[发明专利]一种精度可控的多台高速相机同步误差测量系统

说明书

本发明公开了一种精度可控的多台高速相机同步误差测量系统，包括：图案动态变换装置，基于FPGA发出的脉冲信号触发图案按照预设时间间隔以及预设变换顺序进行变换，所述预设时间间隔根据测量误差精度要求确定；多台高速相机，用于基于同步控制信号拍摄图案动态变换装置当前的图案；同步误差计算模块，用于根据多台高速相机拍摄图案的序号差值获取多台相机之间的同步信号时间误差。本发明实现了对不同测量误差精度要求的同步误差计算，且对测量误差精度的控制方法便于实现，同步误差计算方法简单。

技术领域

本发明涉及信号同步控制技术领域，具体涉及一种精度可控的多台高速相机同步误差测量系统。

背景技术

目前高速相机的帧率最大能达到100万帧，广泛应用于火药爆破分析、弹道分析、高分辨率高速显微镜成像、汽车碰撞试验、快速流体观测等领域，有时候需要使用多台高速相机来对试验过程进行观测、观测很短时间内试验的变化情况。

目前使用多台高速相机来进行同步拍摄时，需要对同步误差进行测量以便于进行同步校准，现有技术中会通过图像的时间戳和帧间隔等判断获取多台高速相机的同步误差，但是判断出高速相机的同步误差精度是固定的且只能达到ms级别，不能达到现在大部分客户要求的多种误差精度要求以适应不同使用场景。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种精度可控的多台高速相机同步误差测量系统，包括：

图案动态变换装置，基于FPGA发出的脉冲信号触发图案按照预设时间间隔以及预设变换顺序进行变换，所述预设时间间隔根据测量误差精度要求确定；

多台高速相机，用于基于同步控制信号拍摄图案动态变换装置当前的图案；

同步误差计算模块，用于根据多台高速相机拍摄图案的序号差值获取多台相机之间的同步信号时间误差。

作为上述方案的进一步优化，所述图案动态变换装置，包括：

图案形成单元，包括多个亮灭状态不同的LED灯形成；

图案切换控制单元，包括多个与LED灯连接的方波脉冲信号发出电路，用于控制当前时刻预设时间间隔后至少有一个LED灯亮灭状态发生切换。

作为上述方案的进一步优化，所述图案切换控制单元，包括：

方波脉冲信号发生器；

方波脉冲信号延时电路，与所述方波脉冲信号发生器连接，用于产生多个具有不同时延的方波脉冲信号；

所述第i个方波脉冲信号的时延为t_delay(i)＝(i-1)*Δt，其中i＝1,2,...,n，Δt为所述预设时间间隔；

作为上述方案的进一步优化，多个所述LED灯按顺序排列，第i个LED灯连接第i 个方波脉冲信号。

作为上述方案的进一步优化，所述LED灯个数为m，方波脉冲信号的周期为m*Δt。

作为上述方案的进一步优化，所述方波脉冲信号占空比为50％。

作为上述方案的进一步优化，所述测量误差精度要求为1微秒，则预设时间间隔为1微秒。

作为上述方案的进一步优化，还包括与多台摄像机连接的同步信号控制器。

本发明的一种精度可控的多台高速相机同步误差测量系统，具备如下有益效果：

1.本发明通过设置图案动态变换装置，通过同步控制信号控制多台高速摄像机拍摄图案动态变换装置当前的图案，得到同一同步控制信号下不同高速摄像机采集的不同图案，以此判断多台相机之间的同步误差，误差测量方法简单且能够精准获取误差值。