01
课程导论：多摄像头同步的应用场景
自动驾驶·AR/VR·全景拼接 · 课程目标与学习路径 · 软硬件环境准备
导论场景
02
同步基础概念
帧同步·曝光同步·时间戳同步 · 硬件触发 vs 软件触发
核心概念
03
硬件触发方案
GPIO触发·PWM触发·外部信号发生器 · 延迟与抖动分析
硬件触发
04
软件同步方案
NTP/PTP时间同步 · 操作系统时间戳 · 软件同步局限性
软件协议
05
传感器驱动层设计
V4L2框架·Sensor驱动注册 · 曝光/增益ioctl接口
驱动V4L2
06
HAL层架构设计
分层原则(应用/框架/抽象/内核) · 接口定义规范
架构HAL
07
同步控制器模块设计
状态机·触发信号生成 · 超时与错误处理
模块状态机
08
时间戳管理模块
clock_gettime·硬件时间戳 · 对齐与校正算法
时间校正
09
缓冲区管理模块
帧缓冲区队列·DMA-BUF/ION · 防止帧撕裂
内存DMA
10
配置管理模块
参数同步配置(分辨率/帧率/曝光) · JSON/YAML解析
配置解析
11
同步校准流程
静态校准·动态校准·实时反馈 · 校准参数存储
校准精度
12
多摄像头数据流同步
帧到达时间差 · 基于滑动窗口的同步策略
数据流滑动窗口
13
HAL接口实现 (上)
hal_cam_init · hal_cam_start_stream · hal_cam_stop_stream
接口初始化
14
HAL接口实现 (中)
hal_cam_set_sync_config · hal_cam_get_sync_status
同步配置状态
15
HAL接口实现 (下)
hal_cam_get_frame · hal_cam_release_frame · 错误回调
帧数据回调
16
同步性能指标
帧同步精度·曝光同步误差·时间戳抖动·最大偏差
指标精度
17
测试与验证方法
示波器测量·软件日志分析·自动化测试脚本
测试验证
18
常见问题与调试
摄像头无法同步·帧率不一致·时间戳跳变·缓冲区溢出
调试问题
19
案例实战一：双摄像头同步采集
硬件触发 + 软件时间戳对齐
实战双摄
20
案例实战二：四摄像头全景拼接
主从模式 + 动态校准
实战全景
21
案例实战三：自动驾驶环视系统
PTP时间同步 + 硬件触发
实战环视
22
高级话题：异构传感器同步
多摄像头与IMU/激光雷达同步
高级融合
23
高级话题：FPGA硬件同步加速
基于FPGA的硬件同步加速方案
高级FPGA
24
高级话题：无线多摄像头同步
Wi-Fi / 5G 时间同步
高级无线
25
性能优化
减少同步延迟·降低CPU占用·优化内存拷贝
优化性能
26
跨平台移植
Linux → Android (Camera HAL3) · Linux → RTOS
移植跨平台
27
安全与可靠性
同步失败检测·看门狗定时器·冗余设计
安全可靠性
28
开源项目分析
libcamera · OpenCV多摄像头 · ROS2驱动
开源分析
29
未来趋势
事件相机同步·AI同步预测·CXL/CCIX互连
趋势前沿
30
课程总结与项目答辩
综合项目要求·评分标准·常见答辩问题与策略
总结答辩