CN115190254A - 多个视觉传感器的同步曝光电路、曝光方法及曝光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种多个视觉传感器的同步曝光电路，包括：图像信号处理器、至少两个视觉传感器和I2C总线开关，图像信号处理器的主时钟信号输出接口MCLK与每一视觉传感器的主时钟信号输入接口INCK连接，图像信号处理器的曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK通过I2C总线开关分别连接至所述每一视觉传感器的曝光时钟信号输入接口I2C_CLK，图像信号处理器的曝光数据信号接口I2C0_DATA通过所述I2C总线开关分别连接至所述每一视觉传感器的曝光数据信号接口I2C_DATA，其中，所述每一视觉传感器配置为同一地址。与现有技术相比，本发明方案只需一个I2C接口就可以连接多个视觉传感器来实现同步曝光，降低了对图像信号处理器及视觉传感器的硬件要求，进而降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及多个视觉传感器的同步曝光方法、曝光装置及曝光电路。
背景技术
如图1所示，现有的多个视觉传感器的曝光方案为图像信号处理器（ISP，ImageSignal Processing）通过I2C接口分别直接连接各视觉传感器，且这些视觉传感器支持主从模式，即一个视觉传感器作为主视觉传感器，其他传感器作为从视觉传感器；其中，主视觉传感器最先开始曝光，然后通过输出XVS接口（即双向帧同步接口）输出XVS信号同步给从视觉传感器，然后各从视觉传感器同步曝光。
但上述曝光方案至少存在以下缺陷：1、需图像信号处理器（ISP，Image SignalProcessing）预留与视觉传感器对应数目的I2C接口，当视觉传感器数目较多时，则不适用；2、对视觉传感器的要求较高，不适用于不支持主从模式的视觉传感器；3、由于主视觉传感器先于从视觉传感器曝光，可能对拼接算法或拼接效果造成影响；4、由于部分图像传感在在高动态范围图像（HDR，High-Dynamic Range）拍摄模式下不支持XVS（即双向帧同步接口）功能，导致拍摄使用场景受限。
因此，有必要对现有的多个视觉传感器的同步曝光方法进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多个视觉传感器的同步曝光方案，旨在解决背景技术中的多个视觉传感器的同步曝光方案存在的部分或全部缺陷。
第一方面，本发明提供了一种多个视觉传感器的同步曝光电路，包括：
图像信号处理器、至少两个视觉传感器和I2C总线开关，所述图像信号处理器包括主时钟信号输出接口MCLK、曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK和曝光数据信号接口I2C0_DATA，所述至少两个视觉传感器中的每一视觉传感器包括主时钟信号输入接口INCK、曝光时钟信号输入接口I2C_CLK和曝光数据信号接口I2C_DATA，所述主时钟信号输出接口MCLK与所述每一视觉传感器的主时钟信号输入接口INCK连接，所述曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK通过所述I2C总线开关分别连接至所述每一视觉传感器的曝光时钟信号输入接口I2C_CLK，所述曝光数据信号接口I2C0_DATA通过所述I2C总线开关分别连接至所述每一视觉传感器的曝光数据信号接口I2C_DATA，其中，所述每一视觉传感器配置为同一地址。
第二方面，本发明提供了一种多个视觉传感器的同步曝光方法，包括：
将多个视觉传感器中的至少两个视觉传感器配置为同一地址；将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器；将曝光控制参数通过同一I2C总线开关发送至配置为同一地址的各视觉传感器；将同一地址的各视觉传感器同步曝光；其中，所述曝光控制参数包括曝光时钟信号。
第三方面，本发明提供了一种多个视觉传感器的同步曝光装置，包括：
配置模块，用于将多个视觉传感器中的至少两个视觉传感器配置为同一地址；主时钟信号发送模块，用于将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器；曝光控制参数发送模块，用于将曝光控制参数通过同一I2C总线开关发送至配置为同一地址的各视觉传感器；曝光模块，用于将同一地址的各视觉传感器同步曝光；其中，所述曝光控制参数包括曝光时钟信号。
与现有技术相比，本发明方案通过增加一个I2C总线开关来实现图像信号处理器与视觉传感器之间的曝光时钟信号的传输，使得图像信号处理器只需一个I2C接口就可以连接多个视觉传感器来实现同步曝光，降低了对图像信号处理器及视觉传感器的硬件要求，进而降低了成本。
附图说明
图1为背景技术中的多个传感器的同步曝光电路图。
图2为本发明实施例1中的多个视觉传感器的同步曝光电路。
图3为本发明实施例2中的多个视觉传感器的同步曝光方法的流程图。
图4为本发明实施例3中的多个视觉传感器的同步曝光装置的构成框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1
如图1所示，本实施例中的多个视觉传感器的同步曝光电路的原理图。
本实施例中的多个视觉传感器的同步曝光电路由图像信号处理器、四个视觉传感器（也可以为其他数目）、I2C总线开关和时钟缓冲器构成。
图像信号处理器（ISP，Image Signal Processing）包括主时钟信号输出接口MCLK、复位接口Reset、曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK、曝光数据信号接口I2C0_DATA、图像数据输入接口MIPI0_DATA+/-以及时钟差分对输入接口MIPI0_CLK+/-。其中，主时钟信号输出接口MCLK用于图像信号处理器输出参考时钟给四个视觉传感器；复位接口Reset用于图像信号处理器输出复位信号给任一视觉传感器；曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK用于图像信号处理器输出曝光时钟信号给任一视觉传感器；曝光数据信号接口I2C0_DATA用于图像信号处理器与任一视觉传感器之间互传数据信号；图像数据输入接口MIPI0_DATA+/-用于接收任一视觉传感器传输给图像信号处理器的图像数据；时钟差分对输入接口MIPI0_CLK+/-用于任一视觉传感器输出给图像信号处理器的图像数据提供参考时钟。
本实施例中的四个视觉传感器用于从不同角度获取获取图像信息，视觉传感器包括但不限于广角镜头或鱼眼镜头。具体地，四个视觉传感器中的每一视觉传感器包括与图像信号处理器的主时钟信号输出接口MCLK连接的主时钟信号输入接口INCK、与图像信号处理器的复位接口Reset连接的复位输入接口XLCR、与图像信号处理器的曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK连接的曝光时钟信号输入接口I2C_CLK、与图像信号处理器的曝光数据信号接口I2C0_DATA连接的曝光数据信号接口I2C_DATA、与图像信号处理器的图像数据输入接口MIPI0_DATA+/-连接的图像数据输出接口MIPI_DATA+/-和与图像信号处理器的时钟差分对输入接口MIPI0_CLK+/-连接的时钟差分对输出接口MIPI_CLK+/-。
在本实施例中，图像信号处理器的主时钟信号输出接口MCLK通过时钟缓冲器分别连接至每一视觉传感器的主时钟信号输入接口INCK，如图2所示，时钟缓冲器的输入端从图像信号处理器的主时钟信号输出接口MCLK接收主时钟信号，再分成与多个视觉传感器对应数目的输出端，每个输出端分别连接至每一视觉传感器的主时钟信号输入接口INCK。
在本实施例中，图像信号处理器的曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK通过I2C总线开关分别连接至每一视觉传感器的曝光时钟信号输入接口I2C_CLK；图像信号处理器的曝光数据信号接口I2C0_DATA通过I2C总线开关分别连接至每一视觉传感器的曝光数据信号接口I2C_DATA，其中，I2C总线开关与图像信号处理器之间的数据通信为双向通信，当图像信号处理器需要从多个视觉传感器写入或读取数据时，图像信号处理器按时间顺序先后选中不同的通道，各视觉传感器的数据以串行排队的方式传输至图像信号处理器。需要注意的是，通过I2C总线开关与图像信号处理器连接的各视觉传感器配置为同一地址，以便各视觉传感器接收到相同的初始化参数（包括但不限于曝光时钟信号），然后进行同步曝光。
实施例2
本实施例揭示了一种多个视觉传感器的同步曝光方法，包括以下步骤：
S1、将多个视觉传感器中的至少两个视觉传感器配置为同一地址。
具体地，在硬件设计时，将至少两个视觉传感器配置为同一地址。例如，可以将多个视觉传感器全部连接至同一个图像信号处理器，然后将所有的视觉传感器配置为同一地址。又如，将多个视觉传感器分成多组，每组至少包括两个视觉传感器，每组视觉传感器分别连接至同一个图像信号处理器，再将连接至同一图像信号处理器的所有视觉传感器配置为同一地址。
S2、将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器。
主时钟信号由图像信号处理器发送给与之连接的各视觉传感器，用于作为视觉传感器的参考时钟，所有的连接至同一图像信号处理器的视觉传感器的参考时钟相同。
S3、将曝光控制参数通过同一I2C总线开关发送至配置为同一地址的各视觉传感器。
曝光控制参数包括曝光时钟信号，曝光时钟信号使各视觉传感器在指定的时间曝光。曝光控制参数还包括其他，如EV值等。
S4、将同一地址的各视觉传感器同步曝光。
由于步骤S2中已将连接至同一图像信号处理器的视觉传感器的参考时钟调整相同，而步骤S3中连接至同一图像信号处理器的各视觉传感器的曝光时钟信号相同，因此可以使具有同一地址的各视觉传感器同步曝光。
实施例3
如图4所示，本实施例公开了一种多个视觉传感器的同步曝光装置，包括：配置模块，用于将多个视觉传感器中的至少两个视觉传感器配置为同一地址；主时钟信号发送模块，用于将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器；曝光控制参数发送模块，用于将曝光控制参数通过同一I2C总线开关发送至配置为同一地址的各视觉传感器；曝光模块，用于将同一地址的各视觉传感器同步曝光；其中，所述曝光控制参数包括曝光时钟信号。
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 (9)
1.一种多个视觉传感器的同步曝光电路，其特征在于，包括图像信号处理器、至少两个视觉传感器和I2C总线开关，所述图像信号处理器包括主时钟信号输出接口MCLK、曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK和曝光数据信号接口I2C0_DATA，所述至少两个视觉传感器中的每一视觉传感器包括主时钟信号输入接口INCK、曝光时钟信号输入接口I2C_CLK和曝光数据信号接口I2C_DATA，所述主时钟信号输出接口MCLK与所述每一视觉传感器的主时钟信号输入接口INCK连接，所述曝光时钟信号输出接口I2C0_CLK通过所述I2C总线开关分别连接至所述每一视觉传感器的曝光时钟信号输入接口I2C_CLK，所述曝光数据信号接口I2C0_DATA通过所述I2C总线开关分别连接至所述每一视觉传感器的曝光数据信号接口I2C_DATA，其中，所述每一视觉传感器配置为同一地址。
2.根据权利要求1所述的多个视觉传感器的同步曝光电路，其特征在于，还包括时钟缓冲器，所述图像信号处理器的主时钟信号输出接口MCLK通过时钟缓冲器分别连接至所述每一视觉传感器的主时钟信号输入接口INCK。
3.根据权利要求1所述的多个视觉传感器的同步曝光电路，其特征在于，所述每一视觉传感器还包括图像数据输出接口MIPI_DATA+/-和时钟差分对输出接口MIPI_CLK+/-，所述图像信处理器设有对应数目的与所述图像数据输出接口MIPI_DATA+/-连接的图像数据输入接口MIPI0_DATA+/-，以及对应数目的与所述时钟差分对输出接口MIPI_CLK+/-连接的时钟差分对输入接口MIPI0_CLK+/-。
4.根据权利要求1所述的多个视觉传感器的同步曝光电路，其特征在于，所述图像信号处理器还包括输出复位信号的复位接口Reset，所述每一视觉传感器包括接收复位信号的复位输入接口XLCR，所述每一视觉传感器的复位输入接口XCLR并联至所述图形信号处理器的复位接口Reset。
5.根据权利要求1所述的多个视觉传感器的同步曝光电路，其特征在于，所述视觉传感器的数目为四个。
6.一种多个视觉传感器的同步曝光方法，其特征在于，
将多个视觉传感器中的至少两个视觉传感器配置为同一地址；
将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器；
将曝光控制参数通过同一I2C总线开关发送至配置为同一地址的各视觉传感器；
将同一地址的各视觉传感器同步曝光；
其中，所述曝光控制参数包括曝光时钟信号。
7.根据权利要求6所述的多个视觉传感器的同步曝光方法，其特征在于，所述将至少两个视觉传感器配置为同一地址包括：将多个视觉传感器全部配置为同一地址；或者，将多个视觉传感器分成至少两组，每组包含至少两个视觉传感器且配置为同一地址。
8.根据权利要求6所述的多个视觉传感器的同步曝光方法，其特征在于，所述将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器具体为：将图像信号处理器的主时钟信号通过同一时钟缓冲器发送至配置为同一地址的各视觉传感器。
9.一种多个视觉传感器的同步曝光装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于将多个视觉传感器中的至少两个视觉传感器配置为同一地址；
主时钟信号发送模块，用于将图像信号处理器的主时钟信号发送至配置为同一地址的各视觉传感器；
曝光控制参数发送模块，用于将曝光控制参数通过同一I2C总线开关发送至配置为同一地址的各视觉传感器；
曝光模块，用于将同一地址的各视觉传感器同步曝光；
其中，所述曝光控制参数包括曝光时钟信号。
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