CN109729273A - 图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN109729273A
CN109729273A CN201910052151.4A CN201910052151A CN109729273A CN 109729273 A CN109729273 A CN 109729273A CN 201910052151 A CN201910052151 A CN 201910052151A CN 109729273 A CN109729273 A CN 109729273A
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sequential frame
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苗鹏
施之皓
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Shanghai University of Sport
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Shanghai University of Sport
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Abstract

本申请涉及一种图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:获取第一摄像机采集的连续帧图像,根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像,其中,第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。由于控制信号是根据目标物体的位置生成的,反射镜的旋转角度可以由目标物体的位置来决定,从而使得目标物体存在于第二摄像机的采集视野中,可以提高摄像机采集的图像的质量。

Description

图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,特别是涉及一种图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展,图像采集技术也在不断发展。在机器人导航、视频监控、体育赛事直播等领域中,需要对运动物体进行跟踪并采集包含有运动物体的图像。对高速运动物体进行图像采集往往需要使用到高速摄像机,为了分析运动物体的运动轨迹、姿态形状或自身的旋转,往往需要采集到画质更好,能分辨运动物体局部细节的图像。由于开发同时具备高帧率和高像素性能的摄像机比较困难,为了减少图像运动模糊,可以通过适当降低帧率,同时缩短曝光时间进行图像采集,但帧率降低后,获取图像的间隔时间变长,损失了对运动物体的运动特征的采样,不利于后期的图像分析。
在传统的图像采集技术中,当图像采集的对象正在快速运动时,采集到的图像往往质量不佳。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质,可以提高采集的图像的质量。
一种图像采集方法,所述方法包括:
获取第一摄像机采集的连续帧图像;
根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由所述第二摄像机采集所述目标物体的图像;
其中,所述第二摄像机采集图像的清晰度高于所述第一摄像机采集图像的清晰度。
在其中一个实施例中,所述根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,包括:
分别获取所述目标物体在所述连续帧图像中的二维坐标;
根据所述二维坐标计算出所述目标物体的三维坐标;
根据所述三维坐标计算出电压值;
生成与所述电压值对应的控制信号。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
分别对所述连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像;
获取预先建立的图像坐标系,所述图像坐标系为未包含所述目标物体的图像的坐标系;
根据所述图像坐标系以及所述目标连续帧图像,获取所述目标物体在所述目标连续帧图像中的坐标。
在其中一个实施例中,所述根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,包括:
获取与所述控制信号对应的电压值;
根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找所述电压值对应的旋转角度;
按照所述旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。
在其中一个实施例中,所述方法包括:
获取所述连续帧图像的图像帧数;
当所述图像帧数大于帧数阈值时,分别获取所述连续帧图像中所述目标物体的运动路径;
根据所述运动路径分析所述目标物体的轨迹,并得到分析结果;
根据所述分析结果调整所述控制信号。
在其中一个实施例中,所述分别获取所述连续帧图像中所述目标物体的运动路径,包括:
获取预先设置的目标区域以及候选区域;
分别获取所述连续帧图像中所述目标物体落入所述目标区域的第一概率,分别获取所述连续图像中所述目标物体落入所述候选区域的第二概率;
根据所述第一概率以及所述第二概率,得到均值偏移向量;
根据所述均值偏移向量获取所述目标物体的运动路径。
一种图像采集系统,所述系统包括第一摄像机、电子设备、反射镜阵列以及第二摄像机,所述第一摄像机与所述电子设备连接,所述电子设备与所述反射镜阵列连接,其中:
所述第一摄像机,用于采集连续帧图像,并将所述连续帧图像发送给所述电子设备;
所述电子设备,用于获取所述第一摄像机采集的连续帧图像,根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,并根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转;
所述反射镜阵列,用于根据所述控制信号旋转反射,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中;
所述第二摄像机,用于采集所述目标物体的图像。
一种图像采集装置,所述装置包括:
图像获取模块,用于获取第一摄像机采集的连续帧图像;
信号生成模块,用于根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
旋转控制模块,用于根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由所述第二摄像机采集所述目标物体的图像;
其中,所述第二摄像机采集图像的清晰度高于所述第一摄像机采集图像的清晰度。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取第一摄像机采集的连续帧图像;
根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由所述第二摄像机采集所述目标物体的图像;
其中,所述第二摄像机采集图像的清晰度高于所述第一摄像机采集图像的清晰度。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取第一摄像机采集的连续帧图像;
根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由所述第二摄像机采集所述目标物体的图像;
其中,所述第二摄像机采集图像的清晰度高于所述第一摄像机采集图像的清晰度。
上述图像采集方法、系统、装置、计算机设备和存储介质,通过获取第一摄像机采集的连续帧图像,根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像,其中,第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。由于控制信号是根据目标物体的位置生成的,反射镜的旋转角度可以由目标物体的位置来决定,从而使得目标物体存在于第二摄像机的采集视野中,可以提高摄像机采集的图像的质量。
附图说明
图1为一个实施例中图像采集方法的应用环境图;
图2为一个实施例中图像采集方法的流程示意图;
图3为一个实施例中控制反射镜阵列中的反射镜旋转的流程示意图;
图4为一个实施例中图像采集装置的结构框图;
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一摄像机称为第二摄像机,且类似地,可将第二摄像机称为第一摄像机。第一摄像机和第二摄像机两者都是摄像机,但其不是同一摄像机。
本申请实施例提供的图像采集方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。如图1所示,该应用环境包括计算机设备110、第一摄像机120、反射镜阵列130以及第二摄像机140。其中,计算机设备110与第一摄像机120连接,计算机设备110还与反射镜阵列130连接,反射镜阵列130与第二摄像机140连接。第一摄像机120可以采集连续帧图像,第一摄像机120可以将采集的连续帧图像传输给计算机设备110。计算机设备110可以根据连续帧图像中目标物体150的位置生成控制信号,计算机设备110可以根据控制信号控制反射镜阵列130中的反射镜旋转,使得目标物体150通过反射镜阵列130的镜面反射存在于第二摄像机140的采集视野中。第二摄像机140可以采集目标物体150的图像。其中,第二摄像机140采集图像的清晰度高于第一摄像机120采集图像的清晰度。可以理解的,计算机设备110可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,第一摄像机120可以是高速摄像机,第二摄像机140可以是高清摄像机。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种图像采集方法,以该方法应用于图1中的应用环境进行说明,包括以下步骤:
步骤202,获取第一摄像机采集的连续帧图像。
连续帧图像可以是第一摄像机采集的连续的多帧图像,第一摄像机采集的连续帧图像可以形成视频。其中,第一摄像机可以用于采集包含有高速运动物体的帧图像,第一摄像机可以是高速摄像机。第一摄像机的数量可以是一台、两台,还可以是其他数量,在此不做限定。当第一摄像机的数量为两台时,两台第一摄像机可以构成双目视觉。其中,第一摄像机可以是工业高速摄像机。第一摄像机采集图像的帧率可以是500fps、600fps、750fps等,在此不做限定。第一摄像机的视角可以是固定的,第一摄像机的镜头可以是可调焦的镜头。用户可以对第一摄像机的放置位置以及采集视野进行调整。第一摄像机采集到连续帧图像后,计算机设备可以获取到连续帧图像。
步骤204,根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号。
目标物体可以是用户通过第一摄像机选择的,目标物体可以是在第一摄像机的采集视野中高速运动的物体。例如,目标物体可以是高速运动的球、高速运动的人、高速运动的车等物体。目标物体的位置可以是目标物体在各个连续帧图像中的具体位置,目标物体的位置可以用坐标表示,还可以用其他方式表示,在此不做限定。以用坐标表示目标物体的位置为例,计算机设备可以根据第一摄像机的采集视野建立坐标系,目标物体的位置可以是在第一摄像机的采集视野内的坐标点。
控制信号可以用于控制反射镜阵列中的反射镜旋转。计算机设备获取到的连续帧图像中包含有高速运动的目标物体,由于目标物体在高速运动,计算机设备获取到的每一帧图像中目标物体的位置可以是不同的。计算机设备可以根据连续帧图像中目标图像的位置生成控制信号。
步骤206,根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像。
反射镜阵列中可以包含有至少一个反射镜、电机以及传动装置,反射镜阵列中的电机可以控制反射镜旋转。反射镜阵列可以通过USB接口、以太网接口等与计算机设备连接。反射镜阵列中的反射镜可以通过旋转对第二摄像机的采集视野进行调整。第二摄像机可以用于采集包含有目标物体的连续帧图像,第二摄像机可以是高清摄像机,且第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。第二摄像机的采集视野可以是落入第二摄像机采集的图像的画面的范围。其中,第二摄像机的数量可以是一台、两台,还可以是其他数量,在此不做限定。第二摄像机可以采用长焦距镜头进行图像采集。第二摄像机可以是工用高清摄像机。
计算机设备在生成控制信号后,可以根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转。由于控制信号是计算机设备根据目标物体的位置生成的,因此,计算机设备通过控制信号来控制反射镜阵列中的反射镜旋转时,可以与目标物体的位置相对应。反射镜阵列中的反射镜旋转后,目标物体可以通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,即,通过旋转反射镜阵列中的反射镜可以调整第二摄像机的采集视野。第二摄像机可以采集包含有目标物体的图像。
在本实施例中,计算机设备通过获取第一摄像机采集的连续帧图像,根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像,其中,第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。由于控制信号是根据目标物体的位置生成的,反射镜的旋转角度可以由目标物体的位置来决定,从而使得目标物体存在于第二摄像机的采集视野中,可以提高摄像机采集的图像的质量。
在一个实施例中,提供的一种图像采集方法还可以包括生成控制信号的过程,具体包括:分别获取目标物体在连续帧图像中的二维坐标;根据二维坐标计算出目标物体的三维坐标;根据三维坐标计算出电压值;生成与电压值对应的控制信号。
计算机设备获取到的第一摄像机采集的图像是连续帧图像,目标物体在采集的连续帧图像中的位置是各不相同的。计算机设备可以分别获取目标物体在连续帧图像中的二维坐标,即,第一摄像机可以实时采集包含有高速运动的目标物体,计算机设备可以根据第一摄像机采集的连续帧图像得到每帧图像中目标物体的二维坐标。具体的,计算机设备可以通过跟踪算法以及运动预测算法计算得到目标物体在每帧图像中的二维坐标。
计算机设备可以将获取到的目标物体在连续帧图像中的二维坐标代入仿射变换公式中,并通过仿射变换公式计算得到目标物体在第二摄像机采集视野中的三维坐标。其中,仿射变换是指一个向量空间进行一次线性变换并接上一个平移,变换为另一个向量空间。即,计算机设备可以通过仿射变换公式,根据第一摄像机采集的帧图像中的目标物体的二维坐标计算得到目标物体在第二摄像采集视野中的三维坐标。
计算机设备可以根据目标物体在第一摄像机采集视野中的二维坐标以及目标物体在第二摄像机采集视野中的三维坐标,计算出对应的电压值。计算机设备可以根据电压值生成对应的控制信号,其中,计算机设备生成的控制信号为数字信号,计算机设备可以将数字信号类型的控制信号转化为模拟信号类型的控制信号。
在本实施例中,计算机设备通过分别获取目标物体在连续帧图像中的二维坐标,根据二维坐标计算出目标物体的三维坐标,根据三维坐标计算出电压值,生成与电压值对应的控制信号。计算机设备根据目标物体的坐标计算电压值,使得计算出来的电压值与目标物体的位置相对应,计算机设备生成与电压值对应的控制信号,可以提高计算机设备控制反射镜阵列中的反射镜旋转的角度和方向。
在一个实施例中,提供的一种图像采集方法还可以包括获取目标物体的坐标的过程,具体过程包括:分别对连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像;获取预先建立的图像坐标系,图像坐标系为未包含目标物体的图像的坐标系;根据图像坐标系以及目标连续帧图像,获取目标物体在目标连续帧图像中的坐标。
图像处理用于对第一摄像机采集的连续帧图像进行图像预处理,具体的,计算机设备可以分别对连续帧图像进行预处理。例如,计算机设备可以将帧图像转换为HSV(Hue,Saturation,Value,色调,饱和度、明度)颜色空间图像,计算机设备可以将帧图像进行去噪、增强等处理。计算机设备对帧图像进行图像处理后,可以突出帧图像中目标物体。计算机设备分别对连续帧图像进行图像处理后,可以得到目标连续帧图像。
图像坐标系可以是未包含目标物体的图像的坐标系。计算机设备可以通过背景建模算法计算并更新未包含有目标物体的图像,计算机设备可以根据未包含有目标物体的图像建立坐标系。计算机设备可以存储建立好的坐标系。当计算机设备对连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像后,计算机设备可以获取预先建立好的未包含目标物体的图像坐标系。
计算机设备可以根据图像坐标系以及目标连续帧图像,得到目标图像在目标连续帧图像中的坐标。具体的,计算机设备可以分别将得到的目标连续帧图像与未包含有目标物体的图像相减取模得到目标物体的运动差值,从而得到目标物体在目标连续帧图像中的坐标。计算机设备可以分别根据目标物体的运动差值得到目标物体的坐标范围。
在本实施例中,计算机设备通过分别对连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像,获取预先建立的图像坐标系,图像坐标系为未包含目标物体的图像的坐标系,根据图像坐标系以及目标连续帧图像,获取目标物体在目标连续帧图像中的坐标。计算机设备通过对获取的连续帧图像进行图像处理,并根据图像坐标系以及目标连续帧图像获取目标物体的坐标,可以更准确的获取目标物体在连续帧图像中的坐标。
在一个实施例中,如图3所示,提供的一种图像采集方法还可以包括控制反射镜阵列中的反射镜旋转的过程,具体步骤包括:
步骤302,获取与控制信号对应的电压值。
步骤304,根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找电压值对应的旋转角度。
步骤306,按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。
计算机设备中可以存储有控制信号与电压值的对应关系,例如,当控制信号为A控制信号时,对应的电压值可以是3V;当控制信号为B控制信号时,对应的电压值可以是4V。计算机设备生成控制信号后,可以获取与控制信号对应的电压值。计算机设备中可以存储有电压值与旋转角度的对应关系,还可以存储有电压值与旋转方向的对应关系。例如,当电压值为3V时,对应的旋转角度可以是30°,对应的旋转方向可以是向右旋转。其中,计算机设备中存储的电压值与旋转角度的对应关系可以是用户通过计算机设备设置的。
计算机设备可以获取存储的电压值与旋转角度的对应关系,计算机设备可以根据对应关系查找与电压值对应的旋转角度。计算机设备可以按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。例如,计算机设备获取到的电压值为3V,计算机设备查找到的电压值为3V对应的旋转角度为30°,计算机设备查找到的电压值为3V对应的旋转方向为向右旋转,计算机设备可以控制反射镜阵列中的反射镜向右旋转30°。
在本实施例中,计算机设备通过获取与控制信号对应的电压值,根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找电压值对应的旋转角度,按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。由于控制信号是根据目标物体在连续帧图像中的坐标生成的,根据控制信号对应的电压值查找旋转角度,并按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得反射镜阵列中的反射镜旋转的角度更加精确,便于目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,可以使得目标物体在第二摄像机采集视野的中央,提高了采集的图像的质量。
在一个实施例中,提供的一种图像采集方法还可以包括调整控制信号的过程,具体过程包括:获取连续帧图像的图像帧数;当图像帧数大于帧数阈值时,分别获取连续帧图像中目标物体的运动路径;根据运动路径分析目标物体的轨迹,并得到分析结果;根据分析结果调整控制信号。
图像帧数可以用于表示第一摄像机采集的帧图像的数量,计算机设备可以按照采集时间对获取到的连续帧图像进行编号。例如,计算机设备可以将采集的第一张图像编号为第一帧,将采集的第二张图像编号为第二帧。帧数阈值可以是用户通过计算机设备设置的,还可以是计算机设备随机生成的一个具体数值。例如,帧数阈值可以是5帧、7帧、10帧等具体的帧数。
计算机设备在获取到连续帧图像后,可以获取连续帧图像的图像帧数。计算机设备可以将获取的图像帧数与帧数阈值进行比较,并得到比较结果。当计算机设备得到的比较结果为图像帧数大于帧数阈值时,计算机设备可以分别获取连续帧图像中目标物体的运动路径。例如,计算机设备中存储的帧数阈值为5帧,计算机设备获取到的连续帧图像的图像帧数为6帧,计算机设备可以从这连续的6帧图像中获取目标物体的运动路径。具体的,计算机设备可以根据跟踪算法以及运动预测算法获取连续帧图像中目标物体的运动路径。
计算机设备可以根据获取的目标物体的运动路径分析目标物体的轨迹,计算机设备还可以根据获取的运动路径分析目标物体的受力情况,从而得到分析结果。其中,分析结果中可以包含对目标物体运动的预测,例如,计算机设备通过目标物体的运动路径分析得到目标物体的轨迹为抛物线轨迹,计算机设备可以按照目标物体的抛物线轨迹对目标物体的运动路径进行预测。
计算机设备可以根据分析结果对控制信号进行调整。由于不同的控制信号可以对应不同的电压值,不同的电压值可以对应不同的旋转角度或者旋转方向,计算机设备可以通过调整控制信号,进一步调整反射镜阵列中的反射镜的旋转角度或者旋转方向,使得目标物体通过旋转后得到的反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中。
在本实施例中,计算机设备通过获取连续帧图像的图像帧数,当图像帧数大于帧数阈值时,分别获取连续帧图像中目标物体的运动路径,根据运动路径分析目标物体的轨迹,并得到分析结果,根据分析结果调整控制信号。计算机设备通过对目标物体的运动路径分析目标物体的轨迹,可以根据分析结果调整控制信号,使得目标物体通过旋转后得到的反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,进一步提高第二摄像机采集的图像的质量。
在一个实施例中,提供的一种图像采集方法还可以包括获取目标物体的运动路径的过程,具体过程包括:获取预先设置的目标区域以及候选区域;分别获取连续帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,分别获取连续图像中目标物体落入候选区域的第二概率;根据第一概率以及第二概率,得到均值偏移向量;根据均值偏移向量获取目标物体的运动路径。
目标区域和候选区域可以是用户通过计算机设备预先设置的,其中,目标物体出现在目标区域的概率大于目标物体出现在候选区域的概率。均值偏移是一个非参数特征空间分析技术,是一个迭代的求密度函数极值点的方法,可以用来寻找密度函数的最大值点。均值偏移向量可以用于表示偏移的均值向量。第一概率可以用于表示当前帧图像中目标物体出现在目标区域的概率,第二概率可以用于表示当前帧图像中目标物体出现在候选区域内的概率。
计算机设备可以计算连续帧图像中第一帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,并根据目标物体落入目标区域的第一概率得到目标模型。可以理解的,计算机设备可以计算连续帧图像中第一帧图像中目标物体落入候选区域的第二概率,并根据目标物体落入目标区域的第二概率得到候选模型。
计算机设备可以获取目标模型与候选模型之间的相似度,并根据相似度最大的候选模型得到当前均值偏移向量。计算机设备可以计算连续帧图像中第二帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,以及计算连续帧图像中第二帧图像中目标物体落入候选区域的第二概率,并得到第二均值偏移向量,计算机设备可以根据获取到的连续帧图像得到多个均值偏移向量。计算机设备可以根据得到的多个均值偏移向量获取目标物体的运动路径。
计算机设备可以根据得到的目标物体的运动路径,对目标物体的位置进行预测。计算机设备可以根据预测得到的目标物体的位置生成控制信号,进而通过控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转。计算机设备通过对目标物体的位置进行预测,使得反射镜阵列中的反射镜提前旋转,可以提高对目标物体的图像采集的准确率。
在本实施例中,计算机设备通过获取预先设置的目标区域以及候选区域,分别获取连续帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,分别获取连续图像中目标物体落入候选区域的第二概率,根据第一概率以及第二概率,得到均值偏移向量,根据均值偏移向量获取目标物体的运动路径。计算机设备通过计算得到均值偏移向量,并根据均值偏移向量获取目标物体的运动路径,可以使获取的目标物体的运动路径更加准确。
在一个实施例中,提供的一种图像采集方法还可以包括存储采集的目标物体的图像的过程。第二摄像机在采集到目标物体的图像后,可以将目标物体的图像发送给计算机设备,由计算机设备进行存储。
第二摄像机可以采集目标物体的连续帧图像,第二摄像机可以与计算机设备连接。第二摄像机可以将采集到的目标物体的图像发送给计算机设备,计算机设备可以存储目标物体的图像。
在本实施例中,第二摄像机在采集到目标物体的图像后,可以将目标物体的图像发送给计算机设备,由计算机设备进行存储。当需要对目标物体的图像进行分析时,计算机设备可以展示目标物体的图像,便于对目标物体的图像进行分析。
应该理解的是,虽然上述各个流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,上述各个流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,提供了一种图像采集系统。系统包括第一摄像机、电子设备、反射镜阵列以及第二摄像机,第一摄像机与电子设备连接,电子设备与反射镜阵列连接,其中:
第一摄像机,用于采集连续帧图像,并将连续帧图像发送给电子设备;
电子设备,用于获取第一摄像机采集的连续帧图像,根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,并根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转;
反射镜阵列,用于根据控制信号旋转反射,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中;
第二摄像机,用于采集目标物体的图像。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种图像采集装置,包括:图像获取模块410、信号生成模块420和旋转控制模块430,其中:
图像获取模块410,用于获取第一摄像机采集的连续帧图像;
信号生成模块420,用于根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
旋转控制模块430,用于根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像;其中,第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。
在一个实施例中,信号生成模块420还可以用于分别获取目标物体在连续帧图像中的二维坐标;根据二维坐标计算出目标物体的三维坐标;根据三维坐标计算出电压值;生成与电压值对应的控制信号。
在一个实施例中,信号生成模块420还可以用于分别对连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像;获取预先建立的图像坐标系,图像坐标系为未包含目标物体的图像的坐标系;根据图像坐标系以及目标连续帧图像,获取目标物体在目标连续帧图像中的坐标。
在一个实施例中,旋转控制模块430还可以用于获取与控制信号对应的电压值;根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找电压值对应的旋转角度;按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。
在一个实施例中,信号生成模块420还可以用于获取连续帧图像的图像帧数;当图像帧数大于帧数阈值时,分别获取连续帧图像中目标物体的运动路径;根据运动路径分析目标物体的轨迹,并得到分析结果;根据分析结果调整控制信号。
在一个实施例中,信号生成模块420还可以用于获取预先设置的目标区域以及候选区域;分别获取连续帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,分别获取连续图像中目标物体落入候选区域的第二概率;根据第一概率以及第二概率,得到均值偏移向量;根据均值偏移向量获取目标物体的运动路径。
关于图像采集装置的具体限定可以参见上文中对于图像采集方法的限定,在此不再赘述。上述图像采集装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像采集方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取第一摄像机采集的连续帧图像;
根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像;其中,第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:分别获取目标物体在连续帧图像中的二维坐标;根据二维坐标计算出目标物体的三维坐标;根据三维坐标计算出电压值;生成与电压值对应的控制信号。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:分别对连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像;获取预先建立的图像坐标系,图像坐标系为未包含目标物体的图像的坐标系;根据图像坐标系以及目标连续帧图像,获取目标物体在目标连续帧图像中的坐标。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取与控制信号对应的电压值;根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找电压值对应的旋转角度;按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取连续帧图像的图像帧数;当图像帧数大于帧数阈值时,分别获取连续帧图像中目标物体的运动路径;根据运动路径分析目标物体的轨迹,并得到分析结果;根据分析结果调整控制信号。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取预先设置的目标区域以及候选区域;分别获取连续帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,分别获取连续图像中目标物体落入候选区域的第二概率;根据第一概率以及第二概率,得到均值偏移向量;根据均值偏移向量获取目标物体的运动路径。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取第一摄像机采集的连续帧图像;
根据连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
根据控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由第二摄像机采集目标物体的图像;其中,第二摄像机采集图像的清晰度高于第一摄像机采集图像的清晰度。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:分别获取目标物体在连续帧图像中的二维坐标;根据二维坐标计算出目标物体的三维坐标;根据三维坐标计算出电压值;生成与电压值对应的控制信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:分别对连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像;获取预先建立的图像坐标系,图像坐标系为未包含目标物体的图像的坐标系;根据图像坐标系以及目标连续帧图像,获取目标物体在目标连续帧图像中的坐标。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取与控制信号对应的电压值;根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找电压值对应的旋转角度;按照旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取连续帧图像的图像帧数;当图像帧数大于帧数阈值时,分别获取连续帧图像中目标物体的运动路径;根据运动路径分析目标物体的轨迹,并得到分析结果;根据分析结果调整控制信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取预先设置的目标区域以及候选区域;分别获取连续帧图像中目标物体落入目标区域的第一概率,分别获取连续图像中目标物体落入候选区域的第二概率;根据第一概率以及第二概率,得到均值偏移向量;根据均值偏移向量获取目标物体的运动路径。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种图像采集方法,所述方法包括:
获取第一摄像机采集的连续帧图像;
根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由所述第二摄像机采集所述目标物体的图像;
其中,所述第二摄像机采集图像的清晰度高于所述第一摄像机采集图像的清晰度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,包括:
分别获取所述目标物体在所述连续帧图像中的二维坐标;
根据所述二维坐标计算出所述目标物体的三维坐标;
根据所述三维坐标计算出电压值;
生成与所述电压值对应的控制信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
分别对所述连续帧图像进行图像处理,得到目标连续帧图像;
获取预先建立的图像坐标系,所述图像坐标系为未包含所述目标物体的图像的坐标系;
根据所述图像坐标系以及所述目标连续帧图像,获取所述目标物体在所述目标连续帧图像中的坐标。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,包括:
获取与所述控制信号对应的电压值;
根据预先设置的电压值与旋转角度的对应关系,查找所述电压值对应的旋转角度;
按照所述旋转角度控制反射镜阵列中的反射镜旋转。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取所述连续帧图像的图像帧数;
当所述图像帧数大于帧数阈值时,分别获取所述连续帧图像中所述目标物体的运动路径;
根据所述运动路径分析所述目标物体的轨迹,并得到分析结果;
根据所述分析结果调整所述控制信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述分别获取所述连续帧图像中所述目标物体的运动路径,包括:
获取预先设置的目标区域以及候选区域;
分别获取所述连续帧图像中所述目标物体落入所述目标区域的第一概率,分别获取所述连续图像中所述目标物体落入所述候选区域的第二概率;
根据所述第一概率以及所述第二概率,得到均值偏移向量;
根据所述均值偏移向量获取所述目标物体的运动路径。
7.一种图像采集系统,其特征在于,所述系统包括第一摄像机、电子设备、反射镜阵列以及第二摄像机,所述第一摄像机与所述电子设备连接,所述电子设备与所述反射镜阵列连接,其中:
所述第一摄像机,用于采集连续帧图像,并将所述连续帧图像发送给所述电子设备;
所述电子设备,用于获取所述第一摄像机采集的连续帧图像,根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号,并根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转;
所述反射镜阵列,用于根据所述控制信号旋转反射,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中;
所述第二摄像机,用于采集所述目标物体的图像。
8.一种图像采集装置,其特征在于,所述装置包括:
图像获取模块,用于获取第一摄像机采集的连续帧图像;
信号生成模块,用于根据所述连续帧图像中目标物体的位置生成控制信号;
旋转控制模块,用于根据所述控制信号控制反射镜阵列中的反射镜旋转,使得所述目标物体通过反射镜阵列的镜面反射存在于第二摄像机的采集视野中,并由所述第二摄像机采集所述目标物体的图像;
其中,所述第二摄像机采集图像的清晰度高于所述第一摄像机采集图像的清晰度。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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