CN116320752A - 一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法及拍摄处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法及拍摄处理设备，所述拍摄处理设备包括自拍杆、手机终端和外部计算机，自拍杆的内部设有处理器以及与其连接的陀螺仪传感器，处理器与手机终端有线连接，手机终端与外部计算机无线连接；当手机终端固定在自拍杆本体上设有的夹持部时，所述方法包括：通过处理器在获取到用户输入的拍照控制指令时，判断陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据是否超过第一预设值；若是，通过处理器控制手机终端从拍照模式切换为录像模式并执行短时录像任务；通过手机终端将生成的短时视频数据传输至外部计算机；通过外部计算机从短时视频数据中提取关键帧图像集合。本发明为自拍杆制定抖动应对方式，具有良好的实用性。

Description

一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法及拍摄处理设备
技术领域
本发明涉及摄影技术领域，具体是涉及一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法及拍摄处理设备。
背景技术
目前人们可以利用自拍杆控制手机终端进行拍照，但是当人们在拍照的瞬间发生他人误碰或者自身抖动时，由于现有的自拍杆没有设置相应的抖动应对措施，手机终端拍摄出来的图像可能会存在模糊不清的情况，这同样也不利于记录人们想要保存的那些动态变化的场景画面。
发明内容
本发明提供一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法及拍摄处理设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明实施例提供一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法，应用于拍摄处理设备，所述拍摄处理设备包括自拍杆、手机终端和外部计算机，所述自拍杆的内部设置有处理器以及与其连接的陀螺仪传感器，所述处理器与所述手机终端进行有线连接，所述手机终端与所述外部计算机进行无线连接；所述自拍杆的本体上设置有夹持部，当所述手机终端固定在所述夹持部时，所述方法包括：
通过所述处理器在获取到用户输入的拍照控制指令时，判断所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据是否超过第一预设值；
若是，则通过所述处理器控制所述手机终端从拍照模式切换为录像模式并执行短时录像任务；
通过所述手机终端将生成的短时视频数据传输至所述外部计算机；
通过所述外部计算机从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合。
进一步地，所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据为旋转角速度。
进一步地，所述通过所述处理器控制所述手机终端执行短时录像任务包括：
当所述手机终端切换成录像模式时，通过所述处理器控制所述手机终端立即开始进行录像，且在经过预设时间之后结束录像，其中所述预设时间为3秒。
进一步地，所述通过所述外部计算机从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合包括：
步骤1、通过所述外部计算机对所述短时视频数据进行分帧，得到按时间先后顺序排列后的若干帧图像数据，记录所述若干帧图像数据的数量为N，其中N为正整数；
步骤2、创建一个空的关键帧图像集合；
步骤3、计算第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量，判断所述互信息量是否大于第二预设值；若是，则执行步骤4；若否，则执行步骤5；
步骤4、分别计算第i帧图像数据和第i+1帧图像数据的清晰度值，保留其中清晰度值最大的图像数据并将其定义为第i+1帧图像数据，再执行步骤6；
步骤5、将第i帧图像数据作为一个关键帧图像输出并保存在所述关键帧图像集合中，再执行步骤6；
步骤6、判断i+1＜N是否成立；若是，则将i+1赋值给i，返回执行步骤3；若否，则输出最终的关键帧图像集合；
其中，上述步骤3是从i＝1开始执行的。
进一步地，在上述步骤3中，所述计算第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量包括：
获取第i帧图像数据对应的第一灰度直方图，以得到第一灰度概率密度；
获取第i+1帧图像数据对应的第二灰度直方图，以得到第二灰度概率密度；
获取第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间所对应的灰度联合直方图，以得到灰度联合概率密度；
通过对所述第一灰度概率密度、所述第二灰度概率密度和所述灰度联合概率密度进行计算，得到第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量。
进一步地，在上述步骤4中，所述计算第i帧图像数据的清晰度值包括：
将第i帧图像数据划分成若干个图像块，计算每一个图像块所对应的信息熵、梯度值和平均灰度值；
利用正态分布函数对每一个图像块所对应的平均灰度值进行计算，得到每一个图像块所对应的权重值；
对每一个图像块所对应的信息熵、梯度值和权重值进行融合计算，得到第i帧图像数据的清晰度值。
进一步地，所述方法还包括：
在判断所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据未超过第一预设值时，通过所述处理器控制所述手机终端执行拍照任务。
另外，本发明实施例还提供一种拍摄处理设备，包括自拍杆、手机终端和外部计算机，所述自拍杆的内部设置有处理器以及与其连接的陀螺仪传感器，所述处理器与所述手机终端进行有线连接，所述手机终端与所述外部计算机进行无线连接；所述自拍杆的本体上设置有手持部，所述手持部设置有操作按键；所述自拍杆的本体上设置有夹持部，所述手机终端固定在所述夹持部；所述自拍杆的本体上设置有手持部，所述手持部上设有与所述处理器连接的操作按键；
所述操作按键用于向所述处理器反馈用户输入的拍照控制指令；
所述陀螺仪传感器用于实时采集所述自拍杆所产生的抖动数据并将其传输至所述处理器；
所述处理器用于在检测到所述拍照控制指令时，对当前接收到的抖动数据与第一预设值进行比较判断；
所述处理器还用于在判断所述当前接收到的抖动数据超过所述第一预设值时，控制所述手机终端从拍照模式切换为录像模式以及控制所述手机终端执行短时录像任务；
所述手机终端用于录像并将生成的短时视频数据传输至所述外部计算机；
所述外部计算机用于从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合。
进一步地，所述处理器还用于在判断所述当前接收到的抖动数据未超过所述第一预设值时，控制所述手机终端执行拍照任务。
本发明至少具有以下有益效果：通过在自拍杆内部设置陀螺仪传感器以检测自拍杆的抖动情况，利用处理器在即将拍照时根据自拍杆发生抖动现象控制手机终端切换成执行短时录像任务，进而利用外部计算机对生成的短时视频数据进行相关处理以得到关键帧图像集合，由此确保用户在每一次输入拍照控制指令时都能有效获取到想要的图像，这也有利于记录人们想要保存的那些动态变化的场景画面，具有良好的实用价值。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明实施例中的拍摄处理设备的结构组成示意图；
图2是本发明实施例中的一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法的流程示意图。
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。
需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
请参考图1，图1是本发明实施例提供的拍摄处理设备的结构组成示意图，所述拍摄处理设备包括自拍杆、手机终端和外部计算机，所述自拍杆的内部设置有处理器以及与其连接的陀螺仪传感器，所述处理器采用STM32系列的微处理器，所述处理器与所述手机终端进行有线连接，所述手机终端与所述外部计算机进行无线连接，例如采用蓝牙连接模式、WiFi连接模式等等；所述自拍杆的本体上设置有夹持部，所述手机终端固定在所述夹持部；所述自拍杆的本体上设置有手持部，所述手持部上设置有与所述处理器连接的操作按键。
在本发明实施过程中，所述操作按键用于向所述处理器反馈用户输入的拍照控制指令，即用户对所述操作按键产生触发动作；所述陀螺仪传感器用于实时采集所述自拍杆所产生的抖动数据并将其传输至所述处理器，其中所述抖动数据为旋转角速度；所述处理器用于在检测到所述拍照控制指令时，对当前接收到的抖动数据与第一预设值进行比较判断；所述处理器还用于在判断所述当前接收到的抖动数据未超过所述第一预设值时，控制所述手机终端执行拍照任务；所述处理器还用于在判断所述当前接收到的抖动数据超过所述第一预设值时，控制所述手机终端从拍照模式切换为录像模式以及控制所述手机终端执行短时录像任务；所述手机终端用于录像并将生成的短时视频数据传输至所述外部计算机；所述外部计算机用于从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合。
请参考图2，图2是本发明实施例提供的一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法的流程示意图，所述方法应用于图1提供的拍摄处理设备，包括如下：
步骤100、通过所述处理器在获取到用户输入的拍照控制指令时，判断所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据是否超过第一预设值；若是，则说明所述自拍杆的当前抖动程度较大，继续执行步骤200；若否，则说明所述自拍杆的当前抖动程度较小，跳转执行步骤500；
步骤200、通过所述处理器控制所述手机终端从拍照模式切换为录像模式并执行短时录像任务；
步骤300、通过所述手机终端将生成的短时视频数据传输至所述外部计算机；
步骤400、通过所述外部计算机从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合；
步骤500、通过所述处理器控制所述手机终端执行拍照任务。
在本发明实施例中，上述步骤100中提及到的所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据实际为旋转角速度；此外，上述步骤100中提及到的所述第一预设值可以由用户根据自身允许接受的抖动程度进行设定。
在本发明实施例中，上述步骤200中提及到的通过所述处理器控制所述手机终端执行短时录像任务，具体实施过程为：当所述手机终端切换成录像模式时，通过所述处理器控制所述手机终端立即开始进行录像，且在经过预设时间之后结束录像；其中，所述预设时间为3秒，由所述处理器的内部执行计时功能以进而直接控制所述手机终端结束录像。
在本发明实施例中，上述步骤400的具体实施过程包括如下：
步骤410、通过所述外部计算机对所述短时视频数据进行分帧，得到按时间先后顺序排列后的若干帧图像数据，记录所述若干帧图像数据的数量为N，其中N为正整数；
步骤420、创建一个空的关键帧图像集合；
步骤430、计算第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量，判断所述互信息量是否大于第二预设值；若是，执行步骤440；若否，执行步骤450；
步骤440、分别计算第i帧图像数据和第i+1帧图像数据的清晰度值，保留其中清晰度值最大的图像数据并将其定义为第i+1帧图像数据，再执行步骤460；
步骤450、将第i帧图像数据作为一个关键帧图像输出并保存在所述关键帧图像集合中，再执行步骤460；
步骤460、判断i+1＜N是否成立；若是，则将i+1赋值给i，返回执行步骤430；若否，则输出最终的关键帧图像集合；
其中，上述步骤430是从i＝1开始执行的。
更为具体的，上述步骤430中提及到的计算第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量，具体实施过程包括如下：
步骤431、获取第i帧图像数据对应的第一灰度直方图，以得到第一灰度概率密度；相应的实施方式为：计算第i帧图像数据中的每一个像素点所对应的灰度值以进一步构建出第一灰度直方图，再利用第一灰度直方图除以第i帧图像数据所包含的像素点数量可以得到第一灰度概率密度；
步骤432、获取第i+1帧图像数据对应的第二灰度直方图，以得到第二灰度概率密度；相应的实施方式为：计算第i+1帧图像数据中的每一个像素点所对应的灰度值以进一步构建出第二灰度直方图，再利用第二灰度直方图除以第i+1帧图像数据所包含的像素点数量可以得到第二灰度概率密度；
步骤433、获取第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间所对应的灰度联合直方图，以得到灰度联合概率密度；相应的实施方式为：结合上述步骤431所求解得到的第i帧图像数据中的每一个像素点所对应的灰度值以及上述步骤432所求解得到的第i+1帧图像数据中的每一个像素点所对应的灰度值，可以进一步构建出灰度联合直方图，再利用灰度联合直方图除以第i帧图像数据和第i+1帧图像数据共同包含的像素点数量，可以得到灰度联合概率密度；
步骤434、通过对所述第一灰度概率密度、所述第二灰度概率密度和所述灰度联合概率密度进行计算，得到第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量为：
Figure BDA0003840533180000071
其中，A指代第i帧图像数据，B指代第i+1帧图像数据，MI(A,B)为互信息量，PAB(a,b)为灰度联合概率密度，PA(a)为第一灰度概率密度，PB(b)为第二灰度概率密度，a指代第i帧图像数据中的一个灰度级别，b代表第i+1帧图像数据中的一个灰度级别。
需要说明的是，上述步骤430中提及到的所述第二预设值由用户自行设定，当第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量越大时，说明第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的相似度更高。
更为具体的，上述步骤440中提及到的计算第i帧图像数据的清晰度值，具体实施过程包括如下：
步骤441、将第i帧图像数据划分成若干个图像块，计算每一个图像块所对应的信息熵、梯度值和平均灰度值，所述若干个图像块的具体数量由用户自行设定；其中，每一个图像块所对应的梯度值可采用现有的能量梯度函数(EOG函数)、Roberts函数、Tenengrad函数、Brenner函数、Variance方差函数和Laplace拉普拉斯函数中的任意一种进行求解；每一个图像块所对应的平均灰度值为该图像块中的每一个像素点所对应的灰度值的平均值；每一个图像块所对应的信息熵为Ek＝∑pmlog(pm)，式中的pm为在该图像块中灰度值为m的像素点数量与该图像块中所包含的像素点数量之间的比值，且0≤m≤255；
步骤442、利用正态分布函数对每一个图像块所对应的平均灰度值进行计算，得到每一个图像块所对应的权重值为：
Figure BDA0003840533180000072
其中，σ为所述若干个图像块所对应的若干个平均灰度值之间的标准差，μ为所述若干个图像块所对应的若干个平均灰度值之间的期望值，Ik为第k个图像块所对应的平均灰度值；
步骤443、对每一个图像块所对应的信息熵、梯度值和权重值进行融合计算，得到第i帧图像数据的清晰度值为：
C＝∑[ωk×Gk+(1-ωk)×Ek]
其中，Ek为第k个图像块所对应的信息熵，ωk为第k个图像块所对应的权重值，Gk为第k个图像块所对应的梯度值，且0≤k≤M，M为所述若干个图像块的具体数量。
需要说明的是，上述步骤440中提及到的关于第i+1帧图像数据的清晰度值的计算过程，与上述关于第i帧图像数据的清晰度值的计算过程相同，在此不再进行赘述。
在本发明实施例中，通过执行上述步骤400之后所得到的所述关键帧图像集合将自动保存在所述外部计算机的特定文件夹中，以供用户从所述关键帧图像集合中挑选满意的图像。
在本发明实施例中，通过执行上述步骤500之后所得到的单张图像将自动保存在所述手机终端的特定相册中。
在本发明实施例中，通过在自拍杆内部设置陀螺仪传感器以检测自拍杆的抖动情况，利用处理器在即将拍照时根据自拍杆发生抖动现象控制手机终端切换成执行短时录像任务，进而利用外部计算机对生成的短时视频数据进行相关处理以得到关键帧图像集合，由此确保用户在每一次输入拍照控制指令时都能有效获取到想要的图像，这也有利于记录人们想要保存的那些动态变化的场景画面，具有良好的实用价值。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
尽管本申请的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求，考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本申请的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本申请进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本申请的非实质性改动仍可代表本申请的等效改动。

Claims (9)

1.一种用于应对抖动的图像拍摄处理方法，应用于拍摄处理设备，其特征在于，所述拍摄处理设备包括自拍杆、手机终端和外部计算机，所述自拍杆的内部设置有处理器以及与其连接的陀螺仪传感器，所述处理器与所述手机终端进行有线连接，所述手机终端与所述外部计算机进行无线连接；所述自拍杆的本体上设置有夹持部，当所述手机终端固定在所述夹持部时，所述方法包括：
通过所述处理器在获取到用户输入的拍照控制指令时，判断所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据是否超过第一预设值；
若是，则通过所述处理器控制所述手机终端从拍照模式切换为录像模式并执行短时录像任务；
通过所述手机终端将生成的短时视频数据传输至所述外部计算机；
通过所述外部计算机从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合。
2.根据权利要求1所述的用于应对抖动的图像拍摄处理方法，其特征在于，所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据为旋转角速度。
3.根据权利要求1所述的用于应对抖动的图像拍摄处理方法，其特征在于，所述通过所述处理器控制所述手机终端执行短时录像任务包括：
当所述手机终端切换成录像模式时，通过所述处理器控制所述手机终端立即开始进行录像，且在经过预设时间之后结束录像，其中所述预设时间为3秒。
4.根据权利要求1所述的用于应对抖动的图像拍摄处理方法，其特征在于，所述通过所述外部计算机从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合包括：
步骤1、通过所述外部计算机对所述短时视频数据进行分帧，得到按时间先后顺序排列后的若干帧图像数据，记录所述若干帧图像数据的数量为N，其中N为正整数；
步骤2、创建一个空的关键帧图像集合；
步骤3、计算第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量，判断所述互信息量是否大于第二预设值；若是，则执行步骤4；若否，则执行步骤5；
步骤4、分别计算第i帧图像数据和第i+1帧图像数据的清晰度值，保留其中清晰度值最大的图像数据并将其定义为第i+1帧图像数据，再执行步骤6；
步骤5、将第i帧图像数据作为一个关键帧图像输出并保存在所述关键帧图像集合中，再执行步骤6；
步骤6、判断i+1＜N是否成立；若是，则将i+1赋值给i，返回执行步骤3；若否，则输出最终的关键帧图像集合；
其中，上述步骤3是从i＝1开始执行的。
5.根据权利要求4所述的用于应对抖动的图像拍摄处理方法，其特征在于，在上述步骤3中，所述计算第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量包括：
获取第i帧图像数据对应的第一灰度直方图，以得到第一灰度概率密度；
获取第i+1帧图像数据对应的第二灰度直方图，以得到第二灰度概率密度；
获取第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间所对应的灰度联合直方图，以得到灰度联合概率密度；
通过对所述第一灰度概率密度、所述第二灰度概率密度和所述灰度联合概率密度进行计算，得到第i帧图像数据与第i+1帧图像数据之间的互信息量。
6.根据权利要求4所述的用于应对抖动的图像拍摄处理方法，其特征在于，在上述步骤4中，所述计算第i帧图像数据的清晰度值包括：
将第i帧图像数据划分成若干个图像块，计算每一个图像块所对应的信息熵、梯度值和平均灰度值；
利用正态分布函数对每一个图像块所对应的平均灰度值进行计算，得到每一个图像块所对应的权重值；
对每一个图像块所对应的信息熵、梯度值和权重值进行融合计算，得到第i帧图像数据的清晰度值。
7.根据权利要求1所述的用于应对抖动的图像拍摄处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判断所述陀螺仪传感器当前采集到的抖动数据未超过第一预设值时，通过所述处理器控制所述手机终端执行拍照任务。
8.一种拍摄处理设备，其特征在于，包括自拍杆、手机终端和外部计算机，所述自拍杆的内部设置有处理器以及与其连接的陀螺仪传感器，所述处理器与所述手机终端进行有线连接，所述手机终端与所述外部计算机进行无线连接；所述自拍杆的本体上设置有手持部，所述手持部设置有操作按键；所述自拍杆的本体上设置有夹持部，所述手机终端固定在所述夹持部；所述自拍杆的本体上设置有手持部，所述手持部上设置有与所述处理器连接的操作按键；
所述操作按键用于向所述处理器反馈用户输入的拍照控制指令；
所述陀螺仪传感器用于实时采集所述自拍杆所产生的抖动数据并将其传输至所述处理器；
所述处理器用于在检测到所述拍照控制指令时，对当前接收到的抖动数据与第一预设值进行比较判断；
所述处理器还用于在判断所述当前接收到的抖动数据超过所述第一预设值时，控制所述手机终端从拍照模式切换为录像模式以及控制所述手机终端执行短时录像任务；
所述手机终端用于录像并将生成的短时视频数据传输至所述外部计算机；
所述外部计算机用于从所述短时视频数据中提取出关键帧图像集合。
9.根据权利要求8所述的拍摄处理设备，其特征在于，所述处理器还用于在判断所述当前接收到的抖动数据未超过所述第一预设值时，控制所述手机终端执行拍照任务。
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