Ermittlung der Latenzzeit

Um aufgenommene Bilddaten sinnvoll interpretieren zu können, ist es von Vorteil die Verzögerung zwischen Aufnahme und Ausgabe des Bildes zu kennen. Diese sogenannte Latenzzeit ergibt sich in unserem System aus vielen einzelnen Verzögerungen:

• Aufnahmeverzögerung (Speichern der Pixelinformationen in der Kamera)
• Übertragungsverzögerung Kamera -> oDroid
• Verarbeitungsverzögerung Programm
• Ausgabeverzögerung oDroid -> Display (falls eine Ausgabe stattfinden soll)

Vorläufiger Versuchsaufbau:

Es wird eine Stoppuhr auf dem oDroid laufen gelassen, welche mit der oCam gefilmt wird. Zeigt man Stoppuhr und aufgenommenes Bild nebeneinander an, so können durch eine Momentaufnahme (Screenshot, Foto etc.) zwei Zeitpunkte ermittelt werden. Die Differenz dieser zwei Zeitpunkte (Stoppuhr-Ausgabe) ist die Latenzzeit des Kamerasystems. Ein Schematischer Aufbau ist in der untenstehenden Abbildung (Abb.1) zu sehen.

Abb. 1: Versuchsaufbauskizze

Messungen oCam-Viewer ALT:

Messung 1: 640x480, 90 fps, YUYV            Latenzzeit: 215ms*                                                                Messung 2: 1280x720 , 60 fps, YUYV            Latenzzeit: 454ms*

Messung 3: 640x480, 30 fps, MJPEG           Latenzzeit: 130m*                                                                Messung 4: 1280x720, 45 fps, MJPEG            Latenzzeit: 595ms*

Mit * markierte Ergebnisse sind mit Vorsicht zu genießen, da die Aufnahme des Screenshots innerhalb der Bildaktualisierung erfolgte. Für eine zuverlässige Messung sollte eine komplette Messreihe durchgeführt werden.

Messreihe oCam-Viewer:

Im Folgendenden sind Messreihen aufgeführt, die über den oCam-Viewer aufgenommen wurden. Wie im oben beschriebenen Aufbau wurde die Zeitdifferenz (=Latenz) berechnet.
Damit die Werte Aussagekräftiger sind als ein einzelnder Wert (siehe oben in der alten Auswertung), wurde je eine Messreihe aus 10 Werten erstellt. Die Ergebnisse wurden für eine bessere Übersichtlichkeit in Tabellen zusammengefasst.

Messungen openCV:

Bei Betrieb der Kamera mit openCV wurden einige Test durchgeführt die der Ermittlung der FPS dienen. Die Kamera wurde aber auch unter diversen Auflösungen betrieben und entsprechend der oben stehen Skizze (Abb. 1) wurde die Latenzzeit gemessen. Die Ergebnisse wurden für eine bessere Übersichtlichkeit in Tabellen zusammengefasst.

Vergleich der Mittelwerte:

Test1: openCV im Durchschnitt 563 ms langsamer
Test2: openCV im Durchschnitt 1001 ms langsamer
Test3: openCV im Durchschnitt 573 ms langsamer
Test4: openCV im Durchschnitt 866 ms langsamer
Test5: openCV im Durchschnitt 862 ms langsamer