CN110062172B - 在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，属于图像处理领域。本发明解决了现有图像截取方式中存在的截取图像不清晰，无法获取原始高清图像或者截取的高清图像为整体画面，需要二次裁剪，操作繁琐的问题。其技术方案要点为：实时获取原始动态图像并在显示屏幕上进行预览显示，得到显示屏幕动态图像；计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比；在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取，并记录截取图像区域的位置信息；根据截取图像区域的位置信息、原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比，获取与截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示。

Description

在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术，特别涉及在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法的技术。

背景技术

目前，随着信息化教学设备的普及与应用，传统“黑板+粉笔”的课堂教学正逐步升级为基于计算机网络、大屏显示设备、语音系统等多媒体辅助教学。为进一步推动学校信息化教学应用，提升教学水平与效率，越来越多的学校引进用于教学素材，例如：实验演示、试卷讲解、例题讲解等拍摄的展示系统。

通过摄像设备对实物、各种印刷材料进行实时拍摄，并同步到大屏幕上进行显示、讲解等，然而通常讲解部分只需要图像中的某些重点部分或者区域，因此需要对拍摄图像进行截取后才能得到想要的部分。现有图像的截取方法主要分为两种，一种是直接截取屏幕显示的图像，然而截取的图像受到显示屏幕分辨率影响，截取的图片像素以屏幕分辨率为主，截取图像分辨率低，不是原始图像，模糊不清，最终影响课堂教学质量，甚至会导致教学过程中断。另一种是软件截取摄像机等设备拍摄的整体原始图像，拍摄完成后用户需要二次裁剪才能得到需要的区域，操作繁琐，无法一次性获取所需区域原始高清图像的，降低课堂教学效率。

因此在教学过程中快速、一次性获取和展示所需的图像内容，去除冗余部分，有助于老师对重点内容的讲解和分析，起到重点突出的作用，例如：试卷讲解过程中只需要获取试题部分内容，答案内容需要先保护起来，即不获取答案内容，在获取的时候截取试题的区域内容即可。

发明内容

本发明的目的是提供一种在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，解决现有图像截取方式中存在的截取图像不清晰，无法获取原始高清图像或者截取的高清图像为整体画面，需要二次裁剪，操作繁琐的问题。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，包括如下步骤：

步骤1、实时获取原始动态图像，并在显示屏幕上进行预览显示，得到显示屏幕动态图像；

步骤2、计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比；

步骤3、在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取，并记录截取图像区域的位置信息；

步骤4、根据截取图像区域的位置信息、原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示。

进一步的是，步骤1中，所述原始动态图像为打开的图像采集设备实际输入流对应的实时图像，所述显示屏幕动态图像为输入流转换后显示到显示屏幕上的实时图像。

具体的是，所述图像采集设备为高拍仪或者摄像机，所述显示屏幕为电脑显示屏幕、PAD显示屏幕、移动终端显示屏或者投影仪。

进一步的是，所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤201、获取原始动态图像的宽度与高度；

步骤202、获取显示屏幕动态图像的宽度与高度；

步骤203、计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比。

具体的是，步骤201中，获取原始动态图像的宽度与高度时，首先通过枚举获取设备可用参数并选择合适参数，所述参数至少包括宽和高，所述参数还包括帧率和编码格式。

进一步的是，步骤202中，获取显示屏幕动态图像的高度与宽度时，首先创建显示窗体全屏显示，将获取的视频流转换为可显示数据在显示窗体上显示，显示窗体上的实际预览图像尺寸的高度与宽度的比例与原始动态图像的高度与宽度的比例相同，并且实际预览图像的宽度与显示窗体的宽度、实际预览图像的高度与显示窗体的高度至少满足一条相等，计算出此时的实际预览图像的宽度和高度，其中，所述显示窗体上的实际预览图像即为获取的显示屏幕动态图像。

具体的是，步骤203中，计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比时，通过图像采集设备得到原始动态图像的宽和高，通过原始动态图像的宽和高以及显示屏幕的分辨率大小计算得到相应的显示屏幕动态图像宽和高。

进一步的是，步骤3中，在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取时，包括如下步骤：

步骤301、根据显示屏幕显示的动态图像创建区域选择窗口；

步骤302、调整区域选择窗口至需要截取的位置和大小；

步骤303、根据区域选择窗口进行屏幕图像截取。

具体的是，步骤4中，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示，具体包括如下步骤：

步骤401、将屏幕截取图像对应的原始动态图像数据保存为图片；

步骤402、计算对应屏幕截取图像的位置和大小，并对原始图像相应位置和大小的图像区域进行截取；

步骤403、将截取的原始图像保存并在显示屏幕上显示。

本发明的有益效果是：通过上述在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，能够通过对屏幕显示的动态图像进行截取，并通过对截取图像相应的位置以及大小进行转换，转化为对动态图像原始高清图像的截取，与现有直接截取显示屏幕显示的图像的方式相比，具有图像画面无压缩、无变形、清晰度高的优势，不会受到显示屏幕分辨率的影响，能够获取拍摄的原始高清图像，便于更加清晰的进行图像显示。

另外，能够通过对屏幕截取图像进行位置以及大小变换，直接在预览屏幕中定义高拍仪或者摄像机等图像采集设备拍摄的原始高清图像局部区域位置和大小，并对原始高清图像进行直接保存并显示，无需拍摄后再进行裁剪工作，而且拍摄的区域画面无失真，简化了图像截取流程，能够快速一次性定义并成功获取高清图像。

进一步的，能够在预览屏幕中定义高拍仪或摄像机等图像采集设备拍摄的原始高清图像局部区域位置和大小后，可对已经定义的区域位置和大小进行调整，该操作不会影响图像采集设备的正常工作，操作简单，高效，实用性更强。

附图说明

图1为本发明在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例，详细描述本发明的技术方案。

本发明所述在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其流程图参见图1，该方法包括如下步骤：

步骤1、实时获取原始动态图像，并在显示屏幕上进行预览显示，得到显示屏幕动态图像；

步骤2、计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比；

步骤3、在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取，并记录截取图像区域的位置信息；

步骤4、根据截取图像区域的位置信息、原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示。

上述方法的步骤1中，原始动态图像为打开的图像采集设备实际输入流对应的实时图像，所述显示屏幕动态图像为输入流转换后显示到显示屏幕上的实时图像，其中，为了针对不同工况实现对待拍摄内容高清直接摄像，图像采集设备优选为高拍仪或者摄像机等具有实时成像功能的设备，为了实现对原始动态图像的显示，显示屏幕为电脑显示屏幕、PAD显示屏幕、移动终端显示屏或者投影仪等具有图像显示功能的设备。

上述方法的步骤2具体可包括如下步骤：

步骤201、获取原始动态图像的图像宽度与高度。获取原始动态图像的图像宽度与高度时，首先通过枚举设备可用参数并选择合适参数，其中，参数至少包括宽和高，参数还可以包括帧率和编码格式等。

步骤202、获取显示屏幕动态图像的高度与宽度。步骤202中，获取显示屏幕动态图像的高度与宽度时，首先创建显示窗体全屏显示，将获取的视频流转换为可显示数据在显示窗体上显示，显示窗体上的实际预览图像尺寸的高度与宽度的比例与原始动态图像的高度与宽度的比例相同，并且实际预览图像的宽度与显示窗体的宽度、实际预览图像的高度与显示窗体的高度至少满足一条相等，计算出此时的实际预览图像的宽度和高度，其中，所述显示窗体上的实际预览图像即为获取的显示屏幕动态图像。显示屏幕动态图像的高度与宽度计算的具体方法为：采集原始图像宽w1、高h1，屏幕宽w2、高h2，屏幕上显示图像宽w高h，首先h/w＝h1/w1，则有h＝h1*w/w1、w＝h*w1/h1，实际图像显示则有下面两种情况：

①h＝h2、w＝h2*w1/h1；②w＝w2、h＝h1*w2/w1。

当①中w<＝w2则h＝h2、w＝h2*w1/h1，否则w＝w2、h＝h1*w2/w1

步骤203、计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的高度比或宽度比。原始动态图像与显示屏幕动态图像的高度比或宽度比一致K＝w1/w，K1＝h1/h,K＝K1。

上述方法的步骤3中，在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取时，可包括如下步骤：

步骤301、根据显示屏幕显示的动态图像创建区域选择窗口；

步骤302、调整区域选择窗口至需要截取的位置和大小；

步骤303、根据区域选择窗口进行屏幕图像截取。

上述方法的步骤4中，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域，保存并在显示屏幕上显示，具体可包括如下步骤：

步骤401、将屏幕截取图像对应的原始动态图像数据保存为图片；

步骤402、计算对应屏幕截取图像的位置和大小，并对原始图像相应位置和大小的图像区域进行截取；

步骤403、将截取的原始图像保存并在显示屏幕上显示。

这里，原始动态图像对应屏幕截取图像的位置和大小的计算是基于图像采集设备与显示设备的宽度比或高度比，并结合在显示屏幕上截取图像的各个角的坐标进行坐标换算，转化为在图像采集设备动态图像上的坐标，进而获取原始动态图像对应屏幕截取图像的位置和大小。

本发明中，通过打开高拍仪或者摄像机等具有实时成像功能的图像采集设备进行实时动态图像采集，并将动态图像在显示屏幕，如电脑显示屏幕、PAD显示屏幕、移动终端显示屏或者投影仪等具有图像显示功能的设备上进行显示，在显示屏幕上创建图像选择区域后对选择区域进行位置和尺寸的调整，并实现对选择区域图像的截取，通过对截取图像相应的位置和大小进行转换，转化为对动态图像原始高清图像的截取，解决了现有直接截取显示屏幕显示的图像存在的截取图像不清晰的问题，和软件截取高拍仪或者摄像机等录图像采集设备整体原始图像需要二次裁剪，操作繁琐的问题。

另外，可以通过高拍仪或者摄像机等图像采集设备对动态实景内容进行实时拍摄，显示屏幕在预览模式下定义图像截取区域，进而通过区域转换获取高清图像截取区域，此高清图像的截取操作简便，与现有屏幕图像截取步骤类似，但更容易被用户所接受，实用性较强。其中，预览模式指显示屏幕在图像采集设备开启时就实时进行图像显示，无需对拍摄图像进行预先存储直接在显示屏幕进行图像显示。

实施例1

老师在上课时需要讲解试卷，仅需要获取试题部分，其余的内容都不需要，试题图像的获取步骤如下：

步骤1、通过高拍仪对试卷内容进行预览拍摄，并将预览模式下拍摄到的试卷内容在电脑显示屏幕上进行实时显示。

步骤2、计算电脑显示屏幕动态图像与高拍仪动态原始图像的宽度比或高度比；

具体步骤如下：

步骤201、获取高拍仪原始动态图像的宽度与高度。这里，通过高拍仪分辨率大小获得原始动态图像的宽度和高度，高拍仪原始动态图像的宽*高预设为4032*3016；

步骤202、获取电脑显示屏幕动态图像的高度与宽度。这里，通过电脑显示屏幕分辨率大小获得显示屏幕的宽度*高度预设为1920*1080,按照步骤202计算两种情况，当显示图像宽度为1920时对应显示图像高度为1436，当显示图像高度为1080时对应显示图像宽度为1443，对比显示图像高度1436大于显示屏幕高度1080，显示图像宽度1443小于显示屏幕宽度1920，则此时电脑屏幕显示图像的宽度*高度为1436*1080；

步骤203、计算原始动态图像与显示动态图像的宽度比：K＝4032/1436＝2.8，原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比和高度比相等，即显示动态图像是对原始动态图像的宽和高等比例进行的缩放。

步骤3、在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取，并记录截取图像区域的位置信息；

具体步骤如下：

步骤301、根据电脑显示屏幕显示的动态图像创建区域选择窗口；

步骤302、调整区域选择窗口至需要截取的位置和大小，设置显示屏幕动态图像的左上角坐标为(0，0)、右下角坐标(1436,1080)，截取区域对应的图像位置的左上角坐标为(100，100)，右下角坐标为(1060,640)；

步骤303、对选择图像区域进行图像截取，截取的图像大小为960*540。

步骤4、根据截取图像区域的位置信息、原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示；

具体步骤如下：

步骤401、将选择窗口截取图像对应的高拍仪动态图像数据保存为图片格式；

步骤402、计算图片格式下的原始动态图像对应屏幕截取图像的位置和大小，并对原始图像相应位置和大小的图像区域进行截取；

获取步骤S3截取的图像的桌面位置和大小，截取的图像大小为960*540,图像左上角位置坐标为(100,100),右下角坐标为(1060,640)；

根据步骤S2获取的尺寸比例K计算图像在原始图像中的位置和大小，截取的原始图像大小为(960*K)*(540*K)，即大小为2688*1512，左上角位置坐标为(100*K,100*K)，即为(280,280)，右下角位置坐标为(1060*K,640*K)，即为(2968,1792)，即截取的原始图像大小为2688*1512，左上角位置坐标为(280,280)，右下角位置坐标为(2698,1792)。

步骤403、将截取的原始图像保存并在电脑显示屏幕上显示。

通过此方法对试题图像进行截取，具有以下优势：

(1)截取操作步骤和现有的屏幕图像截取步骤类似，因此不会存在操作差异导致的适应性问题。

(2)通过高拍仪对试卷进行实时拍摄，能够快速的对多张不同试卷的进行图像的截取，并通过电脑进行高清原始图像的显示，便于老师对试题内容进行详细讲解，加深学生对易错题、必考题等知识的理解。

(3)不会受到电脑显示屏幕分辨率的影响，并且无需二次裁剪则可以获取需要截取的原始高清图像区域，图像画面无压缩、无变形、清晰度高。

实施例2

在实验演示过程中，需要对实验演示的设备以及操作方法进行图像保存，其余操作环境和背景不需要，图像的获取步骤如下：

步骤1、通过摄像机对实验演示过程进行拍摄，并将预览模式下拍摄到的动态图像内容在电脑显示屏幕上进行实时显示。

步骤2、计算电脑显示屏幕动态图像与摄像机原始动态图像的宽度比或高度比；

具体步骤如下：

步骤201、获取摄像机原始动态图像的宽度与高度。这里，通过摄像机分辨率大小获得原始动态图像尺寸，例如摄像机原始动态图像尺寸4032*3016；

步骤202、获取电脑显示屏幕动态图像显示高度与宽度。这里，通过电脑显示屏幕分辨率大小获得显示屏幕的宽度和高度1920*1080,按照步骤202计算两种情况，当显示图像宽度为1920时对应显示图像高度为1436，当显示图像高度为1080时对应显示图像宽度为1443，对比显示图像高度1436大于显示屏幕高度1080，显示图像宽度1443小于显示屏幕宽度1920，则此时电脑屏幕显示图像的宽度和高度为1436*1080；

步骤203、计算原始动态图像与显示动态图像的高度比：K1＝3016/1080＝2.8，计算的原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比和高度比相等，即显示动态图像是对原始动态图像的宽和高等比例进行的缩放。

步骤3、在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取，并记录截取图像区域的位置信息；

具体步骤如下：

步骤301、根据电脑显示屏幕显示的动态图像创建区域选择窗口；

步骤302、调整区域选择窗口至需要截取的位置和大小，设置显示屏幕动态图像的左上角坐标为(0，0)、右下角坐标(1436,1080)，截取区域对应的图像位置的左上角坐标为(100，100)，右下角坐标为(1060,640)；

步骤303、对选择图像区域进行图像截取，截取的图像大小为960*540。

步骤4、根据截取图像区域的位置信息、原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示；

具体步骤如下：

步骤401、将选择窗口截取图像对应的摄像机动态图像数据保存为图片格式；

步骤402、计算图片格式下的原始动态图像对应屏幕截取图像的位置和大小，并对原始图像相应位置和大小的图像区域进行截取；

获取步骤S3截取的图像的桌面位置和大小，截取的图像大小为960*540,图像左上角位置坐标为(100,100),右下角坐标为(1060,640)；

根据步骤S2获取的尺寸比例K1计算图像在原始图像中的位置和大小，截取的原始图像大小为(960*K1)*(540*K1)，即大小为(2688*1512)，左上角位置坐标为(100*K1,100*K1)，即为(280,280)，右下角位置坐标为(1060*K1,640*K1),即为(2968,1792)，即截取的原始图像大小为2688*1512，左上角位置坐标为(280,280)，右下角位置坐标为(2968,1792)；

步骤403、将截取的原始图像保存并发送至投影仪进行图像显示。

通过此方法定义拍摄区域的方法，具有以下优势：

(1)截取操作步骤和现有的屏幕图像截取步骤类似，因此不会存在操作差异导致的适应性问题。

(2)通过摄像机对实验演示过程进行实时拍摄，能够快速的对实验过程中所用到的仪器设备以及实验操作方法进行图像的截取，去除大环境或背景带来的对图像的干扰，优化图像内容。

(3)截取图像不会受到电脑屏幕分辨率的影响，并且无需二次裁剪则可以获取需要截取的高清图像区域，图像画面无压缩、无变形、清晰度高。

Claims (9)

1.在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、实时获取原始动态图像，并在显示屏幕上进行预览显示，得到显示屏幕动态图像；

步骤2、计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比；

步骤3、在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取，并记录截取图像区域的位置信息；

步骤4、根据截取图像区域的位置信息、原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示。

2.根据权利要求1所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，步骤1中，所述原始动态图像为打开的图像采集设备实际输入流对应的实时图像，所述显示屏幕动态图像为输入流转换后显示到显示屏幕上的实时图像。

3.根据权利要求2所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，所述图像采集设备为高拍仪或者摄像机，所述显示屏幕为电脑显示屏幕、PAD显示屏幕、移动终端显示屏或者投影仪。

4.根据权利要求1所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤201、获取原始动态图像的宽度与高度；

步骤202、获取显示屏幕动态图像的高度与宽度；

步骤203、计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比。

5.根据权利要求4所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，步骤201中，获取原始动态图像的图像宽度与高度时，首先通过枚举设备可用参数并选择合适参数，所述参数至少包括宽和高，所述参数还包括帧率和编码格式。

6.根据权利要求4所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，步骤202中，获取显示屏幕动态图像的高度与宽度时，首先创建显示窗体全屏显示，将获取的视频流转换为可显示数据在显示窗体上显示，显示窗体上的实际预览图像尺寸的高度与宽度的比例与原始动态图像的高度与宽度的比例相同，并且实际预览图像的宽度与显示窗体的宽度、实际预览图像的高度与显示窗体的高度至少满足一条相等，计算出此时的实际预览图像的宽度和高度。

7.根据权利要求4所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，步骤203中，计算原始动态图像与显示屏幕动态图像的宽度比或高度比时，通过图像采集设备得到原始动态图像的宽和高，通过原始动态图像的宽和高以及显示屏幕的分辨率大小计算得到相应的显示屏幕动态图像宽和高。

8.根据权利要求1所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，步骤3中，在显示屏幕动态图像中进行图像区域的截取时，包括如下步骤：

步骤301、根据显示屏幕显示的动态图像创建区域选择窗口；

步骤302、调整区域选择窗口至需要截取的位置和大小；

步骤303、根据区域选择窗口进行屏幕图像截取。

9.根据权利要求1所述的在动态图像预览下定义静态高清图像拍摄区域的方法，其特征在于，步骤4中，获取与所述截取图像区域对应的原始动态图像区域中的图像区域的位置信息、宽度及高度，保存并在显示屏幕上显示，具体包括如下步骤：

步骤401、将屏幕截取图像对应的原始动态图像数据保存为图片；

步骤402、计算对应屏幕截取图像的位置和大小，并对原始图像相应位置和大小的图像区域进行截取；

步骤403、将截取的原始图像保存并在显示屏幕上显示。

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