CN111431653A - 基于非实时传输协议的时间同步方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于非实时传输协议的时间同步方法和系统，所述方法包括以下步骤：算法主机发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；接收副机接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；算法主机发送本地时间至接收副机；接收副机接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。通过本发明的技术方案，可使相机的算法层得到精度小于10微秒的图像时间戳，而传统的相机时间戳误差都是毫秒级并且是随机的，更小的时间误差可以使算法跑出更好的效果，同时还可以省去算法时间估计得步骤，减少用户平台资源占用，具有更大的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉领域，具体涉及一种基于非实时传输协议的相机时间同步方法及系统。
背景技术
机器视觉是目前最前沿的技术之一，而多数的机器视觉算法都需要用到图像时间戳。
目前用于机器视觉的专业相机一般采用硬件标记图像时间戳的方式，然后通过非实时传输协议(多数为usb协议)给到算法层，但是相机时间和用户的主机时间是完全独立的两套系统，因此不能直接用于算法，只能用于多帧之间的时间算法；
另外市面上通用的相机，多数是没有图像时间戳的，此类相机只能用主机接收到图像的主机本地时间作为图像时间戳，这样会在无形中产生时间误差。通常，相机的时间和主机的本地时间有个粗略的对应，甚至可以通过减掉一个偏差值来接近真实时间，但是由于传输协议的原因，真实的偏差值是不固定的，因此无法做到高精度的时间同步。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于非实时传输协议的相机时间同步方法及系统。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于非实时传输协议的时间同步方法，包括以下步骤：
算法主机发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；接收副机接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；
算法主机发送本地时间至接收副机；接收副机接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；
接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。
其进一步的技术方案为，标记信息为先拉高信号并持续设置时间之后再拉低信号。
其进一步的技术方案为，偏差值计算方法是本地时间与中断时间戳相减。
其进一步的技术方案为，接收副机根据偏差值修正接收副机时钟的方法是接收副机的硬件时间戳减去偏差值。
其进一步的技术方案为，算法主机和接收副机通过第一通道传输标记信息；算法主机和接收副机通过第二通道传输本地时间信息。
一种基于非实时传输协议的时间同步系统，包括算法主机和接收副机；算法主机的通用输入输出端口与接收副机的通用输入输出端口相连接；算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口相连接；
算法主机用于发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；算法主机用于发送本地时间至接收副机；
接收副机用于接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；接收副机用于接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。
其进一步的技术方案为，算法主机的通用输入输出端口和接收副机的通用输入输出端口之间连接为第一通道，并通过第一通道传输标记信息；算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口之间连接为第二通道，并通过第二通道传输本地时间信息。
其进一步的技术方案为，接收副机的通用输入输出端口为中断模式。
一种使用基于非实时传输协议的时间同步方法进行时间同步的相机，其特征在于，包括算法主机；算法主机的通用输入输出端口与相机的通用输入输出端口相连接；算法主机的信息传输端口与相机的信息传输端口相连接；
算法主机用于发送标记信息至相机，并记录算法主机的本地时间；算法主机用于发送本地时间至相机；
相机用于接收标记信息，并记录相机的中断时间戳；相机用于接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；相机根据偏差值修正相机时钟。
其进一步的技术方案为，相机在修正相机时钟以后，作为图像硬件时间戳。
本发明的有益效果如下：
通过本发明的技术方案，可使相机的算法层得到精度小于10微秒的图像时间戳，而传统的相机时间戳误差都是毫秒级并且是随机的，更小的时间误差可以使算法跑出更好的效果，同时还可以省去算法时间估计得步骤，减少用户平台资源占用，具有更大的实用性。
附图说明
图1为基于非实时传输协议的时间同步方法的流程图。
图2为基于非实时传输协议的时间同步方法的系统图。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
图1为基于非实时传输协议的时间同步方法的流程图。如图1所示，本实施例公开了一种基于非实时传输协议的时间同步方法，包括以下步骤：
步骤11、算法主机发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；
步骤12、接收副机接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；
步骤13、算法主机发送本地时间至接收副机；
步骤14、接收副机接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；
步骤15、接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。
在另一个具体的实施例中，基于非实时传输协议的时间同步方法包括以下步骤：
步骤21、算法主机发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间T1。标记信息可以是一个信号，具体的，可以先拉高信号并持续20ms之后再拉低信号。
步骤22、接收副机接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳T2；
步骤23、在时间T3，算法主机发送本地时间T1至接收副机；
步骤24、接收副机接收本地时间T1后，与中断时间戳T2做偏差值计算。具体的，偏差值offset＝T2-T1。
步骤25、接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。具体的，接收副机的硬件时间戳T＝T-offset。
图2为基于非实时传输协议的时间同步方法的系统图。如图2所示，系统包括算法主机和接收副机；算法主机的通用输入输出端口与接收副机的通用输入输出端口相连接；算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口相连接。算法主机用于发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；算法主机用于发送本地时间至接收副机。接收副机用于接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；接收副机用于接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。
算法主机的通用输入输出端口和接收副机的通用输入输出端口之间连接为第一通道，并通过第一通道传输标记信息，算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口之间连接为第二通道，并通过第二通道传输本地时间信息。具体的，算法主机的通用输入输出端口和接收副机的通用输入输出端口之间连接为第一通道，并通过第一通道传输标记信息；算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口之间连接为第二通道，并通过第二通道传输本地时间信息。收副机的通用输入输出端口为中断模式。
在一个实施例中，还公开了一种使用基于非实时传输协议的时间同步方法进行时间同步的相机，包括算法主机；算法主机的通用输入输出端口与相机的通用输入输出端口相连接；算法主机的信息传输端口与相机的信息传输端口相连接。相机的通用输入输出端口设置为终端模式。相机的信息传输端口传输自定义协议(如uvc的extension协议)，用于传输时间信息。
算法主机用于发送标记信息至相机，并记录算法主机的本地时间；算法主机用于发送本地时间至相机；
相机用于接收标记信息，并记录相机的中断时间戳；相机用于接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；相机根据偏差值修正相机时钟。相机在修正相机时钟以后，作为图像硬件时间戳。则相机拍摄的图像时间更加精确。
使用基于非实时传输协议的时间同步方法进行时间同步的相机，在进行时间同步中，具体的操作步骤是：
步骤31、算法主机发送标记信息至相机，并记录算法主机的本地时间T1。标记信息是一个信号，信号具体为先拉高信号并持续20ms之后再拉低信号。
步骤32、相机接收标记信息，并记录相机的中断时间戳T2；
步骤33、在时间T3，算法主机发送本地时间T1至相机；
步骤34、相机接收本地时间T1后，与中断时间戳T2做偏差值计算。具体的，偏差值offset＝T2-T1。
步骤35、相机根据偏差值修正接收副机时钟。具体的，相机的硬件时间戳T＝T-offset。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
Claims (10)
1.一种基于非实时传输协议的时间同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
算法主机发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；接收副机接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；
算法主机发送本地时间至接收副机；接收副机接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；
接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。
2.根据权利要求1的基于非实时传输协议的时间同步方法，其特征在于，标记信息为先拉高信号并持续设置时间之后再拉低信号。
3.根据权利要求1的基于非实时传输协议的时间同步方法，其特征在于，偏差值计算方法是本地时间与中断时间戳相减。
4.根据权利要求1的基于非实时传输协议的时间同步方法，其特征在于，接收副机根据偏差值修正接收副机时钟的方法是接收副机的硬件时间戳减去偏差值。
5.根据权利要求1的基于非实时传输协议的时间同步方法，其特征在于，算法主机和接收副机通过第一通道传输标记信息；算法主机和接收副机通过第二通道传输本地时间信息。
6.一种基于非实时传输协议的时间同步系统，其特征在于，包括算法主机和接收副机；算法主机的通用输入输出端口与接收副机的通用输入输出端口相连接；算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口相连接；
算法主机用于发送标记信息至接收副机，并记录算法主机的本地时间；算法主机用于发送本地时间至接收副机；
接收副机用于接收标记信息，并记录接收副机的中断时间戳；接收副机用于接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；接收副机根据偏差值修正接收副机时钟。
7.一种根据权利要求6的基于非实时传输协议的时间同步系统，其特征在于，算法主机的通用输入输出端口和接收副机的通用输入输出端口之间连接为第一通道，并通过第一通道传输标记信息；算法主机的信息传输端口与接收副机的信息传输端口之间连接为第二通道，并通过第二通道传输本地时间信息。
8.一种根据权利要求6的基于非实时传输协议的时间同步系统，其特征在于，接收副机的通用输入输出端口为中断模式。
9.一种使用基于非实时传输协议的时间同步方法进行时间同步的相机，其特征在于，包括算法主机；算法主机的通用输入输出端口与相机的通用输入输出端口相连接；算法主机的信息传输端口与相机的信息传输端口相连接；
算法主机用于发送标记信息至相机，并记录算法主机的本地时间；算法主机用于发送本地时间至相机；
相机用于接收标记信息，并记录相机的中断时间戳；相机用于接收本地时间后，与中断时间戳做偏差值计算；相机根据偏差值修正相机时钟。
10.根据权利要求9的使用基于非实时传输协议的时间同步方法进行时间同步的相机，其特征在于，相机在修正相机时钟以后，作为图像时间戳。
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| CN101951300A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-01-19 | 国网电力科学研究院 | 一种实现以太网精确对时的方法 |
| CN102869087A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-01-09 | 重庆邮电大学 | 工业物联网芯片的硬件时间同步实现方法 |
| CN108923876A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-30 | 北京艾瑞思机器人技术有限公司 | 时间同步方法、装置及系统 |
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