CN117615244A - 一种摄像设备的驱动方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摄像设备的驱动方法、装置及电子设备，该方法包括：获取摄像设备采集的一帧视频图像；其中，摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频；确定视频图像中的感兴趣区域；其中，感兴趣区域为包括振动监测对象的区域；识别感兴趣区域对应的第一像素区域；仅向所述第一像素区域施加驱动扫描信号；控制摄像设备在拍摄过程中仅读取第一像素区域的感应信号，屏蔽对视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。通过该方式可以提高摄像设备的拍摄帧率，进而提高振动监测的精度，减少振动的漏检。

Description

一种摄像设备的驱动方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及视频监控驱动技术领域，尤其是一种摄像设备的驱动方法、装置及电子设备。

背景技术

振动检测已经广泛的应用于各个领域，比如新能源领域、航天领域、工程领域等。设备进行振动检测是为了评估其在运输、使用和储存期间所能承受的振动环境。振动测试可以检查设备是否能够正常工作并保持稳定，同时也可以验证设备的可靠性和耐久性。

目前的振动检测主要通过各种振动传感器进行检测，该方式受限于振动传感器自身的属性，比如，不同的振动传感器对于振动检测出的振动幅度可能不同；有些振动传感器灵敏度高，容易识别出干扰小信号导致误判，有些振动传感器灵敏度低，导致无法有效识别出设备的振动。此外，振动传感器比如加速计，其检测灵敏度能够满足要求时，但其检测量程有限，只能检测微小振动。

针对大振动，目前可以采用摄像机进行拍摄，对于一般用于监控的摄像机，其拍摄帧率非常低，一般为15-30帧每秒，对于振动速度比较快的监测对象，利用一般的监控设备摄像机，其监测精度十分有限，有些时候甚至会出现漏检，误检的问题。而高帧率摄像机，其成本又很高。因此，如何利用低帧率的摄像机实现对振动设备的高精度监测，成了目前亟须解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术问题，本发明提供一种基于振动监测的摄像设备驱动方法、装置及电子设备，以提高摄像设备的拍摄帧率，进而提高振动监测的精度，减少振动的漏检，以及降低监测成本。

第一方面，本申请实施例提供一种基于振动监测的摄像设备驱动方法，包括：获取摄像设备采集的一帧视频图像；其中，所述摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频；确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为包括所述振动监测对象的区域；识别所述感兴趣区域对应的第一像素区域；仅向所述第一像素区域施加驱动扫描信号；控制所述摄像设备在拍摄过程中仅读取所述第一像素区域的感应信号，屏蔽对所述视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第一像素区域的感应信号，包括：控制所述摄像设备在拍摄过程中采集所述第一像素区域的电信号，并当所述电信号的数值大于第一预设数值时，将所述电信号确定为所述感应信号，并读取所述感应信号；其中，读取过程为直接将所述感应信号设置为第二预设数值。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第一像素区域的感应信号，包括：确定所述感兴趣区域中的第一对象区域以及第二对象区域；其中，所述第一对象区域为所述振动监测对象的识别区域，所述第二对象区域为包括参照对象的区域；所述感兴趣区域的范围大于所述第一对象区域的范围；识别所述第一对象区域对应的第二像素区域，以及识别所述第二对象区域对应的第三像素区域；其中，所述第一像素区域包括所述第二像素区域以及所述第三像素区域；控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第二像素区域的感应信号以及所述第三像素区域的感应信号。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第二像素区域的感应信号，包括：在所述第二像素区域中选取多个标定像素点；控制所述摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取所述多个标定像素点中的一个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取一个所述标定像素点；所述标定像素点用于确定所述振动监测对象的位置信息。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第二像素区域的感应信号，包括：在所述第二像素区域中选取多个标定像素点；控制所述摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取所述多个标定像素点中的至少两个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取所述至少两个标定像素点；所述标定像素点用于确定所述振动监测对象的位置信息。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述方法还包括：基于所述至少两个标定像素点各自与所述振动监测对象中心像素点的位置关系，分别确定所述振动监测对象的位置信息；响应于所述至少两个标定像素确定出的所述振动监测对象的位置信息存在不同，则舍弃在该帧视频图像中所读取的所述至少两个标定像素点的感应信号。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述确定所述视频图像中的感兴趣区域，包括：对所述视频图像进行自动识别，以识别出所述视频图像中的感兴趣区域。

在第一方面的一种可选地的实施方式中，所述确定所述视频图像中的感兴趣区域，包括：响应于用户在所述视频图像中的框选，确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为所述用户在所述视频图像中的框选区域。

第二方面，本申请实施例还提供一种基于振动监测的摄像设备驱动装置，包括：获取模块，用于获取摄像设备采集的一帧视频图像；其中，所述摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频；确定模块，用于确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为包括所述振动监测对象的区域；识别模块，用于识别所述感兴趣区域对应的第一像素区域；驱动模块，用于仅向所述第一像素区域施加驱动扫描信号，以及控制所述摄像设备在拍摄过程中仅读取所述第一像素区域的感应信号，屏蔽对所述视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的基于振动监测的摄像设备驱动方法。

第四方面，本申请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中任一项所述的基于振动监测的摄像设备驱动方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述的基于振动监测的摄像设备驱动方法。

本发明的有益效果包括：本申请实施例中，通过获取摄像设备采集的一帧视频图像；然后提取视频图像中的感兴趣区域；感兴趣区域为包括振动监测对象的区域；然后再识别感兴趣区域对应的第一像素区域；最后控制摄像设备在拍摄过程中仅采集第一像素区域的感应信号，屏蔽对视频图像中的其他像素点的采集，通过该方式，可以减少图像传感器扫描的像素数，进而减小每一帧图像的扫描时间，那么在一秒内则可以获取更多帧数的视频图像，即，通过该方式可以提高摄像设备的拍摄帧率，进而提高振动监测的精度。也即，本申请实施例提供一种对摄像设备的驱动控制方式，能够提高摄像设备在振动监测过程中的拍摄帧率，进而可以使得振动监测过程无需投入成本高昂的高帧率摄像设备，降低了振动监测成本。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种基于振动监测的摄像设备驱动方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种视频图像的示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种视频图像确定出感兴趣区域的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种基于摄像设备进行图像采集的对比示意图；

图5为本发明实施例所提供的另一种基于振动监测的摄像设备驱动方法的步骤流程图；

图6为本发明实施例所提供的一种感兴趣区域包含第一对象区域以及第二对象区域的示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种标定像素点对应的示意图；

图8为本发明实施例所提供的另一种标定像素点对应的示意图；

图9为本发明实施例所提供的一种基于振动监测的摄像设备驱动的模块框图；

图10为本发明实施例所提供的一种电子设备的模块框图。

具体实施方式

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、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在利用摄像装置进行振动监测，基于摄像装置获取的图像进行图像分析处理得到振动频率、振动幅度时，振动测量的精度往往取决于摄像装置的帧率。帧率越高振动监测的精度越高，帧率越低，则可能会出现漏检（即出现若干次震动没有被摄像装置捕捉到，导致后续图像处理计算出的震动频率或震动幅度出错），而帧率高的相机其价格很贵，很难应用到工业级的震动检测中。

摄像机的帧率为摄像装置一秒钟能够拍摄并显示的画面数或者说为图像处理器每秒钟能够刷新的次数。其中影响摄像机帧率的一个关键在于对图像传感器的read-out时间，特别针对高分辨率的传感器，比如500万像素（2588*1940）的摄像头，其扫描读出次数至少为1940次，基于此，图像传感器的read-out读出时间一般为20-30ms，这也导致摄像机的帧率顶多为50帧（仅仅考虑read-out时间，而不考虑快门时间时，读出时间按20ms计算，为50帧）；因此，如何减少图像传感器的read-out 时间是提高图像传感器帧率的关键因素。

鉴于上述问题，本申请提出以下实施例以解决上述技术问题。

请参阅图1，本申请实施例提供一种基于振动监测的摄像设备驱动方法，包括：步骤101-步骤104。

步骤101：获取摄像设备采集的一帧视频图像。

其中，摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频。在操作时，将摄像设备对准振动监测对象，并启动拍摄，即可获取与振动监测对象的视频。

上述的振动监测对象可以是但不限于化工厂离心泵、隧道结构、风机、推杆、连接杆、齿轮箱、电机、丝杆、机器人传动部件等等。

上述的摄像设备可以是但不限于家用监控摄像机、数码相机、工业监控摄像头、云台等等。

请参阅图2，图2示出了由摄像设备采集的视频中的其中一帧视频图像。在图2中，振动监测对象为连接杆20。连接杆20用于连接第一设备21以及第二设备22。即，本申请实施例主要通过拍摄连接杆20的视频以检测在第一设备21以及第二设备22的运行过程中，连接杆20是否出现振动以及其振动特性（振动频率或振动幅度）。

步骤102：确定视频图像帧中的感兴趣区域。

需要说明的是，感兴趣区域（ROI，Region Of Interest）是指在图像中定义的用户所关注的或者感兴趣的特定区域。于本申请实施例中，感兴趣区域为包括振动监测对象的区域。

需要解释的是，摄像设备在拍摄时通常所拍摄的图像中振动监测对象仅为图示中的一部分，比如，在图2中，用户仅关注连接杆20和与连接杆20所连接的第一设备21以及第二设备22，而图2中的其他区域都是非用户关注区域，即，其他区域中发生的任何事件均与此次振动监测无关联。因此，在这里，可以仅对感兴趣区域进行监测。请参阅图3，确定出视频图像中的感兴趣区域30包括连接杆20、第一设备21以及第二设备22。

当然，在一些实施例中，感兴趣区域30也可以包括连接杆20以及第一设备21的一部分以及第二设备22的一部分。

步骤103：识别感兴趣区域对应的第一像素区域。

在确定出视频图像中的感兴趣区域之后，需要确定出与感兴趣区域对应的第一像素区域。

在这里，第一像素区域指的是视频图像中的感兴趣区域所包含的像素点。而每一个像素点与摄像设备中的图像传感器中的一个像素（比如包括感光元件、信号放大器）对应。即，图像传感器中的一个像素对应视频图像中的一个像素点。举例来说，一帧200万像素的视频图像则对应图像传感器上200万个像素。

示例性的，假设感兴趣区域对应的第一像素点的数量为50万个，则感兴趣区域对应的图像传感器上的像素的数量也为50万个。

步骤104：仅向第一像素区域施加行驱动扫描信号。

需要说明的是，由于每个第一像素点与图像传感器中的像素一一对应，因此，此处向第一像素区域施加行驱动扫描信号可以理解为当确定感兴趣区域所对应的第一像素区域后，向第一像素区域的行依次施加行驱动扫描信号，比如当确定第500-1000行为感兴趣区域所在的行，则依次给第500行施加行驱动扫描信号，第501行施加行驱动扫描信号……第1000行施加行驱动扫描信号。

步骤105：控制摄像设备在拍摄过程中仅读取第一像素区域的感应信号，屏蔽对视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。

图像传感器中的像素点呈阵列排布，每一个像素点通过行线连接至行驱动器，通过列线连接至列读出电路。在具体信号读出环节，行驱动器每驱动一行，列读出电路仅读出与第一像素区域对应的感应信号，驱动下一行时，列读出电路又读出与第一像素区域对应的感应信号，行和列共同确定输出感应信号的位置坐标。

对摄像设备进行控制，控制过程为：控制摄像设备在拍摄过程中仅读取第一像素区域对应图像传感器的像素的感应信号，而屏蔽对视频图像中的其他非第一像素区域对应的像素的感应信号的采集。

也即，后续在图像传感器中仅需扫描以及读取与视频图像中的第一像素区域对应的像素的感应信号。

在本实施例中，由于仅仅对图像传感器获得的图像信号中的感兴趣区域的像素进行驱动和信号读取，假设感兴趣区域（拍摄对象）占整个画幅的2/3，则采用本实施例中的方案，read-out时间可以节省1/3。

需要说明的是，通过提高摄像设备的拍摄帧率，能够提高对于振动监测的检测精度。

发明人在实际研究中发现，若采用摄像设备的方式对振动进行监测容易存在漏检的情况，比如，请参阅图4，从图4可知，连接杆在1/50s内已完成一次振动，即，连接杆先向左发生偏移，又向右发生偏移，然后回到原来的位置，一次振动发生事件周期为1/50s。如果此时摄像设备的拍摄帧率是50赫兹，并且拍摄的两帧图像刚好对应连接杆发生振动的两个时间端点，即采集的连续两帧图像对应图4中第一个时期的连接杆，以及图4中最后一个时期的连接杆，那么后续在基于视频帧判断连接杆是否振动时，则会确定该连接杆未发生振动（因为两帧视频图像中连接杆的位置未发生变化）。即，通过该方式容易导致对振动情况的漏检。因此，本申请实施例中，通过获取摄像设备采集的一帧视频图像；然后提取视频图像中的感兴趣区域；感兴趣区域为包括振动监测对象的区域；然后再识别感兴趣区域对应的第一像素区域以及仅向第一像素区域施加驱动扫描信号；最后控制摄像设备在拍摄过程中仅读取第一像素区域的感应信号，屏蔽对视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取，通过该方式，可以减少图像传感器扫描读取的像素数，进而减少每一帧图像的扫描时间，那么对于同样的摄像设备，其在一秒内则可以获取更多帧数的视频图像，即，通过该方式可以提高摄像设备的拍摄帧率，进而提高振动监测的精度，减少对于振动的漏检。以图4为例，若摄像设备的原始拍摄帧率为50赫兹，则通过上述方式可以将摄像设备的拍摄帧率进行提高（提高后的摄像设备的拍摄帧率大于50赫兹），进而可以有效且准确地检测出连接杆在1/50s发生的振动。

摄像装置的帧率提高，相当于增加了采样率，使得振动监测的精度以及准确性得以提高。但摄像装置的帧率提高到一定程度后，会导致图像出现拖影或残影，出现拖影或残影的原因主要在于帧率提高相当于一帧与一帧之间的时间间隔缩短，当缩短到一定程度后，可能导致图像传感器的像素单元放电为完全，即这一帧读取到的信号为上一帧的感应信号未完全放电完成的结果，这样容易导致误判。而在振动检测中不像图像显示，我们不关注画质，我们刚关注在该像素位置是否出现了感应信号，即该像素对应的位置是否有目标物出现。因此，为了解决上述问题，本申请又提供了另一实施例。

在一实施例中，上述步骤105控制摄像设备在拍摄过程中读取第一像素区域的感应信号，还可以具体包括：控制摄像设备在拍摄过程中采集第一像素区域中像素点的电信号，并当电信号的数值大于第一预设数值时，将电信号确定为感应信号，并读取感应信号；其中，读取过程为直接将感应信号设置为第二预设数值，当小于第一预设数值时，直接将读出的感应信号设置为0。

上述的第一预设数值可以根据实际需求设定，比如为了避免干扰信号，以及考虑到帧率提高，帧时间间隔缩短，残留电信号的干扰问题，第一预设数值可以设定为0.3、0.4等，相应的，第二预设数值可以设定为1。

需要说明的是，当提高摄像设备的拍摄帧率之后，对于单一像素信号，由于前后两帧的间隔时间短，会存在检测信号相对弱的问题。具体的，在提高摄像设备的拍摄帧率之后，每一帧采集的时间减少，那么对于图像传感器中的部分像素，可能存在由于没有足够的时间积分出感应信号，进而导致图像传感器的像素扫描的感应信号弱的问题。因此，于本申请实施例中，在控制拍摄设备过程中，采用上述进一法对感应信号进行处理，只要当感测到的感应信号的数值超过第一预设数值后，直接将其同一赋值为第二预设数值，这样处理一方面可以提高抗干扰能力，另一方面可以简化后续的图像数字处理。

在这里，进一步可以表示为只有检测到存在信号大于预设阈值则将其采集（比如做放大处理）。也即，此处并不关注图像的品质，只要知道有无信号即可，即亮度的强弱在这里无需关注。换言之，此处通过进一步提高对弱信号的提取，以弥补帧率提高后带来的影响。

请参阅图5，可选地，在一实施例中，上述步骤105控制摄像设备在拍摄过程中采集第一像素区域的感应信号，还可以具体包括：步骤501-步骤503。

步骤501：确定感兴趣区域中的第一对象区域以及第二对象区域。

其中，第一对象区域为振动监测对象的识别区域，第二对象区域为包括参照对象的区域；感兴趣区域的范围大于第一对象区域的范围。

换言之，此处，在感兴趣区域范围内，进一步地进行框选，以确定出包含振动监测对象的第一对象区域以及包含参照对象的第二对象区域。

需要说明的是，第一对象区域可以包括振动监测对象。而参照对象可以是静止的对象。

请参阅图6，图6示出了感兴趣区域30对应的第一对象区域31以及第二对象区域32。即，对感兴趣区域30进一步框选，以确定出感兴趣区域中的第一对象区域31以及第二对象区域32。在这里，第一对象区域31仅包括振动监测对象。第二对象区域32包括第一设备。

当然，在其他实施例中，第二对象区域32也可以仅为一个像素点，比如，可以在墙面上画一个标记点。第二对象区域32可以仅包括该标记点。

步骤502：识别第一对象区域对应的第二像素区域，以及识别第二对象区域对应的第三像素区域。

其中，第一像素区域包括第二像素区域以及第三像素区域。

上述识别过程可以参考步骤103中的说明。即，每个第二像素点均对应图像传感器中的一个像素；每个第三像素点均对应图像传感器中的一个像素。

步骤503：控制摄像设备在拍摄过程中读取第二像素区域的感应信号以及第三像素区域的感应信号。

然后，对摄像设备进行控制，控制过程为：控制摄像设备在拍摄过程中仅采集第二像素区域对应图像传感器的像素的感应信号以及第三像素区域的感应信号。

也即，后续在图像传感器中仅需扫描与视频图像中的第二像素区域对应的像素的感应信号，以及每帧采集一次第三像素区域对应的图像传感器的像素的感应信号。

综上，本申请实施例中，可以对感兴趣区域进一步框选，进而框选出包括振动监测对象的第一对象区域以及包括参照对象的第二对象区域，后续在控制过程中，控制摄像设备在拍摄过程中读取第二像素区域的感应信号以及第三像素区域的感应信号。通过该方式，可以在前述实施例的基础上，进一步地减少图像传感器扫描的像素数，以及进一步地减小每一帧图像的扫描数据，进而在一秒内获取到更多帧的视频图像，以进一步地提高摄像设备的拍摄帧率，提高振动监测的精度，减少对于振动的漏检。

可选地，上述步骤503控制摄像设备在拍摄过程中读取第二像素区域的感应信号，还可以具体包括：在第二像素区域中选取多个标定像素点；控制摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取多个标定像素点中的一个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取一个标定像素点；标定像素点用于确定振动监测对象的位置信息。

请参阅图7所示，图7示出了在第二像素区域中选取了八个标定像素点70，在后续控制摄像设备的拍摄过程中，图像传感器依次读取这八个标定像素点对应的像素的感应信号。即，连续的八帧的视频图像读取的像素不同。

需要说明的是，第二像素区域由于对应整个振动监测设备，因此，振动监测对象中的每一个质点的运动都可以代表整体的运动，换言之，振动监测对象中的所有质点的运动状态是同步，则这里可以理解为振动监测对象对应的第二像素点的运动是相同的。因此，每一个第二像素点均可以代替振动监测对象整体。进而可以基于振动监测对象中的一个第二像素区域来确定整体是否存在振动。

因此，可以预先设定多个标定像素点，然后控制摄像设备在拍摄过程中依次读取多个标定像素点中的一个标定像素点的感应信号，在这里，可以将振动监测对象的中心的像素点的位置确定为该振动监测对象的位置，则多个标定像素点可以根据与中心的像素点的距离关系，确定出振动监测对象的位置。通过采集标定像素点对应的图像传感器中的像素点的感应信号，能够更进一步地提高拍摄帧率。

此外，还需说明的是，对于每一个像素，其实际上是一个电子元件，电子元件包括电容等电子元件，而电容的充放电均需要时间，如果帧率过快，会产生拖影残影。即，本申请实施例将帧率的提高在一定程度上会增加拖影残影的出现，因此，上述方式也相当于做了一个错位采集，即，采用一种间隔采集的方式，每次仅采集标定像素点中的一个标定像素点对应的像素的感应信号，来增加其他标定像素点对应的像素的一个刷新时间，进而减少拖影残影的情况。

可选地，上述步骤503控制摄像设备在拍摄过程中采集第二像素区域的感应信号，还可以具体包括：在第二像素区域中选取多个标定像素点；控制摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取多个标定像素区域中的至少两个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取至少两个标定像素点；标定像素点用于确定振动监测对象的位置信息。

请参阅图8所示，图8示出了在第二像素区域中选取了八个标定像素点，在后续控制摄像设备的拍摄过程中，图像传感器依次按帧读取这八个标定像素点中的四个标定像素点对应的像素的感应信号。从图8可以看出，将八个标定像素点分为两组，先采集标定像素点1、3、5、7对应的像素的感应信号，再采集标定像素点2、4、6、8对应的像素的感应信号，以此循环。

当然，图8仅为示例，在其他实施例中，可以将八个标定像素点分为四组，先读取标定像素点1和2，再读取标定像素点3和4，再读取标定像素点5和6，最后再读取标定像素点7和8，以此循环。当然，确定的至少两个标定像素点也可以是随机确定的，本申请也不作限定。

需要说明的是，第二像素区域由于对应整个振动监测设备，因此，振动监测对象中的每一个质点的运动都代表整体的运动，换言之，振动监测对象中的所有质点的运动状态是同步，则这里可以理解为振动监测对象对应的第二像素区域的运动是相同的。因此，部分第二像素区域均可以代替振动监测对象整体。进而可以基于振动监测对象中的至少两个第二像素区域来确定整体是否存在振动。

因此，可以预先设定多个标定像素点，然后控制摄像设备在拍摄过程中依次采集多个标定像素点中的至少两个标定像素点的感应信号，在这里，可以将振动监测对象的中心的像素点的位置确定为该振动监测对象的位置，则多个标定像素点可以根据与中心的像素点的距离关系，确定出振动监测对象的位置。通过读取标定像素点对应的图像传感器中的像素点的感应信号，能够更进一步地提高拍摄帧率。

此外，还需说明的是，对于每一个像素，其实际上是一个电子元件，电子元件包括电容等电子元件，而电容的充放电均需要时间，如果帧率过快，会产生拖影残影。即，本申请实施例将帧率的提高在一定程度上会增加拖影残影的出现，因此，上述方式也相当于做了一个错位采集，即，采用一种间隔采集的方式，每次仅读取标定像素点中的部分标定像素点对应的像素的感应信号，来增加其他标定像素点对应的像素的一个刷新时间，进而减少拖影残影的情况。

相应的，该方法还包括：基于至少两个标定像素点各自与振动监测对象中心像素点的位置关系，分别确定振动监测对象的位置信息；响应于至少两个标定像素确定出的振动监测对象的位置信息存在不同，则舍弃在该帧视频图像中所读取的至少两个标定像素点的感应信号。

即，在这里，通过同时读取多个标定像素点来确定振动监测对象的位置信息，能够起到提高监测准确率的作用，原因就在于采集的至少两个标定像素带应该是同步动的。如果这三个点它不同步，即对应的振动监测对象的位置信息不同，说明此次采集存在问题，那么此次可以将采集的感应信号丢弃，以避免后续对于振动的错检。

可选地，在一实施例中，上述步骤102确定视频图像中的感兴趣区域，包括：对视频图像进行自动识别，以识别出视频图像中的感兴趣区域。

也即，可以基于图像识别技术自动对视频图像进行处理，以获取视频图像中的感兴趣区域。

于本申请实施例中，上述图像识别技术可以基于OpenCV实现，也可以通过神经网络模型实现。比如，预先构建用于识别连接杆的神经网络模型，然后，在获取到一帧视频图像之后，将其输入到该神经网络模型后，即可输出该视频图像中的感兴趣区域，该感兴趣区域包括连接杆。

对于采用何种技术实现上述图像识别过程，本申请不作限定。

需要说明的是，通过对视频图像进行自动识别，以获取视频图像中的感兴趣区域，可以减少人力成本的投入，即整个振动监测过程，从拍摄视频到识别图像，到振动监测均可以自动完成。

可选地，在一实施例中，上述步骤102确定所述视频图像中的感兴趣区域，包括：响应于用户在视频图像中的框选，确定视频图像中的感兴趣区域；其中，感兴趣区域为用户在视频图像中的框选区域。

也即，可以在获取到一帧视频图像后，由用户进行手动框选，此时，用户可以根据需求框选感兴趣区域的大小。具体的，当在摄像设备的屏幕上显示一帧视频图像之后，用户可以手动地框选出视频图像中的感兴趣区域，框选的过程中可以调节感兴趣区域的尺寸（即感兴趣区域的大小），进而实际基于用户的需求进行振动监测，提高整个振动监测的灵活性。

可选地，在其他实施例中，振动监测对象的数量还可以不止一个，换言之，当摄像设备拍摄的范围能够涉及多个振动监测对象时，那么可以通过一个拍摄视频实现多个振动监测对象的监测。

需要说明的是，对多个振动监测对象的监测过程或者监测原理与前述实施例中一个振动监测对象的过程以及原理相同。区别仅在于针对多个振动监测对象会获取多个感兴趣区域。示例性的，当一帧视频图像中拍摄到三个振动监测对象时，则会确定出三个感兴趣区域。而针对每一个感兴趣区域均可以采用前述实施例中步骤103-步骤104中的处理方式。

可见，在本申请实施例中，可以通过一台摄像设备同时对多个振动监测对象进行振动识别。而传统的通过传感器的振动检测方式，则需要针对每个振动监测对象设置一个传感器。那么，采用本申请实施例所提供的通过摄像设备的振动监测方法，一来，可以减少传感器的投入成本，由一对一的检测，变化为一对多的检测；二来，通过摄像设备的监测可以提高振动检测的精度，减少针对振动的漏检的情况。

请参阅图9，基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种基于振动监测的摄像设备驱动装置90，包括：

获取模块901，用于获取摄像设备采集的一帧视频图像；其中，所述摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频。

确定模块902，用于确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为包括所述振动监测对象的区域。

识别模块903，用于识别所述感兴趣区域对应的第一像素区域。

驱动模块904，用于仅向所述第一像素区域施加驱动扫描信号，以及控制所述摄像设备在拍摄过程中仅读取所述第一像素区域的感应信号，屏蔽对所述视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。

可选地，驱动模块904，还具体用于控制所述摄像设备在拍摄过程中采集所述第一像素区域中像素点的电信号，并当所述电信号的数值大于第一预设数值时，将所述电信号确定为所述感应信号，并读取所述感应信号；其中，读取过程为直接将所述感应信号设置为第二预设数值。

在该步骤中，还可以当所述电信号的数值小于第一预设数值时，将所述感应信号设置为0。

可选地，驱动模块904，还具体用于确定所述感兴趣区域中的第一对象区域以及第二对象区域；其中，所述第一对象区域为所述振动监测对象的识别区域，所述第二对象区域为包括参照对象的区域；所述感兴趣区域的范围大于所述第一对象区域的范围；识别所述第一对象区域对应的第二像素区域，以及识别所述第二对象区域对应的第三像素区域；其中，所述第一像素区域包括所述第二像素区域以及所述第三像素区域；控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第二像素区域的感应信号以及所述第三像素区域的感应信号。

可选地，驱动模块904，还具体用于在所述第二像素区域中选取多个标定像素点；控制所述摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取所述多个标定像素点中的一个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取一个所述标定像素点；所述标定像素点用于确定所述振动监测对象的位置信息。

可选地，驱动模块904，还具体用于在所述第二像素区域中选取多个标定像素点；控制所述摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取所述多个标定像素点中的至少两个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取所述至少两个标定像素点；所述标定像素点用于确定所述振动监测对象的位置信息。

可选地，驱动模块904，还具体用于基于所述至少两个标定像素点各自与所述振动监测对象中心像素点的位置关系，分别确定所述振动监测对象的位置信息；响应于所述至少两个标定像素确定出的所述振动监测对象的位置信息存在不同，则舍弃在该帧视频图像中所读取的所述至少两个标定像素点的感应信号。

可选地，确定模块902，还具体用于对所述视频图像进行自动识别，以识别出所述视频图像中的感兴趣区域。

可选地，确定模块902，还具体用于响应于用户在所述视频图像中的框选，确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为所述用户在所述视频图像中的框选区域。

请参阅图10，本申请实施例提供一种应用基于振动监测的摄像设备驱动方法的电子设备100的模块框体。该电子设备100包括：至少一个处理器101（图1中仅示出一个）、存储器102、存储在存储器102中并可在至少一个处理器101上运行的计算机程序103，处理器101执行计算机程序103时实现后续任意实施例中的基于振动监测的摄像设备驱动方法步骤。

该电子设备100可以是个人计算机，笔记本电脑等等，该电子设备100还可以是摄像设备本身。当电子设备100是个人计算机时，个人计算机与摄像设备电连接或者通信连接。

处理器101、存储器102。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是电子设备100的举例，并不构成对电子设备100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

所称处理器101可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器101还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器102在一些实施例中可以是电子设备100的内部存储单元，例如电子设备100的硬盘或内存。所述存储器102在另一些实施例中也可以是电子设备100的外部存储设备，例如电子设备100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。进一步地，存储器102还可以既包括电子设备100的内部存储单元也包括外部存储设备。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/电子设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摄像设备的驱动方法，应用于对振动设备的监控，其特征在于，包括：

获取摄像设备采集的一帧视频图像；其中，所述摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频；

确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为包括所述振动监测对象的区域；

识别所述感兴趣区域对应的第一像素区域；

仅向所述第一像素区域施加驱动扫描信号；

控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第一像素区域的感应信号，屏蔽对所述视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第一像素区域的感应信号，包括：

控制所述摄像设备在拍摄过程中采集所述第一像素区域的电信号，并当所述电信号的数值大于第一预设数值时，将所述电信号确定为所述感应信号，并读取所述感应信号；

其中，读取过程为直接将所述感应信号设置为第二预设数值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第一像素区域的感应信号，包括：

确定所述感兴趣区域中的第一对象区域以及第二对象区域；其中，所述第一对象区域为所述振动监测对象的识别区域，所述第二对象区域为包括参照对象的区域；所述感兴趣区域的范围大于所述第一对象区域的范围；

识别所述第一对象区域对应的第二像素区域，以及识别所述第二对象区域对应的第三像素区域；其中，所述第一像素区域包括所述第二像素区域以及所述第三像素区域；

控制所述摄像设备在拍摄过程中仅读取所述第二像素区域的感应信号以及所述第三像素区域的感应信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第二像素区域的感应信号，包括：

在所述第二像素区域中选取多个标定像素点；

控制所述摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取所述多个标定像素点中的一个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取一个所述标定像素点；所述标定像素点用于确定所述振动监测对象的位置信息。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述摄像设备在拍摄过程中读取所述第二像素区域的感应信号，包括：

在所述第二像素区域中选取多个标定像素点；

控制所述摄像设备在拍摄过程中依次按帧读取所述多个标定像素点中的至少两个标定像素点的感应信号；其中，每一帧视频图像对应读取所述至少两个标定像素点；所述标定像素点用于确定所述振动监测对象的位置信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述至少两个标定像素点各自与所述振动监测对象中心像素点的位置关系，分别确定所述振动监测对象的位置信息；

响应于所述至少两个标定像素确定出的所述振动监测对象的位置信息存在不同，则舍弃在该帧视频图像中所读取的所述至少两个标定像素点的感应信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述视频图像中的感兴趣区域，包括：

对所述视频图像进行自动识别，以识别出所述视频图像中的感兴趣区域。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述视频图像中的感兴趣区域，包括：

响应于用户在所述视频图像中的框选，确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为所述用户在所述视频图像中的框选区域。

9.一种摄像设备的驱动装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取摄像设备采集的一帧视频图像；其中，所述摄像设备用于拍摄包含振动监测对象的视频；

确定模块，用于确定所述视频图像中的感兴趣区域；其中，所述感兴趣区域为包括所述振动监测对象的区域；

识别模块，用于识别所述感兴趣区域对应的第一像素区域；

驱动模块，用于仅向所述第一像素区域施加驱动扫描信号，以及控制所述摄像设备在拍摄过程中仅读取所述第一像素区域的感应信号，屏蔽对所述视频图像中的其他非第一像素区域的感应信号的读取。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的方法。