延迟测量的系统和方法
【专利摘要】本发明通常涉及一种系统，以及一种用于执行延迟测量系统的方法，该系统包括产生用于测量系统延迟的初始事件（102）的事件产生装置（100）。组件测试系统（200）接收事件（102）并响应输出信号（202）和零延迟指示符（220）。包括多功能显示单元（310）的电子系统接收测试组件输出信号（202）并在多功能显示单元（310）上显示可见元素。摄像机（400）产生一系列记录的图像，其中每个记录的图像包含零延迟指示符的图像（220’）和可见元素的图像（310’）。接着处理器（500）通过确定零延迟指示符图像（220’）中事件出现的表示和可见元素图像（310’）中事件出现的表示之间在该一系列记录的图像中的时间差确定系统延迟。
【专利说明】延迟测量的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明提供的实施例的领域涉及延迟测量系统，该系统利用摄像机采集操作员显示器上的端到端的延迟来处理一系列记录的图像从而提取时间测量值。
【背景技术】
[0002]在航空电子设备和车辆系统控制领域中，很多图形化操作员显示系统有关键时间线/延迟需求。然而，响应于满足各个延迟需求的系统延迟测量常常难于验证，且经常包含内部触发信号，这些内部触发信号通常正好约等于端到端的延迟。在示波器上进行手动延迟时间测量易出错，而且难于获得系统延迟的统计分布。
[0003]通常，还没有测量各种系统上端到端的系统延迟而不干扰实际系统运行的方法。另外，当这种测量成为可能时，其常常需要大量易于出错的手动操作。采用大量连续时间测量以形成统计分布，连续时间测量的自动化处理以消除手动测量误差的有限能力，提供非易失性端到端测量的挑战，以及电子系统内各种航空电子设备和车辆组件的测量的相对灵活性给测量系统延迟带来困难。本发明公开了关于这些方面和其他方面的考虑。
【发明内容】
[0004]应当理解所提供的概要旨在以简化的形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的【具体实施方式】中进一步被描述。该概要并不用于限制要求保护主题的范围。
[0005]在本发明的一个实施例中，延迟测量系统包括事件产生装置，其产生用于测量系统延迟的初始事件。组件测量系统接收事件并响应输出测试组件输出信号和零-延迟指示符。包括多功能显示单元的电子系统接收测试组件输出信号并在多功能显示单元上显示可视元素。摄像机产生一系列记录的图像，其中每个记录的图像包括零延迟指示符的图像和可视元素的图像，然后，处理器通过确定零延迟指示符的图像中的事件出现的表示和可视元素的图像中事件出现的表示之间在一系列记录的图像中的时间差来确定系统延迟。
[0006]上述延迟测量系统，其中产生的事件还包括事件触发信号；旋转运动；或电磁辐射中的其中一个。
[0007]上述延迟测量系统，其中组件测试系统还包括成像装置和电磁辐射发射器的组合；致动开关的致动器和电磁辐射发射器的组合；或惯性导航系统和电磁辐射发射器的组合中的其中之一。
[0008]上述延迟测量系统，其中零延迟指示符包括电磁辐射发射器。
[0009]上述延迟测量系统，其中电磁辐射发射器还包括红外照明源；微可见光照明源；可见光源或激光水平仪的激光输出。
[0010]上述延迟测量系统，其中电子系统还包括航空电子设备控制系统；车辆控制系统；或船舶控制系统的至少其中之一。
[0011]上述延迟测量系统，其中多功能显示装置还包括基于电子系统接收的输入图形化显示图像的图形化图像显示装置；基于电子系统接收的输入而被激活的警告/提示/报告(WCA)指示符显示器；或对应于电子系统接收的输入的人工地平仪显示器的至少其中之一。
[0012]上述延迟测量系统，其中确定时间差还包括检测零延迟指示符的图像中事件出现的表示中的阈值和可视元素的图像中事件出现的表示中的阈值；根据检测零延迟指示符的图像中事件出现的表示中的阈值和可视元素的图像中事件出现的表示中的阈值建立多个二进制波形；检测每一个多个二进制波形的边沿以测量上升沿或下降沿；以及根据检测的每一个多个二进制波形的边沿测量零延迟指示符和多功能显示装置中的可视元素的图像之间的德尔塔或增量(delta)时间。
[0013]上述延迟测量系统，其中确定时间差还包括确定零延迟指示符的图像中事件出现的表示的角度变化速率和可视元素的图像中事件出现的表示的角度变化速率之间的差值。
[0014]在本发明的另一个实施例中，测量延迟的方法包括触发事件，其基本上在同一时间在测试组件和零延迟指示符上产生事件的指示。事件的指示被从测试组件发送到多功能显示装置中，而且摄像机记录了一系列图像，其中每个图像包括零延迟指示符的表示和多功能显示装置的表示。计算装置基于确定零延迟指示符和多功能显示装置的事件指示之间的时间差，处理这一系列图像以计算测试组件的延迟值。
[0015]上述测量延迟的方法，其中触发事件还包括产生事件触发信号；产生旋转运动；或传输电磁辐射的其中之一。
[0016]上述测量延迟的方法还包括基于接收零延迟指示符上的事件指示从零延迟指示符发射电磁辐射发射信号。
[0017]上述测量延迟的方法，其中发射电磁辐射发射信号还包括发射红外照明源；发射微可见光照明源；发射可见光源；或发射激光水平仪的激光输出的其中之一。
[0018]上述测量延迟的方法，其中发送事件指示还包括通过电子系统将指示发送到多功能显示装置中。
[0019]上述测量延迟的方法还包括基于接收多功能显示装置上的事件的指示在多功能显示装置上显示可见元素。
[0020]上述测量延迟的方法，其中显示可见元素还包括在根据电子系统接收的输入图形化输出显示图像的图形化图像显示装置上显示可见元素；在基于电子系统接收的输入而被激活的警告/提示/报告(WCA)指示符上显示可见元素；或在对应于电子系统接收的输入的人工地平仪显示器上显示可见元素的其中之一。
[0021]上述测量延迟的方法,其中处理一系列图像还包括检测零延迟指示符的表示中的阈值和显示在多功能显示装置上的可见元素的表示中的阈值；根据检测零延迟指示符的表示中的阈值和显示在多功能显示装置上的可见元素的表示中的阈值建立多个二进制波形；检测每一个多个二进制波形以测量上升沿和下降沿的其中之一；以及根据检测的每一个多个二进制波形的边沿测量零延迟指示符和多功能显示装置上的可见元素的表示之间的增量(delta)时间。
[0022]上述测量延迟的方法，其中确定时间差还包括确定零延迟指示符的事件的指示的角度变化速率和多功能显示单元上的可见元素的表示的角度变化速率之间的差。
[0023]在本发明的另一个实施例中，用于测量电子设备中的延迟的方法包括在传感器光圈和多功能显示器上产生脉冲调制的源信号以及使用高帧率摄像机直接通过传感器路径采集源照明和多功能显示器照明。高帧率摄像机采集的视频中的源照明和多功能显示器照明将若干目标区域隔离开。在这些目标区域中检测峰阈并根据检测的峰阈建立多个二进制波形。检测二进制波形的多个边沿测量上升沿或下降沿从而测量源和多功能显示器边沿之间的延迟时间以提供延迟测量。
[0024]上述方法还包括通过基于接收产生的脉冲调制源信号发射电磁辐射发射信号以产生源照明；以及通过根据产生的脉冲调制源信号接收事件信号以产生多功能显示器照明。
[0025]所描述的特征，功能和优势可以在本发明的各种实施例中独立实现或可以在其他实施例中被组合实现，其进一步细节可参照下述描述和附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]根据详细的描述和附图将更加完整地理解本发明实施例。其中:
[0027]图1图示了至少一个通用的本发明实施例的示意图；
[0028]图2图示了本发明的第二个实施例的示意图；
[0029]图3A图示了视频帧中建立包含零延迟指示符的目标区域的二进制波形的二值化过程；
[0030]图3B图示了视频帧中建立包含多功能显示器的显示元素的目标区域的二进制波形的二值化过程；
[0031]图4图示了检测图3中建立的二进制波形的边沿并据此确定延迟测量的过程；
[0032]图5图示了本发明的第三个实施例的示意图；
[0033]图6图示了本发明的第四个实施例的示意图；
[0034]图7图示了本发明的第五个实施例的示意图；
[0035]图8图示了与图7所示的实施例相关的随时间变化的角度变化速率图；
[0036]图9图示了确定延迟的方法的逻辑流程图。
【具体实施方式】
[0037]下文的详细描述涉及用于确定电子系统中具体组件和组件系统的延迟的延迟测量系统。该延迟测量系统提供了端到端的测量功能而不改变电子系统。此外，记录和处理视频格式的操作员显示器的图形化图像的能力允许可重复性，消除人为错误且能够快速收集成千上万测量值从而建立关于影响电子系统环境中具体组件和组件系统的系统延迟的统计数据。
[0038]本发明实施例包括设备及被用于测量电子系统内的关键时间线的相关信号处理方法。该延迟测量系统灵活应用于，例如，组件传感器视频图像，警告指示和惯性测量。该系统凭借成像摄像机记录外部零延迟事件激励(例如，LED，激光角等)的图像以及相关的系统在操作员显示装置上输出进行非易失性测量。自动化图像处理算法根据来自记录的连续图像中的上万自动化测量值分析记录的连续图像，以生成单个延迟测量和系统中延迟的统计表不(平均值，标准差，直方图)。
[0039]成像摄像机根据传感器或设计为输出显示在操作员显示装置上的信息的硬件采集的外部触发事件，采集操作员显示装置上的端到端的延迟，成像摄像机可以包括的高帧率视频摄像机。该成像摄像机在拍摄连续图像时不会干扰系统运行，然后这些连续图像被处理以确定系统延迟和一段时间周期内系统延迟的统计表示。
[0040]图1图示了代表下文描述的实施例的一般实施例的示意图。事件产生装置100产生的事件102被送入组件测试系统200中。产生的事件102可以包括事件触发信号，旋转运动或电磁辐射，其中每个产生的事件可以产生或激发预计被组件测试系统200的零延迟指示符220接收以及可以被组件测试系统200的测试组件210接收的状态。产生的事件102可以基本上在同一时间被传输到零延迟指示符220和测试组件210中，或可以仅被传输至零延迟指示符220中，其中零延迟指示符220的输出可以被相关地传输290到测试组件210中。
[0041]组件测试系统200通常可以包括至少是被测试延迟的测试组件210和零延迟指示符220的组合，以及还可以包括这两个元素之间的某些关系290，这将在下文描述。零延迟指示符可以包括电磁辐射发射器，当接收到产生的事件102时，电磁辐射发射器可以发射可见或不可见波长。
[0042]组件测试系统200的测试组件210可以将测试组件输出信号202传输至包括多功能显示装置310的电子系统300中。多功能显示装置310可以包括至少下述其中之一或其组合:图形化图像显示装置320，其根据电子系统300接收的输入图形化显示图像，警告/提示/报告(WCA)指示符显示器330，其根据电子系统300接收的输入被激活，或者是对应于电子系统300接收的输入的人工地平仪显示器340。此外，图形化图像显示装置320可以包括WCA指示符显示器330和人工地平仪显示器340的功能，或者每个组件在多功能显示装置310中彼此分离。电子系统300能够基于接收测试组件输出信号202产生任意这种配置的可见元素。此外，包括多功能显示装置310的电子系统300可以是航空电子设备控制系统，陆地车辆控制系统或船舶控制系统。
[0043]摄像机400产生一系列记录的图像,其中每个单独记录的图像410包括零延迟指示符220的图像220’，以及包含显示在其上由测试组件210触发的可见元素的多功能显示装置310的至少部分图像310’。例如，被记录在多功能显示装置310上的可见元素可以是图像显示装置的图像320’，WCA指示符显示图像330’和人工地平仪图像340’。该系列记录的图像可以以数字形式被记录，作为视频记录，且可以以高帧率被执行以检测接收的和摄像机400中记录的图像之间的较小延迟测量。
[0044]处理器500接收来自摄像机400的系列图像并关于连续记录的图像分析每个记录的图像410。处理器将每个记录的图像定位在零延迟指示符图像220’所处的目标区域420以及可以包括图像显示装置图像320’，WCA显示图像330’和/或人工地平仪图像340’的多功能显示装置图像310’上的目标区域430中。处理器可以检测零延迟指示符图像220’内目标区域420中事件出现的表示和多功能显示装置图像310’上的目标区域430中的事件出现的表示之间的时间差。检测的时间差表示零延迟指示符220表示的事件的出现和通过电子系统300被传输到测试组件210以产生多功能显示装置310上具体显示部分上的显示器指示的事件的相同事件之间的延迟测量值。
[0045]与处理器500连接的输出装置600以打印格式，图形化显示或任意其他能够将组件系统延迟传输给测试电子系统中系统组件延迟的操作员的格式输出确定的延迟测量值。
[0046]图2图示了确定组件延迟的第二个实施例的示意图，其中事件产生装置100产生的事件102被送入组件测试系统200中。(不同的实施例基本保持相同的元件其附图标记保持相同。)在该实施例中，产生的事件102可以包括事件触发信号或电磁辐射，其中产生的事件可以产生或激发预计被组件测试系统200的零延迟指示符220接收以及可以被组件测试系统200的测试组件210接收的状态。零延迟指示符222可以包括电磁辐射发射器，其可以包括红外照明源、微可见光照明源、可见光源(例如，光发射二极管(LED))或激光。产生的事件102可以基本上在同一时间被传输到零延迟电磁辐射发射器指示符222和测试组件210中，该同一时间用附图标记292表不。
[0047]在该实施例中，组件测试系统200可以包括被测试延迟的测试组件210和零延迟电磁辐射发射器指示符222的组合。组件测试系统200的测试组件210可以将测试组件输出信号202传输到包括多功能显示装置310的电子系统300中。本实施例中的多功能显示装置310可以包括基于电子系统接收的输入被激活的警告/提示/报告(WCA)指示符显示器330，其对应电子系统接收的输入。电子系统300能够基于接收测试组件输出信号202在WCA指示符显示器330上产生可视元素。该可视元素可以包括离散警告光或在图形化显示器上图形化表不。
[0048]摄像机400产生一系列记录的图像,其中每个单独记录的图像412包含零延迟指示符222的图像222’和包含显示在其上由测试组件210触发的可视元素330’的多功能显示装置310的至少部分图像310’。在该实施例中，记录在多功能显示装置310上的可视元素可以是WCA指示符显示器图像330’的图像，或可以是与显示在多功能显示装置310的图形化显示装置320上的可见图像相同的图像。这些记录的图像系列可以以数字格式记录，且可以以高帧率被执行以检测接收的和记录在摄像机400中的图像之间的较小延迟测量值。
[0049]处理器500接收来自摄像机400的一系列图像并关于连续记录的图像分析每个记录的图像410。该处理器将每个记录的图像定位在零延迟电磁辐射发射器指示符图像222’所处的目标区域420和包括WCA显示图像330’的多功能显示装置图像310’上的目标区域430中。处理器可以检测零延迟电磁辐射发射器指示符图像222’内的目标区域420中的事件出现的表示和多功能显示装置图像310’上的目标区域430中的事件出现的表示之间的时间差。检测的时间差表示由零延迟电磁辐射发射器指示符222表示的事件出现和通过电子系统300被传输到测试元件210以在多功能显示装置310上的具体显示部分上显示指示330’的事件的相同事件的发生之间的延迟测量值。与处理器500连接的输出装置600以打印格式，图形化显示或任意其他能够将组件系统延迟传输到测试电子系统中系统组件延迟的操作员的格式输出确定的延迟测量值。
[0050]图3A图示了建立目标区域的二进制波形的二值化过程，例如，在视频帧412中包含零延迟指示符的420。零延迟电磁辐射发射信号图形700图示了由零延迟指示符的图像产生的目标区域信号710，例如，图2中的附图标记222’。二进制波形720由目标区域信号710产生从而至少定义了零延迟指示符相对于时间单位的前沿。因此，在零延迟指示符的图像中的事件出现的表示内检测阈值，且基于检测在零延迟指示符的图像中的事件出现的表示内的阈值建立多个二进制波形。
[0051]图3B图示了建立目标区域的二进制波形的二值化过程，例如在视频帧412中包含多功能显示的显示元素的430。多功能显示装置图表730上的可视元素图示了由多功能显示装置的图像产生的目标区域信号740，例如，图2中的附图标记330’。二进制波形750由目标区域信号740产生从而至少定义多功能显示装置上的可视元素关于时间单位的前沿。因此，在可视元素的图像中的事件出现的表示内检测阈值，且基于检测可视元素的图像中的事件出现的表示内的阈值建立多个二进制波形。
[0052]图4图示检测图3中建立的二进制波形以检测边沿从而确定延迟测量值的过程。图形720图示了，例如，零延迟指示符222的电磁辐射输出的二进制波形720。图形742图示了检测每一个多个二进制波形的边沿724以测量是上升沿或下降沿，其中前沿722是上升沿。图形744图示了多功能显示装置的可见元素330’的二进制波形750，例如WCA指示符330的二进制波形。图形746图示了检测每一个多个二进制波形的边沿745以测量是上升沿或下降沿，其中前沿752是上升沿。图形748图示了根据每一个多个二进制波形的检测边沿测量零延迟指示符722的前沿和多功能显示装置752中的可见元素的图像的前沿之间的增量(delta)时间760。然后自动化图像处理算法进一步分析记录的连续图形及其对应的提取的边沿以生成单个延迟测量值，并根据成千上万个来自记录的连续图像的自动化测量值生成系统中延迟测量值的统计表示(例如，平均值，标准差，直方图)。
[0053]图5图示了确定视频信号延迟的第三个实施例的示意图，其中事件产生装置100产生的事件102被送入组件测试系统200中。产生的事件102可以包括事件触发信号或电磁辐射，其中每个产生的事件可以产生或激发被零延迟指示符222A和222B接收的状态。零延迟指示符222A和222B可以包括红外照明源，微可见光照明源，可见光源或激光输出。当零延迟指示符222A和222B接收来自事件产生装置100的触发信号事件102时，将根据发射器类型的性质发射电磁辐射。在一个典型的实例中，指示符222A可以包括输出红外发射的红外照明源，而指示符222B可以包括输出可见光发射的可见光源。指示符222A和222B都基本在同一时间接收触发信号事件102并发射其各自的辐射。零延迟指示符222A和222B发射的福射被传输294到包括电-光/红外(E0/IR)成像传感器212的组件中，其中电-光/红外(E0/IR)成像传感器212能够接收多个电磁辐射波长，例如，在这种情况下，可接受可见光和红外波长。
[0054]组件测试系统200的E0/IR传感器212可以将输出信号202传输到包括多功能显示装置310的电子系统300中。多功能显示装置310可以包括根据电子系统从E0/IR成像传感器212接收的输入图形化显示图像的图形化图像显示装置320。在该实施例中，图形化图像显示装置320产生事件信号102触发的零延迟指示符222A和222B的其中一个的或两个的可见图像。
[0055]摄像机400产生一系列记录的图像,其中每一个单独记录的图像414包含零延迟指示符222A和222B的其中一个的图像或两个的图像222A’和222B’，以及多功能显示装置310的至少部分图像310’，其中多功能显示装置310包含基于测试E0/IR组件212的输出显示在其上的可见元素222k’ ’和/或222B’ ’。此外还描述了由记录的图像414表示的记录图像包含被图形化显示在多功能显示装置310的图形化图像显示装置320上的第一目标区域420中的零延迟指示符222A/222B的第一生成图像222A’和/或222B’，以及第二目标区域430中的零延迟指示符222A/222B的第二生成图像222k’ ’和/或222B’ ’。
[0056]处理器500接收来自摄像机400的一系列图像并关于连续记录的图像分析每一个记录的图像。处理器将每一个记录的图像定位在零延迟指示符图像222A’和/或222B’所在的目标位置420和多功能显示装置图像310’上的目标区域430中，其中目标区域430可以包括图形化表示零延迟指示符图像222A’ ’和/或222B’，的第二生成图像的图像显示装置图像320’。处理器可以检测零延迟指示符图像222A’和/或222B’内的目标区域420中的事件出现的表示和多功能显示装置图像310’上的目标区域430中的事件222k’ ’和/或222B’ ’的出现的表示之间的时间差。检测的时间差表示由零延迟指示符222k和/或222B表示的事件出现和被测试EO/IR组件210传输到电子系统300产生的多功能显示装置310的图形化显示器上显示指示222A和/或222B’的事件的相同事件之间的延迟测量值。与处理器500连接的输出装置600以打印格式或其他能够将组件系统延迟传输到测试电子系统中系统组件延迟的操作员的任意其他格式输出确定的延迟测量值。
[0057]图6图示了确定硬件延迟的第三个实施例的示意图，其中事件产生装置100产生的事件102被送入组件测试系统200中。产生的事件102可以包括事件触发信号或电磁辐射，其中每个产生的事件可以产生或激发预计被零延迟电磁辐射发射指示符222接收以及可以由组件测试系统200的测试组件致动器214和开关216接收的状态。产生的事件102可以基本上在同一时间296被传输到零延迟电磁辐射发射指示符222和测试组件致动器214和开关216中。
[0058]组件测试系统200的测试组件开关216可以将测试组件输出信号202传输至包含多功能显示装置310的电子系统300中。在该实施例中，多功能显示装置310可以包括根据电子系统端接收的输入图形化显示图像的图形化图像显示装置320，以及/或由电子系统接收的输入激活的警告/提示/报告(WCA)指示符显示器330。该电子系统能够基于接收测试组件输出信号102产生这些配置的任一种可见元素。
[0059]摄像机生成一系列记录的图像,其中每个单独记录的图像416包含零延迟指示符222的图像222’和多功能显示装置310的至少部分图像310’，其中多功能显示装置310包含显示在其上并由测试组件210激发的可见元素330’。在该实施例中，记录在多功能显示装置310上的可见元素可以是WCA指示符显示图像330’或可以是与显示在多功能显示装置310的图形化显示装置320上的可见元素相同的图像，这些记录的图像可以作为视频记录以数字格式被记录，还可以以高帧率被执行以检测接收的和摄像机记录的图像之间的较小延迟测量值。
[0060]处理器500从摄像机400接收一系列图像并关于连续记录的图像分析记录的图像410。处理器将每个记录的图像定位在零延迟电磁辐射发射器指示符图像222’所处的目标位置420和多功能显示装置图像310’上的目标位置430中，其中目标位置430包括，例如，WCA显示器图像330’。处理器可以检测零延迟电磁辐射发射器指示符图像222’内的目标区域420中的事件出现的表示和多功能显示装置图像310’上的目标区域430中的事件出现的表示之间的时间差。检测时间差表示由零延迟电磁辐射发射器指示符222表示的事件出现和通过电子系统300传输到测试组件致动器214和开关216中以产生多功能显示装置310上的具体显示部分上的显示指示330’的事件的相同事件出现之间的延迟测量值。与处理器500连接的输出装置600以打印格式或任意其他能够将组件系统延迟传输值测试电子系统中的系统组件延迟的操作员的格式输出确定的延迟测量值。
[0061]图7图示了确定惯性导航系统延迟的第五个实施例的示意图，其中事件产生装置100产生的事件被送入组件测试系统200中。在该实施例中，产生的事件102可以包括旋转运动，(在任意三个轴向)，产生或激发预计被零延迟激光水平指示符接收的状态，零延迟激光水平指示符224直接与组件测试系统200的惯性导航系统(INS) 218连接。旋转运动产生的事件102通过零延迟激光水平指示符224和INS218这两个单元互相固定的本质被基本同一时间传输到这两个单元中。另一种配置可以包括彼此分离但属于确切的相同旋转运动事件102的INS218和零延迟激光水平指示符224。
[0062]组件测试系统200的INS218可以将测试组件输出信号202传输至包括多功能显示装置310的电子系统300中。多功能显示装置310可以包括根据电子系统接收的输入图形化显示图像的图形化图像显示装置320，以及/或对应于电子系统接收的输入的人工地平仪显示器340。此外，图形化图像显示装置320可以含有人工地平仪显示器340的功能，或者多功能显示装置310中的每个组件可以彼此分离。电子系统300能够基于接收INS218输出信号202以这些任意配置产生可见元素，例如，人工地平仪。
[0063]零延迟激光水平指示符224通过其光圈投影线性激光投影226，其表示相对于INS218的横向水平线。来自投影226的激光线228在具有可见水平参考线702的表面上成像以致于可以根据可见水平参考线702和投影的激光线228之间的任意差异计算激光线228的旋转角度。
[0064]摄像机400产生一系列记录的图像，其中每个典型记录的图像418包括含有零延迟投影激光线228’的图像的目标区域422和包含多功能显示装置310的图形化显示装置320’的图像的目标区域430，其中多功能显示装置310包含由INS218产生的人工地平仪元素340’。多功能显示装置310上的人工水平仪340’的记录的图像可以是来自图像显示装置320’的图像或可以是来自精确的人工地平仪装置340的图像。
[0065]处理器500接收来自摄像机400的一系列图像并关于连续记录的图像分析每一个记录的图像410。处理器将每个记录的图像定位在零延迟投影激光线指示符图像228’所处的目标区域422和多功能显示装置图像310’上的目标区域430中，其中目标区域430可以包括图像显示装置图像320’和/或人工地平仪图像340’。接着处理器确定零延迟投影激光指示符图像228’关于水平参考线702的角度0 \以及人工地平仪相对于重叠在图形化显示装置320或人工地平仪显示器340上的水平参考线的角度02。然后处理器根据INS218的输出，确定零延迟指示符的91的表示的角度变化速度和人工地平仪的9 2的表示的角度变化速度之间的差值。
[0066]图8图示了关于图7实施例的零延迟投影激光线图像208’和人工地平仪图像340’随着时间变化的角度变化速率。处理器500可以检测0 1的角度位移和0 2的角度位移之间的时间差A T0检测的时间差表示由零延迟激光水平仪指示符224的投影228表示的旋转运动事件出现和通过电子系统300从INS218传输至多功能显示装置310的人工地平仪340可见输出之间的延迟测量值。与处理器500连接的输出装置600以打印格式或任意其他能够将组件系统延迟传输值测试电子系统中系统组件延迟的操作员的格式输出延迟测量值。
[0067]图9图示了确定延迟的方法的逻辑流程图，该方法通过在基本同一时间上触发产生测试组件和零延迟指示符上的事件的指示来检测延迟。事件的指示被从测试组件发送1002到多功能显示装置中。一系列图像被摄像机记录1004，其中每个图像包括零延迟指示符的表示和多功能显示装置的表示。计算装置处理1006该一系列图像，从而通过确定零延迟指示符和多功能显示装置的事件的指示之间的时间差来计算测试组件的延迟值。[0068]事件的触发可以包括产生事件触发信号、产生旋转运动或传输电磁辐射中的其中之一。该方法还可以包括基于接收零延迟指示符上的事件的指示从零延迟指示符发射电磁辐射发射信号。电磁辐射发射信号的发射还可以包括发射红外照明源，发射微可见光源，大蛇可见光源或发射激光水平仪的激光输出的至少其中之一。
[0069]事件指示的发送还可以包括通过电子系统将指示发送到多功能显示装置中，以及在多功能显示装置接收指示时基于接收事件的指示在多功能显示装置上显示可见元素。在多功能显示装置上显示可见元素可以包括显示根据电子系统接收的输入以图形化输出显示图像的图形化图像显示装置上的可见元素，显示根据电子系统接收的输入被激活的警告/提示/报告(WCA)指示符上的可见元素，和/或显示对应于电子系统接收的输入的人工地平仪显示器上段额可见元素中的其中一个。
[0070]该一系列图像的处理还可以包括检测零延迟指示符的表示中的阈值和显示在多功能显示装置上的可见元素的表示中的阈值。根据检测的零延迟指示符的表示中的阈值和显示在多功能显示装置上的可见元素的表示中的阈值建立多个二进制波形。检测每一个多个二进制波形的边沿以测量上升沿和下降沿。根据检测的每个多个二进制波形的沿，测量零延迟指示符和多功能显示装置上的可见元素的表示之间的增量(delta)时间。
[0071]在其中一个实施例中，确定时间差的测量延迟的方法包括确定零延迟指示符的事件的指示的角度变化速率和多功能显示单元上的可见元素的表示的角度变化速率之间的差。
[0072]测量电子设备中的延迟的方法的另一个实施例包括在传感器光圈和多功能显示器中生成脉冲调制源信号，以及直接通过传感器路径使用高帧率摄像机获取源照明和多功能显示照明。高帧率摄像机采集的视频中的源照明和多功能显示其照明将多个目标区域隔离开。检测目标区域中的峰阈并根据检测的峰阈建立多个二进制波形。检测多个二进制波形的边沿一检测上升沿或下降沿，并根据前沿测量源和多功能显示器边沿确定增量(delta)时间，从而提供延迟测量。
[0073]仅通过举例方式提供的上述主题并不应当被理解为限制。本文所述主题可以进行各种改进和改变而不遵循已描述的实例实施例和应用，同时不偏离下述权利要求所述的本发明的真正精神和范围。
【权利要求】
1.一种延迟测量系统，所述系统包括: 事件产生装置(100)，其产生用于测量系统延迟的事件(102); 组件测试系统(200)，其接收所述事件(102)并响应输出测试组件输出信号(202)和零延迟指示符(220)； 电子系统(300)，其包括多功能显示装置(310)，其中所述电子系统接收所述测试组件输出信号(202)并在所述多功能显示装置(310)上显示可见元素； 摄像机(400 ),其产生一系列记录的图像，其中每个记录的图像包含所述零延迟指示符的图像(220’ )和所述可见元素的图像(310’)；以及 处理器(500)，其通过确定在系列记录的图像之中所述零延迟指示符的所述图像(220’)中的所述事件出现的表示和所述可见元素的所述图像(310’)中所述事件出现的表示之间的时间差，来确定所述系统延迟。
2.根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中产生的所述事件还包括下列之一: 事件触发信号； 旋转运动；或 电磁辐射。
3 .根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中所述组件测试系统还包括下列之一: 成像装置和电磁辐射发射器的组合； 致动开关的致动器和电磁辐射发射器的组合； 惯性导航系统和电磁辐射发射器的组合。
4.根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中所述零延迟指示符包括电磁辐射发射器(222)。
5.根据权利要求4所述的延迟测量系统，其中所述电磁辐射发射器还包括: 红外照明源； 微可见光照明源； 可见光源；或 激光水平仪的激光输出。
6.根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中所述电子系统还包括下列至少之一: 航空电子设备控制系统； 车辆控制系统；或 船舶控制系统。
7.根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中所述多功能显示装置还包括下列至少之 图形化图像显示装置(320)，其根据所述电子系统接收的输入图形化显示图像； 警告/提示/报告即WCA指示符显示器(330)，其由所述电子系统接收的输入激活；或 人工地平仪显示器(340 )，其对应于所述电子系统接收的输入。
8.根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中确定所述时间差还包括: 检测所述零延迟指示符的所述图像(220’)中的所述事件出现的所述表示内的阈值和所述可见元素的所述图像(310’)中的所述事件出现的所述表示内的阈值； 基于检测所述零延迟指示符的所述图像(220’)中的所述事件出现的所述表示内的所述阈值和所述可见元素的所述图像(310’)中的所述事件出现的所述表示内的所述阈值，建立多个二进制波形； 检测每个所述多个二进制波形的边沿(724)以测量上升沿或下降沿；以及根据每一个所述多个二进制波形的检测的边沿，测量所述零延迟指示符(220 ’)和所述多功能显示装置(310)中的所述可见元素的所述图像(310’)之间的增量时间。
9.根据权利要求1所述的延迟测量系统，其中确定所述时间差还包括: 确定所述零延迟指示符的所述图像中的所述事件出现的所述表示的角度变化速度与所述可见元素的所述图`像中所述事件出现的所述表示的角度变化速度之间的差。
【文档编号】G09G3/00GK103680368SQ201310443496
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月25日
【发明者】W·B·布兰顿, R·C·艾伦, T·A·杜布瓦 申请人:波音公司