CN109743508A - 一种延时摄影装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种延时摄影装置，其包括图像感光模块、控制模块和视频压缩模块，所述图像感光模块，用于拍摄单帧图像；所述控制模块，用于根据用户设置的拍摄参数控制所述图像感光模块拍摄多幅单帧图像；所述视频压缩模块，用于将所述图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。采用本发明的延时摄影装置可以拍出高清晰度的延时视频。本发明还公开了一种延时摄影方法。

Description

一种延时摄影装置及方法

技术领域

本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种延时摄影装置及方法。

背景技术

现有的延时摄影器材基于视频流的画面按时间间隔截取一帧或多帧画面进行视频合成及压缩，但受限于总线速度和帧率，通过CMOS感光器件视频模式提供的画质是有限的，而且CMOS感光器件的感光时间（快门）也不能太高，否则动态画面会模糊而且不流畅。另外，从视频流中截取单帧画面有解压和再压缩造成的双重失真，因此视频的画质会大打折扣。实际应用中会发现视频画质和CMOS感光器件说明书所提及的拍摄能力相差甚远，号称千万像素的摄像头拍摄出来的延时摄影视频画质远不如百万像素的专业摄像设备。原因是除了光学镜头部分的成像能力的差异以外，拍摄成像方式的差异，导致了延时摄影视频的视频画质的差异。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种延时摄影装置及方法，以解决现有技术中的延时摄影装置的视频画质差的技术问题。

本发明实施例中，提供了一种延时摄影装置，其包括图像感光模块、控制模块和视频压缩模块，

所述图像感光模块，用于拍摄单帧图像；

所述控制模块，用于根据用户设置的拍摄参数控制所述图像感光模块拍摄多幅单帧图像；

所述视频压缩模块，用于将所述图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。

本发明实施例中，用户设置的拍摄参数包括拍摄单帧图像的间隔时间、所述图像感光模块的感光时间和感光增益。

本发明实施例中，所述延时摄影装置，还包括

存储模块，用于存储所述图像感光模块拍摄的单帧图像和所述视频压缩模块合成的视频文件。

本发明实施例中，所述延时摄影装置，还包括

亮度调整模块，用于对所述图像感光模块拍摄的单帧图像进行亮度检测，并根据检测结果对所述图像感光模块的亮度增益进行调整。

本发明实施例中，所述延时摄影装置，还包括

播放模块，用于播放所述视频压缩模块合成的视频文件。

本发明实施例中，所述图像感光模块采用CMOS感光器件。

本发明实施例中，所述延时摄影装置，还包括

闪光灯控制模块，用于在夜间拍摄时控制闪光灯进行补光。

本发明实施例中，还提供了一种延时摄影方法，其包括

根据用户设置的拍摄参数控制图像感光模块拍摄多幅单帧图像；

将所述图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。

本发明实施例中，所述的延时摄影方法，还包括

对拍摄的单帧图像进行亮度检测，并根据检测结果对所述图像感光模块的亮度增益进行调整。

与现有技术相比较，本发明的延时摄影装置和方法，由于直接控制CMOS感光器件进行拍照，用户可以像专业相机一样分别控制CMOS感光元器件的感光时间（快门）、感光增益（ISO），提高弱光环境下拍摄的图像质素，从而合成高图像质素的延时摄影视频；由于延时摄影拍摄的主体都是慢事件，因此CMOS感光时间可以设置为最长感光时间，不需要过度依赖感光增益调整亮度，以最大限度减少感光增益带来的噪点，从而提高图像的清晰度；由于不需要从视频流中截取单帧图像，避免了视频解压的过程，从而避免了单帧图像在解压过程中的算法失真；拍照模式下单帧拍摄所需的计算能力，远低于视频模式下拍摄所需的计算能力，从而降低了对主控芯片计算能力的要求，也降低了功耗；能按照CMOS感光器件提供的最大像素合成相对应的视频像素，极大地降低高画质视频系统的成本。

附图说明

图1是本发明实施例的延时摄影装置的结构示意图。

图2是图1中的亮度调整模块对图像感光模块的亮度增益进行调整的流程图。

图3是本发明实施例的延时摄影方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例中，一种延时摄影装置，其包括图像感光模块1、控制模块2、亮度调整模块3、视频压缩模块4、存储模块5、播放模块6和闪光灯控制模块7。下面分别进行说明。

所述图像感光模块1，用于拍摄单帧图像。

需要说明的是，所述图像感光模块1为所述延时摄影装置提供图像拍摄功能，其采用拍摄单帧图像的方式进行拍摄。本发明实施例中，所述图像感光模块1采用CMOS感光器件。

所述控制模块2，用于根据用户设置的拍摄参数控制所述图像感光模块1拍摄多幅单帧图像。

需要说明的是，所述控制模块2可采用低总线能力的主控CPU来实现，其根据用户设置的拍摄参数来控制所述图像感光模块1拍摄单帧图像。用户设置的拍摄参数包括拍摄单帧图像的间隔时间、所述图像感光模块的感光时间（快门）和感光增益（ISO）。用户可以像专业相机一样分别控制CMOS感光元器件的感光时间和感光增益，以提高弱光环境下拍摄的图像质素，从而合成高图像质素的延时摄影视频；

所述亮度调整模块3，用于对所述图像感光模块1拍摄的单帧图像进行亮度检测，并根据检测结果对所述图像感光模块的亮度增益进行调整。

需要说明的是，如图2所示，在刚开始进行拍摄时，所述亮度调整模块3对拍摄的一帧图像进行亮度检测，用逼近法优先控制曝光时间进行亮度调整，当曝光时间到达最大值，但亮度还不够时，通过增加CMOS感光器件的增益（ISO）进行调整，一般连续拍摄三帧就能完成测光调整，并保留测光调整参数应用于下一帧的图像拍摄。

所述视频压缩模块4，用于将所述图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。

需要说明的是，所述视频压缩模块4按照用户的需求将多幅所述图像感光模块1的拍摄单帧图像合成不同码流、帧率、像素的视频文件。

所述存储模块5，用于存储所述图像感光模块1拍摄的单帧图像和所述视频压缩模块4合成的视频文件。

所述播放模块6，用于播放所述视频压缩模块合成的视频文件。

所述闪光灯控制模块7，用于在夜间拍摄时控制闪光灯进行补光。

需要说明的是，由于在夜间的环境光线较暗，无法拍摄出高质量的图片，因此需要提高环境光的亮度，所述闪光灯控制模块7根据当前的环境亮度在夜间拍摄时控制闪光灯进行补光，从而提高拍摄图像的质量。

如图2所示，本发明实施例中，还提供了一种延时摄影方法，其包括

步骤S1：对拍摄的单帧图像进行亮度检测，并根据检测结果对图像感光模块的亮度增益进行调整；

步骤S2：根据用户设置的拍摄参数控制图像感光模块拍摄多幅单帧图像；

步骤S3：将图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。

下面结合具体实例对上述延时摄影方法进行说明。

实例1：

用户需要拍摄星轨视频，每隔三秒拍摄一帧。系统启动拍摄后用默认的感光时间（60毫秒）拍摄一帧，计算后发现图片为全黑。调整CMOS感光器件感光时间到极限值的80%，再拍一帧进行计算，发现亮度还是达不到要求，将感光增益调至用户可接受的最大值拍摄一张，如果亮度还达不到要求则认为已经是极限值。开始拍摄第一帧并传输到存储模块，同时将图片显示在LCD或通过网页或专用APP显示在用户屏幕上。待用户终止或拍摄计划完成后生成视频文件。

实例2：

用户需要拍摄春蚕结茧的过程，设定每隔5分钟拍摄一帧，由于春蚕有日夜作息习惯，晚上不能长时间开灯，因此用户需要在延时摄影装置的闪光灯接口连接补光灯。系统开始拍摄后打开补光灯开始测光，测光完成后拍摄一帧，关闭补光灯，将图像传输到存储模块，进入休眠状态，等待下一帧拍摄。三天以后春蚕结茧完毕，用户停止拍摄，系统将缓存文件经过计算加入文件尾，保存在储存空间内。这时用户便得到一个90秒每秒24帧的高清视频，还原了春蚕结茧的全过程。

综上所述，本发明的延时摄影装置和方法，由于直接控制CMOS感光器件进行拍照，用户可以像专业相机一样分别控制CMOS感光元器件的感光时间（快门）、感光增益（ISO），提高弱光环境下拍摄的图像质素，从而合成高图像质素的延时摄影视频；由于延时摄影拍摄的主体都是慢事件，因此CMOS感光时间可以设置为最长感光时间，不需要过度依赖感光增益调整亮度，以最大限度减少感光增益带来的噪点，从而提高图像的清晰度；由于不需要从视频流中截取单帧图像，避免了视频解压的过程，从而避免了单帧图像在解压过程中的算法失真；拍照模式下单帧拍摄所需的计算能力，远低于视频模式下拍摄所需的计算能力，从而降低了对主控芯片计算能力的要求，也降低了功耗；能按照CMOS感光器件提供的最大像素合成相对应的视频像素，极大地降低高画质视频系统的成本。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种延时摄影装置，其特征在于，包括图像感光模块、控制模块和视频压缩模块，

所述图像感光模块，用于拍摄单帧图像；

所述控制模块，用于根据用户设置的拍摄参数控制所述图像感光模块拍摄多幅单帧图像；

所述视频压缩模块，用于将所述图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。

2.如权利要求1所述的延时摄影装置，其特征在于，用户设置的拍摄参数包括拍摄单帧图像的间隔时间、所述图像感光模块的感光时间和感光增益。

3.如权利要求1所述的延时摄影装置，其特征在于，还包括

存储模块，用于存储所述图像感光模块拍摄的单帧图像和所述视频压缩模块合成的视频文件。

4.如权利要求1所述的延时摄影装置，其特征在于，还包括

亮度调整模块，用于对所述图像感光模块拍摄的单帧图像进行亮度检测，并根据检测结果对所述图像感光模块的亮度增益进行调整。

5.如权利要求1所述的延时摄影装置，其特征在于，还包括

播放模块，用于播放所述视频压缩模块合成的视频文件。

6.如权利要求1所述的延时摄影装置，其特征在于，所述图像感光模块采用CMOS感光器件。

7.如权利要求1所述的延时摄影装置，其特征在于，还包括

闪光灯控制模块，用于在夜间拍摄时控制闪光灯进行补光。

8.一种延时摄影方法，其特征在于，包括

根据用户设置的拍摄参数控制图像感光模块拍摄多幅单帧图像；

将所述图像感光模块拍摄的多幅单帧图像合成为一个可播放的视频文件。

9.如权利要求8所述的延时摄影方法，其特征在于，用户设置的拍摄参数包括拍摄单帧图像的间隔时间、所述图像感光模块的感光时间和感光增益。

10.如权利要求9所述的延时摄影装置，其特征在于，还包括

对拍摄的单帧图像进行亮度检测，并根据检测结果对所述图像感光模块的亮度增益进行调整。