TWI823310B - 時間差之測量方法、測量系統及電腦可讀存儲介質 - Google Patents

Abstract

本申請提出了一種時間差之測量方法，方法包括：發送裝置及接收裝置藉由時間協定進行時間同步，示波器檢測時間同步時產生第一時間差；發送裝置產生第一系統時間，生成第一影像，並將第一影像傳輸至顯示器，產生第二時間差；影像捕獲裝置獲取第一影像，並生成第一訊號，產生第三時間差；影像捕獲裝置將第一訊號傳輸至接收裝置，產生第四時間差；接收裝置根據第一訊號獲取第一系統時間，並於獲取第一系統時間時產生第二系統時間及第五時間差。本申請還提出一種測量系統，用於實現時間差之測量方法。本申請還提出一種電腦可讀存儲介質。

Description

時間差之測量方法、測量系統及電腦可讀存儲介質

本申請涉及時間測量技術領域，尤其涉及一種時間差之測量方法、測量系統及電腦可讀存儲介質。

如今通訊技術飛速發展，同時亦帶動了各種用於訊號處理及傳輸之產業應用之快速發展，然而大多數產業應用中之影像捕獲裝置，於處理及傳輸訊號之過程中容易產生時間延遲，進而容易對產業應用之運用造成一定之影響。因此，於進行訊號處理及傳輸之過程中，應儘量避免時間之延遲，尤其是影像捕捉裝置產生之時間延遲，才能確保產業應用之安全性。而對於影像捕獲裝置作業所產生之時間差之測量，亦隨之變得重要起來。

目前常見之測量影像捕獲裝置作業時間差之方法包括人工現場測量與無自動化追溯測量兩種。藉由人工現場測量影像捕獲裝置作業時間差效率低，人力消耗大，且花費時間長。藉由無自動化追溯測量影像捕獲裝置作業時間差需手動獲取時間電子化資料與人工追溯計算各階段時間差，效率不高。故，能實現快速且較精確地測量出影像捕獲裝置作業之時間差，對於產業應用之提升是極為有必要。

有鑒於此，有必要提出一種時間差之測量方法、測量系統及電腦可讀存儲介質來解決上述問題。

本申請提出一種時間差之測量方法，方法包括：發送裝置及接收裝置藉由時間協定進行時間同步，示波器檢測發送裝置及接收裝置進行時間同步時產生之誤差時間，進而示波器獲取第一時間差；發送裝置及接收裝置完成時間同步後，發送裝置產生第一系統時間；發送裝置基於第一系統時間，生成第一影像，並將第一影像傳輸至顯示器，由此產生第二時間差；影像捕獲裝置從顯示器上獲取第一影像，並基於第一影像，生成第一訊號，由此產生第三時間差；影像捕獲裝置將第一訊號傳輸至接收裝置，接收裝置接收第一訊號，由此產生第四時間差；接收裝置根據第一訊號獲取第一系統時間，接收裝置於獲取第一系統時間時產生第二系統時間，由此產生第五時間差。

進一步地，發送裝置產生第一系統時間後，對第一系統時間進行處理，生成第一影像；進而發送裝置將第一影像發送至顯示器上進行顯示；同時，發送裝置檢測並存儲生成第一影像且將第一影像發送至顯示器所用之時間，進而發送裝置獲取第二時間差。

進一步地，影像捕獲裝置從顯示器上獲取第一影像，並對第一影像進行處理，得到第一訊號，且所用之時間為第三時間差。

進一步地，影像捕獲裝置將第一訊號傳輸至接收裝置；同時，接收裝置檢測並存儲影像捕獲裝置傳輸第一訊號傳輸至接收裝置之所用之時間，進而接收裝置獲取第四時間差。

進一步地，接收裝置接收第一訊號後，將第一訊號解碼還原為第一影像；再對第一影像進行解析，進而獲取到第一系統時間；同時，接收裝置檢測並存儲處理與解析得第一訊號所用之時間，進而接收裝置獲取第五時間差。

優選地，第一系統時間為發送裝置及接收裝置完成時間同步後，發送裝置向接收裝置發送訊號之起始時間，且第一系統時間為發送裝置向接收裝置發送之訊號之內容。

優選地，第二系統時間為接收裝置獲取到第一系統時間時之時間點。

進一步地，接收裝置接收示波器中獲取之第一時間差，以及接收發送裝置中存儲之第二時間差；當接收裝置產生第二系統時間時，接收裝置將第二系統時間扣除第二時間差、第四時間差及第五時間差，再加上第一時間差，計算得第三時間差，進而獲取第三時間差。

本申請還提出一種測量系統，用於實現時間差之測量方法；測量系統包括發送裝置、接收裝置、示波器、顯示器及影像捕獲裝置；發送裝置及接收裝置分別與示波器電性連接；發送裝置用於向接收裝置發送訊號，接收裝置用於接收發送裝置發送之訊號；顯示器用於顯示發送裝置發送之訊號；影像捕獲裝置用於接收顯示於顯示器上之訊號並進行處理，進而再傳輸給接收裝置。

本申請還提出一種電腦可讀存儲介質，其上存儲至少一條電腦指令，電腦指令由處理器載入並執行時間差之測量方法。

本申請提出之一種時間差之測量方法、測量系統及電腦可讀存儲介質採用時間協定同步測量過程中裝置之間之時間，降低了測量之誤差。時間差之測量方法還藉由將影像內容設置為訊號發送時間，以及藉由使用演算法自動檢測訊號處理與傳輸過程中各個步驟所用之時間，進而根據記錄之發送時間、接收時間及各個步驟所用之時間，自動計算影像擷取裝置作業之時間差，提高了測量之效率，亦減少了人力之耗費。且本申請提出之時間差之測量方法使得測試可方便快速地多次進行，使得測量結果更準確。

下面將結合本申請實施例中之附圖，對本申請實施例中之技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述之實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部之實施例。基於本申請中之實施例，本領域普通技術人員於沒有做出創造性勞動前提下所獲得之所有其他實施例，均屬於本申請保護之範圍。

除非另有定義，本文所使用之所有之技術與科學術語與屬於本申請之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本申請之說明書中所使用之術語僅是為描述具體之實施例之目不是旨在於限制本申請。

下面結合附圖，對本申請之一些實施方式作詳細說明。於不衝突之情況下，下述之實施例及實施例中之特徵可相互組合。

請參閱圖1所示，為本申請實施例之測量系統1之框架示意圖。本申請中之時間差之測量方法應用於測量系統1中。

測量系統1包括但不限於包括發送裝置10、接收裝置20、示波器30、顯示器40及影像捕獲裝置50。發送裝置10及接收裝置20分別與示波器30電性連接。

於測量系統1中，發送裝置10用於向接收裝置20發送訊號，接收裝置20用於接收發送裝置10發送之訊號。於一些實施例中，發送裝置10及接收裝置20可為但不限於為電腦、平板電腦、筆記型電腦、手機、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）等電子通訊產品。

顯示器40用於顯示發送裝置10發送之訊號。於一些實施例中，顯示器40可為一獨立於發送裝置10之外接顯示器，亦可為發送裝置10之顯示幕。

影像捕獲裝置50用於接收顯示於顯示器40上之訊號並進行處理，進而再傳輸給接收裝置20。於一些實施例中，影像捕獲裝置50可為但不限於為網路攝像機（IP network camera，IPCAM），影像捕獲裝置50可藉由無線訊號或有線訊號與接收裝置20進行訊號傳輸。

請參閱圖2所示，為本申請實施例之發送裝置10之結構示意圖。發送裝置10至少包括一個第一處理器11及第一記憶體12。

請參閱圖3所示，為本申請實施例之接收裝置20之結構示意圖。接收裝置20至少包括一個第二處理器21及第二記憶體22。

本領域技術人員應該瞭解，圖2及圖3示出之發送裝置10及接收裝置20之結構並不構成本申請實施例之限定，發送裝置10及接收裝置20還可包括比圖示更多或更少之其他硬體或者軟體，或者不同之部件佈置。

於一些實施例中，發送裝置10及接收裝置20包括一種能夠按照事先設定或存儲之指令，自動進行數值計算與/或資訊處理之終端，其硬體包括但不限於微處理器、專用積體電路、可程式設計閘陣列、數文書處理器及嵌入式設備等。於一些實施例中，第一記憶體12及第二記憶體22用於存儲程式碼與各種資料。第一記憶體12及第二記憶體22可包括唯讀記憶體（Read-Only Memory，ROM）、隨機記憶體（Random Access Memory，RAM）、可程式設計唯讀記憶體（Programmable Read-Only Memory，PROM）、可擦除可程式設計唯讀記憶體（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM）、一次可程式設計唯讀記憶體（One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM）、電子擦除式可複寫唯讀記憶體（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、唯讀光碟（Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光碟記憶體、磁碟記憶體、磁帶記憶體、或者能夠用於攜帶或存儲資料之電腦可讀之任何其他介質。

於一些實施例中，第一處理器11及第二處理器21可包括積體電路，例如可包括單個封裝之積體電路，亦可包括多個相同功能或不同功能封裝之積體電路，包括微處理器、數文書處理晶片、圖形處理器及各種控制晶片之組合等。第一處理器11及第二處理器21是發送裝置10及接收裝置20之控制核心（Control Unit），藉由分別運行或執行存儲於第一記憶體12及第二記憶體22內之程式或者模組，以及分別調用存儲於第一記憶體12及第二記憶體22內之資料，以分別執行發送裝置10及接收裝置20之各種功能與處理資料，例如第一處理器11將第一系統時間T1處理為第一影像、第二處理器21將第一訊號解析為第一影像。

上述以軟體功能模組之形式實現之集成之單元，可存儲於一個電腦可讀取存儲介質中。上述軟體功能模組存儲於一個存儲介質中，包括複數指令用以使得一台電腦設備（可是個人電腦，終端，或者網路設備等）或處理器（processor）執行本申請各個實施例所述方法之部分。

第一記憶體12及第二記憶體22中存儲有程式碼，且第一處理器11及第二處理器21可分別調用第一記憶體12及第二記憶體22中存儲之程式碼以執行相關之功能。於本申請之一個實施例中，第一記憶體12及第二記憶體22存儲之多個指令可被第一處理器11及第二處理器21所分別執行，以實現時間差之測量方法。具體地，第一處理器11及第二處理器21對上述指令之具體實現方法可參考圖4對應實施例中相關步驟之描述，於此不贅述。

請參閱圖4所示，為本申請實施例之時間差之測量方法之流程圖，時間差之測量方法包括：

S401：發送裝置10及接收裝置20藉由預設通訊協定進行時間同步，於一些實施例中，預設通訊協定可是時間同步協定（例如，IEEE1588協議），示波器30檢測發送裝置10及接收裝置20經時間協定進行時間同步時產生之時間誤差，即第一時間差t1，進而執行S402。

於本實施例中，執行時間差之測量方法之過程中一直採用IEEE1588協議對時間進行同步。IEEE1588協定，又稱精確時間協議（precise time protocol，PTP），可達到亞微秒級別時間同步精度。

於一些實施例中，發送裝置10及接收裝置20藉由IEEE1588協定進行時間同步時，會產生極小之時間誤差，即第一時間差t1。

於一些實施例中，示波器30藉由分別接收發送裝置10及接收裝置20傳輸之電壓，進而分別生成波形圖，示波器30生成不同波形圖而產生之時間差即為第一時間差t1。

S402：發送裝置10及接收裝置20完成時間同步後，發送裝置10產生第一系統時間T1，並藉由對第一系統時間T1進行處理，生成第一影像，且將第一影像發送至顯示器40上進行顯示，進而執行S403。

發送裝置10及接收裝置20藉由IEEE1588協定完成時間同步後，第一處理器11控制發送裝置10產生第一系統時間T1。

於一些實施例中，第一系統時間T1為發送裝置10及接收裝置20完成時間同步後，發送裝置10向接收裝置20發送訊號之起始時間，且第一系統時間T1為發送裝置10向接收裝置20發送之訊號之內容。

發送裝置10產生第一系統時間T1後，第一處理器11對第一系統時間T1進行處理，得到第一影像。第一處理器11控制發送裝置10將第一影像發送至顯示器40上進行顯示。

於一些實施例中，第一影像可為影像或圖片，例如，二維碼（Quick Response Code，QR code），第一影像可藉由拍攝或掃描裝置（例如，攝像機）獲取，再藉由對第一影像進行相應之處理則可獲取第一影像中包含之內容，即第一系統時間T1。

S403：發送裝置10檢測並存儲生成第一影像且將第一影像發送至顯示器40所用之時間，即第二時間差t2，進而執行S404。

於一些實施例中，第一處理器11根據第一記憶體12中存儲之第一演算法，檢測第一影像生成且被發送至顯示器40所用之時間，即第二時間差t2，並將第二時間差t2存儲於第一記憶體12中。

S404：影像捕獲裝置50從顯示器40上獲取第一影像，並對第一影像進行處理，得到第一訊號，進而執行S405。

影像捕獲裝置50獲取到第一影像後，對第一影像進行處理（例如，當第一影像為QR code時，藉由影像捕獲裝置50對QR code進行掃描，以獲取QR code之資訊），進而得到第一訊號。於一些實施例中，第一訊號可為檔資訊，即影像捕獲裝置50可將第一影像壓縮為檔案格式（例如，H264 檔案格式）進行傳輸。

影像捕獲裝置50捕獲第一影像以及將第一影像處理為第一訊號所用之時間為第三時間差t3。

S405：影像捕獲裝置50將第一訊號發送至接收裝置20，接收裝置20檢測並存儲影像捕獲裝置50將第一訊號發送至接收裝置20所用之時間，即第四時間差t4，進而執行S406。

影像捕獲裝置50將獲取之第一影像處理為第一訊號後，進而將第一訊號藉由無線訊號或有線訊號傳輸至接收裝置20。於一些實施例中，接收裝置20檢測影像捕獲裝置50將第一訊號傳輸至接收裝置20所用之時間，即第四時間差t4，並將第四時間差t4存儲於第二記憶體22中。

S406：接收裝置20接收第一訊號後，對第一訊號進行處理與解析，並檢測與存儲處理與解析第一訊號所用之時間，即第五時間差t5，進而執行S407。

接收裝置20接收第一訊號後，第二處理器21對第一訊號進行處理與解析，即將第一訊號解碼還原為第一影像，進而藉由解析第一影像，獲取到第一系統時間T1。

於一些實施例中，第二處理器21根據第二記憶體22中預設之第二演算法檢測處理與解析第一訊號所用之時間，即第五時間差t5，並將第五時間差t5存儲於第二記憶體22中。

S407：接收裝置20將第一訊號處理與解析後，獲取到第一系統時間T1，同時產生第二系統時間T2，進而執行S408。

於一些實施例中，當接收裝置20獲取到發送裝置10發送之第一系統時間T1時，接收裝置20將接收到第一系統時間T1時之時間點記錄並存儲，即第二系統時間T2。

S408：接收裝置20產生第二系統時間T2後，根據第一系統時間T1、第一時間差t1、第二時間差t2、第四時間差t4、第五時間差t5及第二系統時間T2計算得出第三時間差t3，即影像捕獲裝置50捕獲第一影像以及將第一影像處理為第一訊號所用之時間。

於一些實施例中，接收裝置20藉由無線訊號或有線訊號接收藉由示波器30中獲取之第一時間差t1，以及發送裝置10中存儲之第二時間差t2。當接收裝置20完成對第一訊號之處理及解析後，產生第二系統時間T2。進而第二處理器21根據第二記憶體22中存儲之第三演算法對第一系統時間T1、第一時間差t1、第二時間差t2、第四時間差t4、第五時間差t5及第二系統時間T2進行計算，得出第三時間差t3。

由上述步驟可顯而易見地推得第一系統時間T1、第一時間差t1、第二時間差t2、第三時間差t3、第四時間差t4、第五時間差t5及第二系統時間T2之間之等式關係為：

T2-(t2+t3+t4+t5)-t1=T1

進而第二處理器21將第二系統時間T2扣除發送裝置10及接收裝置20所檢測與存儲之時間，即將第二系統時間T2扣除第二時間差t2、第四時間差t4及第五時間差t5，再加上發送裝置10及接收裝置20進行時間同步時產生之誤差時間，即第一時間差t1，進而計算得第三時間差t3。即第三時間差t3之計算方式為：

t3=T2-T1-t2-t4-t5+t1

於一些實施例中，可多次且迴圈進行上述全部步驟，將每一次測試得到之結果進行比較與計算，例如比較出最大值與最小值、計算出平均值，進而使得測量之結果更準確。

以測量系統1集成之模組/單元如果以軟體功能單元之形式實現並作為獨立之產品銷售或使用時，可存儲於一個電腦可讀取存儲介質中。基於這樣之理解，本申請實現上述實施例方法中之全部或部分流程，亦可藉由電腦程式來指令相關之硬體來完成，所述之電腦程式可存儲於一電腦可讀存儲介質中，所述電腦程式於被處理器執行時，可實現上述各個方法實施例之步驟。其中，所述電腦程式包括電腦程式代碼，所述電腦程式代碼可為原始程式碼形式、物件代碼形式、可執行檔或某些中間形式等。所述電腦可讀介質可包括：能夠攜帶所述電腦程式代碼之任何實體或裝置、記錄介質、U盤、移動硬碟機機、磁碟、光碟、電腦記憶體、唯讀記憶體（ROM，Read-Only Memory）、隨機存取記憶體（RAM，Random Access Memory）。

綜上所述，本申請提出之一種時間差之測量方法、測量系統及電腦可讀存儲介質採用時間協定同步測量過程中裝置之間之時間，降低了測量之誤差。時間差之測量方法還藉由將影像內容設置為訊號發送時間，以及藉由使用演算法自動檢測訊號處理與傳輸過程中各個步驟所用之時間，進而根據記錄之發送時間、接收時間及各個步驟所用之時間，自動計算影像擷取裝置作業之時間差，提高了測量之效率，亦減少了人力之耗費。且本申請提出之時間差之測量方法使得測試可方便快速地多次進行，使得測量結果更準確。

本技術領域之普通技術人員應當認識到，以上之實施方式僅是用以說明本申請，而並非用作為對本申請之限定，僅要於本申請之實質精神範圍之內，對以上實施例所作之適當改變與變化均應該落於本申請要求保護之範圍之內。

1:測量系統 10:發送裝置 11:第一處理器 12:第一記憶體 20:接收裝置 21:第二處理器 22:第二記憶體 30:示波器 40:顯示器 50:影響捕獲裝置 T1:第一系統時間 T2:第二系統時間 t1:第一時間差 t2:第二時間差 t3:第三時間差 t4:第四時間差 t5:第五時間差 S401~S408:步驟

圖1是本申請實施例之測量系統之框架示意圖； 圖2是本申請實施例之發送裝置之結構示意圖； 圖3是本申請實施例之接收裝置之結構示意圖； 圖4是本申請實施例之時間差之測量方法之流程圖。

無

1:測量系統 10:發送裝置 20:接收裝置 30:示波器 40:顯示器 50:影響捕獲裝置 T1:第一系統時間 T2:第二系統時間 t1:第一時間差 t2:第二時間差 t3:第三時間差 t4:第四時間差 t5:第五時間差

Claims (10)

1. 一種時間差之測量方法，其改良在於，所述方法包括： 發送裝置及接收裝置藉由時間協定進行時間同步，示波器檢測所述發送裝置及所述接收裝置進行時間同步時產生之誤差時間，進而所述示波器獲取第一時間差； 所述發送裝置及所述接收裝置完成時間同步後，所述發送裝置產生第一系統時間； 所述發送裝置基於所述第一系統時間，生成第一影像，並將第一影像傳輸至顯示器，由此產生第二時間差； 影像捕獲裝置從所述顯示器上獲取所述第一影像，並基於所述第一影像，生成第一訊號，由此產生第三時間差； 所述影像捕獲裝置將所述第一訊號傳輸至所述接收裝置，所述接收裝置接收所述第一訊號，由此產生第四時間差； 所述接收裝置根據所述第一訊號獲取所述第一系統時間，所述接收裝置於獲取第一系統時間時產生第二系統時間，由此產生第五時間差。
2. 如請求項1所述之時間差之測量方法，其中，所述方法還包括，所述發送裝置產生所述第一系統時間後，對所述第一系統時間進行處理，生成第一影像；進而所述發送裝置將所述第一影像發送至所述顯示器上進行顯示；同時，所述發送裝置檢測並存儲生成所述第一影像且將所述第一影像發送至所述顯示器所用之時間，進而所述發送裝置獲取第二時間差。
3. 如請求項2所述之時間差之測量方法，其中，所述方法還包括，所述影像捕獲裝置從所述顯示器上獲取所述第一影像，並對所述第一影像進行處理，得到第一訊號，且所用之時間為第三時間差。
4. 如請求項3所述之時間差之測量方法，其中，所述方法還包括，所述影像捕獲裝置將所述第一訊號傳輸至所述接收裝置；同時，所述接收裝置檢測並存儲所述影像捕獲裝置傳輸所述第一訊號傳輸至所述接收裝置之所用之時間，進而所述接收裝置獲取第四時間差。
5. 如請求項4所述之時間差之測量方法，其中，所述方法還包括，所述接收裝置接收所述第一訊號後，將所述第一訊號解碼還原為所述第一影像；再對所述第一影像進行解析，進而獲取到所述第一系統時間；同時，所述接收裝置檢測並存儲處理與解析得所述第一訊號所用之時間，進而所述接收裝置獲取第五時間差。
6. 如請求項1所述之時間差之測量方法，其中，所述第一系統時間為所述發送裝置及所述接收裝置完成時間同步後，所述發送裝置向所述接收裝置發送訊號之起始時間，且所述第一系統時間為所述發送裝置向所述接收裝置發送之訊號之內容。
7. 如請求項1所述之時間差之測量方法，其中，所述第二系統時間為所述接收裝置獲取到所述第一系統時間時之時間點。
8. 如請求項6所述之時間差之測量方法，其中，所述方法還包括，所述接收裝置接收所述示波器中獲取之第一時間差，以及接收所述發送裝置中存儲之第二時間差；當所述接收裝置產生所述第二系統時間時，所述接收裝置將所述第二系統時間扣除所述第二時間差、第四時間差及第五時間差，再加上所述第一時間差，計算得所述第三時間差，進而獲取所述第三時間差。
9. 一種測量系統，其改良在於，所述測量系統用於實現如請求項1至8中之任意一項所述之時間差之測量方法； 所述測量系統包括發送裝置、接收裝置、示波器、顯示器及影像捕獲裝置； 所述發送裝置及所述接收裝置分別與所述示波器電性連接；所述發送裝置用於向所述接收裝置發送訊號，所述接收裝置用於接收所述發送裝置發送之訊號；所述顯示器用於顯示所述發送裝置發送之訊號；所述影像捕獲裝置用於接收所述顯示於顯示器上之訊號並進行處理，進而再傳輸給所述接收裝置。
10. 一種電腦可讀存儲介質，其上存儲至少一條電腦指令，其改良在於，所述電腦指令由處理器載入並執行如請求項第1至8中任意一項所述之時間差之測量方法。

Images