CN102713891A - 视频信号和传感器信号的同步化系统及方法 - Google Patents

视频信号和传感器信号的同步化系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及视频信号和传感器信号的同步化系统及方法,其中,对于从摄影机输入的视频信号和对应于各个视频信号的传感器信号,由于在传感器装置及中央控制装置中内置有同步用时钟,从而在同步化装置中向各个装置发送同步信号,并对同步用时钟进行同步化后,从传感器装置中获取的传感器信号中附于获取时间,从而通过中央控制装置发送到计算机装置,并且由中央控制装置将获取时间附加在从摄影机发送到计算机装置的视频信号的获取数中,从而发送到计算机装置,进而计算机装置根据获取时间的信息对视频信号和传感器信号进行同步化。根据本发明的视频信号和传感器信号的同步化系统,其包括:摄影机装置,其对摄影对象进行摄影而获取视频信号,并输出上述获取的视频信号;传感器装置,其内置有第一同步用时钟,并根据感知操作来生成对应于上述视频信号的传感器信号,在上述生成的传感器信号中附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息并进行输出;中央控制装置,其内置有第二同步用时钟,并进行控制以便使得从上述传感器装置接收附加有上述获取时间信息的传感器信号从而发送到计算机装置,并且,对关于从上述摄影机装置发送到计算机装置的视频信号的获取数进行持续累积并进行计算,并且在上述获取数中附加根据上述第二同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到计算机装置或者存储后在分析时使用,进而对同步化进行检验;同步装置,其内置有基准时钟,并将用于对上述第一同步用时钟和上述第二同步用时钟进行同步的基准时间按照一定间隔同时发送到上述传感器装置及上述中央控制装置;以及,计算机装置,其从上述中央控制装置中接收附加有上述获取时间信息的传感器信号,并且,从上述摄影机装置中接收视频信号,从而按各个信号确认时间信息,并将各个信号按相同的时间段进行重组,进而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。根据本发明,能够确保根据周围环境收集的视频信号及传感器信号的同步性。另外,通过对多通道、高速的视频信号和对应于此的传感器信号进行的同步化,能够为使用者提供更好的服务。并且,获取视频信号和传感器信号,并与通过有线或者无线发送的通信手段无关,能够容易实现两个信号的同步化,并且据此能够正确并方便地分析视频信号和传感器信号。

Description

视频信号和传感器信号的同步化系统及方法
技术领域
本发明涉及一种在有无线环境中分析多通道视频信号和传感器信号时对视频信号和传感器信号进行同步化的系统及方法,尤其涉及,对于从摄影机输入的视频信号和对应于各个视频信号的传感器信号,由于在传感器装置及中央控制装置中内置有同步用时钟,从而在同步装置中向各个装置发送同步信号,并对同步用时钟进行同步化后,从传感器装置中获取的传感器信号中附加获取时间,从而通过中央控制装置发送到计算机装置,并且由中央控制装置将获取时间附加在从摄影机发送到计算机装置的视频信号的获取数中,从而发送到计算机装置,进而使得计算机装置根据获取时间的信息对视频信号和传感器信号进行同步化。 
背景技术
最近,将对摄影对象进行摄影而获取视频信号的摄影机应用于使用者携带的手机或者笔记本电脑而使用。并且,已经开始出现如下装置:将通过摄影机来获取的视频信号,例如,使用于与射箭分析器一样的游戏装置等的装置。 
在游戏装置等中设置有传感器,上述传感器感知周围的状况,例如,感知风向或者风速,或者感知张力或者倾斜度、温度、压力等。 
但是,将从摄影机获取的视频信号和通过传感器感知的传感器信号进行匹配,从而提供给使用者的情况下,为了保障服务的质量,对两个信号进行同步化是非常重要的。 
但是,当通过最少两个通道以上的多通道高速、无线通信来发送视频信号或者传感器信号时,存在如下问题:很难确保根据周围环境收集的个 别信号的同步性。 
发明内容
用于解决如上所述问题的本发明的目的是,提供一种视频信号和传感器信号的同步化系统及方法、对同步装置及其视频信号和传感器信号进行同步化的方法、对计算机装置及其视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其中,对于从摄影机输入的视频信号和对应于各个视频信号的传感器信号,由于在传感器装置及中央控制装置中分别内置有同步用时钟,从而在同步装置中向各个装置发送同步信号,并对同步用时钟进行同步化后,在传感器装置中获取的传感器信号中附加获取时间,从而通过中央控制装置发送到计算机装置,并且中央控制装置将获取时间附加于从摄像机发送到计算机装置的视频信号的获取数中,从而发送到计算机装置,进而计算机装置根据获取时间的信息对视频信号和传感器信号进行同步化。 
根据用于实现如上所述的目的的本发明的视频信号和传感器信号的同步化系统,其包括:摄影机装置,其对摄影对象进行摄影而获取视频信号,并输出上述获取的视频信号;传感器装置,其内置有第一同步用时钟,并根据感知操作来生成对应于上述视频信号的传感器信号,在上述生成的传感器信号中附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息并进行输出;中央控制装置,其内置有第二同步用时钟,并进行控制以便使得从上述传感器装置接收附加有上述获取时间信息的传感器信号从而发送到计算机装置,并且,对关于从上述摄影机装置发送到计算机装置的视频信号的获取数进行持续累积并进行计算,并且在上述获取数中附加根据上述第二同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到计算机装置或者存储后在分析时使用,进而对同步化进行检验;同步装置,其内置有基准时钟,并将用于对上述第一同步用时钟和上述第二同步用时钟进行同步的基准时间按照一定间隔同时发送到上述传感器装置及上述中央控制装置;以及,计算 机装置,其从上述中央控制装置中接收附加有上述获取时间信息的传感器信号,并且,从上述摄影机装置中接收视频信号,从而按各个信号确认时间信息,并将各个信号按相同的时间段进行重组,进而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。 
另外,上述传感器装置中,以从上述同步装置中接收的基准时间为依据,对上述第一同步用时钟进行同步化后,在根据上述感知操作来生成的上述传感器信号中附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置。 
另外,上述传感器装置中,将从上述同步装置中接收的上述基准时间与上述第二同步用时钟的时间进行比较,从而补偿误差,并以补偿的时间为基准,在上述传感器信号附加获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置。 
另外,上述传感器装置中,将从上述同步装置中接收到的上述基准时间与上述第一同步用时钟的时间进行比较,从而获取时间误差,并将上述获取的时间误差分别发送到上述计算机装置,上述计算机装置在时间轴上对从上述传感器装置接收的上述传感器信号补偿上述时间误差。 
另外,上述同步装置中,向上述传感器装置请求并获取当前时间信息,并且将上述获取的当前时间信息与上述基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将校正时间信息和时间校正命令发送到上述传感器装置。 
并且,上述传感器装置中,如果接收到上述时间校正命令,则以上述校正时间信息为基准执行校正,并且,在第二个脉冲(clock)用从同步装置接收的脉冲执行同步化,并且将校正结束命令发送到上述同步装置。 
另外,根据用于实现如上所述的目的的本发明的同步装置,其包括:通信装置,其用于与传感器装置、中央控制装置以及计算机装置进行通信;频率生成装置,其生成频率信号,上述频率信号用于向上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置发送用于进行同步化的基准时间信息;脉冲同步装置,其将上述生成的频率信号生成为脉冲信号;基准时间单元装置(FPGA),其将上述生成的脉冲信号生成为上述基准时间信息;实时(RTC)脉冲装置,其向上述基准时间单元装置提供实时脉冲;以及,控制装置,其对上述频率生成装置和上述脉冲同步装置以及上述基准时间单元装置进行控制,从而生成上述基准时间信息,并进行控制以便将上述生成的基准时间信息发送到上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置。 
另外,上述控制装置中,向上述传感器装置请求并获取当前时间信息,并且将上述获取的当前时间信息与上述基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将当前时间信息和时间校正命令发送到上述传感器装置。 
并且,还包括:模拟/数字转换装置,其将从上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置输入的模拟信号转换为数字信号;输出装置,其用于输出上述数字信号;以及,显示装置,其用于表示关于上述基准时间信息的生成操作、上述当前时间信息及上述时间校正命令的发送操作等。 
另外,根据用于实现如上所述的目的的本发明的传感器装置,其包括:传感器,其生成传感器信号,上述传感器信号感知倾斜度、张力、重量等;信号转换装置,其将模拟形式的上述传感器信号转换为数字形式的传感器数据;通信装置,其用于将上述传感器数据发送到同步装置及中央控制装置;同步用时钟装置,其用于通过从上述同步装置中提供的基准时间进行同步化;存储装置,其用于存储上述传感器数据;控制装置,其进行控制以便将上述传感器数据发送到上述中央控制装置,并且,从上述同步装置接收上述基准时间而进行同步化后,将获取上述传感器数据的获取时间信息与上述传感器数据一起发送到上述中央控制装置;频率生成装置,其生成频率信号,从而提供给上述控制装置;以及,实时(RTC)单元装置,其向上述控制装置提供实时脉冲(Real Time Clock)。 
另外,根据用于实现如上所述目的的本发明的视频信号和传感器信号的同步化方法,其作为包括摄影机装置、传感器装置、中央控制装置、同步装置以及计算机装置的系统的视频信号和传感器信号的同步化方法,包括:(a)上述同步装置将同步化时间信息发送到上述传感器装置及上述中央控制装置的步骤;(b)上述传感器装置及上述中央控制装置根据上述同步化时间信息对分别内置的同步用时钟进行同步的步骤;(c)上述摄影机装置获取视频信号,从而发送到上述计算机装置的步骤;(d)上述传感器装置获取传感器信号并附加根据上述内置的同步用时钟来获取的获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置,并且,上述中央控制装置将附加有上述获取时间信息的视频信号发送到上述计算机装置的步骤;以及(e)上述计算机装置以上述内置的同步用时钟和上述获取时间信息为依据,执行对上述视频信号和上述传感器信号进行的同步化的步骤。 
并且,上述(e)步骤中,上述计算机装置将上述内置的同步用时钟的时间信息和上述获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且,在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿时间误差,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。 
另外,根据用于实现如上所述目的的本发明的对同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其作为对通过有线或者无线与包括传感器装置、中央控制装置及计算机装置的特定装置通信的同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,包括:(a)向上述特定装置请求当前时间信息,从而接收当前时间信息的步骤;(b)将上述当前时间信息与基准时间信息进行比较,从而获取误差信息的步骤;(c)生成能够补偿上述误 差信息的时间信息,并向上述特定装置发送上述时间信息和时间校正命令的步骤;以及,(d)从上述特定装置接收同步结束命令的步骤,上述同步结束命令告知通过根据上述时间信息的时间校正来进行的同步化已结束。 
另外,根据用于实现如上所述的目的的本发明的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其作为对通过有线或者无线与摄影机装置、传感器装置、中央控制装置及同步装置通信的计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,包括:(a)从上述同步装置接收基准时间信息,从而对内置的同步用时钟进行同步的步骤;(b)从上述摄影机装置接收视频信号,并且从上述中央控制装置接收包括获取时间信息的传感器信号,上述获取时间信息通过上述传感器装置来获取;以及,(c)以上述内置的同步用时钟和上述获取时间信息为依据,对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化的步骤。 
另外,上述(c)步骤中,将上述内置的同步用时钟的时间信息和上述获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿上述时间误差,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。 
并且,上述(c)步骤中,以从上述传感器装置及上述中央控制装置接收的时间误差信息为依据,在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿上述时间误差信息,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。 
根据本发明,能够确保根据周围环境收集的视频信号及传感器信号的同步性。 
另外,通过对多通道、高速的视频信号和对应于此的传感器信号进行的同步化,能够为使用者提供更好的服务。 
并且,获取视频信号和传感器信号,并与通过有线或者无线发送的通信手段无关,能够容易实现两个信号的同步化,并且据此能够正确并方便地分析视频信号和传感器信号。 
附图说明
图1是概略地表示根据本发明的实施例的视频信号和传感器信号的同步化系统的构成的构成图。 
图2是概略地表示根据本发明的实施例的同步装置的内部构成的构成图。 
图3是概略地表示根据本发明的实施例的传感器装置的内部构成的构成图。 
图4是用于说明根据本发明的实施例的视频信号和传感器信号的同步化方法的整体流程图。 
图5是用于说明根据本发明的实施例的对同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法的操作流程图。 
图6是表示根据本发明的实施例的同步化步骤及时间图的示意图。 
图7是用于说明根据本发明的实施例的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法的操作流程图。 
具体实施方式
关于本发明的目的和技术性构成及根据于此的作用效果的详细事项可根据本发明的说明书的附图的以下详细的说明会更明确地理解。以下,参照附图,将详细地说明根据本发明的实施例。 
图1是概略地表示根据本发明的实施例的视频信号和传感器信号的同步化系统的构成的构成图。 
参照图1,根据本发明的视频信号和传感器信号的同步化系统100,其 包括:摄影机装置110、同步装置120、多个传感器装置130~134、中央控制装置140以及计算机装置150。 
摄影机装置110,其对摄影对象进行摄影而获取视频信号,并且将获取的视频信号输出并发送到计算机装置150。 
同步装置120,其内置有基准时钟,并且将用于传感器130~134及中央控制装置140同步的基准时间按照一定间隔同时发送到传感器装置130~134及中央控制装置140。 
多个传感器装置130~134,其内置有第一同步用时钟,并且根据感知操作生成对应于视频信号的传感器信号,并且在生成的传感器信号中附加根据第一同步用时钟来获取的获取时间信息,从而输出并发送到中央控制装置140。 
在此,多个传感器装置130~134,例如,可能是感知箭的倾斜度或者张力等的射箭分析器、以前后、左右感知使用者的脚动作的脚动作分析器(X-balance)、感知周围的风向或者风速的气候分析器等。此时,在射箭分析器的情况下,张力或者倾斜度等可成为传感器信号;在脚动作分析器的情况下,前、后、左、右等可成为传感器信号,在气候分析器的情况下,风向或者风速等可成为传感器信号。此外,根据传感器的感知特性,温度或者压力等也可成为传感器信号。 
中央控制装置140,其内置有第二同步用时钟,并且其进行控制以便从传感器130~134接收附加有获取时间信息的传感器信号,从而向计算机装置150发送。 
另外,中央控制装置140,其对关于从摄影机装置110发送到计算机装置150的视频信号的获取数进行持续累加并进行计算,并且将获取数与根据第二同步用时钟获取的时间信息一起存储后,在分析时使用,从而对同步化进行检验。 
计算机装置150,其从中央控制装置140接收附加有获取时间信息的传 感器信号,并从摄影机装置110接收视频信号,从而按各个信号确认时间信息,并且,将各个信号按照相同的时间进行重组,从而对视频信号和传感器信号进行同步化。在此,计算机装置可能是台式(Desktop)形式的个人计算机,并可能是可移动的笔记本(Notebook)形式的个人计算机。 
另外,传感器装置130~134,其以从同步装置120接收的基准时间为依据,对第一同步用时钟进行同步化后,在根据感知操作生成的传感器信号中附加根据第一同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到中央控制装置140。 
另外,传感器装置130~134,其将从同步装置120接收的基准时间与第一同步用时钟的时间进行比较,从而补偿误差,以补偿的时间为基准,在传感器信号中附加获取时间信息,从而发送到中央控制装置140。 
另外,传感器装置130~134,其将从同步装置120接收的基准时间与第一同步用时钟的时间进行比较,从而获取时间误差,并将获取的时间误差分别发送到计算机装置150,并且,计算机装置150在时间轴上对从传感器装置130~134接收的传感器信号补偿时间误差。 
另外,同步装置120,其向传感器130~134请求并获取当前时间信息,并将获取的当前时间信息与基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将校正时间信息和时间校正命令发送到传感器装置130~134。 
并且,传感器装置130~134,其如果接收到时间校正命令,则以接收的校正时间信息为基准执行校正,并且在第二个脉冲用从同步装置120接收的脉冲执行同步化,并且,将同步(校正)结束命令发送到同步装置120。 
图2是概略地表示根据本发明的实施例的同步装置的内部构成的构成图。 
参照图2,根据本发明的同步装置120,其包括:通信装置210、频率生成装置(Oscillator)220、脉冲同步装置230、基准时间单元装置240、 实时脉冲装置250、控制装置260,模拟/数字转换装置(Analog to Digital Converter)270、输出装置280以及显示装置290。 
通信装置210,其与传感器装置130~134、中央控制装置140以及计算机装置150进行通信。 
频率生成装置220,其生成频率信号,上述频率信号用于向传感器装置130~134、中央控制装置140以及计算机装置150发送用于进行同步化的基准时间信息。 
脉冲同步装置230,其将根据频率生成装置220生成的频率信号生成为脉冲信号。 
基准时间单元装置240,其将生成的脉冲信号生成为基准时间信息。 
实时脉冲装置250,其向基准单元装置240提供实时脉冲(RTC)。 
控制装置260,其控制频率生成装置220和脉冲同步装置230以及基准时间单元装置240,从而生成基准时间信息,并且控制使得生成的基准时间信息发送到传感器装置130~134、中央控制装置140以及计算机装置150。 
另外,控制装置260,其向传感器装置130~134请求并获取当前时间信息,并将获取的当前时间信息与基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且,在需要校正时,将校正时间信息和时间校正命令发送到传感器装置130~134。 
模拟/数字转换装置270,其将从传感器装置130~134、中央控制装置140以及计算机装置150输入的模拟信号转换为数字信号。 
输出装置280,其将数字信号通过端口输出至外部。 
显示装置290,其表示关于基准时间信息的生成操作、当前时间信息以及时间校正命令的发送操作等。 
图3是概略地表示根据本发明的实施例的传感器装置的内部构成的构成图。 
参照图3,根据本发明的传感器装置130,其包括:通信装置310、传 感器320、信号转换装置330、同步用时钟装置340、存储装置350、控制装置360、频率生成装置370以及实时脉冲装置380。 
通信装置310,其将传感器数据发送到同步装置120以及中央控制装置140。 
传感器320,其生成感知到倾斜度、张力、重量等的传感器信号。 
信号转换装置330,其将模拟形式的传感器信号转换为数字形式的传感器数据。 
同步用时钟装置340,其通过从同步装置120提供的基准时间来进行同步化。 
存储装置350,其存储传感器数据。 
控制装置360,其进行控制使得传感器数据发送到中央控制装置140,并且进行控制以便从同步装置120中接收基准时间,从而进行同步化后,对将获取传感器数据的获取时间信息与传感器数据一起发送到中央控制装置140。 
频率生成装置370,其生成频率信号,从而提供给控制装置460。 
实时脉冲装置380,其向控制装置460提供实时脉冲(Real Time Clock)。 
图4是用于说明根据本发明的实施例的视频信号和传感器信号的同步化方法的整体流程图。 
参照图4,首先,同步装置120将同步化时间信息发送到传感器装置130~134以及中央控制装置140(S410)。 
由此,传感器装置130~134以及中央控制装置140根据同步化时间信息分别对内置的同步用时钟进行同步(S420)。 
接着,摄影机装置110将对摄影对象进行摄影而获取的视频信号发送到计算机装置150(S430)。 
此时,中央控制装置140对关于从摄影机装置110发送到计算机装置 150的视频信号的获取数进行持续累积并进行计算,并且,将计算出的获取数与根据第二同步用时钟获取的时间信息一起存储后,在分析时使用,从而对同步化进行检验。 
并且,传感器装置130~134通过传感器320获取传感器信号并附加获取时间信息,从而发送到中央控制装置140,中央控制装置140将附加有获取时间信息的传感器信号发送到计算机装置150(S440)。 
在此,通常,因视频信号的容量较大,从而不通过中央控制装置140,并在附加有获取时间信息的状态下直接发送到计算机装置150。 
由此,计算机装置150以第二同步用时钟的时间信息和获取时间信息为依据,执行对视频信号和传感器信号进行的同步化(S450)。 
此时,计算机装置150,其以从中央控制装置140以及传感器装置130~134接收的误差时间信息为依据,补偿各个信号的误差时间后,对视频信号和传感器信号进行同步化。 
另外,计算机装置150,其将附加于传感器信号的获取时间信息与第二同步用时钟的时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且在时间轴上对传感器信号补偿时间误差,从而能够对视频信号和传感器信号进行同步。 
图5是用于说明根据本发明的实施例的对同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法的操作流程图。 
参照图5,根据本发明的同步装置120,其在系统处于初始化的状态下,通过基准时间单元装置240获取基准时间信息(S502)。 
接着,如图6所示,同步装置120,其向包括传感器装置130~134以及中央控制装置140等的特定装置请求当前时间信息,从而接收当前时间信息(S504)。图6是表示根据本发明的实施例的同步化步骤及时间图的示意图。在图6中,△T1是表示校正之前的同步装置120和传感器装置130~134之间的误差时间,△t1是表示根据串行通信的时间信息发送迟延时间,△t2是表示在传感器装置130~134中发送当前时间信息的时间,△t3是在同步 装置120中确认误差时间并表示设定时间和命令传达迟延时间,△t4是表示从同步装置120接收时间信息并等待校正的时间。 
接着,同步装置120,其将接收的当前时间信息与基准时间信息进行比较,从而获取误差信息(S506)。 
接着,同步装置120,其生成补偿误差信息的校正时间信息(S508)。 
接着,同步装置120,其将生成的校正时间信息和时间校正命令发送到包括传感器装置130~134及中央控制装置140等的特定装置(S510)。 
接着,包括传感器装置130~134及中央控制装置140等的特定装置,其以从同步装置120接收的校正时间信息和时间校正命令为依据,将内置的同步用时钟校正为校正时间信息后进行同步化,并且,将告知同步化已结束的同步结束命令发送到同步装置120。 
由此,同步装置120,其从包括传感器装置130~134及中央控制装置140等的特定装置接收同步结束命令,上述同步结束命令告知由于根据校正时间信息的时间校正同步化已结束(S512)。 
图7是用于说明根据本发明的实施例的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法的操作流程图。 
参照图7,根据本发明的计算机装置150,其从同步装置120接收基准时间信息,从而对内置在其中的同步用时钟进行同步(S710)。 
接着,计算机装置150,其从摄影机装置110接收视频信号,并从中央控制装置140接收包括获取时间信息的传感器信号,上述传感器信号通过传感器装置130~134获取(S720)。 
接着,计算机装置150,其以内置的第二同步用时钟的时间信息和获取时间信息为依据,对摄影信号和传感器信号进行同步化(S730)。 
也就是说,计算机装置150,其将第二同步用时钟的时间信息和传感器装置130~134的获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且在时间轴上述对传感器信号补偿时间误差,从而对视频信号和传感器信号进行同 步化。 
另外,计算机装置150,其从摄影机装置110以及传感器装置130~134获取视频信号及传感器信号中可能产生异常的同步化,因此当获取结束后,应当对此进行检验。由此,中央控制装置140,其从摄影机装置110中计算视频信号获取时间信息及传感器装置130~134的传感器信号获取时间误差后,发送到计算机装置150,从而在时间轴上补偿与计算机装置150接收的时间误差一样的对应信息。同时,在中央控制装置140中不计算时间误差,并由计算机装置150直接计算出时间误差,从而据此能够对视频信号和传感器信号补偿时间误差。 
如上所示,根据本发明,能够实现视频信号和传感器信号的同步化系统及方法、对同步装置及其视频信号和传感器信号进行同步化的方法、对计算机装置及其视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其中,对于从摄影机输入的视频信号和对应于各个视频信号的传感器信号,由于在传感器装置及中央控制装置中分别内置有同步用时钟,从而从同步装置向各个装置发送同步信号,进而在对同步用时钟进行同步化后,从传感器装置获取的传感器信号中附加获取时间,从而通过中央控制装置发送到计算机装置,并且,中央控制装置在从摄影机发送到计算机装置的视频信号的获取数中附加获取时间,从而发送到计算机装置,进而计算机装置以获取时间信息为依据,能够执行对视频信号和传感器信号进行的同步化。 
所属于本发明技术领域的技术人员应该理解,本发明即使不对此技术性思想或者必要性特定进行变更也可以实施为其他具体的形态。因此,在上述所述的实施例应理解为在所有方面都是举例的并不限于此。本发明的范围应解释为根据权利要求表现而不是根据上述详细说明来表达,并且从权利要求的意义及范围及其等同概念导出的所有变更或者变形的形态均应包括在本发明的范围。 
本发明可适用于如下系统及服务:将从摄影机装置获取的视频信号和 从传感器装置获取的传感器信号同时通过画面和音响提供的系统及服务。 
另外,可适用于如下装置:生成视频信号和传感器信号,从而通过无线通信和有线通信发送的装置。 
并且,可适用于如下装置或者系统等:对多通道视频信号及传感器信号进行分析的装置或者系统等。 
序列目录 
有线、无线、摄影机、视频信号、传感器、传感器信号、同步化、误差 
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种视频信号和传感器信号的同步化系统,其包括:
摄影机装置,其对摄影对象进行摄影从而获取视频信号,并输出上述获取的视频信号;
传感器装置,其内置有第一同步用时钟,并根据感知操作来生成对应于上述视频信号的传感器信号,在上述生成的传感器信号附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息并进行输出;
中央控制装置,其内置有第二同步用时钟,并进行控制以便从上述传感器装置接收附加有上述获取时间信息的传感器信号并且发送到计算机装置,并且,对从上述摄影机装置发送到计算机装置的视频信号的获取数进行持续累积并进行计算,并在上述获取数中附加根据上述第二同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到计算机装置或者存储后在分析时使用,进而对同步化进行检验;
同步装置,其内置有基准时钟,并将用于对上述第一同步用时钟和上述第二同步用时钟进行同步的基准时间按照一定间隔同时发送给上述传感器装置及上述中央控制装置;以及
计算机装置,其从上述中央控制装置接收附加有上述获取时间信息的传感器信号,并且,从上述摄影机装置接收视频信号,从而按各个信号确认时间信息,并将各个信号按相同的时间段进行重组,进而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
2.根据权利要求1所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,以从上述同步装置接收的基准时间为依据,对上述第一同步用时钟进行同步化后,在根据上述感知操作生成的上述传感器信号中附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置。
3.根据权利要求2所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,将从上述同步装置接收的上述基准时间与上述第二同步用时钟的时间进行比较,从而补偿误差,并以补偿的时间为基准,在上述传感器信号中附加获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置。
4.根据权利要求1所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,将从上述同步装置中接收的上述基准时间与上述第一同步用时钟的时间进行比较,从而获取时间误差,并将上述获取的时间误差分别发送到计算机装置,上述计算机装置在时间轴上对从上述传感器装置接收的上述传感器信号补偿上述时间误差。
5.根据权利要求1所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述同步装置中,向上述传感器装置请求并获取当前时间信息,并且将上述获取的当前时间信息与上述基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将校正时间信息和时间校正命令发送到上述传感器装置。
6.根据权利要求5所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,如果接收到上述时间校正命令,则以上述校正时间信息为基准执行校正,并且,在第二个脉冲(clock)用从上述同步装置接收的脉冲执行同步化,并且将校正结束命令发送到上述同步装置。
7.一种同步装置,其特征在于,包括:
通信装置,其用于与传感器装置、中央控制装置以及计算机装置进行通信;
频率生成装置(Oscillator),其生成频率信号,上述频率信号用于向上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置发送用于进行同步化的基准时间信息;
脉冲同步装置,其将上述生成的频率信号生成为脉冲信号;
基准时间单元装置(FPGA),其将上述生成的脉冲信号生成为上述基准时间信息;
实时(RTC)脉冲装置,其向上述基准时间单元装置提供实时脉冲(Real Time Clock);以及
控制装置,其对上述频率生成装置和上述脉冲同步装置以及上述基准时间单元装置进行控制,从而生成上述基准时间信息,并进行控制以便将上述生成的基准时间信息发送到上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置,
并且,上述控制装置中,向上述传感器装置请求并获取当前时间信息,并且将上述获取的当前时间信息与上述基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将当前时间信息和时间校正命令发送到上述传感器装置。
8. 根据权利要求7所述的同步装置,其特征在于,还包括:
模拟/数字转换装置,其用于将从上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置输入的模拟信号转换为数字信号;
输出装置,其用于输出上述数字信号;以及
显示装置,其用于表示关于上述基准时间信息的生成操作、上述当前时间信息及上述时间校正命令的发送操作等。
9. 一种传感器装置,其包括:
传感器,其生成传感器信号,上述传感器信号感知倾斜度、张力、重量等;
信号转换装置,其将模拟形式的上述传感器信号转换为数字形式的传感器数据;
通信装置,其用于将上述传感器数据发送到同步装置及中央控制装置;
脉冲同步装置,其用于通过上述同步装置提供的基准时间进行同步化;
存储装置,其用于存储上述传感器数据;
控制装置,其进行控制以便将上述传感器数据发送到上述中央控制装置,并且,从上述同步装置接收到上述基准时间而进行同步化后,将获取上述传感器数据的获取时间信息与上述传感器数据一起发送到上述中央控制装置;
频率生成装置,其生成频率信号,从而提供给上述控制装置;以及
实时(RTC)单元装置,其向上述控制装置提供实时脉冲(Real Time Clock)。
10. 一种视频信号和传感器信号的同步化方法,其作为包括摄影机装置、传感器装置、中央控制装置、同步装置以及计算机装置的系统的视频信号和传感器信号的同步化方法,其包括:
(a)上述同步装置将同步化时间信息发送到上述传感器装置及上述中央控制装置的步骤;
(b)上述传感器装置及上述中央控制装置根据上述同步化时间信息对分别内置的同步用时钟进行同步的步骤;
(c)上述摄影机装置获取视频信号,从而发送到上述计算机装置的步骤;
(d)上述传感器装置获取传感器信号并附加根据上述内置的同步用时钟的获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置,并且,上述中央控制装置将附加有上述获取时间信息的视频信号发送到上述计算机装置的步骤;以及
(e)上述计算机装置以上述内置的同步用时钟和上述获取时间信息为依据,执行对上述视频信号和上述传感器信号进行的同步化的步骤。
11. 根据权利要求10所述的视频信号和传感器信号的同步化方法,其特征在于:
上述(e)步骤中,上述计算机装置将上述内置的同步用时钟的时间信息和上述获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且,在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿时间误差,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
12. 一种对同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其作为对通过有线或者无线与包括传感器装置、中央控制装置及计算机装置的特定装置通信的同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,包括:
(a)向上述特定装置请求当前时间信息,从而接收当前时间信息的步骤;
(b)将上述当前时间信息与基准时间信息进行比较,从而获取误差信息的步骤;
(c)生成补偿上述误差信息的时间信息,并向上述特定装置发送上述时间信息和时间校正命令的步骤;以及
(d)从上述特定装置接收同步结束命令的步骤,上述同步结束命令告知通过根据上述时间信息的时间校正进行的同步化已结束。
13. 一种对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其作为对通过有线或者无线与摄影机装置、传感器装置、中央控制装置及同步装置通信的计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,包括:
(a)从上述同步装置接收基准时间信息,从而对内置的同步用时钟进行同步的步骤;
(b)从上述摄影机装置接收视频信号,并且从上述中央控制装置接收包括获取时间信息的传感器信号,上述获取时间信息通过上述传感器装置获取;以及
(c)以上述内置的同步用时钟和上述获取时间信息为依据,对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化的步骤。
14.根据权利要求13所述的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其特征在于:
上述(c)步骤中,将上述内置的同步用时钟的时间信息和上述获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿上述时间误差,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
15.根据权利要求13所述的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其特征在于:
上述(c)步骤中,以从上述传感器装置及上述中央控制装置接收的时间误差信息为依据,在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿上述时间误差信息,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。

Claims (16)

1.一种视频信号和传感器信号的同步化系统,其包括:
摄影机装置,其对摄影对象进行摄影从而获取视频信号,并输出上述获取的视频信号;
传感器装置,其内置有第一同步用时钟,并根据感知操作来生成对应于上述视频信号的传感器信号,在上述生成的传感器信号附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息并进行输出;
中央控制装置,其内置有第二同步用时钟,并进行控制以便从上述传感器装置接收附加有上述获取时间信息的传感器信号并且发送到计算机装置,并且,对从上述摄影机装置发送到计算机装置的视频信号的获取数进行持续累积并进行计算,并在上述获取数中附加根据上述第二同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到计算机装置或者存储后在分析时使用,进而对同步化进行检验;
同步装置,其内置有基准时钟,并将用于对上述第一同步用时钟和上述第二同步用时钟进行同步的基准时间按照一定间隔同时发送给上述传感器装置及上述中央控制装置;以及
计算机装置,其从上述中央控制装置接收附加有上述获取时间信息的传感器信号,并且,从上述摄影机装置接收视频信号,从而按各个信号确认时间信息,并将各个信号按相同的时间段进行重组,进而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
2.根据权利要求1所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,以从上述同步装置接收的基准时间为依据,对上述第一同步用时钟进行同步化后,在根据上述感知操作生成的上述传感器信号中附加根据上述第一同步用时钟获取的获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置。
3.根据权利要求2所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,将从上述同步装置接收的上述基准时间与上述第二同步用时钟的时间进行比较,从而补偿误差,并以补偿的时间为基准,在上述传感器信号中附加获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置。
4.根据权利要求1所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,将从上述同步装置中接收的上述基准时间与上述第一同步用时钟的时间进行比较,从而获取时间误差,并将上述获取的时间误差分别发送到计算机装置,上述计算机装置在时间轴上对从上述传感器装置接收的上述传感器信号补偿上述时间误差。
5.根据权利要求1所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述同步装置中,向上述传感器装置请求并获取当前时间信息,并且将上述获取的当前时间信息与上述基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将校正时间信息和时间校正命令发送到上述传感器装置。
6.根据权利要求5所述的视频信号和传感器信号的同步化系统,其特征在于:
上述传感器装置中,如果接收到上述时间校正命令,则以上述校正时间信息为基准执行校正,并且,在第二个脉冲(clock)用从上述同步装置接收的脉冲执行同步化,并且将校正结束命令发送到上述同步装置。
7.一种同步装置,其包括:
通信装置,其用于与传感器装置、中央控制装置以及计算机装置进行通信;
频率生成装置(Oscillator),其生成频率信号,上述频率信号用于向上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置发送用于进行同步化的基准时间信息;
脉冲同步装置,其将上述生成的频率信号生成为脉冲信号;
基准时间单元装置(FPGA),其将上述生成的脉冲信号生成为上述基准时间信息;
实时(RTC)脉冲装置,其向上述基准时间单元装置提供实时脉冲(Real Time Clock);以及
控制装置,其对上述频率生成装置和上述脉冲同步装置以及上述基准时间单元装置进行控制,从而生成上述基准时间信息,并进行控制以便将上述生成的基准时间信息发送到上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置。
8.根据权利要求7所述的同步装置,其特征在于:
上述控制装置中,向上述传感器装置请求并获取当前时间信息,并且将上述获取的当前时间信息与上述基准时间信息进行比较,从而确认误差范围,并且在需要校正时,将当前时间信息和时间校正命令发送到上述传感器装置。
9. 根据权利要求7所述的同步装置,其特征在于,还包括:
模拟/数字转换装置,其用于将从上述传感器装置、中央控制装置以及计算机装置输入的模拟信号转换为数字信号;
输出装置,其用于输出上述数字信号;以及
显示装置,其用于表示关于上述基准时间信息的生成操作、上述当前时间信息及上述时间校正命令的发送操作等。
10. 一种传感器装置,其包括:
传感器,其生成传感器信号,上述传感器信号感知倾斜度、张力、重量等;
信号转换装置,其将模拟形式的上述传感器信号转换为数字形式的传感器数据;
通信装置,其用于将上述传感器数据发送到同步装置及中央控制装置;
脉冲同步装置,其用于通过上述同步装置提供的基准时间进行同步化;
存储装置,其用于存储上述传感器数据;
控制装置,其进行控制以便将上述传感器数据发送到上述中央控制装置,并且,从上述同步装置接收到上述基准时间而进行同步化后,将获取上述传感器数据的获取时间信息与上述传感器数据一起发送到上述中央控制装置;
频率生成装置,其生成频率信号,从而提供给上述控制装置;以及
实时(RTC)单元装置,其向上述控制装置提供实时脉冲(Real Time Clock)。
11. 一种视频信号和传感器信号的同步化方法,其作为包括摄影机装置、传感器装置、中央控制装置、同步装置以及计算机装置的系统的视频信号和传感器信号的同步化方法,其包括:
(a)上述同步装置将同步化时间信息发送到上述传感器装置及上述中央控制装置的步骤;
(b)上述传感器装置及上述中央控制装置根据上述同步化时间信息对分别内置的同步用时钟进行同步的步骤;
(c)上述摄影机装置获取视频信号,从而发送到上述计算机装置的步骤;
(d)上述传感器装置获取传感器信号并附加根据上述内置的同步用时钟的获取时间信息,从而发送到上述中央控制装置,并且,上述中央控制装置将附加有上述获取时间信息的视频信号发送到上述计算机装置的步骤;以及
(e)上述计算机装置以上述内置的同步用时钟和上述获取时间信息为依据,执行对上述视频信号和上述传感器信号进行的同步化的步骤。
12.根据权利要求11所述的视频信号和传感器信号的同步化方法,其特征在于:
上述(e)步骤中,上述计算机装置将上述内置的同步用时钟的时间信息和上述获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且,在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿时间误差,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
13.一种对同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其作为对通过有线或者无线与包括传感器装置、中央控制装置及计算机装置的特定装置通信的同步装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,包括:
(a)向上述特定装置请求当前时间信息,从而接收当前时间信息的步骤;
(b)将上述当前时间信息与基准时间信息进行比较,从而获取误差信息的步骤;
(c)生成补偿上述误差信息的时间信息,并向上述特定装置发送上述时间信息和时间校正命令的步骤;以及
(d)从上述特定装置接收同步结束命令的步骤,上述同步结束命令告知通过根据上述时间信息的时间校正进行的同步化已结束。
14. 一种对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其作为对通过有线或者无线与摄影机装置、传感器装置、中央控制装置及同步装置通信的计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,包括:
(a)从上述同步装置接收基准时间信息,从而对内置的同步用时钟进行同步的步骤;
(b)从上述摄影机装置接收视频信号,并且从上述中央控制装置接收包括获取时间信息的传感器信号,上述获取时间信息通过上述传感器装置获取;以及
(c)以上述内置的同步用时钟和上述获取时间信息为依据,对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化的步骤。
15. 根据权利要求14所述的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其特征在于:
上述(c)步骤中,将上述内置的同步用时钟的时间信息和上述获取时间信息进行比较,从而计算时间误差,并且在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿上述时间误差,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
16. 根据权利要求14所述的对计算机装置的视频信号和传感器信号进行同步化的方法,其特征在于:
上述(c)步骤中,以从上述传感器装置及上述中央控制装置接收的时间误差信息为依据,在时间轴上对上述视频信号和上述传感器信号补偿上述时间误差信息,从而对上述视频信号和上述传感器信号进行同步化。
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