CN111131662B - 图像输出方法、装置、摄像机及存储介质 - Google Patents

图像输出方法、装置、摄像机及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了图像输出方法、装置、摄像机及存储介质，上述图像输出方法应用于摄像机，摄像机包括多个镜头模组，镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，该方法包括：在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，当前镜头模组为采集摄像机正在输出的图像的镜头模组；按照目标物距，调节目标镜头模组的物距，以使目标镜头模组的物距为目标物距；在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出目标镜头模组采集的图像。本发明实施例的图像输出方法，可以减少因图像切换而造成的视频跳变，能够增加变倍状态下视频的连续性。

Description

图像输出方法、装置、摄像机及存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及图像输出方法、装置、摄像机及存储介质。
背景技术
摄像机是一种专业的图像采集设备，其工作原理是把光学图像信号转变为电信号，以便于存储或传输。在拍摄物体时，该物体上反射的光被摄像机镜头收集，收集的光束聚焦在摄像器件的受光面，例如图像传感器的感光面上，再通过摄像器件把光信号转变为电信号，即得到了图像数据。摄像机还可以对电信号进行放大，再经过各种电路进行处理和调整，得到的标准信号，并将标准信息传输到录像机等记录媒介上记录下来，或传输到屏幕上进行显示。
摄像机在拍摄物体时，为了更清晰的获取物体的图像，需要对摄像机的变焦镜头的焦距进行调节。在物体远离摄像机的过程中，当物体距离摄像机的范围超出变焦镜头焦距的可调节范围时，需要更换新的变焦镜头，并重新调节新更换的变焦镜头的焦距，由于镜头更换及焦距调节均需要时间，因此会降低视频的连续性。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种图像输出方法、装置、摄像机及存储介质，以实现视频的连续性。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种图像输出方法，应用于摄像机，所述摄像机包括多个镜头模组，所述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各所述镜头模组的等效焦距的范围不同，所述方法包括：
在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在所述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，所述当前镜头模组为采集所述摄像机正在输出的图像的镜头模组；
按照所述目标物距，调节所述目标镜头模组的物距，以使所述目标镜头模组的物距为所述目标物距；
在所述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出所述目标镜头模组采集的图像。
可选的，在本发明实施例的图像输出方法中，所述当前镜头模组与所述目标镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且所述预设焦距阈值的等效焦距在所述重叠区间内。
可选的，在本发明实施例的图像输出方法中，所述镜头模组还包括多个电机，所述镜头模组通过所述电机的牵引进行变焦及对焦，所述重叠区间的设置及所述预设焦距阈值的选取满足所述电机的启动和制动条件。
可选的，在本发明实施例的图像输出方法中，所述摄像机还包括系统级芯片SoC；
所述输出所述目标镜头模组采集的图像，包括：
将所述SoC输出的图像切换为所述目标镜头模组采集的图像。
可选的，在本发明实施例的图像输出方法中，在所述输出所述目标镜头模组采集图像之前，所述方法还包括：
获取所述当前镜头模组的设置参数，将所述当前镜头模组的设置参数同步到所述目标镜头模组，其中，所述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
可选的，本发明实施例的图像输出方法还包括：
预先测量所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下的TV畸变中，畸变值较大的为所述第一TV畸变，畸变值较小的为所述第二TV畸变；
对所述第一TV畸变对应的镜头模组进行畸变校正，以使该畸变校正后的镜头模组在所述目标物距下的TV畸变，与所述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
可选的，本发明实施例的图像输出方法还包括：
预先测量所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为所述第一相对亮度，相对亮度值较小的为所述第二相对亮度；
对所述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在所述目标物距下、且在所述同等像高下的相对亮度，与所述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
第二方面，本发明实施例提供了一种图像输出装置，位于摄像机，所述摄像机包括多个镜头模组，所述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各所述镜头模组的等效焦距的范围不同，所述装置包括：
焦距判定模块，用于在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在所述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，所述当前镜头模组为采集所述摄像机正在输出的图像的镜头模组；
参数调节模块，用于按照所述目标物距，调节所述目标镜头模组的物距，以使所述目标镜头模组的物距为所述目标物距；
图像输出模块，用于在所述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出所述目标镜头模组采集的图像。
可选的，在本发明实施例的图像输出装置中，所述当前镜头模组与所述目标镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且所述预设焦距阈值的等效焦距在所述重叠区间内。
可选的，所述镜头模组还包括多个电机，所述镜头模组通过所述电机的牵引进行变焦及对焦，所述重叠区间的设置及所述预设焦距阈值的选取满足所述电机的启动和制动条件。
可选的，所述摄像机还包括系统级芯片SoC；
所述图像输出模块，具体用于：
在所述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，将所述SoC输出的图像切换为所述目标镜头模组采集的图像。
可选的，本发明实施例的图像输出装置还包括：
参数同步模块，用于获取所述当前镜头模组的设置参数，将所述当前镜头模组的设置参数同步到所述目标镜头模组，其中，所述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
可选的，本发明实施例的图像输出装置还包括：
畸变测量模块，用于预先测量所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下的TV畸变中，畸变值较大的为所述第一TV畸变，畸变值较小的为所述第二TV畸变；
畸变校正模块，用于对所述第一TV畸变对应的镜头模组进行畸变校正，以使该畸变校正后的镜头模组在所述目标物距下的TV畸变，与所述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
可选的，本发明实施例的图像输出装置还包括：
相对亮度获取模块，用于预先测量所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为所述第一相对亮度，相对亮度值较小的为所述第二相对亮度；
相对亮度校正模块，用于对所述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在所述目标物距下、且在所述同等像高下的相对亮度，与所述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
第三方面，本发明实施例提供了一种摄像机，所述摄像机包括：
处理器及多个镜头模组，所述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各所述镜头模组的等效焦距的范围不同，；
所述处理器用于：当检测到当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距，及待转换的目标镜头模组，其中，所述当前镜头模组为采集所述摄像机正在输出的图像的镜头模组；按照所述目标物距，调节所述目标镜头模组的物距，以使所述目标镜头模组的物距为所述目标物距；在所述当前镜头模组的焦距达到所述预设焦距阈值时，将所述摄像机输出的图像切换为所述目标镜头模组采集的图像。
可选的，在本发明实施例的摄像机中，所述当前镜头模组与所述目标镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且所述预设焦距阈值的等效焦距在所述重叠区间内。
可选的，本发明实施例的摄像机中，所述镜头模组还包括：多个电机；
所述处理器还用于：控制所述电机调节所述镜头模组进行变焦及对焦，其中，所述重叠区间的设置及所述预设焦距阈值的选取满足所述电机的启动和制动条件。
可选的，在本发明实施例的摄像机中，所述处理器还用于：获取所述当前镜头模组的设置参数，将所述当前镜头模组的设置参数同步到所述目标镜头模组，其中，所述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
可选的，在本发明实施例的摄像机中，所述处理器还用于：测量所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下的TV畸变中，畸变值较大的为所述第一TV畸变，畸变值较小的为所述第二TV畸变；对所述第一TV畸变对应的变焦镜头进行畸变校正，以使该畸变校正后的变焦镜头在所述目标物距下的TV畸变，与所述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
可选的，在本发明实施例的摄像机中，所述处理器还用于：测量所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在所述当前镜头模组与所述目标镜头模组在所述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为所述第一相对亮度，相对亮度值较小的为所述第二相对亮度；对所述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在所述目标物距下、且在所述同等像高下的相对亮度，与所述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的图像输出方法。
本发明实施例提供的图像输出方法、装置、摄像机及存储介质，在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，当前镜头模组为采集摄像机正在输出的图像的镜头模组；按照目标物距，调节目标镜头模组的物距，以使目标镜头模组的物距为目标物距；在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出目标镜头模组采集的图像。摄像机安装有多个镜头模组，采用切换镜头模组采集的图像的方法，相比于更换镜头，能够减少镜头更换时间，从而减少因镜头更换时间而造成的视频跳变；将目标镜头模组的物距调节为目标物距后，将摄像机输出的图像由当前镜头模组采集的图像转换为目标镜头模组采集的图像，可以减少因焦距调节而造成的视频跳变，能够增强视频的连续性。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的图像输出方法的一种流程示意图；
图2a为本发明实施例的图像输出方法中等效焦距的一种示意图；
图2b为本发明实施例的图像输出方法中等效焦距的另一种示意图；
图3为本发明实施例的图像输出装置的一种示意图；
图4为本发明实施例的摄像机的第一种示意图；
图5为本发明实施例的摄像机的第二种示意图；
图6为本发明实施例的摄像机的第三种示意图；
图7为本发明实施例的摄像机的第四种示意图；
图8为本发明实施例的摄像机的第五种示意图；
图9为本发明实施例的摄像机的第六种示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
相关技术中，在摄像机切换镜头的过程中，会造成摄像机图像输出的不连续，影响拍摄效果，增加后期剪辑工作量。
有鉴于此，本发明实施例增加了一种图像输出方法，参见图1，应用于摄像机，上述摄像机多个镜头模组，上述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各上述镜头模组的等效焦距的范围不同，该方法包括：
S101，在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在上述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定上述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，上述当前镜头模组为采集上述摄像机正在输出的图像的镜头模组。
本发明实施例的图像输出方法应用于摄像机，因此可以通过摄像机实现。可选的，可以通过摄像机中的处理器，例如SoC(System on Chip，系统级芯片)执行。
在利用摄像机拍摄图像时，会存在调节摄像机焦距的情况，例如，被拍摄的目标主体远离或靠近摄像机，或有拍摄近景切换到拍摄远景等。在调节摄像机当前镜头模组的焦距的过程中，在摄像机检测到当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定当前镜头模组在预设焦距阈值时对应的物距，作为目标物距，并确定待转换的镜头模组，作为目标镜头模组。
在当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，说明被拍摄目标即将脱离当前镜头模组的拍摄范围，因此需要更换可拍摄更远物距的镜头模组，或可拍摄更近物距的镜头模组。预设切换条件的设定规则可以包括：被拍摄目标即将脱离当前镜头模组的拍摄范围，及目标镜头模组有足够的反应时间以在图像切换前完成焦距及聚焦距离的调节。即在当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值之前，例如，当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值前的0.1秒，或当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值前接收的倒数第三帧视频帧等(可以根据变焦镜头的调节速度进行计算)，或在当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值前的某一预设焦距时，判定满足预设切换条件。其中，当预设焦距阈值为表征当前镜头模组的最大可用焦距时，目标镜头模组为相比于当前镜头模组可拍摄更远物距的变焦镜头；当预设焦距阈值为表征当前镜头模组的最小可用焦距时，目标镜头模组为相比于当前镜头模组可拍摄更近物距的变焦镜头。
预设焦距阈值可以根据变焦镜头的实际焦距范围进行设定，例如，预设焦距阈值设定为变焦镜头焦距的最大值，或预设焦距阈值设定为变焦镜头焦距的最小值等。可选的，上述当前镜头模组与上述目标镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且上述预设焦距阈值的等效焦距在上述重叠区间内。因为各镜头模组光学元件的参数不同，为了方便计算与说明，将各镜头模组的焦距转化为相同参数下的焦距，即等效焦距，例如将各镜头模组的焦距转化为135相机(一种相机规格)上同样成像视角所对应的镜头焦距，这个转化后的焦距就是等效焦距。将预设焦距阈值设定在重叠区间中，有助于目标镜头模组的平滑切换，能够提高镜头切换过程中画面的平滑性。
可选的，上述确定待转换的目标镜头模组，包括：
按照预先设定的上述预设焦距阈值与变焦镜头的对应关系，确定待转换的目标镜头模组。
预设焦距阈值与镜头模组存在对应关系。例如，将等效焦距范围包含预设焦距阈值等效焦距的镜头模组，作为该预设焦距阈值对应的镜头模组，一个预设焦距阈值对应两个镜头模组。
例如，按照各镜头模组的等效焦距由小到大的顺序对各镜头模组进行排序，得到的序列依次为镜头模组1至镜头模组N。在N＝2时，镜头模组1的预设焦距阈值对应镜头模组2，镜头模组2的预设焦距阈值对应镜头模组1。在N为大于2的正整数时，镜头模组N-M包括两个预设焦距阈值，M为小于N-1的正整数，如图2a所示，较大的预设焦距阈值的等效焦距为fBC，较小的预设焦距阈值的等效焦距为fAB，镜头模组1的预设焦距阈值对应镜头模组2，镜头模组N的预设焦距阈值对应镜头模组N-1，镜头模组N-M的较大的预设焦距阈值对应镜头模组N-M+1，镜头模组N-M的较小的预设焦距阈值对应镜头模组N-M-1。在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，将该预设焦距阈值对应的镜头模组，作为目标镜头模组。
在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值之前，将该预设焦距阈值对应两个镜头模组中，除当前镜头模组外的另一个镜头模组作为目标镜头模组。例如，图2b所示，预设焦距阈值的等效焦距为fAB，该预设焦距阈值对应镜头模组A和镜头模组头B。若镜头模组A为当前镜头模组，在镜头模组A的焦距达到预设焦距阈值之前，将镜头模组B作为目标镜头模组；若镜头模组B为当前镜头模组，在镜头模组B的焦距达到预设焦距阈值之前，将镜头模组A作为目标镜头模组。
S102，按照上述目标物距，调节上述目标镜头模组的物距，以使上述目标镜头模组的物距为上述目标物距。
调节目标镜头模组的物距，以使目标镜头模组的物距调整为目标物距。例如，可以通过调节目标镜头模组的焦点距离，来调节目标镜头模组的物距。其中，物距是指变焦镜头光心到被拍摄物体的距离。
S103，在上述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出上述目标镜头模组采集的图像。
在S102所述的过程中，并不会切换用于输出图像的镜头模组，在目标镜头模组的焦距及聚焦距离调节完成后，即目标镜头模组的物距调整为目标物距后，再将摄像机的输出图像由上述当前镜头模组采集的图像，变更为目标镜头模组采集的图像。目标镜头模组的焦距及聚焦距离调节，需要在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值之前完成，在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时将摄像机输出的图像切换为目标镜头模组采集的图像。
在本发明实施例中，采用切换镜头模组采集的图像的方法，相比于更换镜头，能够减少镜头更换时间，从而减少因镜头更换时间而造成的视频跳变；将目标镜头模组的焦距对应的物距调节为目标物距后，将摄像机输出的图像由当前镜头模组采集的图像转换为目标镜头模组采集的图像，可以减少因焦距调节而造成的视频跳变，能够增强视频的连续性。
可选的，上述镜头模组还包括多个电机，上述镜头模组通过上述电机的牵引进行变焦及对焦，上述重叠区间的设置及上述预设焦距阈值的选取满足上述电机的启动和制动条件。
镜头模组中的变焦镜头可以包括zoom(变焦)群组及focus(对焦)群组。电机在转动时牵引变焦镜头中透镜的移动，从而实现变焦镜头的变焦及对焦。
因为各镜头模组的光学元件的参数不同，为了方便说明，将各镜头模组的焦距等效为相同参数下的等效焦距。如图2b所示，镜头模组A的等效焦距范围为fAW-fAT，镜头模组B的等效焦距范围为fBW-fBT，预设焦距阈值的等效焦距为fAB。W指Wide，即广角端，T指Tele，即望远端。
在镜头模组A为当前镜头模组，镜头模组B为目标镜头模组时，满足电机的启动和制动条件是指：在fAB-fAT的变焦过程中，针对镜头模组A的变焦群组和对焦群组中的每个群组，该群组的行程不小于该群组从最高速减速到静止所需的行程，在fBW-fAB的变焦过程中，针对镜头模组B的变焦群组和对焦群组中的每个群组，该群组的行程不小于该群组由静止加速到最高速度所需的行程。
在镜头模组A为目标镜头模组，镜头模组B为当前镜头模组时，满足电机的启动和制动条件是指：在fAB-fBW的变焦过程中，针对镜头模组B的变焦群组和对焦群组中的每个群组，该群组的行程不小于该群组从最高速减速到静止所需的行程，在fAT-fAB的变焦过程中，针对镜头模组A的变焦群组和对焦群组中的每个群组，该群组的行程不小于该群组由静止加速到最高速度所需的行程。
在本发明实施例中，重叠区间的设置及预设焦距阈值的选取满足电机的启动和制动条件，能够保证电机的启动及制动，减少镜头模组因未及时制动和未完全启动造成磨损的情况。
可选的，上述摄像机还包括系统级芯片SoC，上述输出上述目标镜头模组采集图像，包括：
将上述SoC输出的图像切换为上述目标镜头模组采集的图像。
摄像机中SoC将接收的图像进行处理并输出，SoC输出的图像为摄像机输出的图像。在当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时(此时目标镜头模组的物距已经调整为目标物距)，通过SoC接收目标镜头模组采集的图像，将目标镜头模组采集的图像处理并输出。
可选的，在上述输出上述目标镜头模组采集图像之前，上述方法还包括：
获取上述当前镜头模组的设置参数，将上述当前镜头模组的设置参数同步到上述目标镜头模组，其中，上述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
在当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值之前，例如，当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值前的0.1秒，或当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值前接收的倒数第三帧视频帧等(可以根据变焦镜头的调节速度进行计算)，或在当前镜头模组的焦距调整到预设焦距阈值前的某一预设焦距时，获取当前镜头模组的设置参数。设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种，还可以包括其他与拍摄有关的参数，其中，曝光参数包括：电子快门参数，增益参数及光圈参数。
在本发明实施例中，将当前镜头模组的设置参数同步到目标镜头模组中，能够减少镜头切换前后，图像亮度及色彩的差异，有助于输出图像的平滑切换。
可选的，本发明实施例的图像输出方法还包括：
步骤一，预先测量上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下的TV畸变中，畸变值较大的为上述第一TV畸变，畸变值较小的为上述第二TV畸变。
步骤二，对上述第一TV畸变对应的变焦镜头进行畸变校正，以使该畸变校正后的变焦镜头在上述目标物距下的TV畸变，与上述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
预设畸变误差可以根据实际需求进行设定，例如预设畸变误差设置为0.5％，0.4％或0.3％等。
在本发明实施例中，在当前镜头模组和目标镜头模组在预设焦距阈值处的TV畸变有差异时，需要对畸变值较大的变焦镜头进行校正，减少输出图形切换时出现四角图像大小不同的问题。
可选的，本发明实施例的图像输出方法还包括：
步骤一，预先测量上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为上述第一相对亮度，相对亮度值较小的为上述第二相对亮度。
步骤二，对上述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在上述目标物距下、且在上述同等像高下的相对亮度，与上述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
预设相对亮度误差可以根据实际需求进行设定，例如预设亮度误差设置为5％，4％或3％等。
在本发明实施例中，在当前镜头模组和目标镜头模组在预设焦距阈值处等像高位置下的相对亮度有差异时，需要亮度值较低的变焦镜头进行校正，减少输出图形切换时出现四角图像相对亮度不同的问题。
本发明实施例提供了一种图像输出装置，参见图3，位于摄像机，上述摄像机安装有多个镜头模组，上述镜头模组包括图像传感器及变焦镜头，各上述镜头模组的等效焦距的范围不同，该装置包括：
焦距判定模块301，用于在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在上述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定上述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，上述当前镜头模组为采集上述摄像机正在输出的图像的镜头模组；
参数调节模块302，用于按照上述目标物距，调节上述目标镜头模组的物距，以使上述目标镜头模组的物距为上述目标物距；
图像输出模块303，用于在上述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出上述目标镜头模组采集的图像。
本发明实施例中，采用切换镜头模组采集的图像的方法，相比于更换镜头，能够减少镜头更换时间，从而减少因镜头更换时间而造成的视频跳变；将目标镜头模组的焦距对应的物距调节为目标物距后，将摄像机输出的图像由当前镜头模组采集的图像转换为目标镜头模组采集的图像，可以减少因焦距调节而造成的视频跳变，能够增强视频的连续性。
可选的，在本发明实施例的图像输出装置中，上述当前镜头模组与上述目标镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且上述预设焦距阈值的等效焦距在上述重叠区间内。
可选的，上述镜头模组还包括多个电机，上述镜头模组通过上述电机的牵引进行变焦及对焦，上述重叠区间的设置及上述预设焦距阈值的选取满足上述电机的启动和制动条件。
可选的，上述摄像机还包括系统级芯片SoC；
上述图像输出模块303，具体用于：
在上述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，将上述SoC输出的图像切换为上述目标镜头模组采集的图像。
可选的，本发明实施例的图像输出装置还包括：
参数同步模块，用于获取上述当前镜头模组的设置参数，将上述当前镜头模组的设置参数同步到上述目标镜头模组，其中，上述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
可选的，本发明实施例的图像输出装置还包括：
畸变测量模块，用于预先测量上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下的TV畸变中，畸变值较大的为上述第一TV畸变，畸变值较小的为上述第二TV畸变；
畸变校正模块，用于对上述第一TV畸变对应的镜头模组进行畸变校正，以使该畸变校正后的镜头模组在上述目标物距下的TV畸变，与上述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
可选的，本发明实施例的图像输出装置还包括：
相对亮度获取模块，用于预先测量上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为上述第一相对亮度，相对亮度值较小的为上述第二相对亮度；
相对亮度校正模块，用于对上述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在上述目标物距下、且在上述同等像高下的相对亮度，与上述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
本发明实施例提供了一种摄像机，参见图4，上述摄像机包括：
处理器401及多个镜头模组402，上述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各上述镜头模组402的等效焦距的范围不同，；
上述处理器401用于：当检测到当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定上述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距，及待转换的目标镜头模组，其中，上述当前镜头模组为采集上述摄像机正在输出的图像的镜头模组；按照上述目标物距，调节上述目标镜头模组的物距，以使上述目标镜头模组的物距为上述目标物距；在上述当前镜头模组的焦距达到上述预设焦距阈值时，将上述摄像机输出的图像切换为上述目标镜头模组采集的图像。
镜头模组402用于采集图像。可选的，处理器401为SoC，SoC还用于对指定镜头模组402采集的图像进行处理，并输出处理后的图像。图像的曝光参数和白平衡参数也由SoC控制，其中，电子快门和模拟增益为sensor(传感器)参数，数字增益和白平衡参数为SoC中的图像处理参数。图像传感器用于将变焦镜头402采集的光信号转化为电信号。
在本发明实施例中，采用切换镜头模组采集的图像的方法，相比于更换镜头，能够减少镜头更换时间，从而减少因镜头更换时间而造成的视频跳变；将目标镜头模组的焦距对应的物距调节为目标物距后，将摄像机输出的图像由当前镜头模组采集的图像转换为目标镜头模组采集的图像，可以减少因焦距调节而造成的视频跳变，能够增强视频的连续性。
可选的，在本发明实施例的摄像机中，上述当前镜头模组与上述目标镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且上述预设焦距阈值的等效焦距在上述重叠区间内。
可选的，参见图5，上述镜头模组402还包括：多个电机；
上述处理器401还用于：控制上述电机调节上述镜头模组402进行变焦及对焦，其中，上述重叠区间的设置及上述预设焦距阈值的选取满足上述电机的启动和制动条件。
可选的，上镜头模组402包括变焦群组、对焦群组及光圈组件，上述电机包括zoom电机用于调节变焦群组，focus电机用于调节对焦群组，光圈电机用于调节光圈组件。
一般一体机镜头为zoom镜头，即镜头在变焦过后，需要调整对焦群组重新聚焦来实现原物距下的图像清晰。此种镜头在变倍过程中，变焦群组和对焦群组是按照特定的聚焦曲线进行运动的，以此保证在变倍过程中，固定物距下的图像时全程清晰的。因此在采用一体机镜头在变倍时需要同时控制镜头模组的变焦群组和对焦群组。对于一些镜头模组，在采用大倍率的电动变焦镜头如parfocal(等焦面的)镜头，或者varifocal(变焦距)镜头时，镜头在变焦过后，不需要调整对焦群组，就能保证原物距下的图像是清晰的。因此在采用电动变焦镜头在变倍时，只需要控制变焦群组。
可选的，上述摄像机还包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)及多个电机控制芯片。MCU可以从SoC中获取各镜头模组的参数，并通过电机控制芯片控制各电机，以实现对镜头模组参数的调节。
可选的，上述处理器还用于：获取上述当前镜头模组的设置参数，将上述当前镜头模组的设置参数同步到上述目标镜头模组，其中，上述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
可选的，上述处理器还用于：测量上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下的TV畸变中，畸变值较大的为上述第一TV畸变，畸变值较小的为上述第二TV畸变；对上述第一TV畸变对应的变焦镜头进行畸变校正，以使该畸变校正后的变焦镜头在上述目标物距下的TV畸变，与上述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
可选的，上述处理器还用于：测量上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在上述当前镜头模组与上述目标镜头模组在上述目标物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为上述第一相对亮度，相对亮度值较小的为上述第二相对亮度；对上述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在上述目标物距下、且在上述同等像高下的相对亮度，与上述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
可选的，上述摄像机还可以包括存储器及通信总线，通信总线用于各部件间的信号传递，存储器用于存储数据。
本发明实施例的摄像机安装有多个镜头模组，具体的，可以为两个、三个或更多。例如，本发明实施例的摄像机可以为图6所示双镜头球形摄像机，本发明实施例的摄像机可以为图7所示三镜头球形摄像机，本发明实施例的摄像机可以为图8所示双镜头云台摄像机，或本发明实施例的摄像机可以为图9所示三镜头云台摄像机等。
上述摄像机提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：
在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在上述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定上述当前镜头模组在预设焦距阈值时的目标物距及待转换的目标镜头模组，其中，上述当前镜头模组为采集上述摄像机正在输出的图像的镜头模组；
按照上述目标物距，调节上述目标镜头模组的物距，以使上述目标镜头模组的物距为上述目标物距；
在上述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出上述目标镜头模组采集的图像。
本发明实施例中，采用切换镜头模组采集的图像的方法，相比于更换镜头，能够减少镜头更换时间，从而减少因镜头更换时间而造成的视频跳变；将目标镜头模组的焦距对应的物距调节为目标物距后，将摄像机输出的图像由当前镜头模组采集的图像转换为目标镜头模组采集的图像，可以减少因焦距调节而造成的视频跳变，能够增强视频的连续性。
可选的，上述计算机程序被处理器执行时，还能够实现上述任一图像输出方法。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、摄像机及存储介质的实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种图像输出方法，其特征在于，应用于摄像机，所述摄像机包括多个镜头模组，所述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各所述镜头模组的等效焦距的范围不同，所述方法包括：
在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在所述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距及待转换的镜头模组，其中，所述当前镜头模组为采集所述摄像机正在输出的图像的镜头模组，所述预设切换条件包括被拍摄目标即将脱离当前镜头模组的拍摄范围，及待转换的镜头模组有足够的反应时间以在图像切换前完成焦距及聚焦距离的调节；
按照所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距，调节所述待转换的镜头模组的物距，以使所述待转换的镜头模组的物距为所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距；
在所述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出所述待转换的镜头模组采集的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且所述预设焦距阈值的等效焦距在所述重叠区间内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述镜头模组还包括多个电机，所述镜头模组通过所述电机的牵引进行变焦及对焦，所述重叠区间的设置及所述预设焦距阈值的选取满足所述电机的启动和制动条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像机还包括系统级芯片SoC；
所述输出所述待转换的镜头模组采集的图像，包括：
将所述SoC输出的图像切换为所述待转换的镜头模组采集的图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述输出所述待转换的镜头模组采集图像之前，所述方法还包括：
获取所述当前镜头模组的设置参数，将所述当前镜头模组的设置参数同步到所述待转换的镜头模组，其中，所述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预先测量所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下的TV畸变中，畸变值较大的为所述第一TV畸变，畸变值较小的为所述第二TV畸变；
对所述第一TV畸变对应的镜头模组进行畸变校正，以使该畸变校正后的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下的TV畸变，与所述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预先测量所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为所述第一相对亮度，相对亮度值较小的为所述第二相对亮度；
对所述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下、且在所述同等像高下的相对亮度，与所述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
8.一种图像输出装置，其特征在于，位于摄像机，所述摄像机包括多个镜头模组，所述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各所述镜头模组的等效焦距的范围不同，所述装置包括：
焦距判定模块，用于在调节当前镜头模组的焦距的过程中，在所述当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距及待转换的镜头模组，其中，所述当前镜头模组为采集所述摄像机正在输出的图像的镜头模组，所述预设切换条件包括被拍摄目标即将脱离当前镜头模组的拍摄范围，及待转换的镜头模组有足够的反应时间以在图像切换前完成焦距及聚焦距离的调节；
参数调节模块，用于按照所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距，调节所述待转换的镜头模组的物距，以使所述待转换的镜头模组的物距为所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距；
图像输出模块，用于在所述当前镜头模组的焦距达到预设焦距阈值时，输出所述待转换的镜头模组采集的图像。
9.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括：
处理器及多个镜头模组，所述镜头模组包括变焦镜头及图像传感器，各所述镜头模组的等效焦距的范围不同；
所述处理器用于：当检测到当前镜头模组的焦距满足预设切换条件时，确定所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距，及待转换的镜头模组，其中，所述当前镜头模组为采集所述摄像机正在输出的图像的镜头模组，所述预设切换条件包括被拍摄目标即将脱离当前镜头模组的拍摄范围，及待转换的镜头模组有足够的反应时间以在图像切换前完成焦距及聚焦距离的调节；按照所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距，调节所述待转换的镜头模组的物距，以使所述待转换的镜头模组的物距为所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距；在所述当前镜头模组的焦距达到所述预设焦距阈值时，将所述摄像机输出的图像切换为所述待转换的镜头模组采集的图像。
10.根据权利要求9所述的摄像机，其特征在于，所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组的等效焦距范围存在重叠区间，且所述预设焦距阈值的等效焦距在所述重叠区间内。
11.根据权利要求10所述的摄像机，其特征在于，所述镜头模组还包括：多个电机；
所述处理器还用于：控制所述电机调节所述镜头模组进行变焦及对焦，其中，所述重叠区间的设置及所述预设焦距阈值的选取满足所述电机的启动和制动条件。
12.根据权利要求9所述的摄像机，其特征在于，所述处理器还用于：获取所述当前镜头模组的设置参数，将所述当前镜头模组的设置参数同步到所述待转换的镜头模组，其中，所述设置参数包括曝光参数及白平衡参数中的至少一种。
13.根据权利要求9所述的摄像机，其特征在于，所述处理器还用于：测量所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下的TV畸变，得到第一TV畸变及第二TV畸变，其中，在所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下的TV畸变中，畸变值较大的为所述第一TV畸变，畸变值较小的为所述第二TV畸变；对所述第一TV畸变对应的变焦镜头进行畸变校正，以使该畸变校正后的变焦镜头在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下的TV畸变，与所述第二TV畸变的差值小于预设畸变误差。
14.根据权利要求9所述的摄像机，其特征在于，所述处理器还用于：测量所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下、且在同等像高下的相对亮度，得到第一相对亮度及第二相对亮度，其中，在所述当前镜头模组与所述待转换的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下、且在同等像高下的相对亮度中，相对亮度值较大的为所述第一相对亮度，相对亮度值较小的为所述第二相对亮度；对所述第二相对亮度对应的镜头模组进行相对亮度校正，以使该相对亮度校正后的镜头模组在所述当前镜头模组在预设焦距阈值时的物距下、且在所述同等像高下的相对亮度，与所述第一相对亮度的差值小于预设相对亮度误差。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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