CN111629204A - 用于摄像头模组检测的数据同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种用于摄像头模组检测的数据同步方法，包括步骤：S1、获取在预设时间内采集的照片及其相关信息；S2、利用惯性测量传感器采集摄像头的运动轨迹信息；S3、根据预设时间内拍摄的照片的相关信息判断摄像头是否处于检测模式；S4、根据比对结果判断摄像头是否处于正常运行状态并同步保存数据。本发明考虑到同步的是摄像头模组检测的数据，将采集的每帧图像数据、对应的时间戳及其同步的运动轨迹信息整合成一组数据后，先判断摄像头是否处于检测模式，然后判断摄像头是否处于正常运行状态，最后才进行检测数据的存储。通过这样的方式，既可以降低出现误差的可能性，又可以保证数据储存的同步性。

Description

用于摄像头模组检测的数据同步方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种用于摄像头模组检测的数据同步方法。

背景技术

当前，几乎所有的智能手机都具有拍照的功能，为了满足用户对高质量拍照效果的需求，双摄像头也在广泛使用。为了得到对焦清晰、色彩准确的图像，双摄平台需要同步对捕获的数据帧进行自动对焦(AF)、自动曝光(AE)以及自动白平衡(AWB)处理。但是，单摄平台仅对单摄像头捕获的数据帧进行处理，两个摄像头的数据帧是相互独立的，这导致双摄像头应用于单摄平台时，双摄像头捕获的数据帧同步性能比较差。

对此，文件CN107404362A公开了一种双摄像头数据帧的同步方法及装置，该方法包括：分别获取主摄像头传感器捕获的预览帧及接收所述预览帧时的时间戳、副摄像头传感器捕获的预设数量的目标帧及接收各所述目标帧时的时间戳；再分别计算该预览帧和各个目标帧的时间戳之差，进而将时间戳之差最小的一个目标帧与该预览帧进行同步处理。由于在预设数量的由副摄像头传感器捕获的目标帧中，找出与由主摄像头传感器捕获的预览帧的时间最接近的一个目标帧，再同步该预览帧与该目标帧，从而提高单摄平台中双摄像头的数据帧同步性能。

智能手机越来越普及，人们对照相功能的依赖也与日俱增。为了确保用户对照相功能有一个好的体验，对相机的相关元件参数进行检测就至关重要。但是，检测相机的性能，需要同步相关的数据。目前，现有技术中的数据同步方法主要用于照相、拍摄等过程，这些数据同步方法并不适用于摄像头的检测。

发明内容

本发明提供一种用于摄像头模组检测的数据同步方法，解决了现有技术中的数据同步方法并不适用于摄像头的检测的技术问题。

本发明提供的基础方案为：用于摄像头模组检测的数据同步方法，包括步骤：

S1、获取在预设时间内采集的照片及其相关信息，并将拍摄的照片及其相关信息发送给惯性测量传感器；

S2、利用惯性测量传感器采集摄像头的运动轨迹信息，并将采集的每帧图像数据、对应的时间戳及其同步的运动轨迹信息整合成一组数据；

S3、根据预设时间内拍摄的照片的相关信息判断摄像头是否处于检测模式：若摄像头处于检测模式，基于预设时间内拍摄的照片的相关信息，将预设时间内拍摄的照片与预设标准照片进行比对，获取比对结果；

S4、根据比对结果判断摄像头是否处于正常运行状态：若摄像头处于正常运行状态，保存图像数据、对应的时间戳及其同步的运动轨迹信息；反之，不进行任何操作。

本发明的工作原理及优点在于：现有技术通常是通过时间戳比对的方法来获取到同步的图像数据和惯性测量单元数据，而在分别给图像数据和惯性测量单元数据进行签名添加时间戳时就已存在误差，这使得通过时间戳对比方法得到的同步的图像数据和惯性测量单元数据出现误差的概率更高，一致性也较低。本方案中，考虑到同步的是摄像头模组检测的数据，将采集的每帧图像数据、对应的时间戳及其同步的运动轨迹信息整合成一组数据后，先判断摄像头是否处于检测模式，然后判断摄像头是否处于正常运行状态，最后才进行检测数据的存储。通过这样的方式，既可以降低出现误差的可能性，又可以保证数据储存的同步性。

本发明提供了一种适应于摄像头模组检测的数据同步方法，既可以降低出现误差的可能性，又可以保证数据储存的同步性。

进一步，还包括S5、调焦检测；具体步骤包括：S51、从采集到的图像数据中解析出调焦检测所需的数据；S52、对解析出的调焦检测所需的数据的亮度值边缘变化梯度进行分析，得出图像各行的黑白交界点及其对比度；S53、根据图像各行的黑白交界点及其对比度得出反映图片清晰程度的分析结果。

有益效果在于：用于调焦检测时，可以提高图片数据的传输速度，降低环境对检测结果的影响，也有利于适应动态和实时的调焦过程。

进一步，S51具体包括：S51a、根据图像的格式对采集到的图像数据进行通道分离，解析出调焦检测所需通道的数据；S51b、从调焦检测所需通道的数据中解析出调焦检测所需的关键区域数据并输出。

有益效果在于：经过通道分离，有利于提高数据的传输速度；同时只解析所需关键区域的数据，既保证了解析的效率，又不会对检测结果造成过大的不利影响。

进一步，S52具体包括：S52a、循环检测关键区域中每一行的各像素点，并分别将各像素点亮度值与后一像素点亮度值差值的绝对值作为各像素点的亮度变化值；S52b、将各亮度变化值比其所在行前、后像素点的亮度变化值都大的像素点确定为其所在行的黑白交界点；S52c、将各黑白交界点前后设定范围内的最大亮度值减去最小亮度值得到各黑白交界点的对比度。

有益效果在于：将亮度值差值的绝对值作为各像素点的亮度变化值，可以使得黑白交界点更直观，通过最大亮度值减去最小亮度值计算对比度，有利于提高对比度的取值范围。

进一步，S53具体包括：S53a、将各黑白交界点的亮度变化值除以其对比度得到各黑白交界点的亮度变化修正值；S53b、根据各黑白交界点的亮度变化修正值确定关键区域的平均亮度变化修正值；S53c、得出分析结果。

有益效果在于：通过两次修正，可以降低亮度变化的误差，使得分析结果更加准确。

进一步，S51a具体为：确定采集到的图像数据的格式；对于RAW格式的图像数据，解析出其中Gr通道的数据；对于YUV格式的图像数据，解析出其中Y通道的数据。

有益效果在于：针对调焦处理对两类图像数据，仅输出调焦所关注的通道的数据而不输出其他无关通道的数据，这样可以降低传输带宽的压力。

进一步，照片的相关信息包括照片的数量和拍摄时间；判断预设时间内拍摄的照片的数量是否达到第一阈值：若预设时间内拍摄的照片的数量达到第一阈值，判断摄像头处于检测模式。

有益效果在于：考虑到正常情况下拍照时，很少会在很短的时间内拍摄大量的照片。因此，用一定时间内拍摄的照片数量，比如1分钟40张，作为判断摄像头是否进入检测模式的标准，比较简单。

进一步，照片的相关信息还包括照片的拍摄参数；至少获取预设时间内拍摄的照片一个拍摄参数的最大值和最小值的差；判断拍摄参数的最大值和最小值的差是否在第二阈值范围内：若拍摄参数的最大值和最小值的差在第二阈值范围内，判断摄像头处于检测模式。

有益效果在于：日常生活中，拍照时姿态通常会发生较大的变化，使得拍摄参数也发生较大的变化。倘若拍摄参数的最大值和最小值的差在某个范围内，比如10％，说明摄像头可能并不是在拍照，而处于检测模式。通过拍摄参数的限制，使得检测模式的判断更加准确。

进一步，照片的相关信息还包括照片的像素点的RGB值；根据预设时间内拍摄的各照片的像素点的RGB值，计算各照片的内容之间的差异程度；判断各照片的内容之间的差异程度是否在第三阈值范围内：若各照片的内容之间的差异程度在第三阈值范围内，判断摄像头处于检测模式。

有益效果在于：可见，第三阈值与照片的像素点的RGB值有关，也即照片的内容有关，这样从内容层面进行判断，相对于从其他参数进行判断更加直接，也更加准确。

进一步，照片的相关信息还包括照片质量参数；获取预设标准照片及其质量参数，将预设时间内拍摄的照片的质量参数与预设标准照片的质量参数进行比对，得到质量参数差值；

判断质量参数差值是否在第四阈值范围内：若质量参数差值在第四阈值范围内，判断摄像头处于正常运行状态；若质量参数差值不在第四阈值范围内，判断摄像头处于非正常运行状态。

有益效果在于：照片的质量参数基本包含了所有参数的信息，将拍摄的照片与标准照片进行对比，对比两种照片的质量参数，可直观地反映摄像头是否处于正常运行状态。

附图说明

图1为本发明用于摄像头模组检测的数据同步方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例1

本发明用于摄像头模组检测的数据同步方法实施例基本如附图1所示，包括步骤：S1、获取在预设时间内采集的照片及其相关信息；S2、利用惯性测量传感器采集摄像头的运动轨迹信息；S3、根据预设时间内拍摄的照片的相关信息判断摄像头是否处于检测模式；S4、根据比对结果判断摄像头是否处于正常运行状态并同步保存数据。

首先，获取在预设时间内采集的照片及其相关信息。

具体来说，预设时间可以人为进行设定，比如1分钟，获取摄像头在1分钟内采集的照片及其相关信息。摄像头每采集一帧图像数据的同时，将同步信号发送给惯性测量传感器。

然后，利用惯性测量传感器采集摄像头的运动轨迹信息。

在摄像头每采集一帧图像数据开始曝光的同时，生成同步信号，并将同步信号发送给惯性测量传感器，以使得惯性测量传感器接收到同步信号时，启动并采集运动轨迹信息。本实施例中，同步信号具体为帧同步信号，运动轨迹信息包括采集的加速度信息和角速度信息，将采集的每帧图像数据、对应的时间戳，及其同步的运动轨迹信息整合成一组数据进行储存。

接着，根据预设时间内拍摄的照片的相关信息判断摄像头是否处于检测模式。

如前所述，照片的相关信息包括照片的数量和拍摄时间，本实施例中第一阈值设定为1分钟40张照片。判断预设时间内拍摄的照片的数量是否达到第一阈值，若预设时间内拍摄的照片的数量达到第一阈值，就判断摄像头处于检测模式；反之，则不处于检测模式。比如照片的数量和拍摄时间分别为1分钟、45张，达到了1分钟40张，那么摄像头就处于检测模式；反之，若照片的数量和拍摄时间分别为1分钟、20张，没有达到1分钟40张，那么摄像头就没有处于检测模式。

在其基础上，还可以进一步考虑照片的拍摄参数。具体说来，至少获取预设时间内拍摄的照片一个拍摄参数的最大值和最小值的差，通过判断拍摄参数的最大值和最小值的差是否在第二阈值范围内，来判断摄像头是否处于检测模式，本实施例中第二阈值设定为10％。比如，照片的数量和拍摄时间分别为1分钟、45张，达到了1分钟40张，获取满足第一阈值的所有照片，并获取所有照片的拍摄参数，比如光圈、快门速度、白平衡等，接着获取所有照片中的所有参数的最大值和最小值。若各个参数的最大值和最小值的差都在10％以内，就判断摄像头为检测模式。

再接着，根据比对结果判断摄像头是否处于正常运行状态并同步保存数据。

若摄像头处于检测状态，接下来还应判断其是否处于正常运行的状态。具体说来，本实施例中，通过质量参数差值来判断摄像头是否处于正常运行的状态。照片的相关信息还包括照片质量参数，获取预设标准照片及其质量参数，将预设时间内拍摄的照片的质量参数与预设标准照片的质量参数进行比对，得到质量参数差值。若质量参数差值在第四阈值范围内，判断摄像头处于正常运行状态；反之，判断摄像头处于非正常运行状态。比如说，本实施中第四阈值为5％，选取拍摄的照片与标准照片进行对比，对比所有参数，如果所有参数的差值在正负5％以内，比如4％，就判断摄像头运行正常；反之，就判断摄像头运行不正常。

最后，进行调焦检测。

第一步，从采集到的图像数据中解析出调焦检测所需的数据。具体来说，首先，根据图像的格式对采集到的图像数据进行通道分离，解析出调焦检测所需通道的数据。确定采集到的图像数据的格式后，对于RAW格式的图像数据，解析出其中Gr通道的数据；对于YUV格式的图像数据，解析出其中Y通道的数据。然后，从调焦检测所需通道的数据中解析出调焦检测所需的关键区域数据并输出。

第二步，对解析出的调焦检测所需的数据的亮度值边缘变化梯度进行分析，得出图像各行的黑白交界点及其对比度。具体来说，首先，循环检测关键区域中每一行的各像素点，并分别将各像素点亮度值与后一像素点亮度值差值的绝对值作为各像素点的亮度变化值。然后，将各亮度变化值比其所在行前、后像素点的亮度变化值都大的像素点确定为其所在行的黑白交界点。最后，将各黑白交界点前后设定范围内的最大亮度值减去最小亮度值得到各黑白交界点的对比度。

第三步，根据图像各行的黑白交界点及其对比度得出反映图片清晰程度的分析结果。具体来说，首先，将各黑白交界点的亮度变化值除以其对比度得到各黑白交界点的亮度变化修正值。然后，根据各黑白交界点的亮度变化修正值确定关键区域的平均亮度变化修正值。最后，得出分析结果。

实施例2

与实施例1不同之处仅在于：照片的相关信息还包括照片的像素点的RGB值，根据预设时间内拍摄的各照片的内容之间的差异程度判断摄像头是否处于检测模式。

首先根据预设时间内拍摄的各照片的像素点的RGB值，计算各照片的内容之间的差异程度，然后判断各照片的内容之间的差异程度是否在第三阈值范围内：若各照片的内容之间的差异程度在第三阈值范围内，判断摄像头处于检测模式。

实施例3

与实施例2不同之处仅在于，在本实施例中，摄像头模组一共有4个摄像头，这4个摄像头作为一个整体排列成一条直线，放置在板上；板为圆形，放置在铁丝网上；铁丝网下方安装有类似螺旋桨或者风扇扇叶的叶片，叶片在气流的作用下可带动铁丝网转动；铁丝网的正下方放置有吹气装置，可以是风扇或者鼓风机。

当对摄像头模组进行检测时，需要尽可能保证摄像头模组位于预设的线上，摄像头模组偏离预设的线的角度不能大于预设的角度，比如5度。若摄像头模组偏离预设的线的角度大于预设的角度，则需要对摄像头模组的位置进行调整。具体而言，本方案中，在摄像头模组偏离预设的线的角度大于5度时，比如15度，启动吹风装置，气流会吹过叶片，使得叶片带动摄像头模组转动，摄像头模组向预设的线对齐，从而使得摄像头模组偏离预设的线的角度逐渐减小，直到对齐预设的线或者偏离预设的线的角度小于5度为止。通过这样的方式，可以保证摄像头在拍摄照片时处于合适的位置，从而提高拍摄的照片的质量。此外，本方案采用吹气装置与叶片的形式带动摄像头模组旋转，相比于通过电机驱动旋转，成本低廉、结构简单，操作也方便。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：

包括步骤：

S1、获取在预设时间内采集的照片及其相关信息，并将拍摄的照片及其相关信息发送给惯性测量传感器；

S2、利用惯性测量传感器采集摄像头的运动轨迹信息，并将采集的每帧图像数据、对应的时间戳及其同步的运动轨迹信息整合成一组数据；

S3、根据预设时间内拍摄的照片的相关信息判断摄像头是否处于检测模式：若摄像头处于检测模式，基于预设时间内拍摄的照片的相关信息，将预设时间内拍摄的照片与预设标准照片进行比对，获取比对结果；

S4、根据比对结果判断摄像头是否处于正常运行状态：若摄像头处于正常运行状态，保存图像数据、对应的时间戳及其同步的运动轨迹信息；反之，不进行任何操作。

2.如权利要求1所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：还包括S5、调焦检测；

具体步骤包括：

S51、从采集到的图像数据中解析出调焦检测所需的数据；

S52、对解析出的调焦检测所需的数据的亮度值边缘变化梯度进行分析，得出图像各行的黑白交界点及其对比度；

S53、根据图像各行的黑白交界点及其对比度得出反映图片清晰程度的分析结果。

3.如权利要求2所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：

S51具体包括：

S51a、根据图像的格式对采集到的图像数据进行通道分离，解析出调焦检测所需通道的数据；

S51b、从调焦检测所需通道的数据中解析出调焦检测所需的关键区域数据并输出。

4.如权利要求3所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：

S52具体包括：

S52a、循环检测关键区域中每一行的各像素点，并分别将各像素点亮度值与后一像素点亮度值差值的绝对值作为各像素点的亮度变化值；

S52b、将各亮度变化值比其所在行前、后像素点的亮度变化值都大的像素点确定为其所在行的黑白交界点；

S52c、将各黑白交界点前后设定范围内的最大亮度值减去最小亮度值得到各黑白交界点的对比度。

5.如权利要求4所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：

S53具体包括：

S53a、将各黑白交界点的亮度变化值除以其对比度得到各黑白交界点的亮度变化修正值；

S53b、根据各黑白交界点的亮度变化修正值确定关键区域的平均亮度变化修正值；

S53c、得出分析结果。

6.如权利要求5所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：

S51a具体为：

确定采集到的图像数据的格式；

对于RAW格式的图像数据，解析出其中Gr通道的数据；

对于YUV格式的图像数据，解析出其中Y通道的数据。

7.如权利要求1所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：照片的相关信息包括照片的数量和拍摄时间；判断预设时间内拍摄的照片的数量是否达到第一阈值：若预设时间内拍摄的照片的数量达到第一阈值，判断摄像头处于检测模式。

8.如权利要求1所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：照片的相关信息还包括照片的拍摄参数；至少获取预设时间内拍摄的照片一个拍摄参数的最大值和最小值的差；判断拍摄参数的最大值和最小值的差是否在第二阈值范围内：若拍摄参数的最大值和最小值的差在第二阈值范围内，判断摄像头处于检测模式。

9.如权利要求1所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：照片的相关信息还包括照片的像素点的RGB值；根据预设时间内拍摄的各照片的像素点的RGB值，计算各照片的内容之间的差异程度；判断各照片的内容之间的差异程度是否在第三阈值范围内：若各照片的内容之间的差异程度在第三阈值范围内，判断摄像头处于检测模式。

10.如权利要求1所述的用于摄像头模组检测的数据同步方法，其特征在于：照片的相关信息还包括照片质量参数；获取预设标准照片及其质量参数，将预设时间内拍摄的照片的质量参数与预设标准照片的质量参数进行比对，得到质量参数差值；

判断质量参数差值是否在第四阈值范围内：若质量参数差值在第四阈值范围内，判断摄像头处于正常运行状态；若质量参数差值不在第四阈值范围内，判断摄像头处于非正常运行状态。

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