CN105472229A - 一种便捷的图像获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种便捷的图像获取方法，可用于获取静态图像，其特征在于，包括摄像头、主机及其数据接口，所述摄像头中包括传感器和数字信号处理器,所述传感器用于将光信号转换为电信号，输出原始的图像数据,所述数字信号处理器用于对所述传感器进行设置，并对所述原始图像数据进行相关处理后通过数据接口上传给主机；所述传感器和数字信号处理器中都包含有寄存器，用于设置传感器及数字信号处理器在处理数据过程中用到的相关参数。本发明可以得到不同尺寸即不同分辨率的静态图像，而且本发明结构更加简单，适用范围更为广泛。

Description

一种便捷的图像获取方法

技术领域

本发明涉及一种便捷的图像获取方法。

背景技术

目前，很多即时通讯软件如MSN、QQ或者其它的视频通讯软件中都可以使用电脑摄像头来进行视频交流。电脑摄像头输出的数据一般都是连续的视频流，但有时，用户也需要获取静态的图像，比如获得一张图像用作自己的头像显示图或发送给对方等。通常，静态的图像的质量要求要比视频流的质量要高。在现有技术中，在摄像头的视频流中获取静态图像有两种方式。第一种方法是，用户需要单张图像时，应用程序直接从打开的图像流中，截取其中的一张与视频流格式一样的图像，并保存下来。如图1所示，在视频流获取的过程中，收到了获取静态图像的命令，就在视频流中截取一帧图像，然后在电脑中保存下来。这种方法的优点在于：原理简单，获取静态图像的整个过程不改变硬件设置，不和驱动层发生关联。其缺点在于：只能获得和当前视频相同尺寸的静态图像，不能得到不同尺寸的图像。如需获得不同尺寸的图像，只能经过后端软件的缩放而得到，但是软件插值会造成图像信息的损失，所以无法得到高质量的静态图像。

微软在提供微机网络摄像头解决方案时，为了让用户获取不同格式的单张图像，提供了一种新的解决办法——StillPin（静态图像接口）。一般使用摄像头时，使用视频流捕获接口CapturePin得到视频流。当用户需要与当前视频流（VideoStream）格式不一样的单张图像时，摄像头就把VideoStream暂停；而后让摄像头产生与所需要的静态图像格式一样的新的VideoStream，并切换到StillPin；驱动程序从中截取一张图像作为静态图像，通过StillPin返回给上层应用程序；得到静态图像后，摄像头恢复旧格式的VideoStream，切换回CapturePin，回到摄像头的正常功能。这种方式如图2的示意图所示，在摄像头中提供了两个接口即pin，一个是视频流接口CapturePin，一个是静态图像接口StillPin。其中CapturePin用于传送视频流，与CapturePin相连接的videorenderer的意思是提供视频用于预览。而StillPill连接到SampleGrabber,在获取静态图像的模式下，所需格式的图像由stillpill出来，然后由SampleGrabber获取静态图像并保存下来，它连接到NullRenderer，NullRenderer表示它不作为视频流显示。其方法流程图如图3所示。首先分配视频接口和静态图像接口带宽以及内存，然后启动视频流，如果在预览视频流的中间，收到获取一张静态图像的命令，则驱动程序会对视频流寄存器中与图像尺寸相关的部分进行配置，这时驱动会将接口切换到如图2中所示的StillPin，然后StillPin就送出按照新配置所产生的图像，随后会将其作为静态图像保存下来；然后摄像头的寄存器会恢复到获取静态图像的命令之前的配置，接口又切换回CapturePin，以原先的配置进行视频的获取和输出。这种方法可以输出较高质量的静态图像，但是它依赖微软提供的StillPin的解决方案，结构复杂，而且要求驱动程序必须支持StillPin，相应的应用程序也要支持StillPin的接口。而很多应用程序并不支持StillPin的解决方案，所以该方案并不实用。

发明内容

为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的便捷的图像获取方法，可以得到不同尺寸即不同分辨率的静态图像，而且本发明结构更加简单，适用范围更为广泛。

为达成以上所述的目的，本发明的一种便捷的图像获取方法采取如下技术方案：

一种便捷的图像获取方法，可用于获取静态图像，其特征在于，包括摄像头、主机及其数据接口，所述摄像头中包括传感器和数字信号处理器；所述传感器用于将光信号转换为电信号，输出原始的图像数据；所述数字信号处理器用于对所述传感器进行设置，并对所述原始图像数据进行相关处理后通过数据接口上传给主机;所述传感器和数字信号处理器中都包含有寄存器，用于设置传感器及数字信号处理器在处理数据过程中用到的相关参数，所述主机中安装有摄像头驱动程序以及使用摄像头的应用程序；所述摄像头驱动程序用于驱动摄像头的工作，其中包括系统级驱动程序和属性页；所述系统级驱动程序用于控制数据接口的数据处理和传输，并提供属性页接口和视频流接口，用与上层的属性页和应用程序进行通讯；所述属性页中包含着各种可调节的参数，所述参数用于调节摄像头的视频流的图像属性，用户可在属性页中对静态图像尺寸进行设置，并通过属性页发出获取静态图像的命令；所述系统级驱动程序接收到该命令后，会根据静态图像的尺寸重新配置摄像头的相关的寄存器，使之输出相应尺寸的图像；系统级驱动程序在得到正确的视频流后，从中截取一帧作为静态图像保存下来，并通知上层的应用程序；所述应用程序用于显示视频流和调用所述摄像头的属性页，所述数据接口为USB接口。

所述的一种便捷的图像获取方法，其特征在于，所述对属性页中相关参数设置还包括对图像亮度、对比度，灰度，白平衡等参数的设置，所述分配给摄像头的内存大小为摄像头所能获取的一张最大静态图像所需的空间大小，在获取当前帧图像作为静态图像并保存下来之后，即恢复原视频流寄存器的配置，使摄像头输出原视频流。

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果：

本发明可以得到不同尺寸即不同分辨率的静态图像，而且本发明结构更加简单，适用范围更为广泛。

附图说明

图1为现有技术中第一种获取静态图像的方法流程图。

图2为现有技术中第二种获取静态图像方式的示意图。

图3为现有技术中第二种获取静态图像方法的流程图。

图4为本发明装置示意图。

图5为本发明获取静态图像方式的硬件和驱动的连接示意图。图6为本发明方法流程图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

如图4所示，为本发明的装置结构图，包括摄像头和主机，其中摄像头中包括传感器、数字信号处理器。传感器用于将光信号转换为电信号，从而获得原始图像数据。数据信号处理器用于对原始图像数据进行相关处理如自动曝光、自动白平衡、坏点去除、压缩等。主机可以为与摄像头连接的电脑，在主机上有应用程序，如MSN、QQ或其它视频软件，主机也安装有所述摄像头的驱动程序，其中包括系统级驱动程序和属性页。用户可以通过应用程序调用摄像头的属性页，对属性页中的相关参数如图像亮度、对比度，灰度，白平衡等参数进行设置，然后摄像头驱动程序就会根椐所述设置参数对摄像头中的视频流寄存器进行相关配置，令摄像头按照新的配置输出视频流。举例来说，一个应用程序如MSN可以打开“工具一网络摄像头设置一高级”，然后程序就会调用驱动程序中的摄像头属性页，用户可以在属性页中对所需的视频流进行图像类型、尺寸、亮度、帧率等相关选项的设置，则新输出的视频流就按照新的设置参数来输出。本发明要获取静态图像也是在该属性页中进行设置，一般来说用户所需的静态图像的尺寸比视频流的尺寸要大，所以需要在属性页中设置所需静态图像的尺寸。假如系统默认视频流的格式为尺格式，则用户在属性页中设置所需静态图像的尺寸为1280*960，然后在属性页中下命令“获取一张静态图像”，则驱动程序会对摄像头的静态图像寄存器进行相关配置，使摄像头按照新的配置输出视频流，然后截取当前帧保存下来，即可得到一张尺寸为1280*960的RGB格式图像。

本发明的方法如图5所示，包括以下步骤：

100启动摄像头，分配视频接口带宽和内存，开始传输视频流；

在主机上安装好摄像头的驱动程序并将摄像头与主机连接好后，然后在应用程序中打开摄像头，这时驱动会给摄像头分配视频接口带宽和内存，假设这时默认设置下视频流为RGB格式、尺寸为640*480，那么一般来说内存应该为640*480*3Bytes。但是在本发明中，为了确保在需要获取较高质量静态图像时，内存不溢出，所以在此步骤中将内存设置为摄像头能够获得的最大的一帧静态图像数据所需的空间。如摄像头能够获得的最大图像尺寸为RGB格式的1280*960的图像，则内存大小应该为1280*960*3Bytes。然后启动视频流，就正常地传输视频流了，这时可以进行视频聊天或视频会议等。

200由主机中的应用程序调用摄像头驱动程序中的属性页，在属性页中对摄像头的相关参数进行设置，然后发出获取静态图像的命令，所述命令中包含着所述参数；

如果在这中间需要获取静态图像，则用户可利用应用程序调用摄像头的属性页进行所需静态图像的尺寸设置，一般所需静态图像的分辨率即尺寸都比视频流的尺寸大，这里假设所需图像为尺寸为1280*960，然后可以在属性页中发出获取静态图像的命令，该命令中包含了上述新设置的图像尺寸信息。

300所述驱动程序收到获取静态图像的命令后，对摄像头中的相关寄存器按照静态图像的需要参数进行配置，摄像头以新的配置输出视频流；

所述相关寄存器包括摄像头的视频流寄存器，经过该步骤，则视频流即以新的配置来输出；

400获取当前帧图像倣为静态图像保存下来。

在新的视频流中获取当前帧图像作为静态图像保存下来，该图像即为一帧尺寸为1280*960的RGB格式图像。可以将所获得的静态图像保存到主机上预先设定的位置，然后可以将保存位置通知给应用程序。

在获取了静态图像之后，可以恢复原先视频流尺寸为640*480的视频流寄存器配置，正常进行视频流的获取和传输。

以上获取静态图像以及获取视频流的过程均在CapturePin进行，不涉及StillPin因此动态变换图像尺寸的整个过程只在CapturePin上进行，在此期间图像数据的传输并不间断，所以必须准确判断数据信号处理器上传到主机的图像数据的尺寸，避免误操作，否则可能造成内存溢出、系统崩渍。而且由于没有StillPin，驱动程序不会为静态图像单独分配存储图像数据的内存，所以必须在驱动分配CapturePin内存的时候，以最大的静态图像尺寸分配，使该内存空间足以容纳各种尺寸的静态图像，否则，同样会造成内存溢出。

本发明不经过StillPin，而通过用户定制接口，动态切换视频图像的尺寸，从而获得高质量静态图像。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种便捷的图像获取方法，可用于获取静态图像，其特征在于，包括摄像头、主机及其数据接口，所述摄像头中包括传感器和数字信号处理器；所述传感器用于将光信号转换为电信号，输出原始的图像数据；所述数字信号处理器用于对所述传感器进行设置，并对所述原始图像数据进行相关处理后通过数据接口上传给主机;所述传感器和数字信号处理器中都包含有寄存器，用于设置传感器及数字信号处理器在处理数据过程中用到的相关参数，所述主机中安装有摄像头驱动程序以及使用摄像头的应用程序；所述摄像头驱动程序用于驱动摄像头的工作，其中包括系统级驱动程序和属性页；所述系统级驱动程序用于控制数据接口的数据处理和传输，并提供属性页接口和视频流接口，用与上层的属性页和应用程序进行通讯；所述属性页中包含着各种可调节的参数，所述参数用于调节摄像头的视频流的图像属性，用户可在属性页中对静态图像尺寸进行设置，并通过属性页发出获取静态图像的命令；所述系统级驱动程序接收到该命令后，会根据静态图像的尺寸重新配置摄像头的相关的寄存器，使之输出相应尺寸的图像；系统级驱动程序在得到正确的视频流后，从中截取一帧作为静态图像保存下来，并通知上层的应用程序；所述应用程序用于显示视频流和调用所述摄像头的属性页，所述数据接口为USB接口。

2.根据权利要求1所述的一种便捷的图像获取方法，其特征在于，所述对属性页中相关参数设置还包括对图像亮度、对比度，灰度，白平衡等参数的设置，所述分配给摄像头的内存大小为摄像头所能获取的一张最大静态图像所需的空间大小，在获取当前帧图像作为静态图像并保存下来之后，即恢复原视频流寄存器的配置，使摄像头输出原视频流。