用于当接收到计时信号时开始计时，当接收到第一系统时间时停止计时，基于计时时长和第一系统时间，确定微控制器的第二系统时间
。
[0012]本申请实施例的第二方面提出了一种自移动设备，包括上述任一系统
。
[0013]在一些实施方式中，自移动设备包括割草机器人
。
[0014]在一些实施方式中，相机包括
RGB
相机
、
鱼眼相机
、
全景相机或深度相机
。
[0015]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0016]在本申请实施例中，主控制器可以用于向微控制器发送第一系统时间，并基于第一系统时间与微控制器进行硬件实时同步
。
微控制器可以用于控制惯性测量单元开启以采集惯性测量数据，接收惯性测量单元的惯性测量数据和中断信号并记录第一时间戳，根据中断信号产生同步触发信号发送给相机，相机用于接收同步触发信号后进行曝光作业以采集图像数据，即实现了惯性测量单元与相机之间的硬件实时同步
。
微控制器用于接收相机的曝光开始时刻并记录第二时间戳，主控制器还用于将第一时间戳
、
惯性测量单元的惯性测量数据
、
第二时间戳以及图像数据进行匹配，以关联惯性测量单元的惯性测量数据与图像数据的对应关系
。
微控制器基于控制惯性测量单元开启采集惯性测量数据，并产生同步触发信号，因此可以基于同步触发信号控制相机采集图像数据
。
也即是，先通过主控制器与微控制器进行硬件实时同步，在通过微控制器实现惯性测量单元与相机之间的硬件实时同步，极大地提高了惯性测量单元与相机之间时间同步的准确性，也提高建立惯性测量单元的惯性测量数据与相机的图像数据之间关联的准确性
。
附图说明
[0017]图1为本申请实施例提供的一种多传感器时间同步的系统的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的一种多传感器时间同步方法的流程示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的一种时间同步方法的流程示意图；
[0020]图4为本申请实施例提供的另一种时间同步方法的流程示意图；
[0021]图5为本申请实施例提供的一种曝光起始点同步时序示意图；
[0022]图6为本申请实施例提供的一种曝光中心点对齐同步时序示意图；
[0023]图7为本申请实施例提供的另一种曝光中心点对齐同步时序示意图；
[0024]图8为本申请实施例提供的另一种时间同步方法的流程示意图；
[0025]图9为本申请实施例提供的一种自移动设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0026]为了使本申请所要解决的技术问题
、
技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请
。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征
。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定
。
[0028]图1示出了本申请实施例提供的一种多传感器时间同步的系统的结构示意图
。
该系统包括：惯性测量单元
110、
一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多传感器时间同步的系统，其特征在于，所述系统包括主控制器
、
微控制器
、
惯性测量单元和相机：所述主控制器，用于向所述微控制器发送第一系统时间；所述微控制器，用于接收所述第一系统时间，并基于所述第一系统时间与所述主控制器进行时间同步；所述微控制器，还用于控制所述惯性测量单元开启以采集惯性测量数据，接收所述惯性测量单元的所述惯性测量数据和中断信号并记录第一时间戳；以及根据所述中断信号产生同步触发信号发送给所述相机；所述相机，用于接收所述同步触发信号后进行曝光作业以采集图像数据；所述微控制器，还用于接收所述相机的曝光开始时刻并记录第二时间戳；所述主控制器，还用于将所述第一时间戳
、
所述惯性测量单元的所述惯性测量数据
、
所述第二时间戳以及所述图像数据进行匹配，以关联所述惯性测量单元的所述惯性测量数据与所述图像数据的对应关系
。2.
如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微控制器，具体用于基于第一帧率和第二帧率，确定所述同步触发信号，所述第一帧率为所述惯性测量单元采集所述惯性测量数据的帧率，所述第二帧率为所述相机采集所述图像数据的帧率
。3.
如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述相机，具体用于当接收到所述同步触发信号时，开始采集所述图像数据
。4.
如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述相机，具体用于当接收到所述同步触发信号时，基于所述同步触发信号和...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷祥锋，庞敏健，陈向，
申请(专利权)人：奥比中光科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：