嵌入式系統(tǒng)通常運(yùn)行實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（如FreeRTOS、Linux RT），但受限于硬件算力，多任務(wù)調(diào)度存在不可避免的延遲與波動(dòng)。多相機(jī)的采集控制任務(wù)（如發(fā)送觸發(fā)指令、讀取圖像數(shù)據(jù)）需要與其他任務(wù)（如傳感器數(shù)據(jù)處理、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制）共享CPU資源，若采集控制任務(wù)的優(yōu)先級(jí)未設(shè)置為最高，或被更高優(yōu)先級(jí)的中斷任務(wù)（如定時(shí)器中斷、外部設(shè)備中斷）搶占，會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)指令無(wú)法按時(shí)發(fā)送，形成軟件觸發(fā)延遲。例如，嵌入式系統(tǒng)中某相機(jī)的采集觸發(fā)任務(wù)被IMU數(shù)據(jù)讀取中斷搶占，導(dǎo)致觸發(fā)指令延遲100μs發(fā)送，與其他相機(jī)的采集時(shí)序形成顯著偏差；這種軟件調(diào)度導(dǎo)致的延遲具有隨機(jī)性，無(wú)法通過(guò)硬件校準(zhǔn)消除，會(huì)直接破壞多相機(jī)的同步一致性。同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)的相機(jī)驅(qū)動(dòng)程序通常存在優(yōu)化不足的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)程序?qū)τ|發(fā)指令的解析、執(zhí)行存在延遲波動(dòng)，不同相機(jī)的驅(qū)動(dòng)響應(yīng)速度差異會(huì)進(jìn)一步放大時(shí)序偏差——例如，兩臺(tái)相機(jī)接收同一觸發(fā)指令后，一臺(tái)相機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序在5μs內(nèi)完成解析并啟動(dòng)采集，另一臺(tái)則需要15μs，兩者直接形成10μs的采集時(shí)序偏差。此外，嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存資源有限，當(dāng)多相機(jī)同時(shí)傳輸圖像數(shù)據(jù)時(shí)，內(nèi)存緩沖區(qū)可能出現(xiàn)溢出或阻塞，導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)讀取延遲，間接影響采集時(shí)序的同步性。第四，傳輸鏈路的延遲波動(dòng)與觸發(fā)機(jī)制的缺陷，會(huì)在時(shí)鐘差異與軟硬件局限的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加劇相機(jī)不同步的問(wèn)題。在嵌入式系統(tǒng)中，多相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)傳輸通常共享同一總線（如USB總線、PCIe總線），當(dāng)多臺(tái)相機(jī)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)總線競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延遲存在顯著波動(dòng)，這種波動(dòng)會(huì)被誤判為采集時(shí)序偏差，或直接影響時(shí)間戳的精準(zhǔn)標(biāo)記——例如，某嵌入式系統(tǒng)中兩臺(tái)相機(jī)同時(shí)通過(guò)USB3.0總線傳輸圖像，總線帶寬被占滿(mǎn)時(shí)，其中一臺(tái)相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)傳輸延遲從500μs波動(dòng)至2ms，導(dǎo)致其時(shí)間戳與實(shí)際采集時(shí)間偏差增大，無(wú)法與另一臺(tái)相機(jī)的圖像精準(zhǔn)對(duì)齊。同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)中常用的軟件觸發(fā)或簡(jiǎn)單硬件觸發(fā)機(jī)制存在固有缺陷：軟件觸發(fā)依賴(lài)于CPU的指令發(fā)送，本身就存在調(diào)度延遲；而簡(jiǎn)單硬件觸發(fā)（如通過(guò)GPIO電平信號(hào)觸發(fā)）缺乏對(duì)觸發(fā)信號(hào)的時(shí)序校準(zhǔn)機(jī)制，無(wú)法補(bǔ)償不同相機(jī)的響應(yīng)延遲差異。例如，嵌入式系統(tǒng)通過(guò)GPIO輸出高電平信號(hào)觸發(fā)兩臺(tái)相機(jī)采集，由于兩臺(tái)相機(jī)的觸發(fā)響應(yīng)時(shí)間不同，即使觸發(fā)信號(hào)同時(shí)到達(dá)，實(shí)際啟動(dòng)采集的時(shí)間仍會(huì)存在偏差；若觸發(fā)信號(hào)傳輸鏈路存在干擾，還會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)信號(hào)失真，出現(xiàn)誤觸發(fā)或延遲觸發(fā)，進(jìn)一步破壞同步性。此外，嵌入式系統(tǒng)的多相機(jī)通常需要與其他傳感器（如IMU、激光雷達(dá)）協(xié)同工作，若傳感器間的時(shí)鐘未實(shí)現(xiàn)全局同步，會(huì)導(dǎo)致相機(jī)采集時(shí)序與其他傳感器的時(shí)序偏差，間接影響多相機(jī)自身的同步評(píng)估與校正。綜上所述，嵌入式系統(tǒng)中相機(jī)不同步的根本原因是以“時(shí)鐘基準(zhǔn)差異”為核心，疊加硬件設(shè)計(jì)局限、軟件調(diào)度不確定性、傳輸與觸發(fā)機(jī)制缺陷等多維度因素的綜合效應(yīng)。其中，時(shí)鐘差異是最底層、最核心的誘因，決定了多相機(jī)時(shí)序一致性的上限；而嵌入式系統(tǒng)受體積、功耗、成本約束導(dǎo)致的硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，以及軟件層面的任務(wù)調(diào)度波動(dòng)，會(huì)進(jìn)一步放大時(shí)鐘差異帶來(lái)的偏差，最終導(dǎo)致相機(jī)不同步。因此，解決嵌入式系統(tǒng)中相機(jī)不同步問(wèn)題，需以“統(tǒng)一時(shí)鐘基準(zhǔn)”為核心，通過(guò)采用高精度全局時(shí)鐘（如GPS同步、PTP精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議）、優(yōu)化硬件時(shí)鐘分發(fā)鏈路、提升軟件調(diào)度的實(shí)時(shí)性、采用硬件級(jí)同步觸發(fā)機(jī)制等方式，從多維度抑制時(shí)序偏差，確保多相機(jī)的采集時(shí)序一致性。