CN101217643A - 动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像方法，步骤为初始化采集捕获端，启动显示端，采集捕获端先根据显示端最大分辨率采集图像全部信息，并传输到显示端进行全局显示，用户根据全局信息浏览图像后提出显示更改需求；显示端根据上述显示更改需求，进行显示端需求设置，并将设置的控制参数通过传输模块传输到采集捕获端；采集捕获端根据动态参数重新采集图像或捕获用户关注区域，传输模块将重新采集的图像信号数据或计算捕获的区域图像信号数据传输到显示端进行显示。本发明可根据显示更改需求动态更改采集捕获端控制参数，以满足用户需求或达到最佳显示效果；并可充分利用采集捕获端系统资源，提升显示设备利用效率。

Description

动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法及其装置

技术领域

本发明涉及图像的采集捕获、显示技术，特别是涉及动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法及其装置。

背景技术

现有技术的图像采集系统只能根据拍摄装置固定的参数进行图像的采集，比如拍摄图像比例、分辨率等，而不是根据具体的显示需求动态地进行适当采集、捕获，这就会造成由于采集形式和显示形式不同而带来图像质量的损失或不能满足显示端需求。当采集端以较高分辨率捕获图像而显示端无法显示时，就会带来图像质量的损失及系统资源的巨大浪费；当显示端需要以更高分辨率观看图象局部细节，而采集端只能以较低分辨率采集全局图像以适应传输的限制，例如远程医疗中病理切片的采集和查看，如果摄像头只能采集并传输固定分辨率的图片，那么当需要以更高分辨率显示病理切片具体细节的时候，显然这种应用是远远达不到要求的。由此可见，现有技术的图像采集捕获操作和显示设备的操作不匹配，不仅达不到最佳的显示效果，还会造成系统资源的浪费或资源利用不足，同时也无法满足用户的多种采集、捕获、显示需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法，其采集捕获端可以根据显示端显示需求，随时动态更改捕获条件和拍摄比例及分辨率等参数，实现以不同分辨率采集、捕获、显示图像，从而满足用户需求或达到最佳的显示效果。

本发明的目的还在于提供实现上述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法的装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像方法，包括以下步骤：

(1)初始化采集捕获端，启动显示端，采集捕获端先根据显示端最大分辨率采集图像全部信息，并传输到显示端进行全局显示，用户根据全局信息浏览图像后，提出显示更改需求，即图像分辨率的大小或观看细节清晰度和用户关注区域范围的更改需求；

(2)显示端根据用户提出的上述显示更改需求，进行显示端需求设置，并将设置的动态参数通过传输模块传输到采集捕获端；

所述显示端需求设置，是指显示端根据用户提出的显示更改需求，对动态参数进行动态更改处理，所述动态参数包括图像采集分辨率、捕获区域范围以及显示图像的大小、比例等重新采集、捕获图像的捕获条件和传输参数。本发明常用的是图像的采集分辨率、捕获区域范围的动态参数设置。

所述图像采集分辨率的动态更改处理，是指根据显示端分辨率需求选用最接近显示端分辨率的1±20％或2±20％的比例设置采集捕获端的图像采集分辨率。本发明采用数字图像处理算法动态平衡显示端和采集捕获端的分辨率设置，以保证满足显示端图像的显示需求或达到最佳显示效果，其设置原理如下：

采集捕获端的分辨率只能在最大分辨率的基础上按一定比例的降低分辨率采集图像，如果显示端的分辨率和采集捕获端分辨率不匹配，我们就要找到一种方法使得采集、捕获分辨率适合显示端的分辨率以达到最佳的显示效果。我们的计算方法经过大量实验验证，我们得出显示端分辨率和采集捕获端分辨率的比例阈值，按此比例阈值去采集、捕获图像以达到最佳的显示效果。例如：如果CMOS摄像头的最大分辨率是2048×1536，可以按1/2比例采集1024×768的图像、1/4比例采集512×384的图像或更低比例1/8比例采集256×192的图像；如果显示端需要显示一幅1750×1300分辨率的图像，2048/1750和1536/1300最接近1±20％，就选用2048×1536采集；如果显示端需要显示一幅1000×800分辨率的图像，2048/1000和1536/800最接近2±20％，不采用1/2比例采集1024×768分辨率而是采集2048×1536分辨率的图像；如果显示端要显示一幅800×600的图像，1024/800和768/600最接近1±20％，就选用1/2比例采集1024×768分辨率的图像；如果显示端要显示一幅560×470的图像，1024/560和768/470与512/560和384/470比较，后者更接近1±20％，就选用1/4比例采集512×384分辨率的图像。

所述捕获区域范围的动态更改处理，是指根据显示端显示图像中用户关注区域的相对位置，确定采集捕获端成像的相对位置参数UW、UH、A、B、W％、H％、CW、CH、a、b，进而确定捕获区域范围。采集捕获端只需根据所述相对位置参数捕获、输出捕获区域的起点(x₁，y₁)至终点(x₂，y₂)的图像数据即可。其设置原理如下：

用户显示端显示的任意分辨率的图像中，设定UW为已知用户显示端显示图像水平方向的象素点个数，UH为已知用户显示端显示图像垂直方向的象素点个数，A为已知用户关注区域水平方向上的象素点个数，B为已知用户关注区域垂直方向上的象素点个数，W％为用户关注区域水平起点占UW的百分比例，H％为用户关注区域垂直起点占UH的百分比例；其中CW为已知采集端采集图像水平方向的象素点个数，CH为已知采集捕获端采集图像垂直方向的象素点个数，a为用户关注区域相对于采集捕获端成像区域水平方向上的象素点个数，b为用户关注区域相对于采集捕获端成像区域垂直方向上的象素点个数。采集捕获端输出图像数据起点、终点计算原理如下：

x₁＝CW×W％；

y₁＝CH×H％；

a＝A×CW/UW；

b＝B×CH/UH；

x₂＝x₁+a；

y₂＝y₁+b；

综上所述，采集捕获端只需根据相对位置参数捕获、输出捕获区域的起点(x₁，y₁)至终点(x₂，y₂)的图像数据即可。

(3)采集捕获端根据传输模块传输的动态参数重新采集图像或捕获用户关注区域；传输模块将重新采集的图像信号数据或计算捕获的区域图像信号数据直接传输回显示端进行显示，从而用户可以根据显示端的显示图像随时动态地控制采集捕获端以满足用户的显示更改需求，或使显示端的显示图像达到最佳显示效果。

当不需要进行显示端显示，而仅需要直接根据用户需求，由采集端传送最大分辨率或其他分辨率图像数据的时候，显然，本发明的构思也可以用于该种情形：即控制计算机根据用户需求，进行动态参数设置，并将设置的动态参数通过传输模块传输到采集捕获端；采集捕获端根据动态参数重新采集图像或捕获用户关注区域，传输模块将重新采集的最大分辨率或其他分辨率图像信号数据传输到控制计算机进行存储。

实现上述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法的动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置，包括相互连接的采集捕获端、传输模块及显示端，其中采集捕获端包括相互连接的高清分辨率或以上的数字摄像头、控制模块；显示端包括相互连接的显示器、计算机，所述计算机设有显示端需求设置程序模块，所述显示端需求设置程序模块包括有图像采集分辨率动态更改处理程序模块、捕获区域范围动态更改处理程序模块；图像采集分辨率动态更改处理程序模块还包括有显示端和采集捕获端分辨率比例计算模块、图像采集分辨率选用模块；捕获区域范围动态更改处理程序模块还包括有采集捕获端成像相对位置参数确定模块、捕获区域范围确定模块；所述图像采集分辨率选用模块、捕获区域范围确定模块分别与采集捕获端的控制模块连接。

为更好地实现本发明，所述数字摄像头可以采用CMOS摄像头、CCD摄像头；传输模块可以采用USB接口传输模块、互联网络传输模块或1394接口传输模块。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明可以根据显示端用户的显示更改需求随时动态更改采集捕获端的捕获条件、拍摄比例及分辨率等参数，以满足用户需求或达到最佳的显示效果；

(2)本发明还根据显示端的显示更改需求和显示条件来设定采集捕获端的参数，这样就会充分利用采集、捕获端的系统资源，不会造成资源的浪费或利用不足；相应的显示设备只需要通过更改一些参数即可满足用户需求或达到最佳的显示效果，提升了显示设备的利用效率，同时可以满足用户的多种显示需求。

附图说明

图1是本发明动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置的结构示意图；

图2是图1所示显示端的内部结构示意图；

图3是本发明动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置的工作流程示意图；

图4是显示端用户显示的任意分辨率图像及用户关注区域的示意图；

图5是采集捕获端捕获输出捕获区域图像信号数据的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

如图1所示，本动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置包括相互连接的采集捕获端、传输模块及显示端，其中采集捕获端包括相互连接的高清分辨率或以上的数字摄像头、控制模块；显示端包括相互连接的显示器、计算机，如图2所示，计算机设有显示端需求设置程序模块，显示端需求设置程序模块包括有图像采集分辨率动态更改处理程序模块、捕获区域范围动态更改处理程序模块；图像采集分辨率动态更改处理程序模块还包括有显示端和采集捕获端分辨率比例计算模块、图像采集分辨率选用模块；捕获区域范围动态更改处理程序模块还包括有采集捕获端成像相对位置参数确定模块、捕获区域范围确定模块；图像采集分辨率选用模块、捕获区域范围确定模块分别与采集捕获端的控制模块连接。

其中数字摄像头采用300万像素的CMOS摄像头进行采集捕获，即最大分辨率是2048×1536，其采集模式为4∶3标准的分辨率有2048×1536、1024×768及640×480，其采集模式为16∶9的宽屏分辨率有1920×1080及1280×720；传输模块采用USB进行本地传输；显示设备为普通显示器和运行动态设置分辨率等参数应用程序的计算机，其中显示器为4∶3，最大分辨率为1280×1024。

如图3所示，本装置进行动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的过程如下：

(1)初始化采集捕获端，启动显示端；显示端最大分辨率1280×1024，根据动态更改采集分辨率的计算处理方法得出1280/1024和1024/768最接近1±％20，所以采集捕获端根据最佳匹配分辨率1024×768采集图像全部信息并传输到显示端进行全局显示，用户端根据全局信息浏览图片然后重新提出显示需求，比如需要显示一幅560×420分辨率的图像；

(2)根据显示端要观看的分辨率大小和动态更改采集分辨率的计算处理方法设置重新采集的分辨率，因为显示端需要显示分辨率为560×420，640/560和480/420最接近1±20％匹配范围，所以将选用640×480分辨率采集图像，通过USB本地传输重新采集分辨率参数给采集捕获端的控制模块；

(3)采集端根据接收的参数重新进行采集，新采集的图像信号通过USB传输到显示端进行显示，显示端重新浏览图像，如果显示端觉得不满足观看需求，可以根据显示的图像随时动态的调节采集端的捕获条件和分辨率等参数，在充分利用了系统资源的同时还可以达到最佳显示效果以满足显示端的各种需求。

实施例二

如图1、2所示，本装置结构同实施例一，其中数字摄像头采用300万像素的CMOS摄像头进行采集捕获，即最大分辨率是2048×1536，其采集模式为4∶3标准的分辨率有2048×1536、1024×768及640×480，其采集模式为16∶9的宽屏分辨率有1920×1080及1280×720；传输模块采用USB进行本地传输；显示设备为普通显示器和运行动态设置分辨率等参数应用程序的计算机，其中显示器为4∶3，最大分辨率为1024×768。

如图3所示，本装置进行动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的过程如下：

(1)初始化采集捕获端，启动显示端，采集捕获端先根据显示端最大分辨率1024×768采集图像全部信息并传输到显示端进行全局显示，如图4所示，UW＝1024，UH＝768，用户端根据全局信息粗略观看图片然后确定需要进一步关注的具体细节区域，比如A＝400，B＝300，圈定起始点坐标为(600，400)；

(2)根据显示端要观看的图像细节的清晰度和区域范围设置重新捕获的分辨率为2048×1536，如图5所示，CW＝2048，CH＝1536，根据动态设置捕获区域范围的计算处理方法和CMOS输出图像数据起点、终点计算公式：

x₁＝CW×W％＝2048×(600/1024)＝1200；

y₁＝CH×H％＝1536×(400/768)＝800；

a＝A×CW/UW＝400×(2048/1024)＝800；

b＝B×CH/UH＝300×(1536/768)＝600；

x₂＝x₁+a＝1200+800＝2000；

y₂＝y₁+b＝800+600＝1400；

综上所述，采集端只需根据相对位置参数计算结果输出用户圈定起点(1200，800)至终点(2000，1400)区域的图像数据即可。

(3)捕获端根据接收的参数重新进行2048×1536的采集和起点(1200，800)至终点(2000，1400)区域的图像数据捕获，新采集、捕获的图像信号通过USB传输到显示端进行显示，显示端观看具体的图像细节，可以根据显示的图像随时动态的调节采集、捕获端的采集分辨率和捕获区域等参数，在充分利用了系统资源的同时还可以达到最佳显示效果以满足显示端的各种需求。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)初始化采集捕获端，启动显示端，采集捕获端先根据显示端最大分辨率采集图像全部信息，并传输到显示端进行全局显示，用户根据全局信息浏览图像后，提出显示更改需求，即图像分辨率的大小或观看细节清晰度和用户关注区域范围的更改需求；

(2)显示端根据用户提出的上述显示更改需求，进行显示端需求设置，并将设置的动态参数通过传输模块传输到采集捕获端；

(3)采集捕获端根据所述动态参数重新采集图像或捕获用户关注区域；传输模块将重新采集的图像信号数据或计算捕获的区域图像信号数据直接传输回显示端进行显示，从而用户可以根据显示端的显示图像随时动态地控制采集捕获端以满足用户的显示更改需求，或使显示端的显示图像达到最佳显示效果。

2.根据权利要求1所述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像方法，其特征在于：步骤(2)所述显示端需求设置，是指显示端根据用户提出的显示更改需求，对动态参数进行动态更改处理，所述动态参数包括图像采集分辨率、捕获区域范围以及显示图像的大小、比例。

3.根据权利要求2所述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像方法，其特征在于：所述图像采集分辨率的动态更改处理，是指根据显示端分辨率需求选用最接近显示端分辨率的1±20％或2±20％的比例设置采集捕获端的图像采集分辨率。

4.根据权利要求2所述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像方法，其特征在于：所述捕获区域范围的动态更改处理，是指根据显示端显示图像中用户关注区域的相对位置，确定采集捕获端成像的相对位置参数UW、UH、A、B、W％、H％、CW、CH、a、b，采集捕获端只需根据所述相对位置参数捕获、输出用户关注区域的起点(x₁，y₁)至终点(x₂，y₂)的图像数据即可；其中：

UW为已知用户显示端显示图像水平方向的象素点个数；

UH为已知用户显示端显示图像垂直方向的象素点个数；

A为已知用户关注区域水平方向上的象素点个数；

B为已知用户关注区域垂直方向上的象素点个数；

W％为用户关注区域水平起点占UW的百分比例；

H％为用户关注区域垂直起点占UH的百分比例；

CW为已知采集端采集图像水平方向的象素点个数；

CH为已知采集捕获端采集图像垂直方向的象素点个数；

a为用户关注区域相对于采集捕获端成像区域水平方向上的象素点个数；

b为用户关注区域相对于采集捕获端成像区域垂直方向上的象素点个数；

从而：x₁＝CW×W％；y₁＝CH×H％；a＝A×CW/UW；b＝B×CH/UH；x₂＝x₁+a；y₂＝y₁+b。

5.实现权利要求1所述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的方法的动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置，其特征在于：包括相互连接的采集捕获端、传输模块及显示端，其中采集捕获端包括相互连接的高清分辨率或以上的数字摄像头、控制模块；显示端包括相互连接的显示器、计算机，所述计算机设有显示端需求设置程序模块，所述显示端需求设置程序模块包括有图像采集分辨率动态更改处理程序模块、捕获区域范围动态更改处理程序模块；图像采集分辨率动态更改处理程序模块还包括有显示端和采集捕获端分辨率比例计算模块、图像采集分辨率选用模块；捕获区域范围动态更改处理程序模块还包括有采集捕获端成像相对位置参数确定模块、捕获区域范围确定模块；所述图像采集分辨率选用模块、捕获区域范围确定模块分别与采集捕获端的控制模块连接。

6.根据权利要求5所述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置，其特征在于：所述数字摄像头采用CMOS摄像头或CCD摄像头。

7.根据权利要求5所述动态采集捕获、显示不同大小分辨率图像的装置，其特征在于：所述传输模块采用USB接口传输模块、互联网络传输模块或1394接口传输模块。

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