CN113452916A - 一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法及装置,Android应用打开摄像头时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示。本发明解决了PC上竖屏下使用相机出现的图像显示问题,给用户带来了更佳的体验。
Description
技术领域
本发明涉及计算机操作系统领域,尤其涉及一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法及装置。
背景技术
移动设备出厂时摄像头默认取景方向如图1a,由于摄像头默认横屏取景,因此在移动设备应用App横屏时,即可使用相机原始数据完成预览,PC(安装了兼容Android的Linux系统)可以使用相机原始数据完成应用App横屏时的预览。当移动设备旋转至竖屏时,摄像头也跟着一起旋转,图像传感器取景方向也会发生变化;而PC(安装了兼容Android的Linux系统)旋转应用App界面至竖屏时,摄像头硬件本身不会发生旋转,其取景方向还是横屏状态,此时预览界面显示的内容发生了旋转。横屏和竖屏下移动设备摄像头取景方向和应用App显示画面示意图如图1所示:图1a是现有技术横屏时移动设备摄像头取景方向示意图;图1b是现有技术横屏时移动设备的应用App显示画面示意图;图1c是现有技术竖屏时移动设备摄像头取景方向示意图;图1d是现有技术竖屏时移动设备的应用App显示画面示意图;横屏和竖屏下PC摄像头取景方向和应用App显示画面示意图如图2所示:图2a是现有技术横屏时PC摄像头取景方向示意图;图2b是现有技术横屏时PC的应用App显示画面示意图;
图2c是现有技术竖屏时PC摄像头取景方向示意图;图2d是现有技术竖屏时PC的应用App显示画面示意图。
从图1a,我们可以看出,任何情况下,相机取景画面是1280*720,这是硬件特性决定的,为了保证App画面显示的正确性,Google在相机相关操作接口中已经明确注明了横屏和竖屏下App需要设置不同的旋转角度(横屏为0度,竖屏为90度)。移动设备和PC在应用App横屏显示时,摄像头取景方向一致,并且可以直接显示预览。在竖屏时,应用App将用来显示预览数据的View旋转90度,这时移动设备中App显示画面正常,而PC中App显示画面却异常。同理,拍照和录制视频也都会有类似问题。
发明内容
为了解决在Linux兼容的Android环境中,应用App竖屏显示时,获取到的摄像头数据能够和App同步旋转,保证预览、拍照、录像的图像显示方向准确无误的问题,本发明提供了一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法及装置。
一方面,本发明提供一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法,所述方法应用在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,所述方法包括如下步骤:
步骤S1:在Linux上创建容器,将Linux侧的摄像头挂载到容器内;
步骤S2:在Linux上启动容器,在容器内启动Android系统;
步骤S3:Android应用打开摄像头时,Android应用向Android系统的系统框架层发送请求硬件抽象层打开摄像头的消息;硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向;硬件抽象层从摄像头采集数据,当Android应用的界面方向为横屏时,硬件抽象层将从摄像头采集到的每一帧数据填充到Android应用窗口进行显示,同时将帧数据上报给Android系统的系统框架层;当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示,并将变换处理后的图像帧数据上报给Android系统的系统框架层;
步骤S4:Android应用适配显示摄像头图像。
进一步地,所述方法中的硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向,包括:
在Android系统的系统框架层设置接口和指令向硬件抽象层通知Android应用的界面方向消息;
在硬件抽象层设置指令接收Android系统的系统框架层发送的Android应用的界面方向消息;在硬件抽象层设置变量用于存储Android应用的界面方向消息;
Android系统的系统框架层实时获取Android应用的界面方向,通过接口和指令将Android应用的实时界面方向通知硬件抽象层。
进一步地,所述方法中的当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,具体为:
当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层进行如下操作:
对摄像头采集的原始图像数据进行格式变换;
对原始图像按一定的比例进行裁剪,通过裁剪获取目标范围的图像;
对裁剪后的图像按一定的角度旋转;
对旋转后的图像按一定的比例缩放。
进一步地,所述方法中的Android应用适配显示摄像头图像,具体为:Android应用对摄像头图像进行旋转后,在Android应用界面显示摄像头图像。
另一方面,本发明提供一种Linux兼容Android的摄像头图像处理装置,所述装置应用在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,所述装置包括:
容器创建单元,用于:在Linux上创建容器,将Linux侧的摄像头挂载到容器内;
容器启动单元,用于:在Linux上启动容器,在容器内启动Android系统;
图像处理单元,用于:Android应用打开摄像头时,Android应用向Android系统的系统框架层发送请求硬件抽象层打开摄像头的消息;硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向;硬件抽象层从摄像头采集数据,当Android应用的界面方向为横屏时,硬件抽象层将从摄像头采集到的每一帧数据填充到Android应用窗口进行显示,同时将帧数据上报给Android系统的系统框架层;当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示,并将变换处理后的图像帧数据上报给Android系统的系统框架层;
图像显示单元,用于:Android应用适配显示摄像头图像。
进一步地,图像处理单元包括:
应用界面方向处理子单元,用于:在Android系统的系统框架层设置接口和指令向硬件抽象层通知Android应用的界面方向消息;
在硬件抽象层设置指令接收Android系统的系统框架层发送的Android应用的界面方向消息;在硬件抽象层设置变量用于存储Android应用的界面方向消息;
Android系统的系统框架层实时获取Android应用的界面方向,通过接口和指令将Android应用的实时界面方向通知硬件抽象层。
进一步地,图像处理单元包括:
图像变换子单元,用于:
当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层进行如下操作:
对摄像头采集的原始图像数据进行格式变换;
对原始图像按一定的比例进行裁剪,通过裁剪获取目标范围的图像;
对裁剪后的图像按一定的角度旋转;
对旋转后的图像按一定的比例缩放。
进一步地,图像显示单元包括:
图像旋转显示子单元,用于:Android应用对摄像头图像进行旋转后,在Android应用界面显示摄像头图像。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:
在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,Android大部分应用默认是竖屏显示,无论是预览还是拍照、录制视频都存在图像显示问题,通过本发明的技术方案解决了PC上竖屏下使用相机出现的图像显示问题,给用户带来了更佳的体验。
附图说明
图1a是现有技术横屏时移动设备摄像头取景方向示意图;
图1b是现有技术横屏时移动设备的应用App显示画面示意图;
图1c是现有技术竖屏时移动设备摄像头取景方向示意图;
图1d是现有技术竖屏时移动设备的应用App显示画面示意图;
图2a是现有技术横屏时PC摄像头取景方向示意图;
图2b是现有技术横屏时PC的应用App显示画面示意图;
图2c是现有技术竖屏时PC摄像头取景方向示意图;
图2d是现有技术竖屏时PC的应用App显示画面示意图;
图3是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法示意图;
图4是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像处理装置组成示意图;
图5a是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像变换处理裁剪示意图;
图5b是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像变换处理旋转示意图;
图5c是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像变换处理放大示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
对于在Linux操作系统上兼容运行Android的运行环境来说,Android运行环境是运行在容器中的。
容器是近些年由Linux内核支持的一种轻量级虚拟技术。通过容器技术可以在Linux系统运行一个新的Linux系统(包括其他基于Linux系统定制的系统,如Android),容器使得客户机系统和主机系统相互隔离。与传统的基于虚拟机技术的方案不同,在容器技术中,客户系统与主机系统共享CPU、内存、存储等资源,资源开销很低。此外,通过适当的配置,还能使客户系统直接访问主机的硬件资源,进一步提升客户系统的性能。
由于容器docker的隔离作用,Linux无法访问Android的内部存储目录,Linux上的Android应用无法直接访问Linux侧文件。
由于App横屏显示时,摄像头原始数据的图像方向也是横屏,因此横屏时直接可以使用摄像头原始数据进行预览、拍照、录制视频,只需要处理竖屏即可。HAL层目前仅仅只处理与采集摄像头数据相关的业务,并不知道使用摄像头的App是横屏显示,还是竖屏显示,我们需要在App屏幕显示方向发生变化时通过Android系统框架把新的屏幕方向通知给HAL层。
图3是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法示意图,所述方法应用在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,所述方法包括如下步骤:
步骤S1:在Linux上创建容器,将Linux侧的摄像头挂载到容器内;
步骤S2:在Linux上启动容器,在容器内启动Android系统;
步骤S3:Android应用打开摄像头时,Android应用向Android系统的系统框架层发送请求硬件抽象层打开摄像头的消息;硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向;硬件抽象层从摄像头采集数据,当Android应用的界面方向为横屏时,硬件抽象层将从摄像头采集到的每一帧数据填充到Android应用窗口进行显示,同时将帧数据上报给Android系统的系统框架层;当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示,并将变换处理后的图像帧数据上报给Android系统的系统框架层;
步骤S4:Android应用适配显示摄像头图像。
进一步地,所述方法中的硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向,包括:
在Android系统的系统框架层设置接口和指令向硬件抽象层通知Android应用的界面方向消息;
在硬件抽象层设置指令接收Android系统的系统框架层发送的Android应用的界面方向消息;在硬件抽象层设置变量用于存储Android应用的界面方向消息;
Android系统的系统框架层实时获取Android应用的界面方向,通过接口和指令将Android应用的实时界面方向通知硬件抽象层。
进一步地,所述方法中的当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,具体为:
当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层进行如下操作:
对摄像头采集的原始图像数据进行格式变换;
对原始图像按一定的比例进行裁剪,通过裁剪获取目标范围的图像;
对裁剪后的图像按一定的角度旋转;
对旋转后的图像按一定的比例缩放。
进一步地,所述方法中的Android应用适配显示摄像头图像,具体为:Android应用对摄像头图像进行旋转后,在Android应用界面显示摄像头图像。
具体的变换处理过程如下:
优化前的数据是相机采集的原始数据,App使用优化后的数据按照前后置摄像头的旋转角度对预览窗口进行旋转即可显示正常的预览界面。
我们需要将一个1280*720横屏显示的数据优化成1280*720竖屏旋转后的数据,需要经过裁剪、缩放、旋转一系列操作才能实现。
在HAL层中会把相机采集的数据类型(多达十几种)全部转换为YUYV格式,然后完成裁剪、缩放、旋转过程。
裁剪的过程:
为了满足后面的缩放过程图像数据不会拉伸,我们需要宽高等比缩放,具体数据如下:
预览窗口:width1=720,height1=1280
相机原始数据:width2=1280,height2=720
裁剪数据:width3=cropx,height=720
后面会将裁剪数据进行旋转后再缩放,裁剪数据缩放后的尺寸如下:
裁剪数据(旋转后):width4=720,height4=cropx
裁剪数据width4,height4宽高比率只有和原始数据width2,height2宽高比相等,才会再后续的缩放过程中不会出现图像被拉伸,即:
720/cropx=1280/720,可以得出cropx=720*720/1280=405。
图5a是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像变换处理裁剪示意图:
窗口大小:width:720height:1280
预览图像:width:1280height:720
裁剪区域大小:width:720height:(720*720)/1280=405
这种裁剪方法可以保证后续图像发放大,图像不变形。
旋转的过程:
图5b是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像变换处理旋转示意图;
经过裁剪处理后得到了405*720大小图像数据,需要将其旋转90度。
缩放的过程:
图5c是本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的摄像头图像变换处理放大示意图;
经过旋转处理得到了720*405大小图像数据,将其放大至1280*720即可。
经过上述裁剪、旋转、缩放三步过程之后,在PC上得到了与移动设备竖屏下采集的相机原始数据一样的图像数据,App通过旋转预览窗口便可正常预览。拍照、拍视频同理。
图4是本发明实施例提供一种Linux兼容Android的摄像头图像处理装置,所述装置应用在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,所述装置包括:
容器创建单元,用于:在Linux上创建容器,将Linux侧的摄像头挂载到容器内;
容器启动单元,用于:在Linux上启动容器,在容器内启动Android系统;
图像处理单元,用于:Android应用打开摄像头时,Android应用向Android系统的系统框架层发送请求硬件抽象层打开摄像头的消息;硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向;硬件抽象层从摄像头采集数据,当Android应用的界面方向为横屏时,硬件抽象层将从摄像头采集到的每一帧数据填充到Android应用窗口进行显示,同时将帧数据上报给Android系统的系统框架层;当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示,并将变换处理后的图像帧数据上报给Android系统的系统框架层;
图像显示单元,用于:Android应用适配显示摄像头图像。
进一步地,图像处理单元包括:
应用界面方向处理子单元,用于:在Android系统的系统框架层设置接口和指令向硬件抽象层通知Android应用的界面方向消息;
在硬件抽象层设置指令接收Android系统的系统框架层发送的Android应用的界面方向消息;在硬件抽象层设置变量用于存储Android应用的界面方向消息;
Android系统的系统框架层实时获取Android应用的界面方向,通过接口和指令将Android应用的实时界面方向通知硬件抽象层。
进一步地,图像处理单元包括:
图像变换子单元,用于:
当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层进行如下操作:
对摄像头采集的原始图像数据进行格式变换;
对原始图像按一定的比例进行裁剪,通过裁剪获取目标范围的图像;
对裁剪后的图像按一定的角度旋转;
对旋转后的图像按一定的比例缩放。
进一步地,图像显示单元包括:
图像旋转显示子单元,用于:Android应用对摄像头图像进行旋转后,在Android应用界面显示摄像头图像。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种Linux兼容Android的摄像头图像处理方法,其特征在于,所述方法应用在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,所述方法包括如下步骤:
步骤S1:在Linux上创建容器,将Linux侧的摄像头挂载到容器内;
步骤S2:在Linux上启动容器,在容器内启动Android系统;
步骤S3:Android应用打开摄像头时,Android应用向Android系统的系统框架层发送请求硬件抽象层打开摄像头的消息;硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向;硬件抽象层从摄像头采集数据,当Android应用的界面方向为横屏时,硬件抽象层将从摄像头采集到的每一帧数据填充到Android应用窗口进行显示,同时将帧数据上报给Android系统的系统框架层;当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示,并将变换处理后的图像帧数据上报给Android系统的系统框架层;
步骤S4:Android应用适配显示摄像头图像。
2.如权利要求1所述的Linux兼容Android的摄像头图像处理方法,其特征在于,所述方法中的硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向,包括:
在Android系统的系统框架层设置接口和指令向硬件抽象层通知Android应用的界面方向消息;
在硬件抽象层设置指令接收Android系统的系统框架层发送的Android应用的界面方向消息;在硬件抽象层设置变量用于存储Android应用的界面方向消息;
Android系统的系统框架层实时获取Android应用的界面方向,通过接口和指令将Android应用的实时界面方向通知硬件抽象层。
3.如权利要求1所述的Linux兼容Android的摄像头图像处理方法,其特征在于,所述方法中的当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,具体为:
当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层进行如下操作:
对摄像头采集的原始图像数据进行格式变换;
对原始图像按一定的比例进行裁剪,通过裁剪获取目标范围的图像;
对裁剪后的图像按一定的角度旋转;
对旋转后的图像按一定的比例缩放。
4.如权利要求1所述的Linux兼容Android的摄像头图像处理方法,其特征在于,所述方法中的Android应用适配显示摄像头图像,具体为:Android应用对摄像头图像进行旋转后,在Android应用界面显示摄像头图像。
5.一种Linux兼容Android的摄像头图像处理装置,其特征在于,所述装置应用在Linux上兼容运行Android系统的运行环境下,所述装置包括:
容器创建单元,用于:在Linux上创建容器,将Linux侧的摄像头挂载到容器内;
容器启动单元,用于:在Linux上启动容器,在容器内启动Android系统;
图像处理单元,用于:Android应用打开摄像头时,Android应用向Android系统的系统框架层发送请求硬件抽象层打开摄像头的消息;硬件抽象层从Android系统的系统框架层获取Android应用的界面方向;硬件抽象层从摄像头采集数据,当Android应用的界面方向为横屏时,硬件抽象层将从摄像头采集到的每一帧数据填充到Android应用窗口进行显示,同时将帧数据上报给Android系统的系统框架层;当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层对从摄像头采集的数据进行变换处理,再将变换处理后的图像帧数据填充到Android应用窗口进行显示,并将变换处理后的图像帧数据上报给Android系统的系统框架层;
图像显示单元,用于:Android应用适配显示摄像头图像。
6.如权利要求5所述的Linux兼容Android的摄像头图像处理装置,其特征在于,图像处理单元包括:
应用界面方向处理子单元,用于:在Android系统的系统框架层设置接口和指令向硬件抽象层通知Android应用的界面方向消息;
在硬件抽象层设置指令接收Android系统的系统框架层发送的Android应用的界面方向消息;在硬件抽象层设置变量用于存储Android应用的界面方向消息;
Android系统的系统框架层实时获取Android应用的界面方向,通过接口和指令将Android应用的实时界面方向通知硬件抽象层。
7.如权利要求5所述的Linux兼容Android的摄像头图像处理装置,其特征在于,图像处理单元包括:
图像变换子单元,用于:
当Android应用的界面方向为竖屏时,硬件抽象层进行如下操作:
对摄像头采集的原始图像数据进行格式变换;
对原始图像按一定的比例进行裁剪,通过裁剪获取目标范围的图像;
对裁剪后的图像按一定的角度旋转;
对旋转后的图像按一定的比例缩放。
8.如权利要求5所述的Linux兼容Android的摄像头图像处理装置,其特征在于,图像显示单元包括:
图像旋转显示子单元,用于:Android应用对摄像头图像进行旋转后,在Android应用界面显示摄像头图像。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210928 |
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