python3でのμs単位のwait

ラズベリーパイでカメラとLEDをほぼ同時に動作させようとしてるのですが、以下のプログラムから

 wait_sec = 0.0002
 until = perf_counter() + wait_sec
 while perf_counter()<until:
    pass

を除いたプログラムで時間差を測ったところ200μsほどずれてしまっています。

上記を挿入すればその時間差が縮まると思ったのですが結果は変わりませんでした。

200μsを気にするなと言われればそれまでなのですが、遅らせることでプログラムの動作を合わせるのは難しいのでしょうか？

python3.7
1import time
2import picamera
3import threading
4import RPi.GPIO as GPIO
5from time import perf_counter
6
7GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
8GPIO.setup(11,GPIO.OUT)
9event = threading.Event()
10starttime = time.perf_counter_ns()
11
12def camera():
13  global ctime
14  with picamera.PiCamera() as camera:
15   camera.resolution = (640,480)
16   event.wait()
17   cameratime = time.perf_counter_ns()
18   ctime = cameratime - starttime
19   print("CAM = {:}ns" .format(ctime))
20   camera.capture('/home/pi/cameradata/image.jpg')
21   cameratime2 = time.perf_counter_ns()
22   ctime2 = cameratime2 - starttime
23   print("CAM2 = {:}ns" .format(ctime2))
24   camera.stop_preview()
25   
26def LED():
27 global Ltime
28 time.sleep(1)
29 GPIO.output(11,GPIO.LOW)
30 event.set()
31 
32 wait_sec = 0.0002
33 until = perf_counter() + wait_sec
34 while perf_counter()<until:
35    pass
36
37 
38 GPIO.output(11,GPIO.HIGH)
39 LEDtime = time.perf_counter_ns()
40 Ltime = LEDtime - starttime
41 print("LED = {:}ns" .format(Ltime))
42 time.sleep(0.01)
43 GPIO.output(11,GPIO.LOW)
44 time.sleep(0.1)
45    
46 GPIO.cleanup()
47 
48
49p1 = threading.Thread(target = camera)
50p2 = threading.Thread(target = LED)
51
52p1.start()
53p2.start() 
54p1.join()
55p2.join()
56global ctimeLtime
57ctimeLtime = ctime - Ltime
58print("ctime-Ltime = {:}ns" .format(ctimeLtime))
59
60

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

一連の質問を見ていて思ったのですが、

LED点灯
撮像
LED消灯

で1スレッドでやるのではだめなのでしょうか。

投稿2019/01/18 08:01

hayataka2049

総合スコア30933

surarinmon

2019/01/18 08:06

距離によって光が反射してるとこ,してないとこのある瞬間の写真を撮りたくてタイミングを合わせられないかなと思ってるので、二つを分けてほぼ同時にできるようにしてます...

hayataka2049

2019/01/18 08:12

それ距離/光速度オーダーの時間分解能が要るみたいな話だったりします？

surarinmon

2019/01/18 08:14

はい...Lidarみたいな感じでできたりしないのかなと思って試してみてました

hayataka2049

2019/01/18 08:18

そもそも汎用機材でできるの？というあたりから厳しそうですね。。。

surarinmon

2019/01/18 08:22

そうですよね...なんども丁寧に答えていただいてるのにすいません

hayataka2049

2019/01/18 08:33

そのへんで売ってるカメラとLEDを使っているなら、そもそも機材側が追い付かないかと。ある程度配慮した機材だとしても、pythonでのほほんと制御してできるかというとほぼ無理でしょう。わかってて自分で考えながらやってるなら良いですが、そうでなければちょっと考え直してください。

行動規範の内容に同意します

プログラムは読んでません。
その待ち方だと、CPUをほぼ占有するので、もしCPUがシングルコアなら他のスレッドがほとんど進まない事になりますが、そのあたりは大丈夫でしょうか？マルチコアですか？

投稿2019/01/18 06:27

otn

総合スコア84505

surarinmon

2019/01/18 06:44

raspberry pi 3B+を使っており、クアッドコアだと思います

hayataka2049

2019/01/18 07:32 編集

pythonはGlobal Interpreter Lockがあるので、この場合物理コア数は無関係です。具体的にビジーウェイトでどういう挙動になるのかは、pythonのスレッドのスケジューラの実装に依存するという話だと思うので、ちょっと私にはわかりませんけど。「容易に意図した通り動く」とは考えないほうが賢明ではあるしょう。

surarinmon

2019/01/18 07:37

なるほど、では200μsを遅らせるためには現状難しいのでしょうか

otn

2019/01/18 07:37

ああ、1プロセスだと同時に1つしかスレッドが動かないと言う事ですね。となると、影響あるかも。

otn

2019/01/18 07:43

ビジーループじゃなくて、time.sleepじゃ駄目なんでしたっけ？そもそもリアルタイムOSじゃないので、限界はありますね。

surarinmon

2019/01/18 07:43

time.sleepですと精度がmsあたりまでしかなく、うまくいかないですね...