[发明专利]一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统

说明书

本发明公开了一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，属于数据输出技术领域。深度摄像机设备包括结构光发射模块、成像透镜组件、图像传感器、DSP处理单元及对外接口；所述对外接口由电源接口、通讯接口及时间信息接口组成；数据输出方法包括：设备启动初始化；将时间信息接口输出电平拉高；记录摄像头开始拍照的时间点同时将时间信息接口输出电平拉低；获取图像数据并计算空间多点深度信息；将时间信息接口输出电平拉高；而后通过通讯接口输出时间信息，输出多点深度信息，并处理外部指令；循环执行上述步骤。本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统可以更准确地进行机器人SLAM算法、构建地图或建立3D立体图等。

技术领域

本发明涉及一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，属于数据输出技术领域。

背景技术

智能机器人在移动过程中，需要对周围环境进行路径规划、避障等，这些功能实现需要深度摄像机或者测距模块对环境中不间断地进行测距并反馈深度信息；本发明应用于需要摄像头采集图像信息并经算法计算求解深度信息的设备；这些深度摄像机设备或者测距设备通常由一个或者两个结构光发射模块发出光源照射到待测物体表面，物体表面反射的图像通过一个或者两个摄像头采集，并经过后续算法计算出深度信息或者待测距离。而深度摄像机设备或者测距模块设备中的摄像头在连续拍摄，例如典型值为每秒种可以拍照30帧，或者也可以设置摄像芯片为其他的拍照频率，总之摄像芯片是循环按照预设的频率间隔拍照的，而拍照获取的图像信息，需要进行我们的算法计算，才能得到多点的深度信息，这个计算过程必然会花费一些时间。摄像头拍照的时间和最终的深度信息计算完成的时间，再到最后的输出时间，就有时间差。而机器人是在不停运行中的，这个时间差的存在，机器人可能就会向前行走几厘米～几十厘米，或者旋转几度～几十度。在Slam画地图时，或者3D构建完整模型的时候，由于上述时间差的存在，会带来地图绘制的误差，或者3D建模的误差，如果误差持续累积，会给地图绘制或者3D建模带来更大的错误。

发明内容

本发明针对上述技术存在的缺陷，提出了一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，本发明中涉及到深度摄像机设备的摄像头处于一直连续工作状态，一帧接一帧的拍照，拍照一帧，利用拍下一帧的时间计算深度信息并传输给其他设备，同时记录准确的拍照时间点，并通过时间信息接口传输出去。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于深度摄像机设备的时间信息输出系统，该深度摄像机设备包含结构光发射模块、成像透镜组件、图像传感器、DSP处理单元及对外接口；所述时间信息输出系统通过电平的变化，将深度摄像机的时间状态传输给外部设备。

在本发明的一种实施方式中，所述对外接口由电源接口、通讯接口及时间信息接口组成。

在本发明的一种实施方式中，所述通讯接口用于获取其他设备发来的指令信息，并将本深度摄像机设备的运行状态、以及深度信息等数据传输到其他设备。

在本发明的一种实施方式中，所述通讯接口可以采用UART接口、SPI接口、或者I2C接口。

在本发明的一种实施方式中，所述时间信息接口可以是一根IO管脚。

本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统可应用于包括深度摄像机设备以及所有包含摄像头并且需要记录精确拍照时间的外部设备上；

本发明提供的用于深度摄像机设备的时间信息输出系统可应用于外部设备上，所述外部设备中的图像传感器以中断方式连接到设备中，可准确获取本帧深度信息的拍照时间点。

本发明还提供了一种时间信息输出方法，包括以下步骤：

S1：设备启动初始化；

S2：将时间信息接口的输出电平拉高；

S3：通过中断方式获取摄像头图像传感器的帧同步信号，在帧同步信号的下跳沿，记录为摄像头开始拍照时间点t₁，同时将时间信息接口的输出电平拉低；