[发明专利]图像传感器和惯性传感器的数据同步方法和同步装置

说明书

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种图像传感器与惯性传感器的数据同步方法和同步装置。所述同步方法包括以下步骤：将所述图像传感器与所述惯性传感器置于同一时间基准下计时；获取图像传感器的曝光时间的中间时刻，作为图像数据采集时刻；获取惯性传感器中用于形成输出数据的每组采样数据的中间时刻，作为惯性数据采集时刻，其中，所述每组采样数据包括依据惯性传感器内部时钟采样周期依次采集的多个数据。在本发明提供的图像传感器与惯性传感器的数据同步方法中，不仅可以精确同步多个图像传感器之间的图像数据，更加能够将图像传感器与惯性传感器进行数据同步。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种图像传感器与惯性传感器的数据同步方法和同步装置。

背景技术

在自主导航领域，导航系统的设计已经由最初的基于单一传感器走向对多种传感器的整合和深度融合。近几年，基于被动双目视觉和惯性传感器的实时定位与构图技术得以广泛地研究和应用。多类传感器的深度融合成为该技术的关键，而不同传感器数据的同步获取是传感器数据融合的前提。

现有的同步方法有：(1)通道缓存同步法，该方法没有在采集环节采集采取同步措施，而是在数据传输通道上通过增加数据缓存的方法，使数据到达处理环节或输出至用户时完成数据封包，该方法并未实现同步采集数据，因而是假同步；(2)全局触发同步法，该方法对图像传感器和惯性传感器的硬件都有较高的功能要求，对图像传感器间的同步局部有效，无法同时同步惯性传感器信号，且将同步信号对齐在曝光开始的时刻，无法适应图像传感器较长快门时间的场景；(3)以惯性传感器为基准的同步方法，该方法以惯性传感器的输出频率为时间基准，时间精度较低；(4)时间标记比对法，该方法受制于系统的实时性响应，易在加标记的过程中引入误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像传感器与惯性传感器的数据同步方法和同步装置，以解决现有的图像传感器与惯性传感器的数据同步效果较差、同步难度较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像传感器与惯性传感器的数据同步方法，包括以下步骤：

S10：使多个图像传感器同时曝光，以对应获取多个时序对齐的图像数据，并将多个图像数据进行并行传输，以使多个图像数据的时序一致；其中所述多个图像传感器的型号相同；

S11：将所述多个图像传感器与所述惯性传感器置于同一时间基准下计时；

S12：获取所述多个图像传感器中其中一个图像传感器的曝光时间的中间时刻，作为图像数据采集时刻；

S13：获取惯性传感器中用于形成输出数据的每组采样数据的中间时刻，作为惯性数据采集时刻，其中，所述每组采样数据包括依据内部时钟采样周期依次采集的多个数据；

S14：将获取的所述惯性数据采集时刻与所述图像数据采集时刻进行比对，得到按照时间顺序排列的图像数据和惯性数据；

S15：将第N个所述图像采集时刻与第N-1个所述图像采集时刻之间的所述惯性数据，作为与第N个所述图像数据对应的所述惯性数据；

S16：以第N-1个图像数据对应的速度、角速度、位移和转角信息为初始条件，对与第N个时间区间对应的所述惯性数据进行积分计算，得到与所述第N个图像数据对应的、包含速度、角速度、位移和转角信息的数据；其中，N为大于1的正整数。

进一步，所述图像数据采集时刻T₁通过以下公式计算得到：

T₁＝T_输出-T_半曝光-T_帧前

其中，所述T_输出表示所述图像传感器的图像输出时刻；

T_半曝光表示所述图像传感器的曝光时间的一半；