[发明专利]一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置，其方法包括如下步骤：确定相机获取一帧图像的曝光周期；根据所述曝光周期生成第一触发信号；响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。本发明利用相机曝光特性对多传感器进行时间同步，提高了多传感器时间同步的精度，降低了成本。

技术领域

本发明属于多传感器同步技术领域，具体涉及一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法及装置。

背景技术

自动驾驶车辆目前需要的传感器主要以相机和激光雷达等为主，而相机的成本低，获取信息丰富，逐渐成为自动驾驶主流的传感器。随着传感器的增多，多传感器同步是自动驾驶融合的前提，除了数据的空间同步(即不同传感器的坐标对准)。更重要的是不同传感器因为频率不同，导致有大量不同时刻的传感器数据难以同步。如何处理和利用好不同步的传感器数据，是自动驾驶多传感器融合的关键，也是保证自动驾驶安全的前提。另外，如何在提高多传感器同步精度上，进一步减低多传感器同步的成本，也是自动驾驶领域亟待解决的问题。

自动驾驶中多传感器数据同步，除了空间同步，还有数据的时间同步。例如激光雷达、相机、毫米波雷达之类的，在获取其传感器数据的时候都会根据当前控制器的时钟来为数据打上时间戳，以利用不同数据间的时间戳进行数据同步，但是该时间戳不一定准确，尤其是对于没有做过硬件同步的不同数据源来讲，可能会存在延迟。

发明内容

为降低相机曝光同步方法的成本和提高多传感器时间同步的精度，在本发明的第一方面提供了一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步方法，包括如下步骤：确定相机获取一帧图像的曝光周期；根据所述曝光周期生成第一触发信号；响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述曝光周期生成第一触发信号包括如下步骤：确定第一触发信号的相机应用程序接口；根据曝光周期确定第一触发信号的波形；根据所述相机应用程序接口和波形生成第一触发信号。

在本发明的一些实施例中，所述响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号包括如下步骤：根据所述曝光周期确定第一触发信号的周期；在所述第一触发信号的周期内确定第二触发信号的波形和周期；确定所述第一触发信号和第二触发信号之间的延迟。

在本发明的一些实施例中，所述根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步包括如下步骤：根据相机的外触发信号Strobe对至少一个传感器进行外部触发；若被外部触发的传感器与第二触发信号不同步，则调整外触发信号Strobe与第一触发信号之间的延迟。

在上述的实施例中，还包括：记录所述第一触发信号和第二触发信号的时间；间隔固定所述第一触发信号和第二触发信号的周期。

在上述的实施例中，所述曝光周期包括交叠曝光和非交叠曝光；其中，所述非交叠曝光的帧周期大于曝光时间与帧读出时间的和，所述交叠曝光的帧周期小于等于曝光时间与帧读出时间的和。

本发明的第二方面，提供了一种基于相机曝光特性的多传感器时间同步装置，包括确定模块、第一生成模块、第二生成模块、触发模块，所述确定模块，用于确定相机获取一帧图像的曝光周期；所述第一生成模块，用于根据所述曝光周期生成第一触发信号；所述第二生成模块，用于响应于第一触发信号在一个所述曝光周期内生成第二触发信号；所述触发模块，用于根据第二触发信号对至少一个传感器进行外部触发以实现其与相机的时间同步。

进一步的，还包括同步模块，所述同步模块用于记录所述第一触发信号和第二触发信号的时间，且间隔固定所述第一触发信号和第二触发信号的周期。