CN111371982A - 一种数据同步方法及处理器、车载终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种数据同步方法及处理器、车载终端。该方法包括:当图像采集设备按照设定的第一采集规则进行图像采集时,确定图像采集设备采集的图像的时间戳;当运动检测设备按照设定的第二采集规则进行运动数据采集时,确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳;其中,第二采集规则和第一采集规则为:使得图像采集设备的数据采集时刻和运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。应用本发明实施例提供的方案,能够提高图像和运动数据在时间同步性上的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域,具体而言,涉及一种数据同步方法及处理器、车载终端。
背景技术
在机器视觉领域,视觉惯性里程计(Visual-Inertial Odometry,VIO)技术中将图像和运动数据融合起来,为机器控制提供可靠的数据来源,以便实现各种功能。例如,在自动驾驶技术领域中,需要在时间上高精度同步的图像和运动数据,以实现对车辆更精确的控制。时间上同步的图像和运动数据是指,在同一时刻采集的图像和运动数据。
在相关技术中,为了得到时间上同步的图像和运动数据,通常是分别采集图像和运动数据,然后筛选出采集时间相同的图像和运动数据。采用这种方式得到的时间上同步的图像和运动数据,其时间同步性精确度较低。
发明内容
本发明提供了一种数据同步方法及处理器、车载终端,以提高图像和运动数据在时间同步性上的精确度。具体的技术方案如下。
第一方面,本发明实施例提供了一种数据同步方法,该方法应用于处理器,包括:
当图像采集设备按照设定的第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;
当运动检测设备按照设定的第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,所述第二采集规则和所述第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
可选的,所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在同时刻向所述图像采集设备和所述运动检测设备发送采集指令。
可选的,所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
其中,所述第一采集频率为所述第二采集频率的倍数,或者所述第二采集频率为所述第一采集频率的倍数;所述图像采集设备和所述运动检测设备在同时刻开始采集数据。
可选的,所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述运动检测设备发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻;所述第一时刻为根据所述第一采集频率确定的图像采集时刻。
可选的,所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻;所述第三时刻为根据所述第二采集频率确定的运动数据采集时刻。
可选的,所述第一采集规则和/或所述第二采集规则为所述处理器配置。
可选的,该方法还包括:
获取所述图像采集设备采集的图像,将所述图像和对应的时间戳进行关联;和/或,
获取所述运动检测设备采集的运动数据,将所述运动数据和对应的时间戳进行关联。
可选的,所述确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳的步骤,包括:
获取所述图像采集设备发送的标识开始采集图像的通知消息;
根据获取所述通知消息的时刻,以及预先获取的所述图像采集设备的曝光时长,确定采集所述图像中心点的时刻,作为所述图像的时间戳。
可选的,该方法还包括:
获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲;
将所述标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与所述处理器的时间进行匹配;
根据匹配结果调整所述处理器的时间。
可选的,该方法还包括:
获取所述运动检测设备的温度信息,并根据所述温度信息和预设温度的比较,控制对所述运动检测设备进行加热或散热。
第二方面,本发明实施例还提供了一种车载终端中的处理器,该处理器包括:
第一确定模块,被配置为当所述图像采集设备按照所述第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;
第二确定模块,被配置为当所述运动检测设备按照所述第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,所述第二采集规则和所述第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
可选的,所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在同时刻向所述图像采集设备和所述运动检测设备发送采集指令。
可选的,所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
其中,所述第一采集频率为所述第二采集频率的倍数,或者所述第二采集频率为所述第一采集频率的倍数;所述图像采集设备和所述运动检测设备在同时刻开始采集数据。
可选的,所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述运动检测设备发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻;所述第一时刻为根据所述第一采集频率确定的图像采集时刻。
可选的,所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻;所述第三时刻为根据所述第二采集频率确定的运动数据采集时刻。
可选的,所述第一采集规则和/或所述第二采集规则为所述处理器配置。
可选的,所述处理器,还被配置为获取所述图像采集设备采集的图像,将所述图像和对应的时间戳进行关联;和/或,
所述处理器,还被配置为获取所述运动检测设备采集的运动数据,将所述运动数据和对应的时间戳进行关联。
可选的,所述第一确定模块,具体被配置为:
获取所述图像采集设备发送的标识开始采集图像的通知消息;
根据获取所述通知消息的时刻,以及预先获取的所述图像采集设备的曝光时长,确定采集所述图像中心点的时刻,作为所述图像的时间戳。
可选的,所述处理器,还被配置为:
获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲;
将所述标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与所述处理器的时间进行匹配;
根据匹配结果调整所述处理器的时间。
可选的,所述处理器,还被配置为:
获取所述运动检测设备的温度信息,并根据所述温度信息和预设温度的比较,控制对所述运动检测设备进行加热或散热。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车载终端,包括:处理器、图像采集设备和运动检测设备;
所述图像采集设备,按照设定的第一采集规则进行图像采集;
所述运动检测设备,按照设定的第二采集规则进行运动数据采集;
所述处理器,当所述图像采集设备按照所述第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;当所述运动检测设备按照所述第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,所述第二采集规则和所述第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
可选的,所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在同时刻向所述图像采集设备和所述运动检测设备发送采集指令。
可选的,所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
其中,所述第一采集频率为所述第二采集频率的倍数,或者所述第二采集频率为所述第一采集频率的倍数;所述图像采集设备和所述运动检测设备在同时刻开始采集数据。
可选的,所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述运动检测设备发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻;所述第一时刻为根据所述第一采集频率确定的图像采集时刻。
可选的,所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻;所述第三时刻为根据所述第二采集频率确定的运动数据采集时刻。
可选的,所述第一采集规则和/或所述第二采集规则为所述处理器配置。
可选的,所述图像采集设备,还将采集的图像发送至所述处理器;所述处理器,还获取所述图像采集设备采集的图像,将所述图像和对应的时间戳进行关联;和/或,
所述运动检测设备,还将采集的运动数据发送至所述处理器;所述处理器,还获取所述运动检测设备采集的运动数据,将所述运动数据和对应的时间戳进行关联。
可选的,所述处理器,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳时,包括:
获取所述图像采集设备发送的标识开始采集图像的通知消息;
根据获取所述通知消息的时刻,以及预先获取的所述图像采集设备的曝光时长,确定采集所述图像中心点的时刻,作为所述图像的时间戳。
可选的,所述处理器,还执行以下操作:
获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲;
将所述标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与所述处理器的时间进行匹配;
根据匹配结果调整所述处理器的时间。
可选的,该车载终端还包括:温度传感器;
所述温度传感器,检测所述运动检测设备的温度信息,并将所述温度信息发送至所述处理器;
所述处理器,还接收所述温度传感器发送的温度信息,并根据所述温度信息和预设温度的比较,控制对所述运动检测设备进行加热或散热。
可选的,所述图像采集设备和所述运动检测设备安装在同一电路板上。
由上述内容可知,本发明实施例提供的数据同步方法及处理器、车载终端,可以在图像采集设备按照设备的第一采集规则进行图像采集时,确定图像的时间戳,在运动检测设备按照第二采集规则进行运动数据采集,确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳。由于第一采集规则和第二采集规则能够使得两设备的数据采集时刻存在关联关系,并且由同一设备处理器实现对图像和运动数据的时间授时,因此能够提高图像和运动数据在时间同步性上的精确度。
本发明实施例的创新点包括:
1、图像采集设备和运动检测设备分别按照设定的采集规则采集数据,由于两者的数据采集时刻存在关联关系,即其中一种设备采集数据的时刻,能在另一设备采集数据的时刻中找到相同时刻,并且均是由处理器来确定数据的时间戳,因此能够实现两者同步采集数据。
2、处理器可以根据接收的高精度的标准时钟脉冲,对自身的时间进行校时,保证处理器的时间与稳定的参考时间匹配,消除时间上的累计误差,提高数据授时的准确性。
3、图像采集设备和运动检测设备固定在同一电路板上,能够保证两者刚性连接,使得两者的数据来源保持高度的一致性。
4、运动检测设备配置有温度传感器,通过温度传感器监控运动检测设备的温度,根据监控的温度与预设温度范围的比较,实现对运动检测设备的恒温设计,提高运动数据的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的数据同步方法的一种流程示意图;
图2和图3为本发明实施例提供的两设备数据采集时刻的两种示意图;
图4为本发明实施例提供的车载终端的处理器的一种结构示意图;
图5为本发明实施例提供的车载终端的一种结构示意图;
图6为本发明实施例提供的车载终端的另一种结构示意图;
图7为图6中车载终端各部件的一种安装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本发明实施例公开了一种数据同步方法及处理器、车载终端,能够提高图像和运动数据在时间同步性上的精确度。下面对本发明实施例进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的数据同步方法的一种流程示意图。该方法应用于处理器。该处理器可以为CPU或微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)。该方法具体包括以下步骤。
S101:当图像采集设备按照设定的第一采集规则进行图像采集时,确定图像采集设备采集的图像的时间戳。
图像采集设备(Camera)可以采集图像,也可以采集视频。第一采集规则可以预先配置在图像采集设备中,也可以在需要采集图像之前由其他设备发送至图像采集设备。
在图像采集设备按照第一采集规则进行图像采集时,可以向处理器发送用于标识图像采集设备按照第一采集规则进行图像采集的第一中断信号。当处理器接收到图像采集设备发送的该第一中断信号时,确定图像采集设备在按照第一采集规则进行图像采集。
图像的时间戳,可以理解为图像的采集时刻信息。
S102:当运动检测设备按照设定的第二采集规则进行运动数据采集时,确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳。
运动检测设备可以为惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)等设备。运动检测设备可以检测运动物体的加速度、三轴姿态角和角速率等运动数据。第二采集规则可以预先配置在运动检测设备中,也可以在需要采集运动数据之前由其他设备发送至运动检测设备。
在运动检测设备按照第二采集规则进行运动数据采集时,可以向处理器发送用于标识运动检测设备按照第二采集规则进行图像采集的第二中断信号。当处理器接收到运动检测设备发送的该第二中断信号时,确定运动检测设备在按照第二采集规则进行运动数据采集。
运动数据的时间戳可以理解为运动数据的采集时刻信息。
在一种实施方式中,当处理器在确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳时,可以将接收运动检测设备发送的第二中断信号的时刻作为运动数据的时间戳,其误差精度小于100us。
本实施例中,第二采集规则和第一采集规则为:使得图像采集设备的数据采集时刻和运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。该规则可以理解为,使得图像采集设备的数据采集时刻和运动检测设备的数据采集时刻相同的规则。更具体的,图像采集设备的采集频率和运动检测设备的采集频率可以相同,也可以不同,当图像采集设备和运动检测设备中的一个设备采集数据时,另一个设备可以不采集数据,也可以采集数据。当两个设备在某一时刻均采集数据时,其采集时刻被配置为同一时刻。
为了得到时间上同步的图像和运动数据,相关技术中通常是分别采集图像和运动数据,然后筛选出采集时刻相同的图像和运动数据,作为时间上同步的图像和运动数据。而本实施例中,将图像采集设备和运动检测设备的采集规则设置为数据采集时刻存在关联关系的规则,这样能够尽可能保证两者的实际采集时刻同步;并且,本实施例还由处理器来确定所采集的图像和运动数据的时间戳,由同一设备确定两者采集的数据的时间戳,能提高采集时刻的准确性,进而提高图像和运动数据时间上的同步性。
由上述内容可知,本实施例可以在图像采集设备按照设备的第一采集规则进行图像采集时,确定图像的时间戳,在运动检测设备按照第二采集规则进行运动数据采集,确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳。由于第一采集规则和第二采集规则能够使得两设备的数据采集时刻存在关联关系,并且由同一设备处理器实现对图像和运动数据的时间授时,因此能够提高图像和运动数据在时间同步性上的精确度。
上述采集规则,可以是按照固定的采集频率采集,也可以是在接收到采集指令时采集。在具体的实施例中,图像采集设备和运动检测设备具体可以分别按照不同的采集规则进行采集。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,第一采集规则可以为:在接收到处理器发送的采集指令时进行图像采集;第二采集规则可以为:在接收到处理器发送的采集指令时进行运动数据采集。其中,处理器在同时刻向图像采集设备和运动检测设备发送采集指令。
例如,根据实际需要,处理器可以在某开始时刻之后的第1s、第5s、第11s等无规则的时刻向两设备分别发送采集指令,以便得到第1s、第5s、第11s等时刻分别得到一组图像和运动数据。
本实施例中,两设备均按照处理器的采集指令进行数据采集,处理器在同时刻分别向两设备发送采集指令,能够按照需求随时指示两设备采集数据,适合应用在对数据采集的灵活性要求较高的场合。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,第一采集规则可以为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;第二采集规则可以为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集。
其中,第一采集频率为第二采集频率的倍数,或者第二采集频率为第一采集频率的倍数。第一采集频率和第二采集频率可以理解为预先设置的固定频率。例如,第一采集频率可以为每秒采集100次(100Hz),第二采集频率可以为每秒采集50次(50Hz)、100次(100Hz)或200次(200Hz)。图像采集设备和运动检测设备在同时刻开始采集数据。
例如,图2为本发明实施例提供的两设备的数据采集时刻的一种示意图。其中,横向的时间轴上的竖直短线代表采集时刻,图像采集设备和IMU在同一时刻开始采集数据,图像采集设备的采集频率是IMU采集频率的2倍,图中的虚线示出了两设备的相同采集时刻。
在一种实施方式中,第一采集规则和/或第二采集规则可以为处理器配置。处理器可以预先向图像采集设备和/或运动检测设备配置第一采集规则和/或第二采集规则。
本实施例中图像采集设备和运动检测设备均按照固定的采集频率采集数据,适合应用在需要平稳地采集数据的场合。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;第二采集规则为:在接收到处理器发送的采集指令时进行运动数据采集。
其中,处理器在以下时刻向运动检测设备发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻;第一时刻为根据第一采集频率确定的图像采集时刻。第一预设时长可以为根据运动检测设备的处理速度预先设置,例如,可以为毫秒级或纳秒级的时长。例如,图像采集设备按照100Hz的频率采集图像,在需要采集运动数据时,可以在根据100Hz确定的某一图像采集时刻(比如t时刻)之前的20ms时向运动检测设备发送采集指令。其中,t时刻为第一时刻,t-20ms为第二时刻。提前第一预设时长向运动检测设备发送采集指令,可以对运动检测设备的耗费时间进行补偿,能够尽可能保证两设备的数据采集时刻相同。
例如,图3为本发明实施例提供的两设备数据采集时刻的一种示意图。其中,图像采集设备按照固定频率采集,IMU按照不固定的频率采集,IMU的数据采集时刻与图像采集设备的数据采集时刻保持一致。
本实施例适合应用在需要图像采集设备稳定地采集数据,需要运动检测设备灵活地采集数据的场合。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;第一采集规则为:在接收到处理器发送的采集指令时进行图像采集。
其中,处理器在以下时刻向图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻;所述第三时刻为根据所述第二采集频率确定的运动数据采集时刻。第二预设时长可以为根据图像采集设备的处理速度以及曝光时长预先设置,例如当以图像中心点的采集时刻为图像的时间戳时,第二预设时长可以为图像采集设备的处理速度加上曝光时长的一半。提前第二预设时长向图像采集设备发送采集指令,可以对图像采集设备的耗费时间进行补偿,能够尽可能保证两设备的数据采集时刻相同。
本实施例适合应用在需要运动检测设备稳定地采集数据,需要图像采集设备灵活地采集数据的场合。
在一种实施方式中,由于图像的数据量较大,为了减少传输时间,图像采集设备可以将采集的图像直接发送至上位机,处理器确定图像的时间戳,并将时间戳发送至上位机。上位机接收到图像采集设备发送的图像和处理器发送的时间戳时,将图像和时间戳关联。其中,上位机可以为电子设备,例如计算机、服务器等设备。处理器可以将运动数据和对应的时间戳均发送至上位机。上位机接收到图像和对应的时间戳,以及运动数据和对应的时间戳之后,对数据进行处理。
在另一种实施方式中,处理器还可以直接获取所述采集设备采集的图像,将图像和对应的时间戳进行关联;和/或,处理器直接获取运动检测设备采集的运动数据,将运动数据和对应的时间戳进行关联。
将图像和对应的时间戳进行关联,可以理解为,将时间戳添加到图像的指定位置,得到包含时间戳的图像数据。
将运动数据和对应的时间戳进行关联,可以理解为,将时间戳添加到运动数据的指定位置,得到包含时间戳的运动数据。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,步骤S101,确定图像采集设备采集的图像的时间戳的步骤,具体可以包括步骤1a和2a。
步骤1a:获取图像采集设备发送的标识开始采集图像的通知消息。
在图像采集设备进行图像采集的开始时刻,图像采集设备可以向处理器发送通知消息。通知消息具体可以为中断信号的形式。
步骤2a:根据获取通知消息的时刻,以及预先获取的图像采集设备的曝光时长,确定采集图像中心点的时刻,作为图像的时间戳。
其中,当图像采集设备按照卷帘(Rolling)模式曝光图像时,一图像的曝光时长可以为总Rolling时长和总行曝光时长之和。以Rolling模式曝光图像时,可以依次控制每一像素行的感光阵列进行曝光。Rolling时长是指,从一像素行转到下一像素行进行曝光时行与行之间的时间延迟。总Rolling时长可以为Rolling时长与(图像总行数-1)的乘积。行曝光时长是图像中每一行的曝光时长。总行曝光时长为行曝光时长与图像总行数的乘积。
图像采集设备的曝光时长可以预先存储在处理器中。图像采集设备的曝光时长可以理解为一图像的曝光时长。
根据获取通知消息的时刻,以及图像采集设备的曝光时长,确定采集图像中心点的时刻,具体可以为,按照以下公式确定图像中心点的时刻:t0+(t1+t2)/2。其中,t0为获取通知消息的时刻,即图像开始采集的时刻,t1和t2分别为总Rolling时长和总行曝光时长。
本实施例中,由于图像的采集需要占用一定时长,将图像中心点的曝光时刻作为图像的时间戳,能够使得图像的时间信息更准确。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,该方法还可以包括以下步骤1b~步骤2b所示的对处理器校时的过程。
步骤1b:获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲。
标准时钟脉冲可以为高精度时钟脉冲,其脉冲之间的时间间隔是标准时间间隔。
步骤2b:将标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与处理器的时间进行匹配,根据匹配结果调整处理器的时间。
将标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与处理器的时间进行匹配,可以确定标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔与处理器的时间之间的差值,根据该差值可以将处理器的时间调早或调晚该差值的时间,使得处理器的时间与标准时间设备的时间保持一致。
例如,标准时钟脉冲相邻脉冲之间的时间为kms,当处理器接收了n个标准时钟脉冲时,处理器的时间经过了Δt,则两者之间的差值为|Δt-(n-1)k|,当Δt-(n-1)k>0时,将处理器的时间调早该差值;当Δt-(n-1)k<0时,将处理器的时间调晚该差值。
本实施例中,上述校时过程可以按照预设频率周期性地执行。这样能够尽可能消除处理器的累积时间误差,提高数据时间信息的准确性。
在本发明的另一实施例中,基于图1所示实施例,该方法还包括:
获取运动检测设备的温度信息,并根据温度信息和预设温度的比较,控制对运动检测设备进行加热或散热。
其中,预设温度可以为预先设置的温度阈值或者温度范围。当温度信息低于温度范围时,控制对运动检测设备进行加热。当温度信息高于温度范围时,控制对运动检测设备进行散热。这样能够尽可能保持运动检测设备的恒温环境,提高运动检测设备数据的精确性。
图4为本发明实施例提供的车载终端的处理器的一种结构示意图。该处理器可以为CPU或MCU。该处理器实施例与图1所示方法实施例相对应。该处理器具体包括:
第一确定模块401,被配置为当所述图像采集设备按照所述第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;
第二确定模块402,被配置为当所述运动检测设备按照所述第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,第二采集规则和第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,第一采集规则为:在接收到处理器发送的采集指令时进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在同时刻向所述图像采集设备和所述运动检测设备发送采集指令。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
其中,第一采集频率为第二采集频率的倍数,或者第二采集频率为所述第一采集频率的倍数;图像采集设备和所述运动检测设备在同时刻开始采集数据。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
第二采集规则为:在接收到处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,处理器在以下时刻向运动检测设备发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻;第一时刻为根据第一采集频率确定的图像采集时刻。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
第一采集规则为:在接收到处理器发送的采集指令时进行图像采集;
其中,处理器在以下时刻向图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻;第三时刻为根据第二采集频率确定的运动数据采集时刻。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,第一采集规则和/或第二采集规则为处理器配置。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,处理器,还被配置为获取图像采集设备采集的图像,将所述图像和对应的时间戳进行关联;和/或,
处理器,还被配置为获取运动检测设备采集的运动数据,将运动数据和对应的时间戳进行关联。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,第一确定模块401,具体被配置为:
获取图像采集设备发送的标识开始采集图像的通知消息;
根据获取所述通知消息的时刻,以及预先获取的所述图像采集设备的曝光时长,确定采集所述图像中心点的时刻,作为图像的时间戳。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,处理器还被配置为:
获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲;
将所述标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与所述处理器的时间进行匹配;根据匹配结果调整处理器的时间。
在本发明的另一实施例中,图4所示实施例中,处理器还被配置为:
获取运动检测设备的温度信息,并根据所述温度信息和预设温度的比较,控制对运动检测设备进行加热或散热。
上述处理器实施例与方法实施例相对应,与该方法实施例具有同样的技术效果,具体说明参见方法实施例。处理器实施例是基于方法实施例得到的,具体的说明可以参见方法实施例部分,此处不再赘述。
图5为本发明实施例提供的车载终端的一种结构示意图。该车载终端包括:处理器501、图像采集设备502和运动检测设备503。
图像采集设备502,按照设定的第一采集规则进行图像采集;
运动检测设备503,按照设定的第二采集规则进行运动数据采集;
处理器501,当图像采集设备按照第一采集规则进行图像采集时,确定图像采集设备采集的图像的时间戳;当运动检测设备按照所述第二采集规则进行运动数据采集时,确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,第二采集规则和第一采集规则为:使得图像采集设备的数据采集时刻和运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
图像采集设备502可以采集图像,也可以采集视频。第一采集规则可以预先配置在图像采集设备中,也可以在需要采集图像之前由其他设备发送至图像采集设备。
在图像采集设备502按照第一采集规则进行图像采集时,可以向处理器501发送用于标识图像采集设备按照第一采集规则进行图像采集的第一中断信号。当处理器501接收到图像采集设备502发送的该第一中断信号时,确定图像采集设备502在按照第一采集规则进行图像采集。
运动检测设备503可以为惯性测量单元等设备。运动检测设备503可以检测运动物体的加速度、三轴姿态角和角速率等运动数据。第二采集规则可以预先配置在运动检测设备503中,也可以在需要采集运动数据之前由其他设备发送至运动检测设备503。
在运动检测设备503按照第二采集规则进行运动数据采集时,可以向处理器501发送用于标识运动检测设备503按照第二采集规则进行图像采集的第二中断信号。当处理器501接收到运动检测设备503发送的该第二中断信号时,确定运动检测设备503在按照第二采集规则进行运动数据采集。
第二采集规则和第一采集规则可以理解为,使得图像采集设备502的数据采集时刻和运动检测设备503的数据采集时刻相同的规则。更具体的,图像采集设备502的采集频率和运动检测设备503的采集频率可以相同,也可以不同,当图像采集设备502和运动检测设备503中的一个设备采集数据时,另一个设备可以不采集数据,也可以采集数据。当两个设备在某一时刻均采集数据时,其采集时刻被配置为同一时刻。
由上述内容可知,本实施例可以在图像采集设备按照设备的第一采集规则进行图像采集时,确定图像的时间戳,在运动检测设备按照第二采集规则进行运动数据采集,确定运动检测设备采集的运动数据的时间戳。由于第一采集规则和第二采集规则能够使得两设备的数据采集时刻存在关联关系,并且由同一设备处理器实现对图像和运动数据的时间授时,因此能够提高图像和运动数据在时间同步性上的精确度。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,第一采集规则为:在接收到处理器501发送的采集指令时进行图像采集;第二采集规则为:在接收到处理器501发送的采集指令时进行运动数据采集。其中,处理器501在同时刻向图像采集设备502和运动检测设备503发送采集指令。
本实施例中,两设备均按照处理器的采集指令进行数据采集,处理器501在同时刻分别向两设备发送采集指令,能够按照需求随时指示两设备采集数据,适合应用在对数据采集的灵活性要求较高的场合。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
其中,第一采集频率为第二采集频率的倍数,或者第二采集频率为第一采集频率的倍数;图像采集设备502和运动检测设备503在同时刻开始采集数据。
在一种实施方式中,第一采集规则和/或第二采集规则可以为处理器501配置。处理器501可以预先向图像采集设备502和/或运动检测设备503配置第一采集规则和/或第二采集规则。
本实施例中图像采集设备和运动检测设备均按照固定的采集频率采集数据,适合应用在需要平稳地采集数据的场合。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;第二采集规则为:在接收到处理器501发送的采集指令时进行运动数据采集。
其中,处理器501在以下时刻向运动检测设备503发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻。第一时刻为根据所述第一采集频率确定的图像采集时刻。
本实施例适合应用在需要图像采集设备稳定地采集数据,需要运动检测设备灵活地采集数据的场合。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;第一采集规则为:在接收到处理器501发送的采集指令时进行图像采集。
其中,处理器501在以下时刻向所述图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻。第三时刻为根据第二采集频率确定的运动数据采集时刻。
本实施例适合应用在需要运动检测设备稳定地采集数据,需要图像采集设备灵活地采集数据的场合。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,图像采集设备502还将采集的图像发送至处理器501;处理器501,还获取图像采集设备502采集的图像,将图像和对应的时间戳进行关联;和/或运动检测设备503还将采集的运动数据发送至处理器501;处理器501,还获取运动检测设备503采集的运动数据,将运动数据和对应的时间戳进行关联。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,处理器501确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳时,可以包括:
获取所述图像采集设备502发送的标识开始采集图像的通知消息;根据获取所述通知消息的时刻,以及预先获取的图像采集设备502的曝光时长,确定采集所述图像中心点的时刻,作为所述图像的时间戳。
在图像采集设备进行图像采集的开始时刻,图像采集设备可以向处理器发送通知消息。通知消息具体可以为中断信号的形式。
其中,当图像采集设备按照Rolling模式曝光图像时,一图像的曝光时长可以为总Rolling时长和总行曝光时长之和。以Rolling模式曝光图像时,可以依次控制每一像素行的感光阵列进行曝光。Rolling时长是指,从一像素行转到下一像素行进行曝光时行与行之间的时间延迟。总Rolling时长可以为Rolling时长与(图像总行数-1)的乘积。行曝光时长是图像中每一行的曝光时长。总行曝光时长为行曝光时长与图像总行数的乘积。
图像采集设备502的曝光时长可以预先存储在处理器中。图像采集设备的曝光时长可以理解为一图像的曝光时长。
根据获取通知消息的时刻,以及图像采集设备的曝光时长,确定采集图像中心点的时刻,具体可以为,按照以下公式确定图像中心点的时刻:t0+(t1+t2)/2。其中,t0为获取通知消息的时刻,即图像开始采集的时刻,t1和t2分别为总Rolling时长和总行曝光时长。
本实施例中,由于图像的采集需要占用一定时长,将图像中心点的曝光时刻作为图像的时间戳,能够使得图像的时间信息更准确。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,处理器501还可以执行以下操作:
获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲;将所述标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与所述处理器的时间进行匹配;根据匹配结果,将所述处理器的时间调早或调晚。
标准时钟脉冲可以为高精度时钟脉冲,其脉冲之间的时间间隔是标准时间间隔。
将标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与处理器的时间进行匹配,可以确定标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔与处理器的时间之间的差值,根据该差值可以将处理器的时间调早或调晚该差值的时间,使得处理器的时间与标准时间设备的时间保持一致。
本实施例中,上述校时过程可以按照预设频率周期性地执行。这样能够尽可能消除处理器的累积时间误差,提高数据时间信息的准确性。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,该车载终端还包括:温度传感器(图中未示出)。
温度传感器,检测运动检测设备503的温度信息,并将该温度信息发送至处理器501。
处理器501,还接收温度传感器发送的温度信息,并根据所述温度信息和预设温度的比较,控制对运动检测设备进行加热或散热。
具体的,处理器501可以通过控制电阻的电路对运动检测设备503进行加热,通过控制风扇部件对运动检测设备503进行散热。
当温度信息低于上述温度范围时,控制对运动检测设备503进行加热。当温度信息高于温度范围时,控制对运动检测设备503进行散热。这样能够尽可能保持运动检测设备503的恒温环境,提高运动检测设备数据的精确性。
在本发明的另一实施例中,图5所示实施例中,图像采集设备502和运动检测设备503可以被配置安装在同一电路板上,通过板对板(Board To Board,BTB)连接,保证两者之间的刚性连接,同时兼顾隔热和兼容性。
图6为本发明实施例提供的车载终端的另一种结构示意图。该车载终端包括:图像采集设备、处理器(MCU)、图像信号处理器(Image Signal Processor,ISP)、惯性测量单元(IMU)和温度传感器。MCU和ISP可以与上位机通信连接。其中,上位机可以为电子设备,例如计算机、服务器等设备。
图像采集设备与ISP之间可以通过移动行业处理器接口(Mobile IndustryProcessor Interface,MIPI)连接。ISP、MCU可以通过串行器(Serializer)与上位机连接。IMU与MCU之间可以通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)等接口连接。MCU与温度传感器之间,以及MCU与串行器之间均可以通过两线式串行总线(Inter-Integrated Circuit,I2C)连接。ISP与串行器之间可以通过MIPI/数字图像传输接口连接。
MCU通过串化芯片或其他接口转接芯片与上位机连接,可以同一数据传输接口,提高兼容性。
由于图像的数据量较大,为了减少传输时间,图像采集设备可以将采集的图像直接发送至上位机,图像采集设备在开始采集图像时,向MCU发送中断信号。MCU在接收到图像采集设备发送的中断信号时确定图像的时间戳,并将时间戳发送至上位机。图像采集设备将采集的图像发送至ISP,ISP对图像进行信号处理后发送至上位机。上位机接收到ISP发送的图像和MCU发送的时间戳时,将图像和时间戳进行关联。
IMU在开始采集运动数据时,向MCU发送中断信号。MCU根据中断信号的接收时刻确定运动数据的时间戳。MCU在接收到IMU发送的运动数据时,可以将运动数据和对应的时间戳进行关联并发送至上位机。
MCU可以接收温度传感器发送的IMU的温度信息。该车载终端中各个部件的安装结构示意图可以参见图7。其中,图像采集设备与IMU固定在同一印刷电路板(PrintedCircuit Board,PCB)上,MCU、ISP和输入/输出接口板(I/O)可以布置在另一PCB板上。两PCB板之间可以通过连接器和定位柱进行连接和固定。IMU与温度传感器可以通过连接器与PCB板连接。
本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种数据同步方法,其特征在于,应用于处理器,包括:
当图像采集设备按照设定的第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;
当运动检测设备按照设定的第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,所述第二采集规则和所述第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在同时刻向所述图像采集设备和所述运动检测设备发送采集指令。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
其中,所述第一采集频率为所述第二采集频率的倍数,或者所述第二采集频率为所述第一采集频率的倍数;所述图像采集设备和所述运动检测设备在同时刻开始采集数据。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一采集规则为:按照预设的第一采集频率进行图像采集;
所述第二采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行运动数据采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述运动检测设备发送采集指令:早于第一时刻第一预设时长的第二时刻;所述第一时刻为根据所述第一采集频率确定的图像采集时刻。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第二采集规则为:按照预设的第二采集频率进行运动数据采集;
所述第一采集规则为:在接收到所述处理器发送的采集指令时进行图像采集;
其中,所述处理器在以下时刻向所述图像采集设备发送采集指令:早于第三时刻第二预设时长的第四时刻;所述第三时刻为根据所述第二采集频率确定的运动数据采集时刻。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一采集规则和/或所述第二采集规则为所述处理器配置。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取所述图像采集设备采集的图像,将所述图像和对应的时间戳进行关联;和/或,
获取所述运动检测设备采集的运动数据,将所述运动数据和对应的时间戳进行关联。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳的步骤,包括:
获取所述图像采集设备发送的标识开始采集图像的通知消息;
根据获取所述通知消息的时刻,以及预先获取的所述图像采集设备的曝光时长,确定采集所述图像中心点的时刻,作为所述图像的时间戳。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取标准时间设备发送的标准时钟脉冲;
将所述标准时钟脉冲的脉冲之间的时间间隔,与所述处理器的时间进行匹配;
根据匹配结果调整所述处理器的时间。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取所述运动检测设备的温度信息,并根据所述温度信息和预设温度的比较,控制对所述运动检测设备进行加热或散热。
11.一种车载终端中的处理器,其特征在于,包括:
第一确定模块,被配置为当所述图像采集设备按照所述第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;
第二确定模块,被配置为当所述运动检测设备按照所述第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,所述第二采集规则和所述第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
12.一种车载终端,其特征在于,包括:处理器、图像采集设备和运动检测设备;
所述图像采集设备,按照设定的第一采集规则进行图像采集;
所述运动检测设备,按照设定的第二采集规则进行运动数据采集;
所述处理器,当所述图像采集设备按照所述第一采集规则进行图像采集时,确定所述图像采集设备采集的图像的时间戳;当所述运动检测设备按照所述第二采集规则进行运动数据采集时,确定所述运动检测设备采集的运动数据的时间戳;
其中,所述第二采集规则和所述第一采集规则为:使得所述图像采集设备的数据采集时刻和所述运动检测设备的数据采集时刻存在关联关系的规则。
13.如权利要求12所述的终端,其特征在于,所述图像采集设备和所述运动检测设备安装在同一电路板上。
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