基于Kinect Azure的多相机数据采集（二）

在基于Kinect Azure的多相机数据采集(一)中以双相机数据采集为例，介绍了Kinect Azure进行多相机数据采集的方法，主要包括数据采集，设备同步，设备标定，数据融合四个部分。并给出了采集深度数据、彩色数据以及获得彩色点云数据的方法。这一篇继续介绍如何对设备进行同步。
老样子，还是先放参考链接：
https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/Kinect-dk/multi-camera-sync
https://github.com/microsoft/Azure-Kinect-Sensor-SDK/blob/develop/examples/green_screen/MultiDeviceCapturer.h
多相机数据采集最终想要合成好的点云模型，设备同步是最基础的要求。所谓同步，就是使得各设备在同一时刻捕获数据，只有把设备同步做到精确，最终多设备间的点云数据才能得到完美的融合。设备同步包括设备内的同步以及设备间的同步，设备内的同步指深度传感器和彩色传感器的同步，它们之间的同步可以通过设备的depth_delay_off_color_usec属性进行设置。设备间的同步又包括硬件同步和软件同步，硬件同步的具体方式可以参考上方的第一个连接。本文重点分享软件上如何同步两台设备。

一、准备工作：

1、设置设备的主从属性；
2、先开启所有从属设备，再启动主设备；（以上两点详见本系列上一篇文章）
3、设置设备的subordinate_delay_off_master_usec属性为0；
4、分别设置两台设备的depth_delay_off_color_usec属性为80和-80。为了防止多台设备的深度传感器之间相互干扰，所以深度传感器之间的捕获时间应偏离160μs或以上；
5、为了设备的精确定时，需手动调整彩色图像的曝光时间，自动模式会使已同步的设备较快的失去同步。使用k4a_device_set_color_control函数将曝光时间设置为手动模式；同时用k4a_device_set_color_control函数继续设置控制频率为手动模式，这里我设置的参数与上方链接的例程中一致。

二、实现方法及代码

使用调整时间戳的方法来获取设备同步。具体实现思路如下：
1、主从设备分别获取一帧数据，并获取其彩色图像(深度图像也可以)；
2、用k4a_image_get_device_timestamp_usec函数分别获取两张图像的时间戳；
3、计算期望时间戳；
期望时间戳=主设备图像时间戳+subordinate_delay_off_master_usec属性值，
如果使用深度图像，还需加上depth_delay_off_color_usec属性值)
4、将从属设备图像的时间戳与期望时间戳比较：
1）差值小于设置阈值的相反数，表明从属设备的时间戳滞后，从属设备重新捕获数据，并转到步骤3；
2）差值大于设置的阈值，表明主设备的时间戳滞后，主设备重新捕获数据，并转到步骤3；
3）差值的绝对值小于设置的阈值，表明两个设备间已完成同步；
用彩色图像同步时，阈值设为100μs；用深度图像同步时，阈值设为260μs。

至此，两台设备间已经完成了同步，但也有可能面临着失步的风险(不过我暂时还没发现这种情况)。因此为了程序的正确性，每一帧数据采集时都调用一次同步函数比较保险。而且一定注意，在同步函数中获取的图像一定要及时release，不然循环跑起来内存会爆！！！别问我是怎么知道的…