通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010532941.5 (22)申请日 2020.06.12 (71)申请人 北京中科深智科技有限公司 地址 100000 北京市丰台区航丰路1号财富 天地大厦C座铂金国际大厦303 (72)发明人 不公告发明人 (51)Int.Cl. H04N 5/232(2006.01) H04M 1/725(2006.01) H04L 29/06(2006.01) (54)发明名称 一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种通过Wifi实现多。

2、设备拍 照时间同步的方法及系统， 包括： 在多个拍摄设 备(例如智能手机)之间建立Wifi通讯连接； 指定 一个拍摄设备为领导者设备， 指定剩余的拍摄设 备为客户端设备， 然后将各客户端设备的时钟同 步到领导者设备的时钟； 将领导者设备和所有客 户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄模 式； 所有拍摄设备在领导者设备的时钟域下对同 一拍摄对象同时启动连续流图像拍摄， 以对拍摄 图像进行采样； 结合图像采样的时延情况， 校正 各客户端设备或领导者设备的时钟相位， 以使得 各客户端设备的时钟相位与领导者设备的时钟 相位匹配对齐。 本发明无需借助额外的硬件即可 实现拍摄设备间的时间同步， 解决了硬件。

3、同步方 法布线繁琐， 可移植性差的问题。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 111629150 A 2020.09.04 CN 111629150 A 1.一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤S1， 在多个拍摄设备之间建立Wifi通讯连接； 步骤S2， 指定其中一个所述拍摄设备为领导者设备， 指定剩余的所述拍摄设备为客户 端设备， 然后通过估计网络延迟将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的时 钟； 步骤S3， 将所述领导者设备和所有所述客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄 模式； 步骤S4， 所有所述拍摄设备在所述领导者设备的。

4、时钟域下对同一拍摄对象同时启动连 续流图像拍摄， 以对拍摄图像进行采样； 步骤S5， 结合图像采样的时延情况， 校正各所述客户端设备或所述领导者设备的时钟 相位， 以使得各所述客户端设备的时钟相位与所述领导者设备的时钟相位匹配对齐。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述拍摄设备包括智能手机。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据NTP网络时间协议将各所述客户端设备 的时钟同步到所述领导者设备的时钟。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 通过以下公式(1)估计所述客 户端设备与所述领导者设备间的时钟偏移 ： 上式(1)中， t0用于表示所述领导者。

5、设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客户端 设备发送时钟同步指令； t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发 送的所述时钟同步指令； t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时 钟同步反馈指令， t2t1； t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设备发 送的所述时钟同步反馈指令， t3t0。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 通过以下公式(2)计算所述领 导者设备与所述客户端设备之间收发指令的时间延迟 公式(2)中， t0用于表示所述领导者设备在领导者设备。

6、时间域中的t0时刻向所述客户端 设备发送时钟同步指令； t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设备发 送的所述时钟同步指令； t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发送时 钟同步反馈指令， t2t1； t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设备发 送的所述时钟同步反馈指令， t3t0。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 每过一预设时间间隔重新同 权利要求书 1/3 页 2 CN 111629150 A 2 步各所述客户端设备与所述领导者设备的时钟。 7.如权利要求6。

7、所述的方法， 其特征在于， 所述时间间隔为1小时。 8.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S5中的所述结合图像采样的时延情 况校正各所述客户端设备的时钟相位的方法具体为： 当所述领导者设备与所述客户端设备同步按下快门后， 设定所述领导者设备开始采集 图像的真实时间为Ugoal， 设定所述客户端设备开始采集图像的真实时间为U， 若UgoalU， 表示同步按下快门后， 所述领导者设备响应拍摄的响应时间大于所述客户端 设备响应拍摄的响应时间， 则将所述领导者设备开始采集图像的时间延迟 ， 以校正所述领 导者设备的时钟相位， 使得在按下快门后， 所述领导者设备与所述客户端设备实现同步拍 。

8、摄， 此时 Ugoal-U； 若Ugoalt1； t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接受到所述客户端设备发 送的所述时钟同步反馈指令， t3t0。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111629150 A 4 一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统 技术领域 0001 本发明涉及一种同步拍照方法， 主要用于高精度3D照片建模和影视子弹时间拍摄 等领域， 具体涉及一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统。 背景技术 0002 许多计算机视觉算法需要以不同角度拍摄的多张图像作为输入。 这些算法在生成 动态的场景视频时， 如果输入的多张图像并非同一时间捕获。

9、， 视频生成可能失败， 所以确保 图像在同一时刻拍摄对于生成这些场景视频而言至关重要。 0003 传统的设备拍摄时间同步方法， 主要通过专门的硬件实现， 比如通过IEEE 1394同 步接口将各拍摄设备连接起来， 以确保各拍摄设备同步捕获图像。 但硬件实现方式需要繁 琐的布线， 可移植性较差， 更为重要的是， 大多拍摄设备不具备专用的同步接口。 0004 另外一种同步拍摄方法是， 各拍摄设备各管各捕获图像， 然后再对各拍摄设备捕 获的图像进行帧对齐处理。 这种后置的同步拍摄方法实际是一种图像帧对齐处理方法， 无 法在拍摄前同步各拍摄设备的拍照时间， 造成后续图像帧对齐过程复杂， 而且图像帧对齐。

10、 结果往往并不理想。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法及系统， 以 解决上述技术问题。 0006 为达此目的， 本发明采用以下技术方案： 0007 提供一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法， 包括如下步骤： 0008 步骤S1， 在多个拍摄设备之间建立Wifi通讯连接； 0009 步骤S2， 指定其中一个所述拍摄设备为领导者设备， 指定剩余的所述拍摄设备为 客户端设备， 然后通过估计网络延迟将各所述客户端设备的时钟同步到所述领导者设备的 时钟； 0010 步骤S3， 将所述领导者设备和所有所述客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流 拍摄。

11、模式； 0011 步骤S4， 所有所述拍摄设备在所述领导者设备的时钟域下对同一拍摄对象同时启 动连续流图像拍摄， 以对拍摄图像进行采样； 0012 步骤S5， 结合图像采样的时延情况， 校正各所述客户端设备或所述领导者设备的 时钟相位， 以使得各所述客户端设备的时钟相位与所述领导者设备的时钟相位匹配对齐。 0013 作为本发明的一种优选方案， 所述拍摄设备包括智能手机。 0014 作为本发明的一种优选方案， 根据NTP网络时间协议将各所述客户端设备的时钟 同步到所述领导者设备的时钟。 0015 作为本发明的一种优选方案， 所述步骤S2中， 通过以下公式(1)估计所述客户端设 备与所述领导者设备。

12、间的时钟偏移 ： 说明书 1/6 页 5 CN 111629150 A 5 0016 0017 上式(1)中， t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客 户端设备发送时钟同步指令； 0018 t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设 备发送的所述时钟同步指令； 0019 t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发 送时钟同步反馈指令， t2t1； 0020 t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设 备发送的所述时钟同步反馈指令， t3t0。 0021 作为本发明的一种优选。

13、方案， 所述步骤S2中， 通过以下公式(2)计算所述领导者设 备与所述客户端设备之间收发指令的时间延迟 0022 0023 公式(2)中， t0用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向所述客 户端设备发送时钟同步指令； 0024 t1用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到所述领导者设 备发送的所述时钟同步指令； 0025 t2用于表示所述客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向所述领导者设备发 送时钟同步反馈指令， t2t1； 0026 t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到所述客户端设 备发送的所述时钟同步反馈指令， t3t0。 0。

14、027 作为本发明的一种优选方案， 所述步骤S2中， 每过一预设时间间隔重新同步各所 述客户端设备与所述领导者设备的时钟。 0028 作为本发明的一种优选方案， 所述时间间隔为1小时。 0029 作为本发明的一种优选方案， 所述步骤S5中的所述结合图像采样的时延情况校正 各所述客户端设备的时钟相位的方法具体为： 0030 当所述领导者设备与所述客户端设备同步按下快门后， 设定所述领导者设备开始 采集图像的真实时间为Ugoal， 设定所述客户端设备开始采集图像的真实时间为U， 0031 若UgoalU， 表示同步按下快门后， 所述领导者设备响应拍摄的响应时间大于所述 客户端设备响应拍摄的响应时间。

15、， 则将所述领导者设备开始采集图像的时间延迟 ， 以校正 所述领导者设备的时钟相位， 使得在按下快门后， 所述领导者设备与所述客户端设备实现 同步拍摄， 此时 Ugoal-U； 0032 若Ugoalt1； 0046 t3用于表示所述领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接受到所述客户端设 备发送的所述时钟同步反馈指令， t3t0。 0047 本发明无需借助额外的硬件即可实现拍摄设备间的时间同步， 解决了硬件同步方 法布线繁琐， 可移植性差的问题。 而且本发明可在拍摄前完成对各拍摄设备的拍照时间同 步， 无需通过事后的图像帧对齐等图像处理手段对拍照时间进行校正， 图像同步精度更高， 操作更加。

16、简单、 方便。 附图说明 0048 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍。 显而易见地， 下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他 的附图。 0049 图1是本发明一实施例所述的通过Wifi实现多设备拍照时间同步的方法的步骤 图； 说明书 3/6 页 7 CN 111629150 A 7 0050 图2是本发明一实施例所述的通过Wifi实现多设备拍照时间同步的系统的系统结 构图。 具体实施方式 0051 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明。

17、本发明的技术方案。 0052 其中， 附图仅用于示例性说明， 表示的仅是示意图， 而非实物图， 不能理解为对本 专利的限制； 为了更好地说明本发明的实施例， 附图某些部件会有省略、 放大或缩小， 并不 代表实际产品的尺寸； 对本领域技术人员来说， 附图中某些公知结构及其说明可能省略是 可以理解的。 0053 本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件； 在本发明的描 述中， 需要理解的是， 若出现术语 “上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关 系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示 或暗示所指的装置。

18、或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此附图中描 述位置关系的用语仅用于示例性说明， 不能理解为对本专利的限制， 对于本领域的普通技 术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。 0054 在本发明的描述中， 除非另有明确的规定和限定， 若出现术语 “连接” 等指示部件 之间的连接关系， 该术语应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或成 一体； 可以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。 对于本领域的普通技术人员而 言， 可以具体情况理解上述术语在本。

19、发明中的具体含义。 0055 本发明实施例提供的Wifi实现多设备拍照时间同步的方法， 包括如下步骤： 0056 步骤S1， 在多个拍摄设备(包括智能手机， 可以是不同品牌、 不同型号的智能手机) 之间建立Wifi通讯连接； 建立Wifi通讯连接的方式可以是指定一拍摄设备为领导者设备， 其他剩余的拍摄设备为客户端设备， 领导者设备开启Wifi热点， 其他所有的客户端设备连 接该Wifi热点实现与领导者设备的通讯连接； 0057 步骤S2， 指定其中一个拍摄设备为领导者设备， 指定剩余的拍摄设备为客户端设 备， 然后通过估计网络延迟将各客户端设备的时钟同步到领导者设备的时钟； 本实施例优 选通过。

20、NTP(Network Time Protocol)网络时间协议估计网络延迟； 0058 网络延迟包括客户端设备时钟与领导者设备时钟间的时钟偏移， 以及客户端设备 与领导者设备之间收发通讯指令(消息)的时间延迟。 关于时钟偏移的具体估计方法通过以 下公式(1)计算而得： 0059 0060 上式(1)中， 用于表示客户端设备时钟与领导者设备时钟间的时钟偏移； 0061 t0用于表示领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向客户端设备发送时钟同 步指令； 0062 t1用于表示客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到领导者设备发送的 时钟同步指令； 0063 t2用于表示客户端设备在客户端。

21、设备时间域中的t2时刻向领导者设备发送时钟同 说明书 4/6 页 8 CN 111629150 A 8 步反馈指令， t2t1； 0064 t3用于表示领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到客户端设备发送的 时钟同步反馈指令， t3t0。 0065 关于时间延迟的具体估计方法通过以下公式(2)实现： 0066 0067公式(2)中，用于表示客户端设备与领导者设备之间收发通讯指令(消息)的时间 延迟； 0068 t0用于表示领导者设备在领导者设备时间域中的t0时刻向客户端设备发送时钟同 步指令； 0069 t1用于表示客户端设备在客户端设备时间域中的t1时刻接收到领导者设备发送的 所述时。

22、钟同步指令； 0070 t2用于表示客户端设备在客户端设备时间域中的t2时刻向领导者设备发送时钟同 步反馈指令， t2t1； 0071 t3用于表示领导者设备在领导者设备时间域中的t3时刻接收到客户端设备发送的 时钟同步反馈指令， t3t0。 0072 步骤S2中， 优选地， 没过一预设时间间隔重新同步各客户端设备与领导者设备的 时钟， 以确保领导者设备与各客户端设备间的时钟始终处于同步状态。 更优选地， 该间隔时 间为1小时。 0073 步骤S3， 将领导者设备和所有客户端设备的图像拍摄模式设置为连续流拍摄模式 (即相机的连拍模式， 多数智能手机都有此功能)； 0074 步骤S4， 所有拍摄。

23、设备在领导者设备的时钟域下对同一拍摄对象同时启动连续流 图像拍摄， 以对拍摄图像进行采样； 0075 步骤S5， 结合图像采样的时延情况， 校正各客户端设备或领导者设备的时钟相位， 以使得各客户端设备的时钟相位与领导者设备的时钟相位匹配对齐。 具体地， 结合图像采 样的时延情况校正各客户端设备的时钟相位的方法具体为： 0076 当领导者设备与客户端设备同步按下快门后， 设定领导者设备开始采集图像的真 实时间为Ugoal， 设定客户端设备开始采集图像的真实时间为U， 0077 若UgoalU， 表示同步按下快门后， 领导者设备响应拍摄的响应时间大于客户端设 备响应拍摄的响应时间， 则将领导者设备。

24、开始采集图像的时间延迟 ， 以校正领导者设备的 时钟相位， 使得在按下快门后， 领导者设备与客户端设备实现同步拍摄， 此时 Ugoal-U； 0078 若UgoalU， 表示同步按下快门后， 领导者设备响应拍摄的响应时间小于客户端设 备响应拍摄的响应时间， 则将客户端设备开始采集图像的时间延迟 ， 以校正领导者设备的 时钟相位， 使得在按下快门后， 领导者设备与客户端设备实现同步拍摄， 此时 U-Ugoal。 0079 所以综上， 步骤S4以连续流图像拍摄模式对拍摄图像进行采样的目的是， 为计算 时间延迟 提供依据。 比如同步按下快门后， 客户端设备开始采集第一帧图像的真实时间为 8:01:5。

25、5， 领导者设备开始采集第一帧图像的真实时间为8:01:54， 也就是领导者设备比客 户端设备开始采集图像的时间快了1秒。 此时客户端设备开始采集图像的时间相比领导者 设备开始采集图像的时间慢了1秒， 本实施例通过将客户端设备开始采集图像的时间强制 说明书 5/6 页 9 CN 111629150 A 9 提前1秒(强制提前拍摄的现有方法有很多， 在此不做阐述)或者将领导者设备正常开始采 集图像的时间延迟1秒， 以使得客户端设备和领导者设备间的时钟相位匹配对齐。 0080 图2示出了本发明一实施例提供的一种通过Wifi实现多设备拍照时间同步的系 统， 该系统可实现上述的Wifi实现多设备拍照时。

26、间同步的方法， 请参照图2， 该系统包括： 0081 一可视化界面， 用于提供给用户对同步设备拍照时间进行可视化操作； 0082 网络互连模块1， 用于通过可视化界面提供给用户在多个拍摄设备之间建立Wifi 通讯连接； 0083 时钟同步对象设定模块2， 用于通过可视化界面提供给用户在各拍摄设备中指定 一设备作为时钟同步对象； 0084 时钟同步模块3， 连接时钟同步对象设定模块2， 用于根据用户输入的时钟同步指 令， 以设定的时钟同步对象为领导者设备， 并通过NTP网络时间协议将各客户端设备的时钟 同步到领导者设备的时钟； 0085 连续流拍摄模式设定模块4， 用于通过可视化界面提供给用户将。

27、所有拍摄设备的 图像拍摄模式设定为连续流拍摄模式； 0086 图像采样模块5， 连接连续流拍摄模式设定模块4， 用于通过可视化界面提供给一 用户输入图像采样指令， 各拍摄设备根据同步接收的图像采样指令同时启动连续流图像拍 摄； 0087 时钟相位校正模块6， 连接图像采样模块5， 用于结合图像采样的时延情况校正各 客户端设备或领导者设备的时钟相位， 以使得各客户端设备与的时钟相位与领导者设备的 时钟相位匹配对齐。 0088 该系统同步客户端设备与领导者设备间的时钟的方法在上述的通过Wifi实现多 设备拍照时间同步的方法已作了详细阐述， 所以在此不再赘述。 另外， 该系统关于校正客户 端设备与领导者设备间的时钟相位的方法同样在上述的通过Wifi实现多设备拍照时间同 步的方法作了详细阐述， 所以在此同样不再赘述。 0089 需要声明的是， 上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原 理。 本领域技术人员应该明白， 还可以对本发明做各种修改、 等同替换、 变化等等。 但是， 这 些变换只要未背离本发明的精神， 都应在本发明的保护范围之内。 另外， 本申请说明书和权 利要求书所使用的一些术语并不是限制， 仅仅是为了便于描述。 说明书 6/6 页 10 CN 111629150 A 10 图1 图2 说明书附图 1/1 页 11 CN 111629150 A 11 。