CN115379134B - 一种图像采集装置、方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明适用于图像技术领域，提供了一种图像采集装置、方法、设备及介质，其中一种图像采集装置，包括：多个图像采集单元，所述多个图像采集单元呈阵列式排布；所述多个图像采集单元形成多个图像采集组，每个所述图像采集组设置有对应的采集视角，所述图像采集组之间相邻分布。通过本申请的装置可以及时的获取用户当前时刻下的视角，并且实时采集用户当前时刻下视角对应实际看到的目标对象的图像信息，避免了采集目标对象在当前视角下的图像信息的延时，以及避免了手动对采集装置控制转动带来的采集的图像信息不准确的问题。

Description

一种图像采集装置、方法、设备及介质

技术领域

本发明涉及图像技术领域，尤其是涉及一种图像采集装置、方法、设备及介质。

背景技术

现有技术中，生活中各个常见的地方通常都会安装摄像头、监控等图像采集设备，以备后续使用，如停车场出入口、商场的店铺中，行驶的道路上等场景中均布置了不少摄像装置，但是现有技术中的摄像头在采集图像的过程中还存在如下技术问题：

1.现有技术中的图像采集装置通常是固定的，且在采集的过程中同时只能采集一个采集视角下的目标对象的图像信息。

2.现有技术中的图像采集装置的转动通常是认为控制，或者设置一定的程序，图像采集装置按照特定的规律进行旋转，不能及时的获取任意采集视角下的图像信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像采集装置、方法、设备及介质来解决现有技术中存在的上述技术问题，主要包括以下几个方面：

本申请第一方面提供了一种图像采集装置，包括：

多个图像采集单元，所述多个图像采集单元呈阵列式排布；

所述多个图像采集单元形成多个图像采集组，每个所述图像采集组设置有对应的采集视角，所述图像采集组之间相邻分布。

进一步地，相邻所述图像采集组之间对应的所述采集视角连续分布。

进一步地，还包括视角获取单元，所述视角获取单元用于获取用户视角，根据获取的所述用户视角确定目标图像采集组。

进一步地，当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，将最小差值对应的采集视角对应的图像采集组作为目标图像采集组。

进一步地，当获取的所述用户视角位于相邻采集视角的中间范围时，分别计算相邻采集视角下对应采集的目标对象的图像信息，根据所述图像信息计算获取的所述用户视角下对应的目标对象的图像信息。

进一步地，获取的所述用户视角与所述图像采集组形成映射关系，用来确定获取的所述用户视角对应的目标图像采集组。

进一步地，当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，控制最小差值对应的采集视角对应的图像采集组中的运动调整模块，将图像采集组中的采集视角调整至与用户视角一致，所述运动调整模块用于调整所述图像采集组的采集视角。

进一步地，还包括计算单元，所述视角获取单元获取用户视角观察范围，所述计算单元用于根据获取的所述用户视角观察范围，计算每个所述图像采集组的采集视角。

本申请第二方面提供了一种图像采集方法，包括如下步骤：

步骤S100：设置图像采集单元，并将图像采集单元呈阵列式排布；

步骤S200：所述图像采集单元形成图像采集组，每个所述图像采集组设置有对应的采集视角，所述图像采集组之间相邻分布；

步骤S300：采用图像采集组根据获取的用户视角进行目标对象的图像采集。

本申请第三方面提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储器，其上存储有一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。

本申请第四方面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中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述的方法。

本发明相对于现有技术至少具有如下技术效果：

（1）本申请提供的图像采集装置，通过设置多个图像采集单元，并将采集单元呈阵列式排布，多个图像采集单元形成多个图像采集组，每个图像采集组设置的采集视角不同，可以及时的获取用户当前时刻下的视角，并且实时采集用户当前时刻下视角对应实际看到的目标对象的图像信息，避免了采集目标对象在当前视角下的图像信息的延时，以及避免了手动对采集装置控制转动带来的采集的图像信息不准确的问题。

（2）本申请提供的图像采集装置，通过设置的计算单元，使得图像采集装置可以包括用户在不同时刻下不同视角下对应的采集视角，使得采集装置可以准确地获取到用户视角，快速地采集到用户在当前时刻下对应的目标对象的图像信息。

（3）本申请的图像采集装置可以实时的捕捉不同时刻下的用户视角，并及时的将不同时刻下用户视角对应的目标对象的图像信息采集并传递给用户，及时的获取当前视角下的目标对象的图像信息，避免了通过人为控制采集装置并移动采集装置采集信息带来的低精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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他的附图。

图1是本发明中的图像采集装置示意图；

图2是本发明中的图像采集装置和用户视角之间的关系示意图；

图3是本发明中的电子设备结构示意图；

图4是本发明中的存储介质结构示意图。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。

在下文中将参考附图对本发明的各方面进行更充分的描述。然而，本发明可以具体化成许多不同形式且不应解释为局限于贯穿本发明所呈现的任何特定结构或功能。相反地，提供这些方面将使得本发明周全且完整，并且本发明将给本领域技术人员充分地传达本发明的范围。基于本文所教导的内容，本领域的技术人员应意识到，无论是单独还是结合本发明的任何其它方面实现本文所公开的任何方面，本发明的范围旨在涵盖本文中所公开的任何方面。例如，可以使用本文所提出任意数量的装置或者执行方法来实现。另外，除了本文所提出本发明的多个方面之外，本发明的范围更旨在涵盖使用其它结构、功能或结构和功能来实现的装置或方法。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

实施例一：

如图1-图2所示，本申请实施例一提供了一种图像采集装置，包括：

图像采集单元，所述图像采集单元呈阵列式排布；

所述图像采集单元形成多个图像采集组，每个所述图像采集组设置有对应的采集视角，所述图像采集组之间相邻分布。

上述方案中，如图所示，本申请的多个图像采集单元呈阵列式排布，每个图像采集单元相邻分布，图像采集单元用于采集目标对象的图像信息，所述图像采集单元可以是镜头、相机等可以采集图像的设备，关于图像采集单元具体的阵列式排布出来的形状不做限制，可以是长方形、正方形、菱形、三角形等，每个图像采集单元的安装方式也不做限制，图像采集单元之间的安装角度，即相邻图像采集单元之间的安装角度，可以根据获取的用户视角来进行对应的计算，以保证这样布置的图像采集单元可以全面的采集用户在不同视角下的目标对象的图像信息；将图像采集单元按组进行分配，如一个图像采集单元形成一个图像采集组，对应的多个图像采集单元形成有多个图像采集组，还可以是按照两个、三个、四个等其他数量的图像采集单元形成一个图像采集组；每个图像采集组对应设置有采集视角，如图像采集组1对应的采集视角为左上20°，当图像采集组2对应的采集视角为右下10°，图像采集组3对应的采集视角为右上60°，当图像采集组1中布置有一个图像采集单元时，图像采集单元的采集视角为左上20°，当图像采集组中布置的图像采集单元有两个时，每个图像采集单元的采集视角为左上10°，左偏右10°，即每个采集视角下面对应设置的图像采集单元可以是多个，这样布置可以将采集视角进行进一步细分，使得获取的图像信息更加的清楚，完整。

因此，本申请提供的图像采集装置，通过设置多个图像采集单元，并将采集单元呈阵列式排布，多个图像采集单元形成多个图像采集组，每个图像采集组设置的采集视角不同，可以及时的获取用户当前时刻下的视角，如视角1、视角2，视角3，并且实时采集用户当前时刻下视角对应实际看到的目标对象的图像信息，避免了采集目标对象在当前视角下的图像信息的延时，以及避免了手动对采集装置控制转动带来的采集的图像信息不准确的问题。

进一步地，相邻所述图像采集组之间对应的所述采集视角连续分布。

上述方案中，每个所述图像采集组均设置有对应的采集视角，为了扩大对目标对象的图像信息的采集，以及更加全面和准确的及时采集用户在不同时刻下对应视角下的图像信息，本申请中优选地将相邻图像采集组之间对应的采集视角设置的连续分布，如图像采集组2的采集视角为0°，与图像采集组2相邻的图像采集组1的采集视角为左90°，与图像采集组2相邻的图像采集组2的采集视角为右90°，角度之间连续分布。

优选地，图像采集组之间对应的采集视角的分布方式可以采用多种方式，如对于横向方向上和竖向方向上的视角，相邻图像组之间的采集视角可以采用递增、递减、等比等方式进行设置，如横向方向，从左至右，采集视角可以为10°、20°、30°、40°。

进一步地，还包括视角获取单元，所述视角获取单元用于获取用户视角，根据获取的所述用户视角确定目标图像采集组。

上述方案中，图像采集装置还包括视角获取单元，该视角获取单元用于实时的获取用户在不同时刻下的用户视角，及时的将用户视角信息传递给图像采集单元，获取不同时刻下用户视角所对应的采集视角，即根据采集视角确定不同时刻下对应的目标图像采集组，可以实时的根据获取的不同时刻下的用户视角来找到对应的目标采集组，实时的获取不同时刻下的用户视角所看到的目标对象的图像信息，让用户体会到通过本申请的采集装置可以实时的获取不同视角下的图像信息，不用考虑障碍物等其他因素的影响，避免了图像信息获取的不准确和不及时。

进一步地，当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，将最小差值对应的采集视角对应的图像采集组作为目标图像采集组。

进一步地，当获取的所述用户视角位于相邻采集视角的中间范围时，分别计算相邻采集视角下对应采集的目标对象的图像信息，根据所述图像信息计算获取的所述用户视角下对应的目标对象的图像信息。

进一步地，当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，控制最小差值对应的采集视角对应的图像采集组中的运动调整模块，将图像采集组中的采集视角调整至与用户视角一致，所述运动调整模块用于调整所述图像采集组的采集视角。

上述方案中，当通过视角获取单元获取了当前时刻下的用户视角后，需要找到与当前时刻下的用户视角对应的采集视角，若当前时刻下获取的用户视角不在所有采集视角范围内时，此时需要通过分别计算当前时刻获取的用户视角与每个采集视角之间的差值，然后得到视角差值最小的差值，即最小差值，然后通过最小差值，找到对应的采集视角，将该采集视角对应的图像采集组作为当前时刻下用户视角对应的目标采集组，如获取的当前时刻下的用户视角为12°，而所有的采集视角为10°、20°、30°、40°，可以看出没有用户视角12°对应的采集视角，此时可以计算用户视角与每个采集视角之间的差值，获得与采集视角为10°之间的差值最小，差值为2°，此时可以将采集视角10°对应的图像采集组作为目标图像采集组。

还可能存在一种情况，当通过视角获取单元获取了当前时刻下的用户视角后，发现用户视角位于相邻采集视角中间范围，即可以理解为上述获得的最小差值为多个时，如获取的当前时刻下的用户视角为15°，而所有的采集视角为10°、30°、40°，用户视角位于采集视角10°、30°之间，与两者之间的差值均为15°，此时，需要分别计算出采集视角为10°时，采集装置所获取的目标对象的图像信息1，采集视角为30°时，采集装置所获取的目标对象的图像信息2，然后根据图像信息1和图像信息2通过帧差法或者现有技术中存在的其他方法计算出采集视角为15°时对应的目标对象的图像信息3，将图像信息3作为当前时刻下用户视角为15°时采集到的目标对象的图像信息。

当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，还可以通过本申请下面的方式进行设置，当通过视角获取单元获取了当前时刻下的用户视角后，需要找到与当前时刻下的用户视角对应的采集视角，若当前时刻下获取的用户视角不在所有采集视角范围内时，此时需要通过分别计算当前时刻获取的用户视角与每个采集视角之间的差值，然后得到视角差值最小的差值，即最小差值，然后通过最小差值，找到对应的采集视角，每个图像采集组中设置有对应的运动调整模块，所述运动调整模块用来调整对应的图像采集组中的采集视角，找到最小差值对应的采集视角后，控制该采集视角对应的图像采集组中的运动调整模块，对当前的采集视角进行调整，调整至与获取的用户视角相同即可。如获取的当前时刻下的用户视角为12°，而所有的采集视角为10°、20°、30°、40°，可以看出没有用户视角12°对应的采集视角，此时可以计算用户视角与每个采集视角之间的差值，获得与采集视角为10°之间的差值最小，差值为2°，此时控制采集视角10°对应的图像采集组中的运动调整模块， 将当前的采集视角采集视角10°转动2°即可调整至与用户视角12°相同的角度，而现有技术中的采集装置在转动时每次需要根据转动的角度重新转动，采集信息延时严重，且不能及时获取当前视角下的图像信息，而本申请中仅仅需要自身通过一些计算，即可快速的在原有的采集视角的基础上加上转动的视角，即可满足当前需要的采集视角，不仅扩大了采集视角的采集范围，且可实时的获取用户视角下的图像信息，精度高。

上述方案中，设置了采集装置中设置的采集视角无法满足获取的用户视角时，可以根据将获取的用户视角进行比较详细的判断分类，然后根据分类的结果来进一步找到用户视角对应的合适的采集视角，扩大了采集装置的采集范围，并且提高了采集装置的实用性。

进一步地，获取的所述用户视角与所述图像采集组形成映射关系，用来确定获取的所述用户视角对应的目标图像采集组。

进一步地，还包括计算单元，所述视角获取单元获取用户视角观察范围，所述计算单元用于根据获取的所述用户视角观察范围，计算每个所述图像采集组的采集视角。

上述方案中，本申请中提供的图像采集装置中，还可以这样设置，获取用户在不同时刻下的用户视角，然后在图像采集装置中设置不同时刻下的用户视角对应的采集视角，即建立用户视角与采集视角之间的映射关系，使得本申请的采集装置包括了所有可能出现的用户视角对应的采集视角，如用户视角有10°、20°、30°、40°，则图像采集装置中对应的采集视角也设置有10°、20°、30°、40°，当获取了当前时刻下的用户视角后，可以根据获取的用户视角与图像采集组形成的映射关系，快速地找到对应的采集视角，即在多个采集组中，可以快速地找到当前时刻下获取的用户视角对应的目标图像采集组，快速及时地获取当前时刻下的用户视角所对应的目标对象的图像信息。

为了更好地使得本申请提供的图像装置能够采集用户在所有视角范围中的图像信息，图像采集装置还设置了计算单元，首先，通过视角获取单元获得用户观看目标对象时所有视角组成的视角观察范围，如观察范围为横向180°，然后，根据图像采集组的数量，计算每个图像采集组中对应的采集视角应该是多少度，有6个图像采集组，即每个图像采集组的采集视角为30°。通过的设置方式，可以使得图像采集装置实时获得在不同时刻下任意视角下的目标图像信息。

实施例二：

本申请实施例二提供了一种图像采集方法，包括如下步骤：

步骤S100：设置图像采集单元，并将图像采集单元呈阵列式排布；

步骤S200：所述图像采集单元形成图像采集组，每个所述图像采集组设置有对应的采集视角，所述图像采集组之间相邻分布；

步骤S300：采用图像采集组根据获取的用户视角进行目标对象的图像采集。

进一步地，相邻所述图像采集组之间对应的所述采集视角连续分布。

进一步地，还设置有视角获取单元，所述视角获取单元用于获取用户视角，根据获取的所述用户视角确定目标图像采集组。

进一步地，当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，将最小差值对应的采集视角对应的图像采集组作为目标图像采集组。

进一步地，当获取的所述用户视角位于相邻采集视角的中间范围时，分别计算相邻采集视角下对应采集的目标对象的图像信息，根据所述图像信息计算获取的所述用户视角下对应的目标对象的图像信息。

进一步地，获取的所述用户视角与所述图像采集组形成映射关系，用来确定获取的所述用户视角对应的目标图像采集组。

进一步地，还设置有计算单元，所述视角获取单元获取用户视角观察范围，所述计算单元用于根据获取的所述用户视角观察范围，计算每个所述图像采集组的采集视角。

实施例三：

本申请实施例三提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储器，其上存储有一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。

图3为本申请实施例三提供的一种电子设备1100的结构框图。本申请中的电子设备1100可以包括一个或多个如下部件：存储器1110、处理器1120、以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器1110中并被配置为由一个或多个处理器1120执行，一个或多个程序配置用于执行如前述方法实施例所描述的方法。

存储器1110可以包括随机存储器（Random Access Memory, RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory,ROM）。存储器1110可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1110可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令（比如直方图均衡化功能等）、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备1100在使用中所创建的数据（比如图像矩阵数据等）。

处理器1120可以包括一个或者多个处理核。处理器1120利用各种接口和线路连接整个电子设备1100内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1110内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1110内的数据，执行电子设备1100的各种功能和处理数据。可选地，处理器1120可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array, FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array, PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1120可集成中央处理器（Central Processing Unit, CPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统和应用程序等；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1120中，单独通过一块通信芯片进行实现。

实施例四：

本申请实施例四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中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述的方法。

请参考图4，图4示出了本申请实施例四提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读存储介质1200中存储有程序代码1210，所述程序代码1210可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。

计算机可读存储介质1200可以是诸如闪存、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质1200包括非易失性计算机可读存储介质（non-transitory computer-readablestorage medium）。计算机可读存储介质1200具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1210的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读取或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码1210可以例如以适当形式进行压缩。

专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种图像采集装置，其特征在于，包括：

多个图像采集单元，所述多个图像采集单元呈阵列式排布；

所述多个图像采集单元形成多个图像采集组，每个所述图像采集组设置有对应的采集视角，所述图像采集组之间相邻分布；

相邻所述图像采集组之间对应的所述采集视角连续分布；

还包括视角获取单元，所述视角获取单元用于获取用户视角，根据获取的所述用户视角确定目标图像采集组；

当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，控制最小差值对应的采集视角对应的图像采集组中的运动调整模块，将图像采集组中的采集视角调整至与用户视角一致，所述运动调整模块用于调整所述图像采集组的采集视角。

2.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，当获取的所述用户视角不位于所有的采集视角范围内时，分别计算获取的所述用户视角与每个采集视角之间的差值，获得最小差值，获取所述最小差值对应的采集视角，将最小差值对应的采集视角对应的图像采集组作为目标图像采集组。

3.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，当获取的所述用户视角位于相邻采集视角的中间范围时，分别计算相邻采集视角下对应采集的目标对象的图像信息，根据所述图像信息计算获取的所述用户视角下对应的目标对象的图像信息。

4.如权利要求1所述的采集装置，其特征在于，获取的所述用户视角与所述图像采集组形成映射关系，用来确定获取的所述用户视角对应的目标图像采集组。

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