CN112492219A - 一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质，该图像采集方法包括：获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本；根据至少两帧第一图像样本中运动目标的位置确定运动目标的第一运行速度；控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，并通过图像采集装置采集运动目标的图像。本发明通过获取的至少两帧包含运动目标的第一图像样本，进而得到运动目标的第一运行速度，控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，使图像采集装置与运动目标之间的速度差减小，图像采集装置采集运动目标的图像，避免图像采集装置在低照度条件下采集运动目标的图像时出现物体拖影或模糊的现象，进而解决低照度条件下采集运动目标图像识别率低的问题。

Description

一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质。
背景技术
低照度环境下的图像采集是图像采集领域中的难点，当环境光照度过低，目标场景中的物体反射光能量不足时，会使所采集图像的对比度和信噪比都很低。对目标场景进行图像采集时，需要对镜头进行调焦，调焦的过程分为变焦和对焦。变焦是改变镜头的焦距，以改变拍摄的视角，即把目标场景拉近或推远。对焦是调整镜头与感光器件之间的距离，使得目标场景清晰的呈现在感光元件上。现有技术中，可以通过增加镜头的通光量，改善目标场景中的物体反射的能量，但这提升了镜头造价及体积，且对镜像及工艺敏感性增强。也可以通过拉长曝光时间的图像处理方法，或者多帧融合的方法，但是该方法存在运动物体拖影或模糊问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质，解决现有技术中低照度条件下采集运动目标图像识别率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种图像采集方法，该图像采集方法包括：获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本；根据至少两帧第一图像样本中运动目标的位置确定运动目标的第一运行速度；控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，并通过图像采集装置采集运动目标的图像。
其中，控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，并通过图像采集装置采集运动目标的图像的步骤具体包括：获取到通过图像采集装置采集的运动目标的至少两幅图像；根据至少两幅图像计算得到运动目标的第二运行速度；判断第二运行速度与第一运行速度是否一致；如果第二运行速度与第一运行速度一致，控制图像采集装置按照当前速度运动并采集运动目标的图像；如果第二运行速度与第一运行速度不一致，控制图像采集装置以第二运行速度进行运动，并采集运动目标的图像。
其中，通过图像采集装置采集运动目标的图像的步骤具体包括：调节拉长图像采集装置的快门时间；通过图像采集装置采集包含运动目标的图像。
其中，根据至少两帧第一图像样本中运动目标的位置确定运动目标的第一运行速度的步骤包括：获取运动目标在至少两帧第一图像样本中的位置，确定运动目标在至少两帧第一图像样本中位置的相对位移以及拍摄相对应两帧第一图像样本的时间差；根据相对位移以及相对应的时间差得到运动目标的第一运行速度。
其中，控制图像采集装置以第一运行速度进行运动的步骤包括：对第一运行速度进行分解，获取第一运行速度在第一方向上的第一方向运行速度以及第二方向上的第二方向运行速度；其中，第一方向运行速度和第二方向运行速度具有方向矢量；根据第一运行速度调节图像采集装置的移动速度，使图像采集装置在第一方向上的速度等于第一方向运行速度、在第二方向上的速度等于第二方向运行速度。
其中，获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本的步骤之前还包括：获取相邻两帧初始图像样本；判断相邻两帧初始图像样本中的目标对象的位置是否一致；如果目标对象在相邻两帧初始图像样本中的位置不同，则确定目标对象为运动目标，初始图像样本中存在运动目标，根据第一预设参数调节图像采集装置；如果目标对象在相邻两帧初始图像样本中的位置相同，则确定初始图像样本中不存在运动目标。
其中，获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本的步骤具体包括：通过图像采集装置采集至少两帧包括运动目标的第一图像样本，其中，图像采集装置静止设置。
其中，第一预设参数至少包括曝光时间、感光度和光圈参数中的至少一个。
为解决上述技术问题，本发明采用的第二个技术方案是：提供一种终端，终端包括存储器、处理器以及存储于存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于实现如上述图像采集方法中的步骤。
为解决上述技术问题，本发明采用的第三个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述图像采集方法中的步骤。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，提供的一种图像采集方法、终端以及计算机可读存储介质，该图像采集方法包括：获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本；根据至少两帧第一图像样本中运动目标的位置确定运动目标的第一运行速度；控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，并通过图像采集装置采集运动目标的图像。本发明通过获取的至少两帧包含运动目标的第一图像样本，进而得到运动目标的第一运行速度，控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，使图像采集装置与运动目标之间的速度差减小，图像采集装置采集运动目标的图像，避免图像采集装置在低照度条件下采集运动目标的图像时出现物体拖影或模糊的现象，进而解决低照度条件下采集运动目标图像识别率低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1是本发明提供的图像采集方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的图像采集方法另一实施例的流程示意图；
图3是本申请终端一实施方式的示意框图；
图4是本申请计算机可读存储介质一实施方式的示意框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。
本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现所述短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本发明提供的图像采集方法一实施例的流程示意图。在本实施例中，提供了一种图像采集方法，该方法适用于低照度条件下图像采集装置采集包含运动目标的图像。该图像采集方法包括：
S11：获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本。
具体地，通过图像采集装置获取至少两帧包含运动目标的第一图像样本。其中，获取的两帧第一图像样本可以是连续的，也可以不是连续的，获取的第一图像样本只要包含运动目标即可。其中，图像采集装置采集第一图像样本时的参数为第一预设参数。第一预设参数至少包括曝光时间、感光度和光圈参数中的至少一个。在另一可选实施例中，也可以通过其它设备进行图像采集。
S12：根据至少两帧第一图像样本中运动目标的位置确定运动目标的第一运行速度。
具体地，根据获取的第一图像样本中运动目标在两帧第一图像样本中的位置确定运动目标的相对位移，同时获取拍摄该两帧第一图像样本的时间，计算拍摄该两帧第一图像样本的时间差。通过得到两帧第一图像样本中运动目标的相对位移以及拍摄该两帧第一图像样本的时间差计算运动目标的运行速度，将该运行速度确定为运动目标的第一运行速度。其中，第一运行速度具有方向矢量。
S13：控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，并通过图像采集装置采集运动目标的图像。
具体地，根据上述得到的第一运行速度调节图像采集装置的移动速度，使图像采集装置与运动目标之间相对静止，图像采集装置采集到包含运动目标的图像中，运动目标处于图像中的位置相同，其背景不同。
本实施例中提供的图像采集方法包括获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本；根据至少两帧第一图像样本中运动目标的位置确定运动目标的第一运行速度；控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，并通过图像采集装置采集运动目标的图像。本发明通过获取的至少两帧包含运动目标的第一图像样本，进而得到运动目标的第一运行速度，控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，使图像采集装置与运动目标之间的速度差减小，图像采集装置采集运动目标的图像，避免图像采集装置在低照度条件下采集运动目标的图像时出现物体拖影或模糊的现象，进而解决低照度条件下采集运动目标图像识别率低的问题。
请参阅图2，图2是本发明提供的图像采集方法另一实施例的流程示意图。在本实施例中，提供了一种图像采集方法，该方法适用于低照度条件下图像采集装置采集包含运动目标的图像。该图像采集方法包括：
S201：获取相邻两帧初始图像样本。
具体地，给图像采集装置进行通电，通过图像采集装置采集至少两帧连续的初始图像样本。其中，初始图像样本中可以包括一个目标对象，也可以包括多个目标对象。其中，目标对象可以为建筑、植物、车辆、人等。图像采集装置处于一个固定的位置，目标对象包括动态目标和静态目标，动态目标相对于图像采集装置相对运动，静态目标相对于图像采集装置相对静止。在另一可选实施例中，也可以通过其它设备进行图像采集。
S202：判断相邻两帧初始图像样本中的目标对象的位置是否一致。
具体地，判断获取的初始图像样本中，相邻两帧初始图像样本中的各目标对象的位置是否相同，将各目标对象在相邻两帧初始图像样本中的位置进行比对。在一可选实施例中，判断目标对象是否同时存在于在相邻两帧初始图像样本中，如果该目标对象存在于相邻两帧初始图像样本中，则判断该目标对象在相邻两帧初始图像样本中的位置是否相同。如果该目标对象不存在于相邻两帧初始图像样本中，则放弃该目标对象。如果相邻两帧初始图像样本中的目标对象的位置一致，则直接跳转至S203；如果相邻两帧初始图像样本中的目标对象的位置不一致，则直接跳转至S204。
S203：确定目标对象为运动目标，初始图像样本中存在运动目标，根据第一预设参数调节图像采集装置。
具体地，如果目标对象在相邻两帧初始图像样本中的位置不相同，则表明该目标对象相对于图像采集装置是运动的，该目标对象为运动目标，则初始图像样本中存在运动目标。通过图像采集装置对该运动目标进行图像采集。在一优选实施例中，当针对运动目标进行图像采集时，根据第一预设参数调节图像采集装置，使图像采集装置针对运动状态的目标可以采集到分辨率较高的图像样本。其中，第一预设参数至少包括曝光时间、感光度和光圈参数中的至少一个。根据第一预设参数调节图像采集装置后，直接跳转至S205。
S204：确定第一图像样本中不存在运动目标。
具体地，如果目标对象在相邻两帧初始图像样本中的位置相同，则表明该目标对象相对于图像采集装置是静止的，该目标对象为静态的目标对象，则初始图像样本中不存在运动目标。通过图像采集装置继续进行图像采集。在一优选实施例中，当继续进行图像采集时，根据第二预设参数调节图像采集装置，使图像采集装置能够采集到分辨率更高的图像样本，以便于比对目标对象在相邻两帧图像样本中的位置是否相同，进而确定运动目标。其中，第二预设参数至少包括曝光时间、感光度和光圈参数中的至少一个。
S205：获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本。
具体地，利用根据第一预设参数调节的图像采集装置采集包含运动目标的第一图像样本，获取到两帧包括运动目标的第一图像样本，采集的该两帧第一图像样本可以为连续的，也可以为非连续的，只要获取的两帧第一图像样本中都包含同一运动目标即可。在另一可选实施例中，也可以通过其它设备进行图像采集。
S206：获取运动目标在至少两帧第一图像样本中的位置；确定运动目标在至少两帧第一图像样本中位置的相对位移以及拍摄相对应两帧第一图像样本的时间差。
具体地，识别运动目标在两帧第一图像样本中的位置坐标，根据运动目标在两帧第一图像样本中的位置坐标计算运动目标的相对位移。根据两帧第一图像样本上附带的拍摄时间计算拍摄两帧第一图像样本的时间差，即得到该两帧第一图像样本中运动目标的相对位移以及相对应的时间差。
S207：根据相对位移以及相对应的时间差得到运动目标的第一运行速度。
具体地，根据上述得到的两帧第一图像样本中运动目标的相对位移以及相对应的时间差计算得到运动目标的运行速度，将该运行速度确定为运动目标的第一运行速度。其中，第一运行速度具有方向矢量。
S208：对第一运行速度进行分解，获取第一运行速度在第一方向上的第一方向运行速度以及第二方向上的第二方向运行速度。
具体地，由于第一运行速度具有方向矢量，可以将第一运行速度在X轴方向上和Y轴方向上进行分解，进而得到Vx和Vy。Vx和Vy也是具有方向矢量的，将Vx和Vy进行合并可以得到第一运行速度。
S209：根据第一运行速度调节图像采集装置的移动速度。
具体地，根据上述得到的第一运行速度在X轴方向和Y轴方向上分解得到的Vx和Vy调节图像采集装置的移动速度和方向，使图像采集装置的移动速度分解在X轴方向上的速度等于Vx，分解在Y轴方向上的速度等于Vy，即使图像采集装置的移动速度在第一方向上的第一方向运行速度等于运动目标的第一方向运行速度，使图像采集装置的移动速度在第二方向上的第二方向运行速度等于运动目标的第二方向运行速度。调节图像采集装置的移动速度与运动目标的第一运行速度一致，进而减小图像采集装置与运动目标之间的速度差。
S210：获取到通过图像采集装置采集的运动目标的至少两幅图像。
具体地，根据第一运行速度调节后的图像采集装置与目标对象的运行速度相同，图像采集装置跟随目标对象移动，且图像采集装置与运动目标之间相对静止。图像采集装置在移动过程中继续采集包含运动目标的图像。其中，采集的包含运动目标的图像至少为两幅。其中，采集的两幅包含运动目标的图像可以为连续帧，也可以为非连续帧。
S211：根据至少两幅图像计算得到运动目标的第二运行速度。
具体地，识别运动目标在两幅图像中的位置坐标，根据运动目标在两幅图像中的位置坐标计算运动目标的相对位移。根据两幅图像上附带的拍摄时间计算拍摄两幅图像的时间差，即得到该两幅图像中运动目标的相对位移以及相对应的时间差。根据得到的两幅图像中运动目标的相对位移以及相对应的时间差计算得到运动目标的运行速度，将该运行速度确定为运动目标的第二运行速度。其中，第二运行速度具有方向矢量。
S212：判断第二运行速度与第一运行速度是否一致。
具体地，将运动目标的第二运行速度与第一运行速度进行对比，判断实时获取的运动目标的第二运行速度是否与图像采集装置的移动速度和移动方向相一致，运动目标与图像采集装置之间是否相对静止。如果第二运行速度与第一运行速度一致，则直接跳转至步骤S213；如果第二运行速度与第一运行速度不一致，则直接跳转至步骤S214。
S213：控制图像采集装置按照当前速度运动。
具体地，如果第二运行速度与第一运行速度一致，即运动目标的第二运行速度与图像采集装置的移动速度和移动方向相一致，运动目标与图像采集装置之间相对静止，则不需要调节图像采集装置的移动速度和方向，使图像采集装置按照当前速度和方向运动，之后直接跳转至步骤S215。
S214：控制图像采集装置以第二运行速度进行移动。
具体地，如果第二运行速度与第一运行速度不一致，即运动目标的第二运行速度与图像采集装置的移动速度和/或移动方向不一致，运动目标与图像采集装置之间相对运动，则需要调节图像采集装置的移动速度和/或方向，根据第二运行速度调节图像采集装置的移动速度和/或方向，减小图像采集装置与运动目标之间的速度差，优选地，使运动目标与图像采集装置之间相对静止，之后直接跳转至步骤S215。
S215：调节拉长图像采集装置的快门时间。
具体地，通过上述步骤使图像采集装置与运动目标之间保持相对静止后，调节图像采集装置的拍摄参数，拉长快门时间，以增加曝光时间，使运动目标能够反射的光增强。其中，拉长快门时间可以根据低照度条件进行设置，在此不做限制。
S216：通过图像采集装置采集包含运动目标的图像。
具体地，在图像采集装置与运动目标之间相对静止的状态下，采用调节后的图像采集装置对包含运动目标的图像进行采集，获取分辨率较高的包含运动目标的图像。本实施例中，通过将运动目标与图像采集装置之间的相对运动状态转变为相对静止状态，避免了运动目标在运动状态出现的拖影或模糊的问题。
本实施例中提供的图像采集方法首先确定运动目标，之后通过获取的至少两帧包含运动目标的第一图像样本，进而得到运动目标的第一运行速度，控制图像采集装置以第一运行速度进行运动，为了进一步验证图像采集装置是否与目标对象相对静止，获取目标对象的第二运行速度，当第二运行速度与第一运行速度一致时，通过图像采集装置采集运动目标的图像；当第二运行速度与第一运行速度不一致时，将图像采集装置的运动速度调节为第二运行速度后，再通过图像采集装置采集运动目标的图像。使运动目标与图像采集装置之间的相对运动状态转变为相对静止状态，避免图像采集装置在低照度条件下采集运动目标图像时出现物体拖影或模糊的现象，进而解决低照度条件下采集运动目标图像识别率低的问题。
参阅图3，图3是本申请终端一实施方式的示意框图。如图3所示，该实施方式的终端30包括：处理器31、存储器32以及存储在存储器32中并可在处理器31上运行的计算机程序该计算机程序被处理器31执行时实现上述目标跟踪方法，为避免重复，此处不一一赘述。
参阅图4，图4是本申请计算机可读存储介质一实施方式的示意框图。
本申请的实施方式中还提供一种计算机可读存储介质40，计算机可读存储介质40存储有计算机程序401，计算机程序401中包括程序指令，处理器执行程序指令，实现本申请实施方式提供的任一项目标跟踪方法。
其中，计算机可读存储介质40可以是前述实施方式的计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。计算机可读存储介质40也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种图像采集方法，其特征在于，所述图像采集方法包括：
获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本；
根据至少两帧所述第一图像样本中所述运动目标的位置确定所述运动目标的第一运行速度；
控制图像采集装置以所述第一运行速度进行运动，并通过所述图像采集装置采集所述运动目标的图像。
2.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述控制图像采集装置以所述第一运行速度进行运动，并通过所述图像采集装置采集所述运动目标的图像的步骤具体包括：
获取到通过所述图像采集装置采集的所述运动目标的至少两幅图像；
根据所述至少两幅图像计算得到所述运动目标的第二运行速度；
判断所述第二运行速度与所述第一运行速度是否一致；
如果所述第二运行速度与所述第一运行速度一致，控制所述图像采集装置按照当前速度运动并采集所述运动目标的图像；
如果所述第二运行速度与所述第一运行速度不一致，控制所述图像采集装置以所述第二运行速度进行运动，并采集所述运动目标的图像。
3.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述通过所述图像采集装置采集所述运动目标的图像的步骤具体包括：
调节拉长所述图像采集装置的快门时间；
通过所述图像采集装置采集包含所述运动目标的图像。
4.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述根据至少两帧所述第一图像样本中所述运动目标的位置确定所述运动目标的第一运行速度的步骤包括：
获取所述运动目标在至少两帧所述第一图像样本中的位置，确定所述运动目标在至少两帧所述第一图像样本中位置的相对位移以及拍摄相对应两帧所述第一图像样本的时间差；
根据所述相对位移以及相对应的所述时间差得到所述运动目标的所述第一运行速度。
5.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述控制图像采集装置以所述第一运行速度进行运动的步骤包括：
对所述第一运行速度进行分解，获取所述第一运行速度在第一方向上的第一方向运行速度以及第二方向上的第二方向运行速度；其中，所述第一方向运行速度和所述第二方向运行速度具有方向矢量；
根据第一运行速度调节所述图像采集装置的移动速度，使所述图像采集装置在第一方向上的速度等于所述第一方向运行速度、在第二方向上的速度等于所述第二方向运行速度。
6.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本的步骤之前还包括：
获取相邻两帧初始图像样本；
判断相邻两帧所述初始图像样本中的目标对象的位置是否一致；
如果所述目标对象在相邻两帧所述初始图像样本中的位置不同，则确定所述目标对象为所述运动目标，所述初始图像样本中存在所述运动目标，根据第一预设参数调节所述图像采集装置；
如果所述目标对象在相邻两帧所述初始图像样本中的位置相同，则确定所述初始图像样本中不存在所述运动目标。
7.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述获取到至少两帧包括运动目标的第一图像样本的步骤具体包括：
通过图像采集装置采集至少两帧包括运动目标的第一图像样本，其中，所述图像采集装置静止设置。
8.根据权利要求6所述的图像采集方法，其特征在于，所述第一预设参数至少包括曝光时间、感光度和光圈参数中的至少一个。
9.一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储于所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于实现如权利要求1～8任一项所述图像采集方法中的步骤。
10.一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如权利要求1～8任一项所述图像采集方法中的步骤。
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