一种多个相机之间快门同步时间误差的检测方法和装置与流程

本发明涉及多相机快门电信号处理，具体涉及一种多个相机之间快门同步时间误差的检测方法和装置。

背景技术：

1、随着人工智能技术的发展，基于深度学习的检测模型与机器视觉系统相结合，越来越多地应用于工业生产中，大大提高了生产效率。

2、机器视觉检测技术应用在动态流水线上，对物体的拍照取样需要在物体移动的情况下从不同角度对物体进行图像采集并合成三维模型。这就要求多个相机在同一时刻触发快门对物体进行曝光成像。多相机近景三维测量中，相机之间曝光时间的严格同步时提高测量精度的必要条件。

3、虽然目前可以采用同步器同时向多个相机发送拍照指令，但是，因快门触发信号传输延时特性不一致以及快门机构驱动延时不一致等多种因素的综合作用，会导致不同的相机快门触发时间不同，造成拍照时间不同步，最终使得物体三维模型合成的准确性不高。因此，相机近景测量系统组装、调试完成之后，需要测量出每个相机的曝光延迟时间量，并用此时间量给对应的相机快门脉冲在时间上进行补偿，达到所有相机曝光时刻的严格同步。但是，目前尚没有一种简单有效的方法检测多个相机之间快门同步时间误差，并进行补偿。

4、有鉴于此，需要提供一种多个相机之间快门同步时间误差的检测方法和装置，对快门触发时间差异进行补偿，修正不同相机之间快门电信号传递的时间差异，提高多相机近景三维测量中三维模型合成的准确性。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种多个相机之间快门同步时间误差的检测方法和装置，以解决现有技术由于快门触发信号传输延时特性不一致以及快门机构驱动延时不一致等多种因素，造成物体三维模型合成的准确性不高问题。

2、为此，本发明提供的一种多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，包括：

3、旋转盘，转动设置在底座上，所述旋转盘通过驱动装置驱动，具有恒定转速，所述旋转盘的顶面上设有标记线；所述底座上围绕所述旋转盘设有坐标轴标识线和一圈参考标识线，用于不同相机采集图像的对齐；

4、多个相机，布置在所述旋转盘的周围上方，每个所述相机的镜头均朝向所述旋转盘设置，且采集包含所述标记线的所述旋转盘的图像；

5、快门信号发射装置，用于向多个所述相机同时发送快门电信号，每个所述相机根据其收到的所述快门电信号进行拍摄；

6、计算单元，用于获取每个相机采集的旋转盘图像中标记线的基准测量轴，且将其中一个相机作为基准相机，并获得基准相机采集图像和待校准相机采集图像中的基准测量轴之间的角度；通过所述旋转盘的转速以及基准相机采集图像和待校准相机采集图像中的基准测量轴之间的角度，计算获得基准相机与待校准相机的快门电信号误差。

7、在上述检测装置中，优选地，所述标记线为沿所述旋转盘的径向设置的直线。

8、在上述检测装置中，优选地，所述标记线由所述旋转盘的一条半径线形成。

9、在上述检测装置中，优选地，所述快门信号发射装置通过有线或者无线的方式将快门电信号同时发送给多个所述相机。

10、在上述检测装置中，优选地，检测到所述旋转盘的转速稳定后，通过所述快门信号发射装置向每个所述相机同时发送快门电信号。

11、本发明还提供了一种多相机快门同步方法，包括以下步骤：

12、选择多个相机中任意一个相机作为基准相机；

13、利用上述的多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，分别获得多个相机中其他每个相机与基准相机之间的快门电信号误差；

14、根据其他每个相机与基准相机之间的快门电信号误差调整快门信号发射装置对其他每个相机的快门电信号进行脉冲补偿；

15、通过快门信号发射装置向多个相机同时发送快门电信号，每个相机根据其收到的所述快门电信号拍照采集图像。

16、在上述方法中，优选地，还包括：

17、调整每个相机的角度，使每个相机的图像采集区域能够覆盖旋转盘及其上的标记线；

18、将每个相机分别连接快门信号发射装置；

19、设置旋转盘的转速为n，启动旋转盘。

20、在上述方法中，优选地，获得多个相机中其他每个相机与基准相机的快门电信号误差的方法如下：

21、多个相机收到快门电信号后同时采集旋转盘的图像，并获得每个相机采集图像中的基准测量轴；

22、将其中一个相机作为基准相机，并获得基准相机采集图像和待校准相机采集图像中的基准测量轴之间的角度k；

23、通过旋转盘的转速n以及基准相机和待校准相机的采集图像中的基准测量轴之间的角度k，计算获得基准相机与待校准相机的快门电信号误差t，其中t＝k/360n。

24、在上述方法中，优选地，所述标记线为沿所述旋转盘的径向设置的直线。

25、在上述方法中，优选地，检测到旋转盘的转速稳定后，通过快门信号发射装置向每个相机同时发送快门电信号。

26、由上述技术方案可知，本发明提供的一种多相机快门同步方法及快门信号误差检测装置，解决了现有技术由于相机个体的差异以及整个相机检测系统中电信号传递的误差等因素影响，造成物体三维模型合成的准确性不高的问题。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

27、使用带标记线且转速恒定的旋转盘，通过比对同一时刻快门电信号下各相机采集的旋转盘照片，测量标记线的相对角度差值，计算获得多个相机之间的快门信号误差，并在快门信号发射装置中进行补偿，减小或消除多个相机之间快门电信号传递的误差，提高了在机器视觉检测技术应用过程中，多角度图像采集合成三维模型的准确性。

技术特征：

1.一种多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，其特征在于，所述标记线为沿所述旋转盘的径向设置的直线。

3.根据权利要求2所述的多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，其特征在于，所述标记线由所述旋转盘的一条半径线形成。

4.根据权利要求1所述的多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，其特征在于，所述快门信号发射装置通过有线或者无线的方式将快门电信号同时发送给多个所述相机。

5.根据权利要求1所述的多个相机之间快门同步时间误差的检测装置，其特征在于，检测到所述旋转盘的转速稳定后，通过所述快门信号发射装置向每个所述相机同时发送快门电信号。

6.一种多个相机之间快门同步时间误差的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获得多个相机中其他每个相机与基准相机的快门电信号误差的方法如下：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述标记线为沿所述旋转盘的径向设置的直线。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，检测到旋转盘的转速稳定后，通过快门信号发射装置向每个相机同时发送快门电信号。

技术总结
本发明公开了一种多个相机之间快门同步时间误差的检测方法和装置，该装置包括旋转盘，其上设有标记线；快门信号发射装置同时向多个相机同时发送快门电信号，每个相机根据快门电信号对旋转盘进行拍摄；计算单元获取每个相机的旋转盘图像中标记线的基准测量轴，并获得基准相机和待校准相机图像中基准测量轴之间的角度；通过旋转盘的转速以及基准测量轴之间的角度，计算获得快门电信号误差。本发明，通过比对同一时刻各相机采集的旋转盘照片上标记线的角度差，计算获得多个相机之间的快门信号误差，并进行补偿，减小或消除多个相机之间快门电信号传递的误差，提高了机器视觉检测技术应用中多角度图像采集合成三维模型的准确性。

技术研发人员：徐翰章,杨建
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技术研发日：
技术公布日：2024/4/24