[发明专利]一种基于光纤以太网的多目摄像机同步数据采集方法

摘要

本发明公开了一种基于光纤以太网的多目摄像机同步数据采集方法，主要包括三目摄像机标定和三通道以太网的同步偏振图像数据采集，三通道标定中包括求取摄像机的内部参数、外部参数和摄像机之间参数；三目摄像机基于光纤以太网连接，形成三通道同步采集，光纤以太网使用以太网令牌，控制三通道之前延时时间补偿，同步实现图像数据采集。与现有技术相比，本发明使用的每个摄像机标定一次，摄像机之间参数需要标定两次。此方法适用于多目摄像机标定，需标定的参数较少，计算量较小，数据交换方便，运行速度较快。

主权项

1.一种基于光纤以太网的多目摄像机同步数据采集方法，其特征在于：包括三通道标定和三通道同步采集两大步骤；三通道标定用以求解摄像机的各种外部、内部参数以及摄像机之间参数，包括摄像机的水平方向放大系数，垂直方向放大系数，水平方向和垂直方向的耦合放大系数，摄像机拍摄图像中心的横坐标和纵坐标，以及径向畸变系数，绕x,y,z轴旋转角度和光心坐标，摄像机之间参数包括旋转矩阵以及平移矢量；三目摄像机基于光纤以太网连接，形成三通道同步采集，光纤以太网使用以太网令牌，控制三通道之前延时时间补偿，同步实现图像数据采集；所述三通道同步步骤具体包括：(1)把数字信号处理单元即DSP模块设定为主站，每个通道偏振成像模块包括一个FPGA模块，和主站组成以太网通信网络，主站为周期性发送数据的各个偏振成像通道产生令牌，通道数据发送周期分别为ti，i＝1，2，3；(2)三个偏振成像通道根据其在控制网络中的偏振角度在初始化时被分配一个逻辑序号00、01和10，将逻辑序号按顺序连接，三通道和主站首尾成像通道相连便形成了一个逻辑环；(3)采用令牌技术控制各成像通道的数据发送，并设令牌在3个通道之间轮流传递一次，各通道完成一次数据发送所需的时间为S，则S应满足S＜min(S1，S2，S3)；(4)令牌的起始和结束定界符的位格式都是JK0JK000；访问控制字段的位格式是PPPUMRRR，PPP是3个优先级位，RRR为3个预约比特，这里表示各通道接收数据帧后所需延时时间，U用于表示令牌的状态，延时时间根据令牌逻辑传递顺序，设定三通道同步；(5)在基于令牌协议的三通道以太网络中，只有当令牌的优先级低于各通道设备的优先级时，各成像通道才能获得空闲的令牌，然后把数据发送出去，所以令牌的访问控制字段PPP始终保持为000；U设置为0，表示此时的令牌处于空闲状态；为1则表示此时的令牌处于忙状态，即被成像通道捕获；(6)主站产生令牌以后，然后封装成令牌帧，各通道在初始化时，在电子表格中保存了逻辑号顺序和通道地址，接收令牌的通道，开启计数器，读取控制字段中延时时间，当计算器达到延时时间，开始偏振成像数据采集。