CN110896468A - 一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 - Google Patents
一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110896468A CN110896468A CN201811065129.5A CN201811065129A CN110896468A CN 110896468 A CN110896468 A CN 110896468A CN 201811065129 A CN201811065129 A CN 201811065129A CN 110896468 A CN110896468 A CN 110896468A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interface
- time information
- time
- depth
- equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，属于数据输出技术领域。深度摄像机设备包括结构光发射模块、成像透镜组件、图像传感器、DSP处理单元及对外接口；所述对外接口由电源接口、通讯接口及时间信息接口组成；数据输出方法包括：设备启动初始化；将时间信息接口输出电平拉高；记录摄像头开始拍照的时间点同时将时间信息接口输出电平拉低；获取图像数据并计算空间多点深度信息；将时间信息接口输出电平拉高；而后通过通讯接口输出时间信息，输出多点深度信息，并处理外部指令；循环执行上述步骤。本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统可以更准确地进行机器人SLAM算法、构建地图或建立3D立体图等。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，属于数据输出技术领域。
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，或者也可以设置摄像芯片为其他的拍照频率，总之摄像芯片是循环按照预设的频率间隔拍照的，而拍照获取的图像信息，需要进行我们的算法计算，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完成的时间，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，或者3D建模的误差，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，提出了一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，本发明中涉及到深度摄像机设备的摄像头处于一直连续工作状态，一帧接一帧的拍照，拍照一帧，利用拍下一帧的时间计算深度信息并传输给其他设备，同时记录准确的拍照时间点，并通过时间信息接口传输出去。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，该深度摄像机设备包含结构光发射模块、成像透镜组件、图像传感器、DSP处理单元及对外接口；所述时间信息输出系统通过电平的变化，将深度摄像机的时间状态传输给外部设备。
在本发明的一种实施方式中，所述对外接口由电源接口、通讯接口及时间信息接口组成。
在本发明的一种实施方式中，所述通讯接口用于获取其他设备发来的指令信息，并将本深度摄像机设备的运行状态、以及深度信息等数据传输到其他设备。
在本发明的一种实施方式中，所述通讯接口可以采用UART接口、SPI接口、或者I2C接口。
在本发明的一种实施方式中，所述时间信息接口可以是一根IO管脚。
本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统可应用于包括深度摄像机设备以及所有包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的外部设备上；
本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统可应用于外部设备上，所述外部设备中的图像传感器以中断方式连接到设备中，可准确获取本帧深度信息的拍照时间点。
本发明还提供了一种时间信息输出方法，包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：将时间信息接口的输出电平拉高；
S3：通过中断方式获取摄像头图像传感器的帧同步信号，在帧同步信号的下跳沿，记录为摄像头开始拍照时间点t1，同时将时间信息接口的输出电平拉低；
S4：获取图像数据并计算空间多点深度信息；
S5：待计算完毕S4中所述空间多点深度信息，将时间信息接口的输出电平拉高，同时记录当前时间点t2，准备下一次测量深度信息的循环；并且可以在下一次拍照前的时间段处理外部指令以及输出深度信息；
S6：输出时间点t1的数值；输出多点深度信息；处理外部指令，更改设置下一轮测距时的参数，返回S2，等待帧同步信号，循环执行S2-S6。
在本发明的一种实施方式中，步骤S3中的所述时间点t1为一次新的拍照时间点，同时对应着拉低所述时间信息接口的电平。
在本发明的一种实施方式中，步骤S5中所述时间点t2为计算完毕S4中获取的空间多点深度信息、做好根据外部指令输出多点深度信息准备、并等待下一次拍照的时间点；同时对应着拉高时间信息接口的电平。
本发明有益效果：
1、本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，结构简单、应用范围广，可以应用于深度摄像机设备以及所有包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的外部设备；并且与外部设备使以中断方式连接，简单便捷，并且可以准确获取本帧深度信息的拍照时间点。
2、外部设备使用该时间信息输出系统，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。
3、本发明提供的时间信息输出方法，深度摄像机设备的摄像头可以一直连续工作状态，一帧接一帧的拍照，拍照一帧，利用拍下一帧的时间计算深度信息并传输给其他设备，同时记录准确的拍照时间点，并通过时间信息接口传输出去。这样极大程度缩短摄像头拍照的时间和最终的深度信息计算完成的时间之间的时间差，在Slam画地图时，或者3D构建完整模型的时候，由于上述时间差非常短暂，地图绘制或者3D建模基本不存在误差，使得地图绘制或者3D建模更精准。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的时间信息接口输出方法流程图
图2为本发明一种实施方式的深度摄像机设备机构示意图
图中标记：1：结构光发射模块；2：成像透镜组件；3：图像传感器；4：DSP处理单元；5：电源接口；6：通讯接口；7：时间信息接口
图3为本发明一种实施方式的时序图
图3中标记：A：摄像头帧同步信号时序图；B：时间信息接口时序图
具体实施方式
实施例1
一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，深度摄像机设备包含结构光发射模块1、成像透镜组件2、图像传感器3、DSP处理单元4及对外接口；所述时间信息输出系统通过电平的变化，将深度摄像机的时间状态传输给外部设备。所述对外接口由电源接口5、通讯接口6及时间信息接口7组成。所述通讯接口6用于获取其他设备发来的指令信息，并将本设备的运行状态、以及深度信息等数据传输到其他设备。所述通讯接口6采用UART接口，所述时间信息接口是一根IO管脚。
实施例2
一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，深度摄像机设备包含结构光发射模块1、成像透镜组件2、图像传感器3、DSP处理单元4及对外接口；所述时间信息输出系统通过电平的变化，将深度摄像机的时间状态传输给外部设备。所述对外接口由电源接口5、通讯接口6及时间信息接口7组成。所述通讯接口6用于获取其他设备发来的指令信息，并将本设备的运行状态、以及深度信息等数据传输到其他设备。所述通讯接口6采用SPI接口，所述时间信息接口是一根IO管脚。
所述时间信息输出系统应用于包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的外部设备上；所述包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的外部设备中的图像传感器以中断方式连接到设备中，可准确获取本帧深度信息的拍照时间点。
实施例3
一种时间信息输出方法，包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：将时间信息接口的输出电平拉高；
S3：通过中断方式获取摄像头图像传感器的帧同步信号，在帧同步信号的下跳沿，记录为摄像头开始拍照时间点t1，同时将时间信息接口的输出电平拉低；
S4：获取图像数据并计算空间多点深度信息；
S5：待计算完毕S4中所述空间多点深度信息，将时间信息接口的输出电平拉高，同时记录当前时间点t2，准备下一次测量深度信息的循环；并且可以在下一次拍照前的时间段处理外部指令以及输出深度信息；
S6：输出时间点t1的数值；输出多点深度信息；处理外部指令，更改设置下一轮测距时的参数，返回S2，等待帧同步信号，循环执行S2-S6。
步骤S3中的所述时间点t1为一次新的拍照时间点，同时对应着拉低所述时间信息接口的电平。
步骤S5中所述时间点t2为计算完毕S4中获取的空间多点深度信息、做好根据外部指令输出多点深度信息准备、并等待下一次拍照的时间点；同时对应着拉高时间信息接口的电平。
实施例4
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如附图2所示，一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，深度摄像机设备结构光发射模块1、成像透镜组件2、图像传感器3、DSP处理单元4及对外接口，对外接口由电源接口5、通讯接口6及时间信息接口7组成；所述通讯接口6用于获取其他设备发来的指令信息，并将本设备的运行状态、以及深度信息等数据传输到外部设备；时间信息接口7通过电平的变化，将深度摄像机的时间状态输出到外部设备。
本实施例中的外部设备为需要获取空间多点深度信息的装置；本发明公开的包含时间信息接口装置的数据输出方法，也可以应用与所有包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的设备；数据传输时，外部设备通过中断管脚连接到本设备的时间信息接口，进而可以准确获取本帧深度信息的拍照时间点。
本实施例中采用1个CMOS图像传感器图，本发明的其他实施例中，图像传感器 4的类型还可以2个或多个CMOS图像传感器图；也可以为1个、2个或多个普通CCD 图像传感器。如果包含多个图像传感器，可以选取主图像传感器的帧同步信号为时间信息；如果包含多个图像传感器，另一种可行的方法是相应增加时间信息接口。
本实施例中通讯接口6采用I2C接口，本发明的其他实施例中，通讯接口6可以采用SPI接口、或者UART接口；时间信息接口7采用了一根IO管脚。
用于深度摄像机设备的时间信息输出方法，如附图1流程图所示，包括以下步骤：这些步骤参考前面的。
S1：设备启动初始化；
S2：将时间信息接口的输出电平拉高；
S3：深度摄像机内部DSP通过中断方式获取摄像头图像传感器的帧同步信号，在帧同步信号的下跳沿，记录为摄像头拍照时间点t1，同时将时间信息接口的输出电平拉低；
S4：获取图像数据并计算空间多点深度信息；
S5：待计算完毕S4中所述空间多点深度信息，将时间信息接口的输出电平拉高，同时记录当前时间点t2，准备下一次测量深度信息的循环；并且可以在下一次拍照前的时间段处理外部指令以及输出深度信息；
S6：输出多点深度信息；处理外部指令，更改设置下一轮测距时的参数，返回S2，等待帧同步信号，循环执行S2-S6。
工作中，摄像头处于一直拍照状态，一帧接一帧的拍照，拍照一帧，本发明的深度摄像机利用下一帧的时间计算深度信息并传输给其他设备，记录了准确的拍照时间点，并通过时间信息接口传输出去。如附图3时序图中A图所示，步骤S3中的时间点t1为一次新的拍照时间点，同时对应着拉低时间信息接口的IO管脚的电平，参照附图3时序图中B图所示。
如附图3时序图中A图所示，步骤S5中时间点t2为计算完毕S4中获取的空间多点深度信息、做好根据外部指令输出多点深度信息准备、并等待下一次拍照的时间点；同时对应着拉高时间信息接口的IO管脚的电平，参照附图3中时序图B图所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内的所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，其特征在于，该深度摄像机设备包含结构光发射模块、成像透镜组件、图像传感器、DSP处理单元及对外接口；所述时间信息输出系统通过电平的变化，将深度摄像机的时间状态传输给外部设备。
2.根据权利要求1所述的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，其特征在于：所述对外接口由电源接口、通讯接口及时间信息接口组成。
3.根据权利要求2所述的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，其特征在于：所述通讯接口用于获取其他设备发来的指令信息，并将本深度摄像机设备的运行状态、以及深度信息等数据传输到其他设备。
4.根据权利要求2或3所述的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，其特征在于：所述通讯接口可以采用UART接口、SPI接口、或者I2C接口。
5.权利要求2-4任一所述的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，其特征在于：所述时间信息接口可以是一根IO管脚。
6.如权利要求1-5任一所述的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统在包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的设备上的应用。
7.根据权利要求6所述的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统在包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的设备上的应用，其特征在于：所述包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的设备中的图像传感器以中断方式连接到设备中，可准确获取本帧深度信息的拍照时间点。
8.一种如权利要求1-5任一所述时间信息输出系统的时间信息输出方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：设备启动初始化；
S2：将时间信息接口的输出电平拉高；
S3：通过中断方式获取摄像头图像传感器的帧同步信号，在帧同步信号的下跳沿，记录为摄像头开始拍照时间点t1，同时将时间信息接口的输出电平拉低；
S4：获取图像数据并计算空间多点深度信息；
S5：待计算完毕S4中所述空间多点深度信息，将时间信息接口的输出电平拉高，同时记录当前时间点t2，准备下一次测量深度信息的循环；并且可以在下一次拍照前的时间段处理外部指令以及输出深度信息；
S6：输出时间点t1的数值；输出多点深度信息；处理外部指令，更改设置下一轮测距时的参数，返回S2，等待帧同步信号，循环执行S2-S6。
9.根据权利要求8所述的时间信息输出方法，其特征在于：步骤S3中的所述时间点t1为一次新的拍照时间点，同时对应着拉低所述时间信息接口的电平。
10.根据权利要求8所述的时间信息输出方法，其特征在于：步骤S5中所述时间点t2为计算完毕S4中获取的空间多点深度信息、做好根据外部指令输出多点深度信息准备、并等待下一次拍照的时间点；同时对应着拉高时间信息接口的电平。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811065129.5A CN110896468A (zh) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | 一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811065129.5A CN110896468A (zh) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | 一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110896468A true CN110896468A (zh) | 2020-03-20 |
Family
ID=69785329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811065129.5A Pending CN110896468A (zh) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | 一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110896468A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102780840A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 佳能株式会社 | 摄像设备 |
| US20150062306A1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Texas Instruments Incorporated | System and Methods for Depth Imaging using Conventional CCD Image Sensors |
| CN105320489A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-10 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 时间同步系统的显控终端 |
| CN105357515A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-02-24 | 天津中科智能识别产业技术研究院有限公司 | 一种基于结构光和光场成像的彩色深度成像方法及其装置 |
| CN206399422U (zh) * | 2016-11-25 | 2017-08-11 | 深圳悉罗机器人有限公司 | 多功能视觉传感器及移动机器人 |
| CN107843239A (zh) * | 2016-09-18 | 2018-03-27 | 北京雷动云合智能技术有限公司 | 用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法 |
| CN207802143U (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-31 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 深度成像移动终端 |
| CN108508688A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-07 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备 |
-
2018
- 2018-09-13 CN CN201811065129.5A patent/CN110896468A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102780840A (zh) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | 佳能株式会社 | 摄像设备 |
| US20150062306A1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Texas Instruments Incorporated | System and Methods for Depth Imaging using Conventional CCD Image Sensors |
| CN105320489A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-10 | 天津七六四通信导航技术有限公司 | 时间同步系统的显控终端 |
| CN105357515A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-02-24 | 天津中科智能识别产业技术研究院有限公司 | 一种基于结构光和光场成像的彩色深度成像方法及其装置 |
| CN107843239A (zh) * | 2016-09-18 | 2018-03-27 | 北京雷动云合智能技术有限公司 | 用于深度摄像机设备的包含时间信息的数据输出方法 |
| CN206399422U (zh) * | 2016-11-25 | 2017-08-11 | 深圳悉罗机器人有限公司 | 多功能视觉传感器及移动机器人 |
| CN207802143U (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-31 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 深度成像移动终端 |
| CN108508688A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-07 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 激光发射器、结构光投射模组、深度相机和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3248374B1 (en) | Method and apparatus for multiple technology depth map acquisition and fusion | |
| EP3416370B1 (en) | Photography focusing method, device, and apparatus for terminal | |
| CN102494609B (zh) | 一种基于激光探针阵列的三维摄影方法及装置 | |
| KR102015606B1 (ko) | 멀티 라인 레이저 어레이 3차원 스캐닝 시스템 및 멀티 라인 레이저 어레이 3차원 스캐닝 방법 | |
| WO2019007180A1 (zh) | 同时具备摄影测量和三维扫描功能的手持式大尺度三维测量扫描仪系统 | |
| CN103108125B (zh) | 一种多相机系统的取像同步控制设备及其方法 | |
| US20210240971A1 (en) | Data processing method and apparatus, electronic device and storage medium | |
| CN106323176A (zh) | 一种露天矿边坡的三维位移监测方法 | |
| CN113160327A (zh) | 一种点云补全的实现方法和系统 | |
| CN104394316B (zh) | 摄像机云台姿态测试系统 | |
| JP2017201757A (ja) | 画像取得システム、画像取得方法、画像処理方法 | |
| CN208210162U (zh) | 集成激光器驱动电路的tof 3d深度图像传感芯片 | |
| US20220327721A1 (en) | Size estimation device, size estimation method, and recording medium | |
| CN210719062U (zh) | 一种基于无线同步的跟踪装置及扫描系统 | |
| JP2023502552A (ja) | ウェアラブルデバイス、インテリジェントガイド方法及び装置、ガイドシステム、記憶媒体 | |
| JP2002152779A (ja) | ３次元画像検出装置 | |
| CN106888344A (zh) | 摄像模组及其像面倾斜的获取方法和调整方法 | |
| KR101380852B1 (ko) | 사용자로부터 환경에 대한 사진 입력을 받는 이동로봇의 ｓｌａｍ 시스템 및 방법 | |
| US20140333762A1 (en) | Image measuring apparatus and image measuring program | |
| KR101909897B1 (ko) | 카메라와 프로젝터간의 동기화 방법 및 장치 | |
| CN111654626B (zh) | 一种包含深度信息的高分辨率相机 | |
| CN210270582U (zh) | 一种多路同步触发装置、隧道面阵相机及隧道巡检系统 | |
| CN110896468A (zh) | 一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统 | |
| CN112529965A (zh) | 一种激光雷达与单目相机的标定方法及装置 | |
| JP4315545B2 (ja) | ３次元画像検出システムと３次元画像検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200320 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |