CN105704394A - 取样方法、控制方法、取样装置、控制装置及电子装置 - Google Patents

取样方法、控制方法、取样装置、控制装置及电子装置 Download PDF

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CN105704394A CN201610105611.1A CN201610105611A CN105704394A CN 105704394 A CN105704394 A CN 105704394A CN 201610105611 A CN201610105611 A CN 201610105611A CN 105704394 A CN105704394 A CN 105704394A
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Abstract

本发明提供了一种取样方法，应用于成像装置。成像装置用于拍摄以获得预览图像。取样方法首先以取样时间间隔抽取预览图像以作为样本图像。接着判断前后两帧样本图像之间的差异度是否大于或等于预定差异度。然后在差异度大于或等于预定差异度时缩短取样时间间隔并返回取样步骤及判断步骤直至差异度小于预定差异度。最后获取当前取样时间间隔并作为参照时间。通过反复缩短取样时间间隔进行取样及判断，最终得到使前后两帧样本图像之间的差异度较小的取样时间间隔并作为参照时间。可进一步根据参照时间设置曝光时间，以得到无显著动态痕迹的较清晰的图像。本发明还提供一种取样装置、控制方法及装置、电子装置。

Description

取样方法、控制方法、取样装置、控制装置及电子装置
技术领域
本发明涉及成像取样领域，具体涉及一种取样方法、控制方法、取样装置、控制装置及电子装置。
背景技术
现有的动态画面的取样方法只检测画面是否是动态的，而无法检测画面的变动时间间隔，从而无法确定适宜的曝光时间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一为此，本发明提出一种取样方法。
本发明实施方式的取样方法，可应用于成像装置，所述成像装置用于拍摄以获得预览图像；所述取样方法包括：
取样步骤，以取样时间间隔抽取所述预览图像以作为样本图像；
判断步骤，判断前后两帧所述样本图像之间的差异度是否大于或等于预定差异度；
缩短步骤，在所述差异度大于或等于所述预定差异度时缩短所述取样时间间隔并返回所述取样步骤及判断步骤直至所述差异度小于所述预定差异度；及
第一获取步骤，获取当前所述取样时间间隔并作为参照时间。
通过反复缩短取样时间间隔进行取样及判断，最终得到使前后两帧样本图像之间的差异度较小的取样时间间隔并作为参照时间。可进一步根据参照时间设置曝光时间，以得到无显著动态痕迹的较清晰的图像。
在某些实施方式中，所述缩短步骤以预定比例逐次缩短所述取样时间间隔。
在某些实施方式中，所述缩短步骤在第一时间间隔范围内缩短所述取样时间间隔；
所述第一时间间隔范围的下限包括相邻两帧所述预览图像的时间间隔。
在某些实施方式中，所述取样方法在所述判断步骤之后包括：
延长步骤，在所述差异度小于所述预定差异度时延长所述取样时间间隔并返回所述取样步骤及判断步骤直至所述差异度大于或等于所述预定差异度。
在某些实施方式中，所述取样方法在所述延长步骤之后包括：
第二获取步骤，获取本次所述延长步骤之前的所述取样时间间隔作为参照时间。
在某些实施方式中，所述延长步骤以预定倍数延长所述取样时间间隔。
在某些实施方式中，所述延长步骤在第二时间间隔范围内延长所述取样时间间隔；
所述第二时间间隔范围的上限包括***默认时间间隔。
在某些实施方式中，所述取样方法包括：
根据用户输入设置所述上限。
本发明还提供一种控制方法，用于控制成像装置，可包括上述实施方式中所述的取样方法；及
控制步骤，根据所述参照时间设置曝光时间以控制所述成像装置曝光。
本发明还提供一种取样装置，可应用于成像装置，所述成像装置用于拍摄以获得预览图像；所述取样装置包括：
取样模块，用于以取样时间间隔抽取所述预览图像以作为样本图像；
判断模块，用于判断前后两帧所述样本图像之间的差异度是否大于或等于预定差异度；
缩短模块，用于在所述差异度大于或等于所述预定差异度时缩短所述取样时间间隔以重新抽取所述样本图像直至所述差异度小于所述预定差异度；及
第一获取模块，用于获取所述差异度小于所述预定差异度的所述取样时间间隔并作为参照时间。
在某些实施方式中，所述缩短模块用于以预定比例逐次缩短所述取样时间间隔。
在某些实施方式中，所述缩短模块用于在第一时间间隔范围内缩短所述取样时间间隔；
所述第一时间间隔范围的下限包括相邻两帧所述预览图像的时间间隔。
在某些实施方式中，所述取样装置还包括延长模块，所述延长模块用于在所述差异度小于所述预定差异度时延长所述取样时间间隔并重新抽取所述样本图像直至所述差异度大于或等于所述预定差异度。
在某些实施方式中，所述取样装置还包括第二获取模块，
所述第二获取模块用于获取所述差异度小于且最接近所述预定差异度对应的所述取样时间间隔作为所述参照时间。
在某些实施方式中，所述延长模块以预定倍数延长所述取样时间间隔。
在某些实施方式中，所述延长模块用于在第二时间间隔范围内延长所述取样时间间隔；
所述第二时间间隔范围的上限包括***默认时间间隔。
在某些实施方式中，所述取样装置包括设置模块，所述设置模块用于根据用户输入设置所述上限。
本发明还提供一种控制装置，用于控制成像装置，其包括控制模块及上述实施方式所述的取样装置；
所述控制模块用于根据所述参照时间设置曝光时间以控制所述成像装置曝光。
本发明还提供一种电子装置，其包括成像装置及上述实施方式所述的控制装置。
在某些实施方式中，所述电子装置包括手机、平板电脑或数码相机。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施方式的取样方法的流程示意图。
图2为本发明实施方式的电子装置的功能模块示意图。
图3为本发明实施方式的预览图像的取样示意图。
图4为本发明实施方式的前后两帧样本图像的示意图。
图5为本发明实施方式的样本图像的取样时间间隔逐次缩短的示意图。
图6为本发明实施方式的取样方法的流程示意图。
图7为本发明实施方式的电子装置的功能模块示意图。
图8为本发明实施方式的取样方法的流程示意图。
图9为本发明实施方式的电子装置的功能模块示意图。
图10为本发明实施方式的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
请参阅图1-4，本发明实施方式的取样方法可应用于成像装置200，成像装置200用于拍摄以获得预览图像210。本发明实施方式的取样方法可包括以下步骤：
S1，以取样时间间隔抽取预览图像210以作为样本图像230；
S2，判断前后两帧样本图像230之间的差异度是否大于或等于预定差异度；
S3，在差异度大于或等于预定差异度时缩短取样时间间隔并返回步骤1及步骤2直至差异度小于预定差异度；及
S4，获取当前取样时间间隔并作为参照时间。
请参阅图2，本发明实施方式的取样方法可由本发明实施方式的取样装置110实现。取样装置110包括取样模块111、判断模块113、缩短模块115及第一获取模块117。取样方法可应用于本发明实施方式的控制方法，相应地，取样装置110可应用于本发明实施方式的控制装置100及电子装置1000。控制装置100可包括控制模块130，控制模块130可根据参照时间得到曝光时间以控制成像装置200曝光。
本发明实施方式的取样装置110或控制装置100可集成于电子装置1000内，也可以是作为独立的设备外接于电子装置1000主体。集成于电子装置1000，使电子装置1000结构紧凑，功能更丰富，用户使用起来更方便。作为外接设备，可与不同的电子装置1000灵活搭配，以提升不同电子装置1000的拍摄性能。
其中，步骤S1可由取样模块111实现，步骤S2可由判断模块113实现，步骤S3可由缩短模块115实现，步骤S4可由第一获取模块117实现。
也就是说，取样模块111可用于以取样时间间隔抽取预览图像210以作为样本图像230；判断模块113可用于用于判断前后两帧样本图像230之间的差异度是否大于或等于预定差异度；缩短模块115可用于在差异度大于或等于预定差异度时缩短取样时间间隔以重新抽取样本图像230直至差异度小于预定差异度；第一获取模块117可用于获取差异度小于预定差异度的取样时间间隔并作为参照时间。
参照时间可用来参照以设置适宜的曝光时间。参照时间与曝光时间有一定的正相关关系，或者，在某些实施方式中参照时间即为曝光时间。
请参阅图3，预览图像210可以是成像装置200通过内部的图像传感器获得的预览图像210，预览图像210一般以预定的时间间隔获取。在本发明实施方式中，可以以此时间间隔的整倍数的取样时间间隔来抽取预览图像210并作为样本图像230。例如预览图像210的时间间隔为0.05秒，即帧率为20Hz，若取样时间间隔为0.25秒，即帧率为4Hz，也就是每5个预览图像210抽取1个预览图像210作为样本图像230。
然后可判断前后两帧样本图像230之间的差异度是否大于或等于预定差异度，如判断相隔0.25秒的相邻两帧样本图像230之间的差异度。抽取样本图像230并获得其取样时间间隔的目的可以是根据取样时间间隔来得到适宜的曝光时间。若差异度大于或等于预定差异度，说明若以此取样时间间隔作为曝光时间，拍出的图像会有动态痕迹而显得模糊，也就是图像会“花”掉，因此应缩短取样时间间隔再进行尝试。
请参阅图4，差异度指前后两帧样本图像230差别的大小，一般来说，若拍摄时被摄物250以较快速度运动，或成像装置200以较快的速度抖动，容易导致前后两帧样本图像230的差异度大，也就需要以较短的时间曝光来成像。可以通过识别被摄物250的位置变化大小为判断差异度，或者比较两帧样本图像230的亮度、色温等参数的变化作为判断差异度的依据等。例如比较图4的前后两帧样本图像230，其中的被摄物250人脸的移动距离较大，若移动距离大于一定阈值，可认为差异度大于预定差异度。
通过反复缩短取样时间间隔进行取样及判断，最终得到使前后两帧样本图像230之间的差异度刚好小于等于预定差异度的取样时间间隔，以此取样时间间隔作为参照时间。后续可根据此参照时间设置曝光时间，以得到较清晰的图像。
在某些实施方式中，步骤S3以预定比例逐次缩短取样时间间隔。也就是说，每次的取样时间间隔，就是上一次的取样时间间隔乘以预定比例。
所谓预定比例，可以是1/2、1/5等大于0且小于1的数。预定比例的大小，决定了取样时间间隔收敛的速度快慢。请参阅图5，例如，若初始的取样时间间隔为1秒，预览图像210的时间间隔为0.05秒，即每20个预览图像210抽取1个作为抽样图像，若预定比例为1/2，则下一次的取样时间间隔为1*1/2＝0.5秒，即每10个预览图像210抽取一个作为取样图像，下下次则为0.5*1/2＝0.25秒，即每5个预览图像210抽取一个作为取样图像……以此类推。
每次缩短取样时间间隔后判断前后两帧样本图像230的差异度，直至差异度小于预定差异度时不再缩短取样时间间隔。例如当取样时间间隔为0.25秒时，差异度满足小于预定差异度的条件，则停止缩短，并以0.25秒为参照时间。采用递乘方式的好处是取样时间间隔收敛较快，因此能较迅速找到适宜的参照时间。
当然，并非可以无限制地将取样时间间隔缩短。在某些实施方式中，步骤S3在第一时间间隔范围内缩短取样时间间隔，其中第一时间间隔范围的下限包括相邻两帧预览图像210的时间间隔。
例如，上述实施方式的例子中，预览图像210的时间间隔为0.05秒，而取样时间间隔当然不能预览图像210的时间间隔。因此当取样时间间隔缩短4次，达到1*(1/2)4＝0.0625秒时，若差异度仍不满足小于等于预定差异度的条件，也不再缩短。由于0.0625并非0.05的倍数，可取0.05秒为取样时间间隔，即每个预览图像210均抽取作为样本图像230。
通过设置下限，可避免无休止地进行运算及取样。
除了将取样时间间隔逐次乘以一个比例值以缩短，在其他某些实施方式中，也可以采用递减的方式或者其他缩减的算法。
以上实施方式中探讨的是当初始的取样时间间隔过长时，逐次将取样时间间隔缩短也得到适宜的参照时间。然后，有时初始的取样时间间隔过短，也可以逐次将取样时间延长以得到适宜的参照时间。
请参阅图6-7，在某些实施方式中，取样方法在步骤S2之后包括以下步骤：
S3a，在差异度小于预定差异度时延长取样时间间隔并返回步骤S1及步骤S2直至差异度大于或等于预定差异度。
步骤S3a可由某些实施方式的取样装置110的延长模块116实现，也就是说，延长模块116用于在差异度小于预定差异度时延长取样时间间隔并重新抽取样本图像230直至差异度大于或等于预定差异度。
若差异度小于预定差异度，说明以此差异度作为曝光时间曝光是可以得到清晰的图像的，但曝光时间过短，有可能导致图像传感器的进光量不足而使图像的亮度不够或噪点较多。因此可适当延长取样时间间隔以得到满足差异度小于预定差异度条件同时进光量充足的曝光时间。
请参阅图8-9，在某些实施方式中，取样方法在步骤S3a之后包括：
S4a，获取本次步骤S3a之前的取样时间间隔作为参照时间。
其中步骤S4a可由某些实施方式的取样装置110的第二获取模块118实现，即第二获取模块118用于获取差异度小于且最接近预定差异度对应的取样时间间隔作为参照时间。
也就是说，最终得到差异度大于或等于预定差异度的对应的取样时间间隔作为参照时间是不合适的，因为差异度大于或等于预定差异度意味着若以此取样时间间隔曝光会得到模糊的图像。因此选择此取样时间间隔被延长前的对应的差异度小于预定差异度的取样时间间隔。
例如，预览图像210的时间间隔为0.05秒，即帧数为20Hz，初始取样时间间隔为0.05秒，以预定倍数2倍延长取样时间间隔，即依次得到0.1秒、0.2秒、0.4秒…...的取样时间间隔。假如当取样时间间隔为0.4秒时，刚好前后两帧样本图像230的差异度大于或等于预定差异度，则应取0.2秒，也就是满足对应的差异度小于预定差异度的最长的取样时间间隔，为参照时间。
在某些实施方式的取样方法中，步骤S3a以预定倍数延长取样时间间隔。
即以预定总数作为乘数将取样时间间隔递乘。例如以上述实施方式中例子中的2倍作为预定倍数延长取样时间间隔。采用递乘的方式，取样时间间隔放大较快，因此能较快速地找到适宜的取样时间间隔作为参照时间。
然而，若对应的差异值总是小于预定差异值，也并不能无限延长取样时间间隔。在某些实施方式中，步骤S3a在第二时间间隔范围内延长取样时间间隔。第二时间间隔范围的上限包括***默认时间间隔。
***默认时间间隔可以是取样装置110或成像装置200***内部预设的时间间隔。例如若抽样时间间隔达到***默认时间间隔时对应的差异度仍小于预定差异度，则不再延长抽样时间间隔，而是直接将***默认时间间隔作为参照时间以得到曝光时间。
或者也可以根据用户输入设置第二时间间隔范围的上限，也就是最大的取样时间间隔。即在某些实施方式中，取样方法可包括：
S5，根据用户输入设置第二时间间隔范围的上限。
步骤S5可由某些实施方式中的取样装置110的设置模块实现，即设置模块(图未示)用于根据用户输入设置第二时间间隔范围的上限。
如此，用户可自主设置第二时间间隔范围的上限，可由此调节取样装置110获取参照时间的时间长短，可提升用户体验。
综上，通过设置第二时间间隔范围的上限，使取样方法及取样装置110不会无限制地延长取样时间间隔。
请一并参阅图10及图2，本发明实施方式的控制方法，用于控制成像装置200，可包括上述实施方式中的取样方法；及
S6，根据参照时间设置曝光时间以控制成像装置200曝光。
本发明实施方式的控制方法或由本发明实施方式的控制装置100实现，控制装置100包括控制模块130及本发明实施方式的取样装置110。
其中，控制模块130用于根据参照时间设置曝光时间以控制成像装置200曝光。
如此，可根据参照时间得到适宜的曝光时间，以使曝光过程中，场景出现的动态变化可忽略不计，从而使拍摄出的图像不会有可明显识别的动态痕迹，且清晰度较高。
请一并参阅图2，本发明实施方式的电子装置1000可包括成像装置200及上述实施方式的控制装置100。
在某些实施方式中，电子装置1000可以是手机、平板电脑或数码相机等。
本发明实施方式的控制方法及装置、电子装置1000未展开的其它部分，可参以上实施方式的取样方法及装置的对应部分，在此不再详细展开。
另外，下面结合附图描述的本发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种取样方法，应用于成像装置，其特征在于，所述成像装置用于拍摄以获得预览图像；所述取样方法包括：
取样步骤，以取样时间间隔抽取所述预览图像以作为样本图像；
判断步骤，判断前后两帧所述样本图像之间的差异度是否大于或等于预定差异度；
缩短步骤，在所述差异度大于或等于所述预定差异度时缩短所述取样时间间隔并返回所述取样步骤及判断步骤直至所述差异度小于所述预定差异度；及
第一获取步骤，获取当前所述取样时间间隔并作为参照时间。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述缩短步骤以预定比例逐次缩短所述取样时间间隔。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述缩短步骤在第一时间间隔范围内缩短所述取样时间间隔；
所述第一时间间隔范围的下限包括相邻两帧所述预览图像的时间间隔。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述取样方法在所述判断步骤之后包括：
延长步骤，在所述差异度小于所述预定差异度时延长所述取样时间间隔并返回所述取样步骤及判断步骤直至所述差异度大于或等于所述预定差异度。
5.如权利要求4所述的取样方法，其特征在于，所述取样方法在所述延长步骤之后包括：
第二获取步骤，获取本次所述延长步骤之前的所述取样时间间隔作为参照时间。
6.如权利要求4所述的取样方法，其特征在于，所述延长步骤以预定倍数延长所述取样时间间隔。
7.如权利要求4所述的取样方法，其特征在于，所述延长步骤在第二时间间隔范围内延长所述取样时间间隔；
所述第二时间间隔范围的上限包括***默认时间间隔。
8.如权利要求7所述的取样方法，其特征在于，所述取样方法包括：
根据用户输入设置所述上限。
9.一种控制方法，用于控制成像装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的取样方法；及
控制步骤，根据所述参照时间设置曝光时间以控制所述成像装置曝光。
10.一种取样装置，应用于成像装置，其特征在于，所述成像装置用于拍摄以获得预览图像；所述取样装置包括：
取样模块，用于以取样时间间隔抽取所述预览图像以作为样本图像；
判断模块，用于判断前后两帧所述样本图像之间的差异度是否大于或等于预定差异度；
缩短模块，用于在所述差异度大于或等于所述预定差异度时缩短所述取样时间间隔以重新抽取所述样本图像直至所述差异度小于所述预定差异度；及
第一获取模块，用于获取所述差异度小于所述预定差异度的所述取样时间间隔并作为参照时间。
11.如权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述缩短模块用于以预定比例逐次缩短所述取样时间间隔。
12.如权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述缩短模块用于在第一时间间隔范围内缩短所述取样时间间隔；
所述第一时间间隔范围的下限包括相邻两帧所述预览图像的时间间隔。
13.如权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述取样装置还包括延长模块，所述延长模块用于在所述差异度小于所述预定差异度时延长所述取样时间间隔并重新抽取所述样本图像直至所述差异度大于或等于所述预定差异度。
14.如权利要求13所述的取样装置，其特征在于，所述取样装置还包括第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述差异度小于且最接近所述预定差异度对应的所述取样时间间隔作为所述参照时间。
15.如权利要求13所述的取样装置，其特征在于，所述延长模块以预定倍数延长所述取样时间间隔。
16.如权利要求13所述的取样装置，其特征在于，所述延长模块用于在第二时间间隔范围内延长所述取样时间间隔；
所述第二时间间隔范围的上限包括***默认时间间隔。
17.如权利要求16所述的取样装置，其特征在于，所述取样装置包括设置模块，所述设置模块用于根据用户输入设置所述上限。
18.一种控制装置，用于控制成像装置，其特征在于，包括控制模块及如权利要求9-17任意一项所述的取样装置；
所述控制模块用于根据所述参照时间设置曝光时间以控制所述成像装置曝光。
19.一种电子装置，其特征在于，包括成像装置及如权利要求18所述的控制装置。
20.如权利要求19所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括手机、平板电脑或数码相机。
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