CN107843239A - 用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，包括以下步骤：设备启动初始化；定义全局变量，设置时钟参数；记录普通图像摄像头拍照的时间点；运用测距算法计算空间中多点深度信息；输出2D或3D范围内多点深度信息及深度相关信息、输出绝对时间戳信息或者相对时间戳信息、以及本帧数据的校验码；处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数。本发明公开了一种包含时间信息的深度信息数据流，可以将本帧测距获取深度信息的准确时间一起报告给其他设备，其他设备使用这样包含时间信息的深度数据，可以更准确地进行机器人的SLAM算法、构建地图或者建立3D立体图等工作。
Description
技术领域
本发明涉及深度信息输出领域，尤其涉及一种包含深度信息数据和时间信息数据的数据输出方法。
背景技术
智能机器人在移动过程中，需要对周围环境进行路径规划、避障等，这些功能实现需要深度摄像机或者测距模块对环境中不间断地进行测距并反馈深度信息；本发明应用于需要摄像头采集图像信息并经算法计算求解深度信息的设备；这些深度摄像机设备或者测距设备通常由一个或者两个结构光发射模块发出光源照射到待测物体表面，物体表面反射的图像通过一个或者两个摄像头采集，并经过后续算法优化电路处理等计算出深度信息或者待测距离。而深度摄像机设备或者测距模块设备中的摄像头在连续拍摄，例如典型值为每秒种可以拍照30帧，或者少于拍照30帧，总之是间隔拍照的，拍照获取的图像信息，都需要进行算法计算，才能得到多点的深度信息，这个计算过程必然会花费一些时间。摄像头拍照的时间和最终的深度信息计算获取时间，再到最后的输出时间，就有时间差。而机器人是在不停运行中的，这个时间差的存在，机器人可能就会向前行走几厘米～几十厘米，或者旋转几度～几十度。在Slam画地图时，或者3D构建完整模型的时候，由于上述时间差的存在，会带来地图绘制的误差，如果误差持续累积，会给地图绘制或者3D建模带来更大的错误。
发明内容
本发明针对上述技术存在的缺陷，提出了一种数据输出方法。该输出方法包括输出包含绝对时间戳信息的深度数据信息以及包含相对时间戳信息的深度数据信息，可以满足不同的外部设备需求。
为实现上述目的，本发明是通过如下方法实现的，一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：定义全局变量，设置时钟参数；
S3：记录本帧计算深度信息的摄像头拍照时间点t1；
S4：运用测距算法计算2D或3D空间中多点深度信息；
S5：输出所述2D或3D空间中本帧深度信息数据；
S6：输出本帧绝对时间戳信息数据；
S7：计算并输出本帧所有输出数据校验码信息数据；
S8：处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数；
S81：如果收到停止测距的指令为使能，则停止测距模块工作；如果收到停止测距的指令为禁止，则使测距模块重新工作；
S82：如果收到重置时钟参数的指令为使能，则重置时钟参数，返回S3，继续循环工作；如果收到重置时钟参数的指令为禁止，则直接重复S3-S8。
所述S5、S6、S7中输出的信息数据包含：帧头、多点深度信息数据、深度相关信息数据、绝对时间戳信息数据、以及本帧输出数据的校验码。
其中，所述帧头可以用2bytes表示；
所述多点深度信息数据可以用2bytes表示一点深度数据，或者相关数据；
所述绝对时间戳可以用11bytes表示；
所述校验码可以用简单Sum计算，也可以用复杂的加密运算，可以用2Bytes为校验码，也可以用更长的校验码；
也可以根据数据流的需要改变数据的顺序，也可以根据数据量的需要改变每一种数据流占用的Byte数。
一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，还包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：定义全局变量，设置时钟参数；
S3：记录本帧计算深度信息的摄像头拍照时间点t1；
S4：运用测距算法计算2D或3D空间中多点深度信息；
S5：输出所述2D或3D空间中本帧深度信息数据；
S6：读取当前时间t2，计算本帧相对时间戳信息△t＝t2-t1，并输出相对时间戳信息数据；
S7：计算并输出本帧所有输出数据校验码信息数据；
S8：处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数；
S81：如果收到停止测距的指令为使能，则停止测距模块工作；如果收到停止测距的指令为禁止，则使测距模块重新工作；
S82：如果收到重置时钟参数的指令为使能，则重置时钟参数，返回S3，继续循环工作；如果收到重置时钟参数的指令为禁止，则直接重复S3-S8。
所述S5、S6、S7中输出的信息数据包含：帧头、多点深度信息数据、深度相关信息数据、相对时间戳信息数据、以及本帧输出数据的校验码。
其中：
所述帧头可以用2bytes表示；
所述多点深度信息的数据可以用2bytes表示一点深度数据，或者相关数据；
所述相对时间戳可以用4bytes表示；
所述校验码可以用简单Sum计算，也可以用复杂的加密运算，可以用2Bytes为校验码，也可以用更长的校验码；
也可以根据数据流的需要改变数据的顺序，也可以根据数据量的需要改变每一种数据流占用的Byte数。
所述数据输出方法可以用于所有包含摄像头的图像数据处理的外部设备，该外部设备经过一段时间的运算后，才可以完成本帧及本帧以前的图像数据的计算并提取该设备需要运算的结果数据，然后输出运算结果数据。并且该数据输出方法在输出运算结果数据的同时输出本帧摄像头拍照的时间信息，尤其可以用于深度摄像机设备。
所述外部设备可以从帧头数据处判断开始一帧新的数据，并且可以按照预先协议约定，从帧头数据判断本帧数据输出的具体数据、数据的格式细节以及输出了哪些信息。
所述外部设备可以根据本帧数据计算出数据的校验码，与收到的校验码进行比对，如果不一致可以判定本帧数据传输出错。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明公开的数据输出方法包含绝对时间信息或相对时间信息的深度信息数据流输出方法，可以用于所有包含摄像头图像数据处理的外部设备，尤其是深度摄像机设备。
2、从摄像头数据拍照的时间点到数据计算完毕获取其中信息尤其是获取2D深度信息或者3D深度信息的算法完成时间点，有一个时间差，本发明公开的方法将本帧计算的数据结果和真实拍照的时间信息数据，一起输出到外部设备，外部设备使用上述包含时间信息的深度数据，可以更准确地进行机器人的SLAM算法、构建地图或者建立3D立体图等工作。
附图说明
图1为本发明实施例1中所述数据输出方法流程图
图2为本发明实施例2中所述数据输出方法流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1：如图1所示，一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，包含绝对时间信息或相对时间信息的深度信息数据流输出，可以用于所有包含摄像头图像数据处理的外部设备，尤其是深度摄像机设备，其特征在于，包括以下步骤
S1：设备启动初始化；
S2：定义全局变量，设置时钟参数t＝0；
S3：记录本帧计算深度信息的摄像头拍照时间点t1；
S4：运用测距算法计算2D或3D空间中多点深度信息；
S5：输出所述2D或3D空间中本帧深度信息数据；
S6：输出本帧绝对时间戳信息数据；
S7：计算并输出本帧所有输出数据校验码信息数据；
S8：处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数；
S81：如果收到停止测距的指令为使能，则停止测距模块工作；如果收到停止测距的指令为禁止，则使测距模块重新工作；
S82：如果收到重置时钟参数的指令为使能，则重置时钟参数，返回S3，继续循环工作；如果收到重置时钟参数的指令为禁止，则直接重复S3-S8。
上述S5、S6、S7中输出的信息数据包含：帧头、多点深度信息数据、深度相关信息数据、绝对时间戳信息数据、以及本帧输出数据的校验码。
所述校验码可以用简单Sum计算，也可以用复杂的加密运算，可以用2Bytes为校验码，也可以用更长的校验码。
本实施例中，帧头用2bytes表示；多点深度信息的数据流为每2bytes表示一点深度数据或者相关深度数据；绝对时间戳用11bytes表示，校验码用2Bytes表示，采用简单SUM计算，如表1所示。
表1为实施例1中信息数据的数据传输协议格式
2bytes 每2bytes为一点数据 11bytes 2bytes，校验码
本实施例所述数据输出方法可以用于所有包含摄像头的图像数据处理的外部设备，该外部设备经过一段时间的运算后，才可以完成本帧及本帧以前的图像数据的计算并提取该设备需要运算的结果数据，然后输出运算结果数据。并且该数据输出方法在输出运算结果数据的同时输出本帧摄像头拍照的时间信息，尤其可以用于深度摄像机设备。
在本实施例所述数据输出方法中，所述外部设备可以从帧头数据处判断开始一帧新的数据，并且可以按照预先协议约定，从帧头数据判断本帧数据输出的具体数据、数据的格式细节以及输出了哪些信息；同时，外部设备可以根据本帧数据计算出数据的校验码，与收到的校验码进行比对，如果不一致可以判定本帧数据传输出错。
实施例2：如图2所示，一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，还包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：定义全局变量，设置时钟参数t＝0；
S3：记录本帧计算深度信息的摄像头拍照时间点t1；
S4：运用测距算法计算2D或3D空间中多点深度信息；
S5：输出所述2D或3D空间中本帧深度信息数据；
S6：读取当前时间t2，计算本帧相对时间戳信息△t＝t2-t1，并输出相对时间戳信息数据；
S7：计算并输出本帧所有输出数据校验码信息数据；
S8：处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数；
S81：如果收到停止测距的指令为使能，则停止测距模块工作；如果收到停止测距的指令为禁止，则使测距模块重新工作；
S82：如果收到重置时钟参数的指令为使能，则重置时钟参数，返回S3，继续循环工作；如果收到重置时钟参数的指令为禁止，则直接重复S3-S8。
上述S5、S6、S7中输出的信息数据包含：帧头、多点深度信息数据、深度相关信息数据、相对时间戳信息数据，以及本帧输出数据的校验码。
所述校验码可以用简单Sum计算，也可以用复杂的加密运算，可以用2Bytes为校验码，也可以用更长的校验码。
本实施例中，帧头用2bytes表示；多点深度信息的数据流为每2bytes表示一点深度数据或者相关深度数据；相对时间戳信息数据流用4bytes表示，校验码用2Bytes表示，采用简单SUM计算，如表2所示。
表2为实施例2中信息数据的数据传输协议格式
2bytes 每2bytes为一点数据 4bytes 2bytes，校验码
本实施例所述数据输出方法可以用于所有包含摄像头的图像数据处理的外部设备，该外部设备经过一段时间的运算后，才可以完成本帧及本帧以前的图像数据的计算并提取该设备需要运算的结果数据，然后输出运算结果数据。并且该数据输出方法在输出运算结果数据的同时输出本帧摄像头拍照的时间信息，尤其可以用于深度摄像机设备。
在本实施例所述数据输出方法中，所述外部设备可以从帧头数据处判断开始一帧新的数据，并且可以按照预先协议约定，从帧头数据判断本帧数据输出的具体数据、数据的格式细节以及输出了哪些信息；同时，外部设备可以根据本帧数据计算出数据的校验码，与收到的校验码进行比对，如果不一致可以判定本帧数据传输出错。
前述实施例和优点仅是示例性的，并不应被理解为限制本公开。本发明可容易地应用于其它类型的设备。此外，本公开的示例性实施例的描述是解释性的，并不限制权利要求的范围，许多的替换、修改和变化对于本领域技术人员来说是明显的。
Claims (8)
1.一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：定义全局变量，设置时钟参数；
S3：记录本帧计算深度信息的摄像头拍照时间点t1；
S4：运用测距算法计算2D或3D空间中多点深度信息；
S5：输出所述2D或3D空间中本帧深度信息数据；
S6：输出本帧绝对时间戳信息数据；
S7：计算并输出本帧所有输出数据校验码信息数据；
S8：处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数；
S81：如果收到停止测距的指令为使能，则停止测距模块工作；如果收到停止测距的指令为禁止，则使测距模块重新工作；
S82：如果收到重置时钟参数的指令为使能，则重置时钟参数，返回S3，继续循环工作；如果收到重置时钟参数的指令为禁止，则直接重复S3-S8。
2.根据权利要求1所述的数据输出方法，其特征在于：所述S5、S6、S7中输出的信息数据包括：帧头、多点深度信息数据、深度相关信息数据、绝对时间戳信息数据、以及本帧输出数据的校验码。
3.一种用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：定义全局变量，设置时钟参数；
S3：记录本帧计算深度信息的摄像头拍照时间点t1；
S4：运用测距算法计算2D或3D空间中多点深度信息；
S5：输出所述2D或3D空间中本帧深度信息数据；
S6：读取当前时间t2，计算本帧相对时间戳信息△t＝t2-t1，并输出相对时间戳信息数据；
S7：计算并输出本帧所有输出数据校验码信息数据；
S8：处理外部指令信息，根据接收到的外部指令判断是否停止测距或是否重置时钟参数；
S81：如果收到停止测距的指令为使能，则停止测距模块工作；如果收到停止测距的指令为禁止，则使测距模块重新工作；
S82：如果收到重置时钟参数的指令为使能，则重置时钟参数，返回S3，继续循环工作；如果收到重置时钟参数的指令为禁止，则直接重复S3-S8。
4.根据权利要求3所述的数据输出方法，其特征在于：所述S5、S6、S7中输出的信息数据包括：帧头、多点深度信息数据、深度相关信息数据、相对时间戳信息数据，以及本帧输出数据的校验码。
5.根据权利要求1或3所述的数据输出方法，其特征在于：所述数据输出方法可以用于所有包含摄像头的图像数据处理的外部设备，该外部设备经过一段时间的运算后，才可以完成本帧及本帧以前的图像数据的计算并提取该设备需要运算的结果数据，然后输出运算结果数据。
6.根据权利要求5所述的数据输出方法，其特征在于：该方法还包括在所述的输出运算结果数据的同时输出本帧摄像头拍照的时间信息，尤其可以用于深度摄像机设备。
7.根据权利要求5所述的数据输出方法，其特征在于：所述外部设备可以从帧头数据处判断开始一帧新的数据，并且可以按照预先协议约定，从帧头数据判断本帧数据输出的具体数据、数据的格式细节以及输出了哪些信息。
8.根据权利要求5所述的数据输出方法，其特征在于：所述外部设备可以根据本帧数据计算出数据的校验码，与收到的校验码进行比对，如果不一致可以判定本帧数据传输出错。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110896468A (zh) * | 2018-09-13 | 2020-03-20 | 郑州雷动智能技术有限公司 | 一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 |
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| CN103940358A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-23 | 郭敏 | 一种桥梁实时监测系统 |
| CN105869136A (zh) * | 2015-01-22 | 2016-08-17 | 北京雷动云合智能技术有限公司 | 一种基于多摄像机的协作式视觉slam方法 |
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