Sincronización de fotograma a fotograma basada en retroalimentación visual para comunicación visual por luz proyector-cámara de 3000 fps
Autores: Sharma, Atul; Raut, Sushil; Shimasaki, Kohei; Senoo, Taku; Ishii, Idaku
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sincronización de fotograma a fotograma basada en retroalimentación visual para comunicación visual por luz proyector-cámara de 3000 fps
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propone
Sincronización
Algoritmo
Cámara
Proyector
Sistema
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un método novedoso para sincronizar una cámara de alta velocidad de cuadros (HFR) con un proyector HFR, utilizando un algoritmo de sincronización basado en retroalimentación visual para transmitir secuencias de video en tiempo real en un sistema basado en comunicación por luz visible (VLC). Las tasas de cuadros de la cámara y el proyector son iguales, y sus fases están sincronizadas. Se utiliza un algoritmo de sincronización basado en retroalimentación visual para mitigar las complejidades y problemas de estabilización de los disparadores con cable para sistemas de larga distancia. El proyector HFR proyecta un patrón binario modulado a 3000 fps. El sistema de cámara HFR opera a 3000 fps, lo que puede capturar y generar una señal de retardo para ser entregada al siguiente ciclo de reloj de la cámara para que coincida con la fase del proyector HFR. Para probar el rendimiento de la sincronización, utilizamos un sistema VLC basado en proyector-cámara HFR en el que el algoritmo de sincronización propuesto proporciona una utilización máxima del ancho de banda para la capacidad de transmisión de alta velocidad del sistema y reduce eficientemente la redundancia de datos. El transmisor del sistema VLC codifica la secuencia de video de entrada en código de grises, que se proyecta a través de la transmisión de interfaz multimedia de alta definición en forma de imágenes binarias 590 x 1060. En el receptor, una cámara HFR monocromática puede capturar y decodificar simultáneamente imágenes de 12 bits 512 x 512 en tiempo real y reconstruir una secuencia de video a color a 60 fps. La eficiencia del algoritmo de sincronización basado en retroalimentación visual se evalúa transmitiendo secuencias de video en línea y fuera de línea, utilizando un sistema VLC con proyectores individuales y dobles, proporcionando un sistema basado en múltiples proyectores. Los resultados muestran que la cámara de 3000 fps se sincronizó con éxito con un sistema de proyector único de 3000 fps y un sistema de proyector doble de 1500 fps. Se confirmó que el algoritmo de sincronización también se puede aplicar a sistemas VLC, vehículos autónomos y aplicaciones de vigilancia.
Descripción
Este documento propone un método novedoso para sincronizar una cámara de alta velocidad de cuadros (HFR) con un proyector HFR, utilizando un algoritmo de sincronización basado en retroalimentación visual para transmitir secuencias de video en tiempo real en un sistema basado en comunicación por luz visible (VLC). Las tasas de cuadros de la cámara y el proyector son iguales, y sus fases están sincronizadas. Se utiliza un algoritmo de sincronización basado en retroalimentación visual para mitigar las complejidades y problemas de estabilización de los disparadores con cable para sistemas de larga distancia. El proyector HFR proyecta un patrón binario modulado a 3000 fps. El sistema de cámara HFR opera a 3000 fps, lo que puede capturar y generar una señal de retardo para ser entregada al siguiente ciclo de reloj de la cámara para que coincida con la fase del proyector HFR. Para probar el rendimiento de la sincronización, utilizamos un sistema VLC basado en proyector-cámara HFR en el que el algoritmo de sincronización propuesto proporciona una utilización máxima del ancho de banda para la capacidad de transmisión de alta velocidad del sistema y reduce eficientemente la redundancia de datos. El transmisor del sistema VLC codifica la secuencia de video de entrada en código de grises, que se proyecta a través de la transmisión de interfaz multimedia de alta definición en forma de imágenes binarias 590 x 1060. En el receptor, una cámara HFR monocromática puede capturar y decodificar simultáneamente imágenes de 12 bits 512 x 512 en tiempo real y reconstruir una secuencia de video a color a 60 fps. La eficiencia del algoritmo de sincronización basado en retroalimentación visual se evalúa transmitiendo secuencias de video en línea y fuera de línea, utilizando un sistema VLC con proyectores individuales y dobles, proporcionando un sistema basado en múltiples proyectores. Los resultados muestran que la cámara de 3000 fps se sincronizó con éxito con un sistema de proyector único de 3000 fps y un sistema de proyector doble de 1500 fps. Se confirmó que el algoritmo de sincronización también se puede aplicar a sistemas VLC, vehículos autónomos y aplicaciones de vigilancia.