CN110933397B - 一种高精度成像延时测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种高精度成像延时测试装置及方法，装置由LED光源阵列、LED驱动模块、视频处理检测模块和上位机组成。通过将待测量的成像设备对准循环点亮的LED光源阵列进行成像输出，并由视频处理检测模块检测成像设备有效输出视频中点亮LED的位置，获取成像开始时刻，通过比较视频有效输出时刻和成像开始时刻的时间差可有效获得成像设备的成像延迟。本发明实现方法简单，可通过控制单个LED点亮周期实现高精度的成像延迟测量，可广泛应用于可见光、红外成像设备的成像延迟测量，并可以推广应用于其他图像处理电路的延迟测量。

Description

一种高精度成像延时测试装置及方法
技术领域
本发明属于成像技术领域，具体涉及一种高精度的成像延时测试装置及方法。
背景技术
成像延迟是摄像机等成像设备从拍摄曝光瞬间到输出视频总线上输出对应视频图像的延时。对于高实时性的应用领域，如机载可见光、红外成像设备，准确获取成像设备的成像延时，有助于评估成像输出结果能否满足应用需求；或在后级成像结果处理过程中，采用合适的补偿方法，满足应用需求。目前已有的成像设备成像延迟测试方法或装置都要求成像设备能够接收外同步信号，在外同步信号驱动下进行相关测试，但对于某些没有外同步，甚至不接受外部信号的成像设备而言，就无法采用现有测试方法进行成像延时测试。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种高精度成像延时测试装置及方法，能快速准确测量各种成像设备的成像延迟。
本发明的技术方案为：
所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：包括LED光源阵列、LED驱动模块、视频处理检测模块和上位机；
LED光源阵列和LED驱动模块用于提供测试光源信号；待测量的成像设备能够对准LED光源阵列进行成像；
视频处理检测模块与LED驱动模块连接，能够驱动LED光源阵列中的LED光源周期循环点亮，能够控制单个LED光源的点亮周期，确保在成像设备曝光时间内有且只有单个LED光源被点亮；
视频处理检测模块与待测试的成像设备连接，能够接收成像设备输出的视频帧同步信号；
视频处理检测模块能够在控制每个LED光源点亮的同时检测成像设备是否有视频信号输出，并接收成像设备输出的视频信号且从视频图像中检测出点亮的LED光源对应的序号；
视频处理检测模块与上位机连接，通过上位机能够控制延迟测试过程并从视频处理检测模块中获取延时测试结果。
进一步的优选方案，所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：LED光源阵列和LED驱动模块布置在仅一端开口的纯黑箱体中，其中LED光源阵列安装在可进行高度调节的调节支架上；待测试的成像设备也布置在另一个仅一端开口的纯黑箱体中。
进一步的优选方案，所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：视频处理检测模块记录LED光源阵列中的LED光源周期点亮的循环数。
进一步的优选方案，所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：单个LED光源的闪烁周期不大于成像设备的延时测试精度。
利用上述测试装置进行高精度成像延时测试的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对待测试的成像设备和LED光源阵列进行位置调整，使LED光源阵列完全置于成像设备视场内；
步骤2：视频处理检测模块记录成像设备输出的完整视频数据帧，通过对视频数据的解析确定LED光源阵列中每个LED光源中心点在视频图像中的序号；
步骤3：视频处理检测模块将从成像设备接受到的视频帧同步信号作为控制LED光源阵列初始点亮的触发信号，控制LED光源阵列上的LED光源依次循环点亮；同时设置计数器D_S，LED光源阵列中的第一个LED光源点亮，则D_S增加1；
步骤4：当视频处理检测模块在驱动序号M的LED光源点亮时，检测到成像设备有视频帧数据输出，并根据输出的视频图像判断图像中点亮的LED光源对应的序号为N，则计算成像设备的成像延时为T*(M+K*D_S-N)-Ts，其中T为单个LED光源的闪烁周期，K为LED光源阵列中的LED光源数，Ts为视频处理检测模块的视频信息处理时间。
进一步的优选方案，所述一种高精度成像延时测试方法，其特征在于：步骤1中，将LED光源阵列和LED驱动模块布置在仅一端开口的纯黑箱体中，其中LED光源阵列安装在可进行高度调节的调节支架上；将待测试的成像设备也布置在另一个仅一端开口的纯黑箱体中；点亮LED光源阵列上的所有LED光源，调节LED光源阵列的高低位置，保证LED光源阵列完全置于成像设备的视场内；调整LED光源驱动信号控制其亮度，使成像设备输出完整且稳定的数据。
有益效果
本发明无需待测试的成像设备接收任何外部信号，通过LED光源阵列的辅助计时，实现了高精度成像延时测试；而且本发明具有良好的通用性，对于不同波段的成像设备，可选用不同种类的LED光源组成光源阵列；并且可根据要求的测量精度，调整单个LED光源的闪烁周期获取不同精度的测量结果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明成像延时测量装置原理框图；
图2为本发明LED光源阵列示意图；
图3为视频帧周期时间测量结果示意图；
图4为本发明成像延时测试流程图；
图5位本发明成像延时测量结果示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施例以某拍摄帧率为25Hz的摄像机的成像延时测试为例对本发明进行进一步介绍。
要求的测量精度为500us，考虑LED的点亮周期，响应速度等，在此选用飞利浦LXM2-PD01-0050高亮度，高速红光二极管，其导通截至频率可达1MHz以上，满足延时测量不大于500us的时间分辨率要求。
如图2所示，将LED光源集成在一个面板上，以间距10mm组成13*13的矩阵阵列，构成LED光源阵列。LED光源阵列LED驱动模块置于密闭的纯黑色箱体中，内部LED光源阵列安装在调节支架上，用于调节LED光源的垂直高度，方便光源在成像设备中的视场定位。
将成像设备完全置于纯黑色箱体中，点亮LED光源阵列上的所有LED，手动调节LED光源阵列的高低位置，确保LED光源处于成像设备镜头的中心位置且保证LED光源阵列完全置于摄像机视场内；调整驱动信号控制其亮度，使得成像设备输出的视频总线存在完整且稳定的输出数据。视频处理检测模块记录成像设备输出的一个完整的视频数据帧，通过对视频数据的解析可确定LED光源阵列每一个LED中心点在视频总线数据中对应的行列位置值。
通过控制LED光源阵列点亮中心一个LED并保证为常亮态，如图3所示，视频处理检测模块通过视频总线输出信号能够明确摄像机输出帧同步信号的周期为T1+T2。
视频处理检测模块将接受到的视频帧同步信号作为控制LED光源阵列初始点亮的触发信号，并设置内部处理器计数器D_S为第一循环(第一个LED灯每点亮一次“循环数D_S”增加1次)，然后LED光源阵列上的LED依次循环点亮。每个LED灯闪烁周期为500us，点亮时间和熄灭时间均为250us。即第一个LED点亮250us后熄灭，延时250us后第二个LED点亮250us后熄灭，再延时250us，依次类推。直到第M个LED点亮时视频处理检测模块检测到视频总线存在第一帧有效数据输出，通过视频帧数据解析可明确判断成像开始时刻对应的LED灯为第N个，成像延时测试过程完成。如图5所示，考虑到视频处理检测模块的视频信息处理时间为Ts，因此成像延时为500us*(M+13*13*D_S-N)-Ts，此测试方法对于成像延时与帧周期之间的大小关系不受影响。
上述所描述的实施方式，例如延时测量精度和LED光源选型和阵列的大小及LED的点亮周期等，均可根据实际测试需求进行更改。以上实施的例子不是对本发明的具体限定，所有与本发明类似的技术方案，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：包括LED光源阵列、LED驱动模块、视频处理检测模块和上位机；
LED光源阵列和LED驱动模块用于提供测试光源信号；待测量的成像设备能够对准LED光源阵列进行成像；
视频处理检测模块与LED驱动模块连接，能够驱动LED光源阵列中的LED光源周期循环点亮，能够控制单个LED光源的点亮周期，确保在成像设备曝光时间内有且只有单个LED光源被点亮；
视频处理检测模块与待测试的成像设备连接，能够接收成像设备输出的视频帧同步信号；
视频处理检测模块能够在控制每个LED光源点亮的同时检测成像设备是否有视频信号输出；
视频处理检测模块记录成像设备输出的完整视频数据帧，通过对视频数据的解析确定LED光源阵列中每个LED光源中心点在视频图像中的序号；
视频处理检测模块与上位机连接，通过上位机能够控制延迟测试过程并从视频处理检测模块中获取延时测试结果，具体为：
视频处理检测模块将从成像设备接受到的视频帧同步信号作为控制LED光源阵列初始点亮的触发信号，控制LED光源阵列上的LED光源依次循环点亮；同时设置计数器D_S，LED光源阵列中的第一个LED光源点亮，则D_S增加1；
当视频处理检测模块在驱动序号M的LED光源点亮时，检测到成像设备有视频帧数据输出，并根据输出的视频图像判断图像中点亮的LED光源对应的序号为N，则计算成像设备的成像延时为T*(M+K*D_S-N)-Ts，其中T为单个LED光源的闪烁周期，K为LED光源阵列中的LED光源数，Ts为视频处理检测模块的视频信息处理时间。
2.根据权利要求1所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：LED光源阵列和LED驱动模块布置在仅一端开口的纯黑箱体中，其中LED光源阵列安装在可进行高度调节的调节支架上；待测试的成像设备也布置在另一个仅一端开口的纯黑箱体中。
3.根据权利要求1所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：视频处理检测模块记录LED光源阵列中的LED光源周期点亮的循环数。
4.根据权利要求1所述一种高精度成像延时测试装置，其特征在于：单个LED光源的闪烁周期不大于成像设备的延时测试精度。
5.利用权利要求1所述测试装置进行高精度成像延时测试的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对待测试的成像设备和LED光源阵列进行位置调整，使LED光源阵列完全置于成像设备视场内；
步骤2：视频处理检测模块记录成像设备输出的完整视频数据帧，通过对视频数据的解析确定LED光源阵列中每个LED光源中心点在视频图像中的序号；
步骤3：视频处理检测模块将从成像设备接受到的视频帧同步信号作为控制LED光源阵列初始点亮的触发信号，控制LED光源阵列上的LED光源依次循环点亮；同时设置计数器D_S，LED光源阵列中的第一个LED光源点亮，则D_S增加1；
步骤4：当视频处理检测模块在驱动序号M的LED光源点亮时，检测到成像设备有视频帧数据输出，并根据输出的视频图像判断图像中点亮的LED光源对应的序号为N，则计算成像设备的成像延时为T*(M+K*D_S-N)-Ts，其中T为单个LED光源的闪烁周期，K为LED光源阵列中的LED光源数，Ts为视频处理检测模块的视频信息处理时间。
6.根据权利要求5所述一种高精度成像延时测试方法，其特征在于：步骤1中，将LED光源阵列和LED驱动模块布置在仅一端开口的纯黑箱体中，其中LED光源阵列安装在可进行高度调节的调节支架上；将待测试的成像设备也布置在另一个仅一端开口的纯黑箱体中；点亮LED光源阵列上的所有LED光源，调节LED光源阵列的高低位置，保证LED光源阵列完全置于成像设备的视场内；调整LED光源驱动信号控制其亮度，使成像设备输出完整且稳定的数据。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114636546B (zh) * 2022-03-10 2024-05-14 杭州海康威视数字技术股份有限公司 用于成像同步性检测的系统
CN116456071B (zh) * 2023-03-10 2024-04-23 极限人工智能有限公司 一种内窥镜视频信号延迟时间测试系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105657412A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 公安部第三研究所 一种视频帧率的测试方法
CN207427365U (zh) * 2017-11-23 2018-05-29 长安大学 一种无人机航摄相机曝光延迟检定装置
CN109387287A (zh) * 2018-11-08 2019-02-26 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种红外热像仪成像延时测量装置及测量方法
CN110062223A (zh) * 2019-03-29 2019-07-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种高精度同步测试相机帧信号的方法及其电路系统
CN110267031A (zh) * 2019-05-16 2019-09-20 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种摄像机输出图像延迟时间测试方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102892027B (zh) * 2012-09-29 2014-11-26 中国科学院光电技术研究所 光测设备摄像系统帧延迟时间测量的系统和方法
WO2015019663A1 (ja) * 2013-08-07 2015-02-12 株式会社日立国際電気 デジタル伝送システム及び遅延時間算出方法
US9646369B2 (en) * 2014-03-11 2017-05-09 United Parcel Service Of America, Inc. Concepts for sorting items using a display
CN106851259B (zh) * 2017-01-17 2021-03-12 中国科学院上海高等研究院 监控系统中的视频延时测试装置
CN108668127B (zh) * 2018-08-01 2019-09-27 昆山丘钛微电子科技有限公司 成像设备曝光时间测试装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105657412A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 公安部第三研究所 一种视频帧率的测试方法
CN207427365U (zh) * 2017-11-23 2018-05-29 长安大学 一种无人机航摄相机曝光延迟检定装置
CN109387287A (zh) * 2018-11-08 2019-02-26 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种红外热像仪成像延时测量装置及测量方法
CN110062223A (zh) * 2019-03-29 2019-07-26 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种高精度同步测试相机帧信号的方法及其电路系统
CN110267031A (zh) * 2019-05-16 2019-09-20 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种摄像机输出图像延迟时间测试方法及系统

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