动态调整拍摄帧率的方法和系统与流程

本发明涉及图像信息处理技术领域，特别是涉及一种动态调整拍摄帧率的方法和系统。

背景技术：

帧率(Frame rate)是用于测量显示帧数的量度，其单位为FPS(Frames per Second，每秒显示帧数)。由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于24的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为视觉暂留。拍摄设备使用高的拍摄帧率拍摄视频时可以得到更流畅、更逼真的动画。目前的一些拍摄设备(如手机)在拍摄视频时拍摄帧率是固定的，即在拍摄过程中却无法调整拍摄帧率，这样将会存在以下不足：若拍摄帧率较低，则无法获得高质量的视频，无法满足拍摄需求；若拍摄帧率较高，则需要占用拍摄设备大量的计算资源，并且功耗也较高，对于拍摄设备的性能而言是一种极大的挑战。

技术实现要素：

基于此，为解决现有技术中的问题，本发明提供一种动态调整帧率的方法和系统，在拍摄过程中能够动态调整拍摄帧率，既能满足拍摄需求，又不会造成计算资源和功耗的浪费。

为实现上述目的，本发明实施例中采用以下技术方案：

一种动态调整拍摄帧率的方法，包括如下步骤：

获取拍摄设备以当前的拍摄帧率拍摄的两帧图像数据，分别为第一图像数据和第二图像数据；

检测所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度；

比较所述差异度和预先设定的调整阈值之间的大小，并依据比较结果来调整所述拍摄帧率。

本发明实施例中还提供一种动态调整拍摄帧率的系统，包括：

获取模块，用于获取拍摄设备以当前的拍摄帧率拍摄的两帧图像数据，分别为第一图像数据和第二图像数据；

差异检测模块，用于检测所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度；

调整模块，用比较所述差异度和预先设定的调整阈值之间的大小，并依据比较结果来调整所述拍摄帧率。

基于本发明的上述技术方案，在拍摄视频过程中，检测拍摄设备拍摄的图像数据之间的差异度，依据该差异度和预先设置的调整阈值的大小关系可以判断出被拍摄的对象是否处于快速变化的状态，并相应地调整拍摄帧率，实现在被拍摄的对象处于快速变化的状态时，通过提高拍摄帧率而获得高质量的视频，在被拍摄的对象变化缓慢或处于静止状态时，通过降低拍摄帧率而降低拍摄设备的功耗和计算资源的占用率。故本发明所提供的上述技术方案既能满足拍摄需求，又不会造成拍摄设备的计算资源和功耗的浪费，极大提高了拍摄设备的性能。

附图说明

图1是本发明的动态调整拍摄帧率的方法在一个实施例中的流程示意图；

图2是本发明实施例中一种检测第一图像数据和第二图像数据的差异度的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例中另一种检测第一图像数据和第二图像数据的差异度的方法的流程示意图；

图4是本发明的动态调整拍摄帧率的系统在一个实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合较佳实施例及附图对本发明的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应当说明的是，本发明实施例中描述的拍摄设备是指具有拍摄功能的各类电子设备，例如具有拍摄功能的PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、手机等。应当理解的是，尽管在下文中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1是本发明的动态调整拍摄帧率的方法在一个实施例中的流程示意图，如图1所示，本实施例中的动态调整拍摄帧率的方法包括以下步骤：

步骤S100，获取拍摄设备以当前的拍摄帧率拍摄的两帧图像数据，分别为第一图像数据和第二图像数据；

假设拍摄设备当前以拍摄帧率a拍摄视频，则获取拍摄设备以拍摄帧率a拍摄的两帧图像数据，分别为第一图像数据和第二图像数据。第一图像数据和第二图像数据可以是连续的两帧图像数据，也可以是间隔N帧的图像数据，N为正整数，具体可依据实际需求进行设置。

步骤S200，检测所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度；

在本实施例中是依据拍摄设备拍摄的图像数据的差异度来动态调整拍摄帧率的，因此，在本实施例中，需要对第一图像数据和第二图像数据的差异度进行检测。目前有较多的图像差异检测算法，可以检测出任意两个图像之间的差异度。由于本实施例中所检测的图像数据是拍摄设备实时采集的数据，故对图像差异检测算法的实时性要求很高。为了更好地满足实际拍摄需求，本实施例中给出两种检测第一图像数据和第二图像数据的差异度的方法。

在一种可选的实施方式中，参照图2所示，检测第一图像数据和第二图像数据的差异度的过程包括：

步骤S211，计算所述第一图像数据所有像素的第一灰度平均值和所述第二图像数据所有像素的第二灰度平均值；

在该可选的实施方式中是利用第一图像数据和第二图像数据都是在拍摄过程中由拍摄设备采集的，第一图像数据和第二图像数据的尺寸是相同的，像素也是相同的，例如尺寸均为320*320，像素为102400。为了检测第一图像数据和第二图像数据的差异度，首先计算出两个图像数据各自的灰度平均值。具体的，计算第一图像数据和中所有像素的灰度平均值，得到第一灰度平均值P1。例如，根据第一图像数据中各个像素的RGB值计算灰度值，然后再得出所有像素的灰度平均值。同理，计算第二图像数据中所有像素的灰度平均值，得到第二灰度平均值P2。

可选的，为了提高效率，在计算灰度平均值时，可以缩小第一图像数据和第二图像数据的尺寸并简化色彩。例如将第一图像数据和第二图像数据均缩小到8x8的尺寸，总共64个像素，然后简化第一图像数据和第二图像数据的色彩，将第一图像数据和第二图像数据转化为64级灰度，再分别计算第一图像数据中64个像素的第一灰度平均值P1和第二图像数据中64个像素的第二灰度平均值P2。

步骤S212，分别将所述第一图像数据中的各个像素的灰度值与所述第一灰度平均值进行比较，得到与所述第一图像数据相对应的第一哈希值；分别将所述第二图像数据中的各个像素的灰度值与所述第二灰度平均值进行比较，得到与所述第二图像数据相对应的第二哈希值；

哈希值是二进制值，将第一图像数据中的各个像素的灰度值与第一灰度平均值P1进行比较，用“0”和“1”来表示比较结果，根据比较结果即可得到与第一图像数据相对应的第一哈希值。例如，若第一图像数据中的某个像素的灰度值大于或等于第一灰度平均值P1，则将比较结果记为“1”；若小于第一灰度平均值P1，则将比较结果记为“0”，这样将比较结果按照一定的顺序进行组合，就构成了一个M位的二进制数，M即第一图像数据的像素数，该M位的二进制数即与第一图像数据相对应的第一哈希值。同理，对于第二图像数据进行类似的处理，将比较结果按照一定的顺序(与对第一图像数据进行处理时所采用的组合顺序保持相同)进行组合，就可以得到与第二图像数据对应的第二哈希值。

步骤S213，对比所述第一哈希值和所述第二哈希值，确定所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度。

对比第一哈希值和第二哈希值，确定第一哈希值和第二哈希值的差异度，依据第一哈希值和第二哈希值的差异度就可以确定第一图像数据和第二图像数据的差异度。例如，逐位对比第一哈希值和第二哈希值，确定第一哈希值和第二哈希值中有N位不同，则可以确定第一图像数据和第二图像数据的差异度α为N/M，其中M为第一哈希值和第二哈希值的位数。

在另一种可选的实施方式中，参照图3所示，检测第一图像数据和第二图像数据的差异度的过程包括：

步骤S221，对比第一图像数据和第二图像数据中各个像素的灰度值，确定灰度值发生变化的像素；

步骤S222，计算所述灰度值发生变化的像素的数量占所述第二图像数据像素总数的比例，并由所述比例确定所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度。

在该可选的实施方式中，对比第一图像数据和第二图像数据中各个像素的灰度值，这样可以确定灰度值发生变化的像素，假设第二图像数据的像素总数为X，灰度值发生变化的像素的数量为X₀，则可以确定第一图像数据和第二图像数据的差异度α为X₀/X。

以上两种可选的实施方式中均描述了具体的检测第一图像数据和第二图像数据的差异度的方法，本领域技术人员也可以使用其他的方法来检测第一图像数据和第二图像数据的差异度，此处就不再详述。

步骤S300，比较所述差异度和预先设定的调整阈值之间的大小，并依据比较结果来调整所述拍摄帧率。

在检测出第一图像数据和第二图像数据的差异度α后，比较差异度α和预先设定的调整阈值之间的大小，依据差异度α和预先设定的调整阈值之间的大小关系可以判断拍摄设备所拍摄的对象是否处于快速变化的状态，从而相应地动态调整拍摄设备的拍摄帧率，使其既能满足拍摄需求，又不会因持续以较高的拍摄帧率进行拍摄而造成的计算资源和功耗的浪费，提高拍摄设备的性能。具体的调整方式可以根据实际需求来设定，在一种可选的实施方式中，若差异度α大于预先设定的调整阈值，表明拍摄设备所拍摄的对象处于快速变化的状态，则提高拍摄设备的拍摄帧率，以获得高质量的视频，例如在当前的拍摄帧率a的基础之上加一个调节值Δ，调整后的拍摄帧率为a+Δ。若差异度α小于预先设定的调整阈值，则保持拍摄设备的拍摄帧率不变，不会增加拍摄设备的功耗和计算资源占用率。若差异度α等于预先设定的调整阈值，则既可以提高拍摄设备的拍摄帧率，又可以保持拍摄设备的拍摄帧率不变，具体设置则依据实际需求来确定。

在另一种可选的实施方式中，预先设定的调整阈值包括第一阈值H₁和第二阈值H₂，且第一阈值H₁大于第二阈值H₂。若差异度α大于第一阈值H₁，表明拍摄设备所拍摄的对象处于快速变化的状态，则提高拍摄设备的拍摄帧率，例如在当前的拍摄帧率a的基础之上加一个调节值Δ，调整后的拍摄帧率为a+Δ，可以满足高速摄像的需求。若差异度α小于第二阈值H₂，表明拍摄设备所拍摄的对象变化缓慢或者出于静止状态，则降低拍摄设备的拍摄帧率，例如在当前的拍摄帧率a的基础之上减去一个调节值Δ，调整后的拍摄帧率为a-Δ，既能满足拍摄需求，又降低了拍摄设备的功耗和计算资源占用率。若差异度α小于第一阈值H₁且大于第二阈值H₂，则保持拍摄设备的拍摄帧率不变。若差异度α等于第一阈值H₁，则既可以提高拍摄设备的拍摄帧率，又可以保持拍摄设备的拍摄帧率不变，具体设置则依据实际需求来确定。若差异度α等于第二阈值H₂，既可以降低拍摄设备的拍摄帧率，又可以保持拍摄设备的拍摄帧率不变，具体设置也依据实际需求来确定。

以上提供了两种具体的依据比较结果来调整拍摄帧率的实施方式，本领域技术人员也可以使用其他的实施方式来实现依据比较结果调整拍摄帧率这一过程，例如在差异度α大于或等于预先设定的调整阈值时提高拍摄帧率，而在差异度α小于预先设定的调整阈值时降低拍摄帧率，此处就不再对所有的实施方式一一说明。

综上所述，本实施例中所提供的动态调整拍摄帧率的方法，能在拍摄视频过程中，检测拍摄的图像数据之间的差异度，依据该差异度和预先设置的调整阈值来判断被拍摄的对象是否处于快速变化的状态，并相应地动态调整拍摄帧率，例如在被拍摄的对象处于快速变化的状态时，提高拍摄帧率以获得高质量的视频，在被拍摄的对象变化缓慢或处于静止状态时，降低拍摄帧率以降低拍摄设备的功耗和计算资源的占用率。如此，既能满足拍摄需求，又不会造成计算资源和功耗的浪费，极大提高了拍摄设备的性能。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。

根据上述本发明的动态调整拍摄帧率的方法，本发明还提供一种动态调整拍摄帧率的系统，下面结合附图及较佳实施例对本发明的动态调整拍摄帧率的系统进行详细说明。

图4为本发明的动态调整拍摄帧率的系统在一个实施例中的结构示意图。如图4所示，该实施例中的动态调整拍摄帧率的系统包括：

获取模块1，用于获取拍摄设备以当前的拍摄帧率拍摄的两帧图像数据，分别为第一图像数据和第二图像数据；

差异检测模块2，用于检测所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度；

调整模块3，用于根据所述差异度和预先设定的调整阈值来调整所述拍摄帧率。

在一种可选的实施方式中，差异检测模块2包括：

灰度平均值计算模块，用于计算所述第一图像数据所有像素的灰度平均值，得到第一灰度平均值；计算所述第二图像数据所有像素的灰度平均值，得到第二灰度平均值；

哈希值计算模块，用于分别将所述第一图像数据中的各个像素的灰度值与所述第一灰度平均值进行比较，得到与所述第一图像数据相对应的第一哈希值；分别将所述第二图像数据中的各个像素的灰度值与所述第二灰度平均值进行比较，得到与所述第二图像数据相对应的第二哈希值；

对比模块，用于对比所述第一哈希值和所述第二哈希值，确定所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度。

在另一种可选的实施方式中，差异检测模块2包括：

变化确定模块，对比所述第一图像数据和所述第二图像数据中各个像素的灰度值，确定灰度值发生变化的像素；

比例计算模块，计算所述灰度值发生变化的像素的数量占所述第二图像数据像素总数的比例，并由所述比例确定所述第一图像数据和所述第二图像数据的差异度。

在一种可选的实施方式中，调整模块3包括：

第一提高模块，用于在所述差异度大于所述预先设定的调整阈值时，提高所述拍摄设备的拍摄帧率；

第一保持模块，用于在所述差异度小于所述预先设定的调整阈值时，保持所述拍摄设备的拍摄帧率不变。

在另一种可选的实施方式中，所述预先设定的调整阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；调整模块3包括：

第二提高模块，用于在所述差异度大于所述第一阈值时，提高所述拍摄设备的拍摄帧率；

降低模块，用于在所述差异度小于所述第二阈值时，降低所述拍摄设备的拍摄帧率；

第二保持模块，用于在所述差异度小于所述第一阈值且大于所述第二阈值时，保持所述拍摄设备的拍摄帧率不变。

上述动态调整拍摄帧率的系统可执行本发明实施例所提供的动态调整拍摄帧率的方法，具备执行动态调整拍摄帧率的方法相应的功能模块和有益效果，上述动态调整拍摄帧率的系统中各个功能模块其具体功能的实现方法，可参照上述动态调整拍摄帧率的方法实施例中所提供的具体方法，此处不再进行赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。