CN105376550B - 影像同步方法及其*** - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种影像同步方法及其***，其特征在于，适用于第一影像感测单元及第二影像感测单元，所述***包含监测单元、延长区段产生单元以及控制单元。监测单元可用以监控第一影像感测单元及第二影像感测单元，当第二影像数据与第一影像数据之输出时间之时间差值大于等于延迟时间门坎值时，发送同步讯号。延长区段产生单元根据时间差值及第一影像输出速率以产生延长区段。当接收到同步讯号时，控制单元控制第一影像感测单元以调整第一影像数据之影像输出速率，使第一影像数据与第二影像数据得以进行同步。
Description
技术领域
本发明是有涉及一种影像同步方法及其***，尤其是一种针对两个影像感测单元之间进行影像同步之方法及其***。
背景技术
在3D应用程序中，通常可以使用至少两个影像传感器来对场景撷取深度信息，将来自此至少两个影像传感器之影像数据经结合且处理过后，以推断距离信息并用以建构3D图示。而此种应用常见于利用安装两个影像传感器的智能型手机上或是两个分布式的影像传感器进行3D图标的建构。
而结合来自此至少两个影像传感器中之每一个之影像数据通常涉及到执行影像讯框(frame)的同步，但即使是由同一个制程所制作出来的两个影像传感器，其输出影像讯框的速度亦可能存在极微小的差异，举例来说，当两个影像传感器均标示为每秒输出30个影像讯框时，换言之，每一个影像讯框的输出时间即为33.33...微秒，然第一影像传感器可能只精确到小数点后10位数，而第二影像传感器则是可精确到小数点后12位数，在持续不断的利用此两个影像传感器对景物进行影像撷取时，在经过一段时间之后，两个影像传感器之间的影像输出时间差距便有可能对欲建立之3D图像或是推断距离信息产生影响。
因此，如何同步来自多个影像传感器之数据且有效地处理数据以减少图像处理之成本及复杂度将是迫切需要的。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是在于能有效同步由多个影像传感器所产生的影像。
有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是在于能在同步多个影像传感器时，同时减少图像处理之成本及复杂度。
根据本发明的目的，提出一种影像同步方法，其适用于第一影像感测单元及第二影像感测单元，第一影像感测单元系持续输出复数个第一影像数据，且每第一影像数据包含第一讯框起始区段及第一影像内容区段，第二影像感测单元系持续输出复数个第二影像数据，且每第二影像数据含第二讯框起始区段及第二影像内容区段，其中第一讯框起始区段及第一影像内容区段之影像长度分别等于第二讯框起始区段及第二影像内容区段之影像长度，第一影像感测单元之第一影像输出速率V1高于第二影像感测单元之第二影像输出速率V2，影像同步方法包含下列步骤：(a)当第j个第二影像数据之第二讯框起始区段之输出时间与第i个第一影像数据之第一讯框起始区段之输出时间之时间差值大于延迟时间门坎值时，由控制单元控制第一影像感测单元从第(i+1)个第一影像数据开始，加入延长区段至第一影像内容区段内使第一影像内容区段增长为第一影像内容延长区段且使第一影像输出速率自V1降低至V3，使得第(j+2)个第二影像数据之第一讯框起始区段之输出时间等于第(i+2)个第一影像数据之第二讯框起始区段之输出时间。以及(b)由控制单元控制第一影像感测单元从第(i+3)个第一影像数据开始，移除第一影像内容延长区段之延长区段，使第(i+3)个第一影像数据之第一讯框起始区段及第一影像内容区段之输出时间分别等于第(j+3)个第二影像数据之第二讯框起始区段及第二影像内容区段之输出时间，并还原第一影像输出速率成V1。
优选地，延长区段之大小为时间差值及第一影像输出速率之乘积。
优选地，延迟时间门坎值系等于复数条扫描线之周期之总和。
优选地，延迟时间门坎值等于每一复数条扫描线之周期之倍数。
优选地，第一影像感测单元与第二影像感测单元系设置于电子装置上或于相异之电子装置上。
优选地，步骤(a)及(b)系重复执行。
基于上述目的，本发明再提供一种影像同步***，其适用于第一影像感测单元及第二影像感测单元，第一影像感测单元系持续输出复数个第一影像数据，且第一影像数据包含第一讯框起始区段及第一影像内容区段，第二影像感测单元系持续输出复数个第二影像数据，且第二影像数据含第二讯框起始区段及第二影像内容区段，其中第一讯框起始区段及第一影像内容区段之影像长度分别等于第二讯框起始区段及第二影像内容区段之影像长度，第一影像感测单元之第一影像输出速率V1高于第二影像感测单元之第二影像输出速率V2，影像同步***包含：监测单元、延长区段产生单元以及控制单元。监测单元可用以监控第一影像感测单元及第二影像感测单元，当第j个第二影像数据之第二讯框起始区段之输出时间与第i个第一影像数据之第一讯框起始区段之输出时间之时间差值大于等于延迟时间门坎值时，发送同步讯号。延长区段产生单元，根据时间差值及第一影像输出速率以产生延长区段。以及控制单元，当接收到同步讯号时，控制单元控制延长区段产生单元产生延长区段，并从第(i+1)个第一影像数据开始，控制单元加入延长区段至第一影像内容区段使第一影像内容区段增长为第一影像内容延长区段且使第一影像输出速率自V1降至V3，使第(j+2)个第二影像数据之第一讯框起始区段之输出时间等于第(i+2)个第一影像数据之第二讯框起始区段之输出时间，并自第(i+3)个第一影像数据开始，控制单元控制第一影像感测单元以移除第一影像内容延长区段之延长区段，使第一影像数据之第一讯框起始区段及第一影像内容区段之输出时间分别等于第二影像数据之第二讯框起始区段及第二影像内容区段之输出时间且第一影像输出速率系还原成V1。
优选地，延长区段之大小为时间差值及第一影像输出速率之乘积。
优选地，延迟时间门坎值系等于复数条扫描线之周期之总和。
优选地，第一影像感测单元与第二影像感测单元系设置于电子装置上或于相异之电子装置上。
附图说明
图1系为本发明的影像同步***的方块图。
图2A系为本发明的影像同步***的第一示意图。
图2B系为本发明的影像同步***的第二示意图。
图2C系为本发明的影像同步***的第三示意图。
图2D系为本发明的影像同步***的第四示意图。
图2E系为本发明之影像同步***之第五示意图。
图3系为本发明之影像同步方法之步骤流程图
具体实施方式
请参阅图1，其系为本发明之影像同步***之方块图。图中之影像同步***100适用于第一影像感测单元10及第二影像感测单元20，此第一影像感测单元10及第二影像感测单元20可为镜头。第一影像感测单元10系持续输出复数个第一影像数据11，且第一影像数据11包含第一讯框起始区段12及第一影像内容区段13。
如同第一影像感测单元10，第二影像感测单元20亦持续输出复数个第二影像数据21，且第二影像数据21含第二讯框起始区段22及第二影像内容区段23。其中此第一影像感测单元10与第二影像感测单元20可设置于电子装置上或设置于相异之电子装置上。
第一讯框起始区段12及第一影像内容区段13之影像长度分别等于第二讯框起始区段22及第二影像内容区段23之影像长度，第一影像感测单元10之第一影像输出速率14(V1)近似且略高于第二影像感测单元20之第二影像输出速率24(V2)。
在此实施例中，第一影像感测单元10以及第二影像感测单元20系同时对目标物进行影像撷取，以分别产生第一影像数据11以及第二影像数据21。此第一影像数据11及第二影像数据21可用以建立3D构图或进行量测此目标物之景深信息。
此影像同步***100包含监测单元50、延长区段产生单元60以及控制单元30，且此影像同步***100系电性连接至所述第一影像感测单元10以及所述第二影像感测单元20。监测单元50监控第一影像感测单元10及第二影像感测单元20以决定第一影像感测单元10及第二影像感测单元20是否须进行同步，其判断方式如下所述。
当第j个第二影像数据21之第二讯框起始区段22之输出时间与第i个第一影像数据11之第一讯框起始区段12之输出时间之时间差值(未显示于图中)大于等于延迟时间门坎值42时，发送同步讯号62至控制单元30以进行后续之同步处理。
延长区段产生单元60系根据时间差值及第一影像输出速率14以产生延长区段61，其中此延长区段61之大小为时间差值及第一影像输出速率14之乘积。
当控制单元30接收到同步讯号62时，控制单元30即控制延长区段产生单元60产生延长区段61，并从第(i+1)个第一影像数据11开始，控制单元30加入延长区段61至第一影像内容区段13使第一影像内容区段13增长为第一影像内容延长区段(未显示于图中)，并使第一影像输出速率14自V1降至V3，使第(j+2)个第二影像数据21之第一讯框起始区段12之输出时间等于第(i+2)个第一影像数据11之第二讯框起始区段22之输出时间。
而自第(i+3)个第一影像数据11开始，控制单元30更控制第一影像感测单元10移除第一影像内容延长区段之延长区段61，使第一影像数据11之第一讯框起始区段12及第一影像内容区段13之输出时间分别等于第二影像数据21之第二讯框起始区段22及第二影像内容区段23之输出时间且第一影像输出速率14系还原成V1。
请一并参阅图2A至图2E，其系为本发明之影像同步***之第一示意图～第五示意图，其分别表示第一影像感测单元10及第二影像感测单元20持续输出第一影像数据11及第二影像数据21之示意图，水平方向上的每一点代表观察此第一影像数据11及第二影像数据21之时间点，以微秒作为其单位。其中每一个第一影像数据11包含第一讯框起始区段12(start of frame,SOF)及第一影像内容区段13(frame)，每一个第二影像数据21包含第二讯框起始区段22(start of frame,SOF)及第二影像内容区段23(frame)，且延迟时间门坎值42为x微秒。
图2A显示一开始第一影像感测单元10及第二影像感测单元20之同步情形，此时第0个第一讯框起始区段12及第0个第一影像内容区段13之输出时间系分别等于第0个第二讯框起始区段22及第0个第二影像内容区段23之输出时间。
由于第一影像感测单元10之影像输出速率略大于第二影像感测单元20之影像输出速率，图2B显示当经过一段时间之后，此时监测单元(未显示于图中)监测到第i个第一讯框起始区段12将比第i个第二讯框起始区段22提早输出x微秒，亦即到达所设定之延迟时间门坎值42，即发送同步讯号(未显示于图中)至控制单元30(未显示于图中)。
图2C由控制单元(未显示于图中)控制第一影像感测单元10(未显示于图中)从第(i+1)个第一影像数据11开始，加入延长区段61至第一影像内容区段13之后以形成一新的第一影像内容延长区段43，由图中可看出，此时第(i+2)个第一影像数据11之第一讯框起始区段12之输出时间即等于第(i+2)个第二影像数据21之第二讯框起始区段22，而当加入此延长区段61后，原先第一影像感测单元10之影像输出速率便呈现略为下降。
图2D由控制单元(未显示于图中)控制第一影像感测单元10从第(i+2)个第一影像数据11开始，将延长区段61自第一影像内容延长区段43移除，此时第(i+3)个第一影像数据11之第一讯框起始区段12及第一影像内容区段13之输出时间即等于第(i+3)个第二影像数据21之第二讯框起始区段22及第二影像内容区段23之输出时间，如图2E所示。
值得一提的是，此延长区段61的产生方式为可为延迟时间门坎值42及第一影像输出速率14之乘积，且较佳的实施方式系将延迟时间门坎值42设定为复数条扫描线63之周期之总和。其原因在于构成每一个第一影像数据11的最小单元为像素(pixel)，而多个像素系排列在水平的扫描线63上，再由复数条扫描线63组成第一影像数据11。
详细地说，当第一影像数据11之周期是33.3333毫秒且此第一影像数据11由720条扫描线63所构成，故可算出每一条扫描线63之周期约为1.375微秒(0.001375＝33.3333/720)，则此延迟时间门坎值42即可设定成扫描线63周期之倍数，使第一影像感测单元10产生此延长区段61时加入完整之扫描线63。
请参阅图3，其系为本发明之影像同步方法之步骤流程图。此影像同步方法，适用于第一影像感测单元及第二影像感测单元，第一影像感测单元系持续输出复数个第一影像数据，且第一影像数据包含第一讯框起始区段及第一影像内容区段，第二影像感测单元系持续输出复数个第二影像数据，且第二影像数据含第二讯框起始区段及第二影像内容区段，其中第一讯框起始区段及第一影像内容区段之影像长度分别等于第二讯框起始区段及第二影像内容区段之影像长度，第一影像感测单元之第一影像输出速率V1高于第二影像感测单元之第二影像输出速率V2，所述影像同步方法包含下列步骤。
步骤S1系当第j个第二影像数据之第二讯框起始区段之输出时间与第i个第一影像数据之第一讯框起始区段之输出时间之时间差值大于延迟时间门坎值时，由控制单元控制第一影像感测单元从第(i+1)个第一影像数据开始，加入延长区段至第一影像内容区段内使第一影像内容区段增长为第一影像内容延长区段且使第一影像输出速率自V1降低至V3，使得第(j+2)个第二影像数据之第一讯框起始区段之输出时间等于第(i+2)个第一影像数据之第二讯框起始区段之输出时间。对应此步骤之详细内容如图2B及图2C所示，故在此不进行赘述。
步骤S2系由控制单元控制第一影像感测单元从第(i+3)个第一影像数据开始，移除第一影像内容延长区段之延长区段，使第(i+3)个第一影像数据之第一讯框起始区段及第一影像内容区段之输出时间分别等于第(j+3)个第二影像数据之第二讯框起始区段及第二影像内容区段之输出时间，并还原第一影像输出速率成V1。对应此步骤之详细内容如图2D及图2E所示，故在此不进行赘述。
利用重复执行步骤S1及S2，第一影像感测单元及第二影像感测单元即可自动地进行同步，以达到同步多个影像感测单元的目的。
综合以上所述，本发明之影像同步***及其方法的确能有效同步由二个影像感测单元所产生的影像，更进一步地，此方法亦可应用在多个影像感测单元上，而在同步多个影像传感器时，此同步方法可一并减少图像处理之成本及复杂度。
以上所述之实施例仅系为说明本发明之技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺之人士能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以之限定本发明之专利范围，即大凡依本发明所揭示之精神所作之均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明之专利范围内。
Claims (8)
1.一种影像同步方法，适用于第一影像感测单元及第二影像感测单元，所述第一影像感测单元系持续输出复数个第一影像数据，且每一所述复数个第一影像数据包含第一讯框起始区段及第一影像内容区段，所述第二影像感测单元系持续输出复数个第二影像数据，且每一所述复数个第二影像数据含第二讯框起始区段及第二影像内容区段，其中所述第一讯框起始区段及所述第一影像内容区段之影像长度分别等于所述第二讯框起始区段及所述第二影像内容区段之影像长度，所述第一影像感测单元之第一影像输出速率V1高于所述第二影像感测单元之第二影像输出速率V2，所述影像同步方法其特征在于，包含：
(a)当第j个所述第二影像数据之所述第二讯框起始区段之输出时间与第i个所述第一影像数据之所述第一讯框起始区段之输出时间之时间差值大于延迟时间门坎值时，由控制单元控制所述第一影像感测单元从第(i+1)个所述第一影像数据开始，加入延长区段至所述第一影像内容区段内使所述第一影像内容区段增长为第一影像内容延长区段且使所述第一影像输出速率自V1降低至V3，使得第(j+2)个所述第二影像数据之所述第二讯框起始区段之输出时间等于第(i+2)个所述第一影像数据之所述第一讯框起始区段之输出时间，其中所述延长区段之大小为所述时间差值及所述第一影像输出速率之乘积，或所述延长区段的产生方式为所述延迟时间门坎值及所述第一影像输出速率之乘积；以及
(b)由所述控制单元控制所述第一影像感测单元从第(i+3)个所述第一影像数据开始，移除所述第一影像内容延长区段之所述延长区段，使第(i+3)个所述第一影像数据之所述第一讯框起始区段及所述第一影像内容区段之输出时间分别等于第(j+3)个所述第二影像数据之所述第二讯框起始区段及所述第二影像内容区段之输出时间，并还原所述第一影像输出速率成V1。
2.如权利要求1所述的影像同步方法，其特征在于，其中所述延迟时间门坎值系等于复数条扫描线之周期之总和。
3.如权利要求2所述的影像同步方法，其特征在于，其中所述延迟时间门坎值等于每一所述复数条扫描线之周期之倍数。
4.如权利要求1所述的影像同步方法，其特征在于，其中所述第一影像感测单元与所述第二影像感测单元系设置于电子装置上或于相异之电子装置上。
5.如权利要求1所述的影像同步方法，其特征在于，其中步骤(a)及(b)系重复执行。
6.一种影像同步***，适用于第一影像感测单元及第二影像感测单元，所述第一影像感测单元系持续输出复数个第一影像数据，且每一所述复数个第一影像数据包含第一讯框起始区段及第一影像内容区段，所述第二影像感测单元系持续输出复数个第二影像数据，且每一所述复数个第二影像数据含第二讯框起始区段及第二影像内容区段，其中所述第一讯框起始区段及所述第一影像内容区段之影像长度分别等于所述第二讯框起始区段及所述第二影像内容区段之影像长度，所述第一影像感测单元之第一影像输出速率V1高于所述第二影像感测单元之第二影像输出速率V2，所述影像同步***其特征在于，包含：
监测单元，系用以监控所述第一影像感测单元及所述第二影像感测单元，当第j个所述第二影像数据之所述第二讯框起始区段之输出时间与第i个所述第一影像数据之所述第一讯框起始区段之输出时间之时间差值大于等于延迟时间门坎值时，发送同步讯号；
延长区段产生单元，根据所述时间差值及所述第一影像输出速率之乘积产生延长区段，或根据所述延迟时间门坎值及所述第一影像输出速率之乘积；以及
控制单元，当接收到所述同步讯号时，所述控制单元控制所述延长区段产生单元产生所述延长区段，并从第(i+1)个所述第一影像数据开始，所述控制单元加入延长区段至所述第一影像内容区段使所述第一影像内容区段增长为第一影像内容延长区段且使所述第一影像输出速率自V1降至V3，使第(j+2)个所述第二影像数据之所述第二讯框起始区段之输出时间等于第(i+2)个所述第一影像数据之所述第一讯框起始区段之输出时间，并自第(i+3)个所述第一影像数据开始，所述控制单元控制所述第一影像感测单元以移除所述第一影像内容延长区段之所述延长区段，使所述第一影像数据之所述第一讯框起始区段及所述第一影像内容区段之输出时间分别等于所述第二影像数据之所述第二讯框起始区段及所述第二影像内容区段之输出时间且所述第一影像输出速率系还原成V1。
7.如权利要求6所述的影像同步***，其特征在于，其中所述延迟时间门坎值系等于复数条扫描线之周期之总和。
8.如权利要求6所述的影像同步***，其特征在于，其中所述第一影像感测单元与所述第二影像感测单元系设置于电子装置上或于相异之电子装置上。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |