CN107105124A - 用于平台和图像设备之间的通信的协议 - Google Patents
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Abstract
按照一些实施例,协议准许平台和图像设备之间的通信。例如,这允许平台指定该平台可希望的信息的特定类型、平台可优选的信息的格式、以及可减少平台中的处理量的其它信息。例如,常规上,在姿势识别软件中,平台为了识别姿势而接收要被解析、搜索和处理的正在进行的视频流。这可消耗平台和成像设备之间的通信带宽,特别是在可涉及无线通信或其它带宽受限通信的情况中。
Description
技术领域
本文一般涉及计算机控制的设备,包括成像设备外围设备,诸如打印机、监视器或显示器和摄像机。
背景技术
举一些示例,诸如膝上型计算机、台式计算机和平板之类的常规计算机平台可接口成像设备,并且从成像设备接收信息。如本文中使用的“图像设备”是能够生成或显示图像的任何设备,包括监视器、显示器、摄像机、图像传感器、打印机或传真机。
常规上,平台从成像设备简单接收未加工数据,然后执行对未加工数据的必要处理。
附图说明
针对下面的附图描述一些实施例:
图1是本发明的一个实施例的框图;
图2是用于本发明的一个实施例的流程图;以及
图3是用于本发明的另一个实施例的流程图。
具体实施方式
按照一些实施例,协议准许平台和图像设备之间的通信。例如,这允许平台指定该平台可希望的信息的特定类型、平台可优选的信息的格式、以及可减少平台中的处理量的其它信息。因此,协议可提供针对控制信息和状态信息(诸如获得设备能力并且改变处理特征和行为的控制消息,以及指示可用设备特征和选项的状态消息)在设备之间传递的标准化的方法。例如,常规上,在姿势识别软件中,平台为了识别姿势而接收要被解析、搜索和处理的正在进行的视频流。这可消耗平台和图像设备之间的通信带宽,特别是在可涉及无线通信或其它带宽受限通信的情况中。因此,在一些实施例中,有利的是使平台和成像设备之间的通信能够指定平台所期望的那种信息,例如减少传送总之会被简单丢弃的不必要的数据的需要。
类似地,诸如显示器、监视器、打印机或传真机之类的任意图像接收器可向诸如计算机系统或平台之类的图像源指定它希望接收数据的格式。例如,需要特定数据类型、特定数据密度、或者使用特定页边空白的特定协议的显示器或打印机能够向源指定这个信息。随后源能够进行处理以向图像接收器提供该信息。同样,本发明的协议实施例可包括实际的摄像机、打印机和显示器,以及代表摄像机和显示器动作的处理单元,以及在另一个设备内操作的虚拟摄像机、打印机和显示器。例如,膝上型计算机设备可运行能够使用该协议与真实打印机通信的虚拟摄像机,其中虚拟摄像机代表不智能的(dumb)膝上型摄像机来动作,并且提供智能包装以实现该协议。
同样,在一些实施例中,图像源能够指定它们能够提供的图像数据的特性,提供备选者以供选择其它格式,并且从接收器设备接收关于优选的格式的反馈。
举一些示例,图像设备可包括显示器、打印机、图像处理器、图像传感器和传真机。在一些实施例中,这些外围设备具有足够的智能以执行数据分析和运算、并且接收命令、并且传递对那些命令的响应。因此,一般地,这些外围设备将是基于处理器的系统,所述系统还包括存储器或存储装置。
潜在的应用包括面部识别、对象识别、场景识别、关于场景中的方向向量和光源的面向知觉的信息、源设备和目标设备的比色特性。
作为初始示例,例如,摄像机中的图像传感器可包含智能,以变更所执行的处理的类型或者变更所生成的对应元数据来满足消费终端平台的需要。例如,一些平台可希望所处理的图像元数据采取诸如以下度量的形式:兴趣点坐标、对象坐标、对象计数、以及具有或没有视频或其它图像信息的其它描述符信息。诸如打印机之类的另一个成像设备可希望没有元数据,并且可仅请求以特定方式处理的未加工视频。
作为另一个示例,可命令智能摄像机查找具有某些特征的面部。智能打印机可让摄像机递送适合该打印机的颜色空间设备模型以便最佳打印呈现的未加工图像数据,同时允许智能应用软件要求摄像机以每秒十帧准备场景的三维深度图。类似地,打印机或显示器可要求摄像机提供某一范围的对象(诸如面部)的位置和区域,使得打印机或显示器可以以最佳方式对对象(诸如面部区域)执行智能增强,以实现最佳观看效果。因此,图像捕捉设备可以能够识别各种各样的对象,并且使用本文中描述的类型的标准化协议将关于对象的信息传输到打印机或显示器,允许打印机、显示器或其它呈现设备来优化呈现。
因此,在一些实施例中,可实现标准化双向协议,以允许在平台和外围设备之间的用于成像数据的规范的通信。在一些实施例中,这可导致数据的更有效率的传递以及减少不必要数据的传递。
协议能够在高层被具体化为在成像设备之间通过摄像机使用的现有标准硬件协议方法双向发送的可扩展标记语言(XML)、美国信息交换标准码(ASCII)文本命令流,所述现有标准硬件协议方法包括但不限于:通用串行总线(USB)、移动行业处理器接口(MIPI)(规范可从MIPI联盟公司获得)、PCI(外围部件互连) Express(PCIE)、3.05规范(PCI特殊兴趣小组,Beaverton,OR 97006,2010-10-8),或者所述协议可以是现存硬件协议的扩展。备选地,新的硬件协议可设计为例如在MIPI、USB、PCIE中的双向信道,或者甚至利用诸如H.265(高效视频编码,2012年2月,可从Fraunhofe Heinrich Hertz Institute获得)和CODEC格式之类的视频标准。参见可从ISO/IEC运动图像专家组(MPEG)获得的H.265。
使用实例包括智能协议使能打印机,其建议智能协议使能摄像机在给定每个设备的色域时如何处理图像以被最佳打印。另一个使用实例是智能协议使能摄像机,其能够配置成仅当发现某个面部时生成信息,这允许面部细节(携带或不携带对应图像)被发送到智能摄像机设备,其中对应面部与要发送到平台的坐标和置信度匹配。该交换可涉及发送标准化兴趣集或描述符集以便搜索,诸如查找具有这些特征的面部,查找下面的姿势、查找下面的对象、以及仅当找到对象时报告,然后发送坐标、描述符信息、置信度、以及完整图像帧或包含该对象的帧部分。
其它使用示例包括智能协议使能显示器,其能够将其色度精确的色域图和设备颜色模型发送到摄像机,以使摄像机能够生成用于该显示器的最佳图像。另一个应用涉及面部跟踪应用软件,其实现使用通信协议将命令发送到智能协议使能摄像机传感器芯片,以仅请求面部矩形上的坐标、连同对应的兴趣点和其它图像描述符细节。作为一个附加的应用,三维打印机可使用通信协议和通信信道将配置命令发送到智能3D摄像机。这些配置命令可包括用于各种三维(3D)传感器技术(包括但不限于立体、渡越时间(TOF)、结构光等)的具体命令或指令。3D打印机随后向图像传感器摄像机设备仅请求深度图和3D三角形深度网孔中的三角形的集合以及在3D三角形深度网孔中的每个三角形上的纹理,其中每个多边形的对应颜色和深度图使三维模型能够被直接根据颜色信息和摄像机深度图在三维打印机上打印,或者3D三角形深度网孔,以及相同的3D三角形深度网孔也可通过本文中描述的类型的标准化协议提供给3D显示器,以在显示器上实现完整3D呈现。
因此,参考图1,计算机系统10可包括具有存储器16、处理器14和接口18的平台12。接口18可与诸如摄像机20、打印机22和监视器24之类的成像设备接口。设备20、22和24中的每个可以是具有硬件处理器50和内部存储装置52的硬件设备。同样在存储器16中存储的可以是面部识别应用26和姿势识别应用28。本文中描述的类型的协议将允许设备互相编程,以执行具体功能,例如智能打印机可将程序源代码或可执行代码发送到智能摄像机,以代表该打印机执行具体处理。
接口18可实现各种不同接口中的一种,所述各种不同接口包括MIPI、USB、统一可扩展固件接口(UEFI)(UEFI规范,v.2.3.1,2011年4月18日)、超文本标记语言(HTML)、或甚至传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)套接字或统一数据协议(UDP)数据报。其它通信信道包括有线网络和无线网络。接口可实现协议,举一些示例,所述协议可以是请求/响应协议、轮询协议、或者事件或中断事件协议。协议还可使用命令和状态寄存器(CSR)共享存储器或寄存器接口或流协议接口,举一些示例,诸如TCP/IP上的套接字中的数据报、HTTP。任意协议方法可结合本发明的一些实施例来使用。
图2和图3中示出的序列(包括图2中的协议源序列30和图3中所示的协议接收器序列40)可在软件、固件和/或硬件中实现。在软件和固件实施例中,序列可由存储计算机执行的指令的一个或多个非暂时计算机可读媒体来实现。在一些实施例中,非暂时计算机可读媒体可以是光存储器、磁存储器和/或半导体存储器。
参考图2,如框32中所示,协议源序列30,对于请求数据,以接收请求开始。可在平台或在诸如摄像机之类的外围设备接收请求。如框34中所示,请求可被转化为在视频接收/请求设备内有用的适当命令。随后如框36中所示,可过滤可能接收到的未加工数据,以将其设为请求中规定的形式。因此,格式可包括各种数据格式、各种数据大小、位于数据和图像中的特定对象的规范、定位特定文本项目或者任何其它请求。随后如框38中所示,过滤的数据被传送到接收器。在一些实施例中,接收器可以是诸如监视器或平台之类的接收设备。
图3示出作为消耗数据的设备的协议接收器序列40。在框42中,序列40通过识别数据格式来开始。协议接收器序列例如可以(作为两个示例)在平台或显示器上实现。随后在框44中,可识别数据的潜在源(例如摄像机)。接下来,如框46中所示,向源请求已经在框42中识别的特定格式的数据。随后,如框48中所示,格式化的数据被接收和确认。
可被用于在平台和成像设备之间传输的元数据可以是包括XML在内的各种格式的。协议元数据可实现软件元数据命令和状态的语法。所选择的协议指示的集合可用于允许在平台和成像设备之间的双向通信。
可开发多个不同的命令,或者可提供缺省命令。每个命令可返回显示成功、失败或故障码的状态码,还可返回任何有用的所请求的信息。作为命令的第一示例,图像预处理管线请求或响应可指定作为示例的如下项目:锐化、对比度增强或HISTEQ。图像格式请求或响应命令可指定应该使用的诸如RGB之类的颜色空间,可使用的诸如BAYER、YUV 422、YUV444、HSD、Luv等之类的模式、以及诸如是否应该使用x/y尺寸之类的尺寸。
作为优化命令的又一个可能命令包括指定设备和应用的请求和响应,摄像机将为所述设备和应用而优化图像和元数据。这可基于用于正在加入这项技术的已知设备的列表的设备模型的简档的公布列表。那些简档可按需要内置到摄像机中或者由摄像机从网络或存储设备中提取。这种布置使摄像机能够针对设备的色域或针对类似面部识别的给定应用来优化图像。因此,可在众所周知的位置在线注册和存储设备的标准配置,这让本文描述的类型的标准化协议可以被用来获取设备配置或设置该协议使用的设备配置。
另一个潜在命令是兴趣点请求或响应,用以指定所期望的兴趣点的类型。命令的又一个示例是描述符请求和响应,用以指定兴趣点周围的区域描述符的类型。其它命令包括光源请求和响应,用以指定要返回的光源颜色和方向向量。其它示例包括对于设备颜色模型的请求和响应以返回设备的颜色模型。请求或响应可包括所期望的信息的一些组合,诸如,设备的色域的数学模型以及诸如Java字节码之类的底层虚拟机(LLVM)码。又一个命令是深度图请求和响应,用以指定要在深度图中返回的格式。在协议实施例中存在可能性,用以指定包括整数和浮点精度、8位或16位、图像区域的x/y尺寸在内的计算机存储器数据格式,以及包括多边形3D网孔点的深度图以及点或像素深度图的特征格式。
下面的表给出具有描述以及可扩展标记语言(XML)样本实施例的示例命令。每个命令可返回显示成功、失败或故障码的状态码,还可返回任何有用的所请求的信息。
一些实施例还允许创建特定图像处理和视频分析协议,这样的序列组合诸如锐化图像、对图像进行颜色校正、查找面部、将面部坐标发送到打印机、或将图像发送到打印机。
除了将Java字节码或LLVM码发送到智能设备的原语请求,列出设备原语功能的原语命令的其它命令列表能够运行。代码可以是要运行的算法,并且假设设备具有处理器,并且能够接受和执行代码,然后能够稍后按命令根据名称运行所述代码。运行原语命令可以是根据名称来运行原语的请求。创建命令可从原语的序列来创建管线。搜索方法命令可以是指定智能摄像机应该查找什么、应该返回什么元数据和多少元数据、以及每隔多久返回元数据的请求。搜索目标命令是指定智能摄像机应该查找什么的请求。这允许摄像机被告知例如:要查找哪些角点类型、要查找哪些面部类型、要查找哪些汽车类型。最后,搜索结果命令可以是从对应搜索命令接收结果的响应。结果可如搜索方法命令所指定的定期出来。
本说明书通篇对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着,结合该实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明内涵盖的至少一个实现中。因此,短语“一个实施例”或“在实施例中”的出现并不一定指的是相同的实施例。另外,具体特征、结构或特性可在除了所示具体实施例以外的其它适合形式中设定,并且所有这样的形式可被涵盖于本申请的权利要求中。
虽然针对有限数量的实施例描述了本发明,但是本领域的技术人员会理解其中的多种修改和变形。所附权利要求意在覆盖落入本发明的实质精神和范围内的所有这样的修改和变形。
Claims (28)
1.一种摄像机,包括:
图像传感器,用于捕获一个或多个图像;以及
处理器,所述处理器用于:
从外部平台接收消息,所述消息使所述处理器:对所述一个或多个图像执行对象识别;
响应于识别出所述图像中的至少一个对象而生成元数据;以及
使所述元数据可用于所述外部平台。
2.根据权利要求1所述的摄像机,其中,所述元数据包括对象计数。
3.根据权利要求1所述的摄像机,其中,所述消息包括标准化协议的部分。
4.根据权利要求1所述的摄像机,其中,对象识别包括面部识别。
5.根据权利要求1所述的摄像机,其中,所述消息指定要提供的元数据。
6.根据权利要求1所述的摄像机,其中,所述元数据包括XML元数据。
7.根据权利要求1所述的摄像机,其中,所述消息要通过互联网协议(IP)兼容网络来接收。
8.一种方法,包括:
在处理器处从外部平台接收消息;
响应于接收到所述消息,对耦合到所述处理器的图像传感器所捕获的一个或多个图像执行对象识别;
响应于识别出所述图像中的至少一个对象而生成元数据;以及
使所述元数据可用于所述外部平台。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述元数据包括对象计数。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述消息包括标准化协议的部分。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,对象识别包括面部识别。
12.根据权利要求8所述的方法,其中,所述消息指定要提供的元数据。
13.根据权利要求8所述的方法,其中,所述元数据包括XML元数据。
14.根据权利要求8所述的方法,其中,所述消息要通过互联网协议(IP)兼容网络来接收。
15.至少一个机器可读介质,包括多个指令,所述多个指令响应于由处理器执行而使所述处理器:
在所述处理器处从外部平台接收消息;
响应于接收到所述消息,对耦合到所述处理器的图像传感器所捕获的一个或多个图像执行对象识别;
响应于识别出所述图像中的至少一个对象而生成元数据;以及
使所述元数据可用于所述外部平台。
16.根据权利要求15所述的至少一个机器可读介质,其中,所述元数据包括对象计数。
17.根据权利要求15所述的至少一个机器可读介质,其中,所述消息包括标准化协议的部分。
18.根据权利要求15所述的至少一个机器可读介质,其中,对象识别包括面部识别。
19.根据权利要求15所述的至少一个机器可读介质,其中,所述消息指定要提供的元数据。
20.根据权利要求15所述的至少一个机器可读介质,其中,所述元数据包括XML元数据。
21.根据权利要求15所述的至少一个机器可读介质,其中,所述消息要通过互联网协议(IP)兼容网络来接收。
22. 一种装置,包括:
图像传感器部件,用于捕获一个或多个图像;以及
耦合到所述图像传感器部件的处理器部件,所述处理器部件用于:
从外部平台接收消息,所述消息使所述处理器部件:对所述一个或多个图像执行对象识别;
响应于识别出所述图像中的至少一个对象而生成元数据;以及
使所述元数据可用于所述外部平台。
23.根据权利要求22所述的装置,其中,所述元数据包括对象计数。
24.根据权利要求22所述的装置,其中,所述消息包括标准化协议的部分。
25.根据权利要求22所述的装置,其中,对象识别包括面部识别。
26.根据权利要求22所述的装置,其中,所述消息指定要提供的元数据。
27.根据权利要求22所述的装置,其中,所述元数据包括XML元数据。
28.根据权利要求22所述的装置,其中,所述消息要通过互联网协议(IP)兼容网络来接收。
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