[發明專利]一種幀同步圖像拍攝方法

有效

• 申請號: 202010812212.5
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112153354B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 劉博;吳國俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: H04N9/04
• 分類號: H04N9/04;H04N5/232
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

本發明涉及數字成像技術，具體涉及一種幀同步圖像拍攝方法。為了解決技術背景中現有技術所存在不足和局限性，實現相機同步拍攝的圖像經壓縮、傳輸、存儲過程后，依然可以根據幀號可以確定同一時刻拍攝的幀圖像，并且可以刪除缺幀或錯位幀圖像；本發明提供了一種幀同步圖像拍攝方法，包括以下步驟：首先，分別發送時序同步的i個觸發信號至i個相機的圖像傳感器，同時分別發送相同的m位幀號至i個相機的插值及ISP模塊；然后將m位幀號內嵌至相機中的插值及ISP模塊；最后，相機循環拍攝完畢后，提取相機存儲圖像的幀號，根據幀號確定同一時刻拍攝的幀圖像。

技術領域

本發明涉及數字成像技術，具體涉及一種幀同步圖像拍攝方法。

背景技術

同步拍攝是在攝影測量中，兩臺或多臺攝影機在同一瞬間曝光的攝影方式，一般應用于運動目標的拍攝，同步精度影響目標運動狀態測定精度，目標運動速度越高，要求的同步精度越高。

同步拍攝時，同步快門法是常用方法之一，通過軟件觸發、外觸發的方法同時發信號至多個相機進行曝光拍攝。拍攝得到的圖像如果不進行壓縮，數據量巨大，存儲占用空間大，且難以進行實時遠距離傳輸，因此在長時間拍攝或需要實時遠距離傳輸時，需要將圖像壓縮后再進行傳輸及存儲。

壓縮算法在I幀(關鍵幀)開始，以GOP(連續畫面組)分段進行壓縮，關鍵幀的位置和場景變化有關，因此關鍵幀位置和GOP長度都不固定，且不同的相機拍攝到的畫面不同，其關鍵幀位置也不同；在存儲過程中，必須以關鍵幀開始，而壓縮算法決定了各個相機的關鍵幀并不一定在同一時刻拍攝，導致存儲的視頻起始幀不一定是同一時刻拍攝，產生錯幀；在傳輸過程中，由于視頻為連續畫面，要求連續高速傳輸，受傳輸穩定性影響，容易產生丟幀、錯幀。因此，壓縮、傳輸、存儲過程會導致各個相機得到的視頻有丟幀、錯幀現象，而后期無法判別哪幀出現了錯誤，無法獲知各個相機的每幀圖像是否在同一時刻拍攝，導致同步誤差較大，且誤差不穩定。

同步拍攝時，閃光照明法也是常用方法之一，開啟各個相機拍攝后，在各個攝像機都能拍攝到的視場內進行一次閃光，最后在得到的視頻內尋找出現閃光的幀作為起始幀，認為起始幀拍攝時間相同，后邊的幀依次認為拍攝時間相同。通過人為觀看閃光燈的方法同步精度比較低，若兩個相機之間拍攝時間誤差低于1幀的拍攝時間，將難以通過這種方法判別；只在起始階段進行同步，若后續的其他幀產生丟幀、錯幀，將無法判別。

發明內容

為了解決現有技術所存在同步精度比較低，以及只在起始階段進行同步，若后續的其他幀產生丟幀、錯幀，將無法判別等不足和局限性，實現相機同步拍攝的圖像經壓縮、傳輸、存儲過程后，依然可以根據幀號確定同一時刻拍攝的幀圖像，并且可以刪除缺幀或錯位幀圖像，本發明提供了一種幀同步圖像拍攝方法。

本發明所采用的技術方案為：一種幀同步圖像拍攝方法，包括以下步驟：

1)發送同步拍攝信號：

分別發送時序同步的i個觸發信號至i個相機的圖像傳感器，同時分別發送相同的m位幀號至i個相機的插值及ISP模塊，其中，i≥2，m≥12，ISP模塊為圖像信號處理器模塊；

2)相機內嵌幀號：

2.1)i個相機的圖像傳感器收到觸發信號后，同時開始拍攝第1幀圖像，并將生成的拜耳格式圖像發送至插值及ISP模塊；

2.2)插值及ISP模塊對拜耳格式圖像進行RGB插值，形成分辨率為x×y的初始RGB格式圖像，其中，Red、Green、Blue，簡稱為RGB，RGB格式圖像為對顏色進行插值的圖像，x為水平方向像素數，y為垂直方向像素數；

2.3)插值及ISP模塊在初始RGB格式圖像下方增加n行像素數據，變成分辨率為(x+n)×y的擴充RGB格式圖像；其中，n≥4；

所述增加的n行像素數據格式如下：