高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)及其時(shí)間同步方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)包括：時(shí)間源、多個(gè)視頻采集單元和多個(gè)攝像機(jī)。方法包括S1到S6多個(gè)步驟。本發(fā)明采用同步時(shí)間信號(hào)同步攝像機(jī)拍攝觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多路攝像機(jī)的拍攝時(shí)刻（曝光時(shí)刻）的嚴(yán)格同步，而且拍攝時(shí)刻嚴(yán)格同步于時(shí)間源時(shí)間，滿足了高精度多路圖像同步采集的要求；通過(guò)在記錄觸發(fā)脈沖的時(shí)間戳信息，使得圖像標(biāo)記的時(shí)間戳即為拍攝時(shí)刻，提高了時(shí)間戳標(biāo)記精度，有利于對(duì)多路圖像的后續(xù)信息提取和測(cè)量分析工作，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)及其時(shí)間同步方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像采集領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度同步的圖像采集系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種圖像采集系統(tǒng)的時(shí)間同步方法。

【背景技術(shù)】
[0002]TTL:晶體管-晶體管邏輯電平，通常數(shù)據(jù)表示采用二進(jìn)制規(guī)定，如+5V等價(jià)于邏輯“ I ”，OV等價(jià)于邏輯“0”，這被稱做TTL信號(hào)系統(tǒng)，這是計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
[0003]RS485:—種典型的串行通訊標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]IRIG-B:BP B型碼，時(shí)幀速率為I幀/s，可傳遞100位的信息。作為應(yīng)用廣泛的時(shí)間碼，B型碼具用攜帶信息量大，高分辨率，適用于遠(yuǎn)距離傳輸，接口標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際通用等特點(diǎn)。
[0005]隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，基于圖像信息的測(cè)量技術(shù)在工業(yè)、航空等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如，根據(jù)某類飛機(jī)測(cè)量項(xiàng)目的需求，要求高精度同步采集記錄多路攝像機(jī)拍攝的高清視頻圖像，以便事后可根據(jù)所記錄的多路視頻圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息提取和測(cè)量分析。測(cè)量對(duì)于采集記錄設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是:多路視頻圖像具有高精度的時(shí)間同步性。一方面，要求多路視頻畫面之間在時(shí)間上具有嚴(yán)格的同步性，同步精度達(dá)到Ius ;另一方面，要求每幀視頻畫面標(biāo)記的拍攝時(shí)間嚴(yán)格同步于飛機(jī)系統(tǒng)時(shí)間，時(shí)間同步性精度要達(dá)到10us。
[0006]現(xiàn)有的視頻采集記錄設(shè)備，主要采用“被動(dòng)”同步方式，各路視頻采集單元通過(guò)NTP等時(shí)間同步協(xié)議與系統(tǒng)時(shí)間同步，時(shí)間同步精度不高，一般在1ms左右，各采集單元實(shí)時(shí)采集到視頻圖像后，通過(guò)軟件獲取系統(tǒng)時(shí)間并進(jìn)行時(shí)間戳標(biāo)記，獲取的系統(tǒng)時(shí)間戳不精確，不能精確同步于飛機(jī)系統(tǒng)時(shí)間。此外，各路攝像機(jī)本身的曝光時(shí)刻是獨(dú)立不受控制的，因此各路視頻畫面之間時(shí)間同步精度低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)多路圖像采集時(shí)間高精度同步和高精度時(shí)間戳標(biāo)記的圖像采集系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)多路圖像采集系統(tǒng)的時(shí)間高精度同步和高精度時(shí)間戳標(biāo)記的方法。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其包括:時(shí)間源，用于提供同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)；多個(gè)視頻采集單元，所述視頻采集單元包括觸發(fā)脈沖生成模塊和時(shí)間戳標(biāo)記模塊，所述觸發(fā)脈沖生成模塊用于生成并輸出與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)，并輸出觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)，所述時(shí)間戳標(biāo)記模塊用于接收同步時(shí)間信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和來(lái)自攝像機(jī)拍攝的圖像/視頻信號(hào)，并根據(jù)這些信號(hào)生成帶有時(shí)間戳標(biāo)記的圖像/視頻數(shù)據(jù)；多個(gè)攝像機(jī)，分別用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行拍攝。
[0010]優(yōu)選的，所述同步脈沖信號(hào)為TTL整秒脈沖信號(hào)，所述同步時(shí)間信號(hào)為RS485同步時(shí)間信號(hào)。
[0011]優(yōu)選的，所述視頻采集單元還包括壓縮處理模塊，所述壓縮處理模塊用于對(duì)帶有時(shí)間戳標(biāo)記的圖像/視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。
[0012]優(yōu)選的，其還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的輸入端連接到壓縮處理模塊的輸出端。
[0013]優(yōu)選的，所述時(shí)間源包括:IRIG_B時(shí)間源和解碼單元，所述解碼單元用于解碼IRIG-B時(shí)間源信號(hào)，并輸出同步時(shí)間信號(hào)和同步脈沖信號(hào)到多個(gè)視頻采集單元。
[0014]優(yōu)選的，所述觸發(fā)脈沖生成模塊和時(shí)間戳標(biāo)記模塊均集成在FPGA芯片中。
[0015]一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法，其應(yīng)用于上述的高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，所述方法包括步驟:S1，多個(gè)視頻采集單元分別連接到時(shí)間源，獲取同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)；S2，視頻采集單元根據(jù)同步時(shí)間信號(hào)，生成與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)輸出到攝像機(jī)；S3，視頻采集單元在每個(gè)觸發(fā)脈沖生成的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于同步時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)該時(shí)刻的時(shí)間戳；S4，攝像機(jī)根據(jù)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行拍攝；S5，攝像機(jī)將拍攝的圖像數(shù)據(jù)回傳到視頻采集單元；S6，視頻采集單元將觸發(fā)脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳嵌入到該觸發(fā)脈沖觸發(fā)拍攝的圖像數(shù)據(jù)中。
[0016]優(yōu)選的，所述同步脈沖信號(hào)為TTL整秒脈沖信號(hào)，所述同步時(shí)間信號(hào)為RS485同步時(shí)間信號(hào)。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括子步驟:S21，視頻采集單元產(chǎn)生多個(gè)觸發(fā)脈沖組成觸發(fā)信號(hào)，并令每秒第一個(gè)觸發(fā)脈沖的上升沿與TTL整秒脈沖信號(hào)中的脈沖上升沿對(duì)齊；S22，輸出觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)。
[0018]優(yōu)選的，其還包括步驟:S7，對(duì)嵌入有時(shí)間戳的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理；S8，對(duì)壓縮處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)采用同步時(shí)間信號(hào)同步攝像機(jī)拍攝觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多路攝像機(jī)的拍攝時(shí)刻(曝光時(shí)刻)的嚴(yán)格同步，而且拍攝時(shí)刻嚴(yán)格同步于時(shí)間源時(shí)間，滿足了高精度多路圖像同步采集的要求；通過(guò)在記錄觸發(fā)脈沖的時(shí)間戳信息，使得圖像標(biāo)記的時(shí)間戳即為拍攝時(shí)刻，提高了時(shí)間戳標(biāo)記精度，有利于對(duì)多路圖像的后續(xù)信息提取和測(cè)量分析工作，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0020]另外，本發(fā)明還通過(guò)采用TTL整秒脈沖作為同步時(shí)間信號(hào)，使得拍攝觸發(fā)信號(hào)同步更加簡(jiǎn)單，同步誤差小于Ius ;通過(guò)采用對(duì)應(yīng)于時(shí)間源的RS485同步時(shí)間信號(hào)的時(shí)間戳標(biāo)記，使得時(shí)間戳標(biāo)記更加簡(jiǎn)潔明了。
[0021]本發(fā)明可應(yīng)用于各種多路圖像采集系統(tǒng)。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)有益效果是:
本發(fā)明一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法采用同步時(shí)間信號(hào)同步攝像機(jī)拍攝觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多路攝像機(jī)的拍攝時(shí)刻(曝光時(shí)刻)的嚴(yán)格同步，而且拍攝時(shí)刻嚴(yán)格同步于時(shí)間源時(shí)間，滿足了高精度多路圖像同步采集的要求；通過(guò)在記錄觸發(fā)脈沖的時(shí)間戳信息，使得圖像標(biāo)記的時(shí)間戳即為拍攝時(shí)刻，提高了時(shí)間戳標(biāo)記精度，有利于對(duì)多路圖像的后續(xù)信息提取和測(cè)量分析工作，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0023]另外，本發(fā)明還通過(guò)采用TTL整秒脈沖作為同步時(shí)間信號(hào)，使得拍攝觸發(fā)信號(hào)同步更加簡(jiǎn)單，同步誤差小于Ius ;通過(guò)采用上升沿對(duì)齊同步方式，使得觸發(fā)脈沖和同步時(shí)間信號(hào)的同步更加精確；通過(guò)采用對(duì)應(yīng)于時(shí)間源的RS485同步時(shí)間信號(hào)的時(shí)間戳標(biāo)記，使得時(shí)間戳標(biāo)記更加簡(jiǎn)潔明了。
[0024]本發(fā)明可應(yīng)用于各種多路圖像采集系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明視頻采集單元一種實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明一種時(shí)間邏輯關(guān)系示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0027]如圖1和圖2所示，以應(yīng)用在飛機(jī)系統(tǒng)中為例。一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其包括:時(shí)間源，用于提供同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)。該實(shí)施例中，所述時(shí)間源為對(duì)飛機(jī)IRIG-B時(shí)間源解碼的時(shí)間源，包括飛機(jī)IRIG-B時(shí)間源和解碼單元，所述解碼單元用于解碼IRIG-B時(shí)間源信號(hào)，并輸出RS485同步時(shí)間信號(hào)和TTL整秒脈沖信號(hào)到多個(gè)視頻采集單元。其中，TTL整秒脈沖信號(hào)為由多個(gè)秒脈沖組成的TTL電平信號(hào)。當(dāng)然，除了 TTL整秒脈沖信號(hào)，也可以根據(jù)需要在飛機(jī)IRIG-B時(shí)間源中提取其它信號(hào)作為同步脈沖信號(hào)；除了 RS485同步時(shí)間信號(hào)，也可以采用其它傳輸方式傳輸同步時(shí)間信號(hào)，如RS232。
[0028]多個(gè)視頻采集單元，分別用于接收同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)，并輸出與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)。其中，觸發(fā)信號(hào)為由多個(gè)觸發(fā)脈沖組成的信號(hào)。
[0029]多個(gè)攝像機(jī)，分別用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行拍攝。
[0030]視頻采集單元包括觸發(fā)脈沖生成模塊和時(shí)間戳標(biāo)記模塊，所述觸發(fā)脈沖生成模塊用于生成并輸出與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)，并輸出觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)，所述時(shí)間戳標(biāo)記模塊用于接收同步時(shí)間信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和來(lái)自攝像機(jī)拍攝的圖像/視頻信號(hào)，并根據(jù)這些信號(hào)生成帶有時(shí)間戳標(biāo)記的圖像/視頻數(shù)據(jù)。
[0031]其中，觸發(fā)脈沖生成模塊接收TTL整秒脈沖信號(hào)，按照要求的視頻幀率，生成攝像機(jī)觸發(fā)信號(hào)。如圖3所示，以要求視頻幀率30fps為例，其內(nèi)部邏輯為TTL整秒脈沖信號(hào)的30倍頻邏輯，可令每秒第一個(gè)觸發(fā)脈沖的上升沿與秒脈沖上升沿對(duì)齊，如此，可避免累積誤差，確保觸發(fā)信號(hào)和TTL整秒脈沖信號(hào)的嚴(yán)格同步。該實(shí)施例中，觸發(fā)脈沖生成模塊采用FPGA實(shí)現(xiàn)。由于各視頻采集單元的輸出的觸發(fā)信號(hào)均嚴(yán)格同步于時(shí)間源的TTL整秒脈沖信號(hào)，并采用FPGA實(shí)現(xiàn)高精度的倍頻邏輯，因此各視頻采集單元輸出的觸發(fā)脈沖高精度同步，其同步誤差小于lus。
[0032]其中，如圖3所示，時(shí)間戳標(biāo)記模塊，用于完成對(duì)每幀視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間戳標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)原理為:每個(gè)觸發(fā)脈沖生成的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于RS485時(shí)間同步信號(hào),產(chǎn)生一個(gè)該時(shí)刻的時(shí)間戳，因此時(shí)間戳標(biāo)記的時(shí)刻即為攝像機(jī)觸發(fā)拍攝(曝光)的時(shí)刻，進(jìn)而使得該時(shí)間戳是完全準(zhǔn)確的。還是以要求視頻幀率30fps為例，圖中，以與秒脈沖對(duì)齊的觸發(fā)脈沖的上升沿為tO時(shí)刻，則上一觸發(fā)脈沖為t0-l/30s時(shí)刻，下一觸發(fā)脈沖為t0+l/30s時(shí)刻，依次類推。相鄰的多個(gè)觸發(fā)脈沖構(gòu)成觸發(fā)序列，多個(gè)時(shí)間戳構(gòu)成了時(shí)間戳序列，攝像機(jī)完成觸發(fā)拍攝(曝光)并將該幀圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至?xí)r間戳標(biāo)記模塊，時(shí)間戳標(biāo)記模塊按觸發(fā)序列將預(yù)先準(zhǔn)備好的時(shí)間戳嵌入到對(duì)應(yīng)的幀圖像里，因此該幀圖像便具有了一個(gè)嚴(yán)格同步于秒脈沖的時(shí)間戳。由于RS485時(shí)間同步信號(hào)也可能產(chǎn)生傳輸時(shí)延,可通過(guò)與TTL整秒脈沖信號(hào)的整秒同步對(duì)齊修正時(shí)延，提聞時(shí)間標(biāo)刻精度。利用該時(shí)間戮可完成聞精度的圖像/視頻同步回放分析。該實(shí)施例中，采用FPGA實(shí)現(xiàn)時(shí)間戳標(biāo)記模塊功能。FPGA運(yùn)行速度快，內(nèi)部集成鎖項(xiàng)環(huán)，可以把外部時(shí)鐘倍頻，核心頻率可以到幾百兆，更加提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和精確性。
[0033]優(yōu)選的，所述視頻采集單元還包括壓縮處理模塊，所述壓縮處理模塊用于對(duì)帶有時(shí)間戳標(biāo)記的圖像/視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。該實(shí)施例中，采用DSP芯片實(shí)現(xiàn)壓縮處理模塊功能。
[0034]優(yōu)選的，其還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的輸入端連接到壓縮處理模塊的輸出端。
[0035]本發(fā)明一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)采用同步時(shí)間信號(hào)同步攝像機(jī)拍攝觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多路攝像機(jī)的拍攝時(shí)刻(曝光時(shí)刻)的嚴(yán)格同步，而且拍攝時(shí)刻嚴(yán)格同步于時(shí)間源時(shí)間，滿足了高精度多路圖像同步采集的要求；通過(guò)在記錄觸發(fā)脈沖的時(shí)間戳信息，使得圖像標(biāo)記的時(shí)間戳即為拍攝時(shí)刻，提高了時(shí)間戳標(biāo)記精度，有利于對(duì)多路圖像的后續(xù)信息提取和測(cè)量分析工作，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0036]另外，本發(fā)明還通過(guò)采用TTL整秒脈沖作為同步時(shí)間信號(hào)，使得拍攝觸發(fā)信號(hào)同步更加簡(jiǎn)單，同步誤差小于Ius ;通過(guò)采用對(duì)應(yīng)于時(shí)間源的RS485同步時(shí)間信號(hào)的時(shí)間戳標(biāo)記，使得時(shí)間戳標(biāo)記更加簡(jiǎn)潔明了。
[0037]本發(fā)明可應(yīng)用于各種多路圖像采集系統(tǒng)。
[0038]一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法，其應(yīng)用于上述的高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，所述方法包括步驟:S1，多個(gè)視頻采集單元分別連接到時(shí)間源，獲取同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)；S2，視頻采集單元根據(jù)同步時(shí)間信號(hào)，生成與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)輸出到攝像機(jī)；S3，視頻采集單元在每個(gè)觸發(fā)脈沖生成的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于同步時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)該時(shí)刻的時(shí)間戳；S4，攝像機(jī)根據(jù)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行拍攝；S5，攝像機(jī)將拍攝的圖像數(shù)據(jù)回傳到視頻采集單元；S6，視頻采集單元將觸發(fā)脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳嵌入到該觸發(fā)脈沖觸發(fā)拍攝的圖像數(shù)據(jù)中。
[0039]優(yōu)選的，所述同步脈沖信號(hào)為TTL整秒脈沖信號(hào)，所述同步時(shí)間信號(hào)為RS485同步時(shí)間信號(hào)。
[0040]優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括子步驟:S21，視頻采集單元產(chǎn)生多個(gè)觸發(fā)脈沖組成觸發(fā)信號(hào)，并令每秒第一個(gè)觸發(fā)脈沖的上升沿與TTL整秒脈沖信號(hào)中的脈沖上升沿對(duì)齊；S22，輸出觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)。
[0041]優(yōu)選的，其還包括步驟:S7，對(duì)嵌入有時(shí)間戳的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理；S8，對(duì)壓縮處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0042]顯然的，由于同一時(shí)間戳的圖像拍攝時(shí)刻嚴(yán)格同步，用戶調(diào)用同一時(shí)刻時(shí)間戳的各個(gè)攝像機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)后續(xù)的處理和分析工作有重要意義，如應(yīng)用于飛機(jī)系統(tǒng)中，可通過(guò)多個(gè)攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)多個(gè)時(shí)刻不同角度圖像采集，在多維坐標(biāo)系中模擬建立精確的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和模型。
[0043]—種多路圖像米集系統(tǒng)的聞精度時(shí)間同步方法實(shí)現(xiàn)原理對(duì)應(yīng)于上述的一種聞精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，在此不做累述。
[0044]本發(fā)明一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法采用同步時(shí)間信號(hào)同步攝像機(jī)拍攝觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了多路攝像機(jī)的拍攝時(shí)刻(曝光時(shí)刻)的嚴(yán)格同步，而且拍攝時(shí)刻嚴(yán)格同步于時(shí)間源時(shí)間，滿足了高精度多路圖像同步采集的要求；通過(guò)在記錄觸發(fā)脈沖的時(shí)間戳信息，使得圖像標(biāo)記的時(shí)間戳即為拍攝時(shí)刻，提高了時(shí)間戳標(biāo)記精度，有利于對(duì)多路圖像的后續(xù)信息提取和測(cè)量分析工作，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0045]另外，本發(fā)明還通過(guò)采用TTL整秒脈沖作為同步時(shí)間信號(hào)，使得拍攝觸發(fā)信號(hào)同步更加簡(jiǎn)單，同步誤差小于Ius ;通過(guò)采用上升沿對(duì)齊同步方式，使得觸發(fā)脈沖和同步時(shí)間信號(hào)的同步更加精確；通過(guò)采用對(duì)應(yīng)于時(shí)間源的RS485同步時(shí)間信號(hào)的時(shí)間戳標(biāo)記，使得時(shí)間戳標(biāo)記更加簡(jiǎn)潔明了。
[0046]本發(fā)明可應(yīng)用于各種多路圖像采集系統(tǒng)。
[0047]以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 時(shí)間源，用于提供同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)； 多個(gè)視頻采集單元，所述視頻采集單元包括觸發(fā)脈沖生成模塊和時(shí)間戳標(biāo)記模塊， 所述觸發(fā)脈沖生成模塊用于生成并輸出與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)，并輸出觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)， 所述時(shí)間戳標(biāo)記模塊用于接收同步時(shí)間信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和來(lái)自攝像機(jī)拍攝的圖像/視頻信號(hào)，并根據(jù)這些信號(hào)生成帶有時(shí)間戳標(biāo)記的圖像/視頻數(shù)據(jù)； 多個(gè)攝像機(jī)，分別用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行拍攝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，所述同步脈沖信號(hào)為TTL整秒脈沖信號(hào)，所述同步時(shí)間信號(hào)為RS485同步時(shí)間信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻采集單元還包括壓縮處理模塊，所述壓縮處理模塊用于對(duì)帶有時(shí)間戳標(biāo)記的圖像/視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，其還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的輸入端連接到壓縮處理模塊的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，所述時(shí)間源包括=IRIG-B時(shí)間源和解碼單元，所述解碼單元用于解碼IRIG-B時(shí)間源信號(hào)，并輸出同步時(shí)間信號(hào)和同步脈沖信號(hào)到多個(gè)視頻采集單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)脈沖生成模塊和時(shí)間戳標(biāo)記模塊均集成在FPGA芯片中。
7.一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法，其特征在于，其應(yīng)用于權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的高精度同步的多路圖像采集系統(tǒng)，所述方法包括步驟: SI，多個(gè)視頻采集單元分別連接到時(shí)間源，獲取同步脈沖信號(hào)和同步時(shí)間信號(hào)； S2，視頻采集單元根據(jù)同步時(shí)間信號(hào)，生成與同步脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)信號(hào)輸出到攝像機(jī)； S3，視頻采集單元在每個(gè)觸發(fā)脈沖生成的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于同步時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)該時(shí)刻的時(shí)間戳； S4，攝像機(jī)根據(jù)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行拍攝； S5，攝像機(jī)將拍攝的圖像數(shù)據(jù)回傳到視頻采集單元； S6，視頻采集單元將觸發(fā)脈沖對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳嵌入到該觸發(fā)脈沖觸發(fā)拍攝的圖像數(shù)據(jù)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法，其特征在于，所述同步脈沖信號(hào)為TTL整秒脈沖信號(hào)，所述同步時(shí)間信號(hào)為RS485同步時(shí)間信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括子步驟: S21，視頻采集單元產(chǎn)生多個(gè)觸發(fā)脈沖組成觸發(fā)信號(hào)，并令每秒第一個(gè)觸發(fā)脈沖的上升沿與TTL整秒脈沖信號(hào)中的脈沖上升沿對(duì)齊； S22，輸出觸發(fā)信號(hào)到攝像機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多路圖像采集系統(tǒng)的高精度時(shí)間同步方法，其特征在于，其還包括步驟: S7，對(duì)嵌入有時(shí)間戳的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理； S8，對(duì)壓縮處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK104270567SQ201410462674
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】陳輝, 陳高鵬, 韓向偉, 王海蛟 申請(qǐng)人:深圳市南航電子工業(yè)有限公司