《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》是深圳市中興移動通信有限公司於2014年2月27日申請的發明專利，該專利的申請號為2014100696249，公布號為CN103841328A，授權公布日為2014年6月4日，發明人是里強、魏強、苗雷、王鍇、井洪亮，該發明涉及攝像技術領域。
《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》所述慢速快門拍攝方法包括步驟：在拍攝過程中，連續採集圖像數據至快取模組，並根據所述快取模組的剩餘空間調整採集速度；根據所述圖像數據連續生成圖像；在取景視窗中顯示所述圖像。從而，既能最大限度的利用拍攝裝置的處理能力，又能防止因採集速度過快導致數據丟失，同時還提高了顯示曝光效果的實時性，提升了用戶體驗。曝光結束後，還允許用戶從取景視窗中選擇多張不同曝光效果的照片，從而用戶一次拍攝就能獲得多張具有各種拍攝效果的照片，進一步提升了用戶體驗。
2016年12月7日，《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：慢速快門拍攝方法和拍攝裝置
- 公布號：CN103841328A
- 公布日：2014年6月4日
- 申請號：2014100696249
- 申請日：2014年2月27日
- 申請人：深圳市中興移動通信有限公司
- 地址：廣東省深圳市南山區高新區北環大道9018號大族創新大廈A區10樓
- 發明人：里強、魏強、苗雷、王鍇、井洪亮
- Int.Cl.：H04N5/232(2006.01)I
- 代理機構：廣東廣和律師事務所
- 代理人：章小燕
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
拍攝裝置中的快門速度表示相機進行拍攝的時候快門保持開啟狀態的時間，快門速度和鏡頭的光圈大小（也叫焦距比數）一起決定光到達膠片或感測器的量，或稱曝光量。快門速度越快，則意味著曝光時間越短，曝光量便越少，但運動物體能在膠片上呈現更清晰的影像。快門速度越慢，則意味著曝光時間越長，曝光量越多，但運動物體在膠片上的影像會顯得模糊，通常將使用1/30秒以下的快門速度拍攝照片稱為慢速快門拍攝，利用慢速快門拍攝能夠獲得具有特殊效果或藝術效果的照片。
2014年2月前已有技術中，有的拍攝裝置在慢速快門拍攝過程中能夠每隔一定時間採集一次圖像數據，並將圖像數據連續生成一張張圖像，從而實現了實時顯示曝光效果。然而，2014年2月前已有技術中連續採集圖像數據的間隔時間是固定的，不能根據具體情況進行變動，而不同的拍攝裝置處理數據的速度不同，而同一拍攝裝置在不同情形下處理數據的速度也不相同。因此，如果間隔時間設定太長，會導致顯示曝光效果的實時性不夠，影響用戶體驗；如果間隔時間設定太短，又有可能超出拍攝裝置的計算能力而導致數據丟失。
發明內容
專利目的
《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》的主要目的在於提供一種慢速快門拍攝方法和拍攝裝置，旨在最大限度的利用拍攝裝置的處理能力，提高曝光效果顯示的實時性，提升用戶體驗。
技術方案
《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》提出一種慢速快門拍攝方法，包括步驟：在拍攝過程中，連續採集圖像數據至快取模組，並根據所述快取模組的剩餘空間調整採集速度；根據所述圖像數據連續生成圖像；在取景視窗中顯示所述圖像。
優選地，所述根據快取模組的剩餘空間調整採集速度包括：判斷所述快取模組的剩餘空間是否達到預設值；若是，則將採集速度調整到預設速度。
優選地，所述根據採集到的圖像數據連續生成圖像包括：根據採集到的圖像數據分別連續生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像；所述在取景視窗中顯示所述圖像包括：在取景視窗中顯示所述預覽尺寸圖像。
優選地，所述在取景視窗中顯示所述圖像包括：在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像。
優選地，所述在取景視窗中顯示所述圖像的步驟之後還包括：拍攝結束後，在取景視窗中顯示生成的所有圖像；將用戶在取景視窗中選擇的圖像作為最終拍攝的照片予以存儲。
《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》同時提出一種拍攝裝置，包括控制模組、拍攝模組、快取模組、計算模組、臨時存儲模組和顯示模組，其中：控制模組，用於綜合控制各模組的運行；拍攝模組，用於在拍攝過程中，連續採集圖像數據至快取模組，並根據所述快取模組的剩餘空間調整採集速度；快取模組，用於快取所述圖像數據；計算模組，用於根據所述圖像數據連續生成圖像；臨時存儲模組，用於臨時存儲所述連續生成的圖像；顯示模組，用於在取景視窗中顯示所述圖像。
優選地，所述拍攝模組用於：判斷所述快取模組的剩餘空間是否達到預設值；若是，則將採集速度調整到預設速度。
優選地，所述臨時存儲模組包括第一臨時存儲單元和第二臨時存儲單元；所述計算模組用於：根據採集到的圖像數據分別連續生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像，並將所述預覽尺寸圖像存儲至所述第一臨時存儲單元，將所述全尺寸圖像存儲至所述第二臨時存儲單元；
所述控制模組用於：將第一臨時存儲單元中的預覽尺寸圖像輸出至所述顯示模組予以顯示。
優選地，所述顯示模組用於：在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像。
優選地，所述拍攝裝置還包括圖像存儲模組，所述顯示模組用於：拍攝結束後，在取景視窗中顯示生成的所有圖像；所述控制模組用於：將用戶在取景視窗中選擇的圖像作為最終拍攝的照片存儲於所述圖像存儲模組。
改善效果
《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》所提供的一種慢速快門拍攝方法，在整個拍攝過程中連續採集圖像數據，並將採集到的圖像數據連續生成圖像，實時顯示於取景視窗供用戶預覽曝光效果。在採集圖像數據的過程中，根據快取模組的剩餘空間來實時調整採集速度，既能最大限度的利用拍攝裝置的處理能力，又能防止因採集速度過快導致數據丟失，同時還提高了顯示曝光效果的實時性，提升了用戶體驗。曝光結束後，還允許用戶從取景視窗中選擇多張不同曝光效果的照片，從而用戶一次拍攝就能獲得多張具有各種拍攝效果的照片，進一步提升了用戶體驗。
附圖說明
圖1是《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》的慢速快門拍攝方法第一實施例的流程圖；
圖2是該發明的慢速快門拍攝方法第二實施例的流程圖；
圖3是該發明的拍攝裝置第一實施例的結構框圖；
圖4是該發明的拍攝裝置第二實施例的結構框圖。
權利要求
1.一種慢速快門拍攝方法，其特徵在於，包括步驟：在拍攝過程中，連續採集圖像數據至快取模組，並根據所述快取模組的剩餘空間調整採集速度；根據所述圖像數據連續生成圖像,具體為：將當前接收到的圖像數據與過去的圖像數據進行加法運算後生成圖像；在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像，以實時顯示照片在不同曝光時間的曝光效果。
2.根據權利要求1所述的慢速快門拍攝方法，其特徵在於，所述根據所述快取模組的剩餘空間調整採集速度包括：判斷所述快取模組的剩餘空間是否達到預設值；若是，則將採集速度調整到預設速度。
3.根據權利要求1所述的慢速快門拍攝方法，其特徵在於，所述根據所述圖像數據連續生成圖像包括：根據所述圖像數據分別連續生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像；所述在取景視窗中顯示所述圖像包括：在取景視窗中顯示所述預覽尺寸圖像。
4.根據權利要求1或2所述的慢速快門拍攝方法，其特徵在於，所述在取景視窗中顯示所述圖像的步驟之後還包括：拍攝結束後，在取景視窗中顯示所有生成的圖像；將用戶在取景視窗中選擇的圖像作為最終拍攝的照片存儲於圖像存儲模組。
5.一種拍攝裝置，其特徵在於，包括控制模組、拍攝模組、快取模組、生成模組、臨時存儲模組和顯示模組，其中：控制模組,用於綜合控制各模組的運行；拍攝模組，用於在拍攝過程中，連續採集圖像數據至快取模組，並根據所述快取模組的剩餘空間調整採集速度；快取模組，用於快取所述圖像數據；生成模組，用於根據所述圖像數據連續生成圖像,具體為：將當前接收到的圖像數據與過去的圖像數據進行加法運算後生成圖像；臨時存儲模組，用於臨時存儲所述連續生成的圖像；顯示模組，用於在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像，以實時顯示照片在不同曝光時間的曝光效果。
6.根據權利要求5所述的拍攝裝置，其特徵在於，所述拍攝模組進一步用於：判斷所述快取模組的剩餘空間是否達到預設值；若是，則將採集速度調整到預設速度。
7.根據權利要求5所述的拍攝裝置，其特徵在於，所述臨時存儲模組包括第一臨時存儲單元和第二臨時存儲單元；所述生成模組用於：根據採集到的圖像數據分別連續生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像，並將所述預覽尺寸圖像存儲至所述第一臨時存儲單元，將所述全尺寸圖像存儲至所述第二臨時存儲單元；所述控制模組用於：將第一臨時存儲單元中的預覽尺寸圖像輸出至所述顯示模組予以顯不。
8.根據權利要求5或6所述的拍攝裝置，其特徵在於，所述拍攝裝置還包括圖像存儲模組，所述顯示模組進一步用於：拍攝結束後，在取景視窗中顯示所有生成的圖像；所述控制模組進一步用於：將用戶在取景視窗中選擇的圖像作為最終拍攝的照片存儲於所述圖像存儲模組。
實施方式
參見圖1，提出《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》的慢速快門拍攝方法第一實施例，所述慢速快門拍攝方法包括以下步驟：
步驟S101：拍攝開始後，連續採集圖像數據至快取模組，並根據快取模組的剩餘空間實時調整採集速度
當用戶按下快門按鍵或觸發虛擬快門按鍵後，拍攝裝置開始進行拍攝，連續採集圖像數據至快取模組。在採集圖像數據的過程中，實時判斷快取模組的剩餘空間是否達到預設值，若是，則將採集速度調整到預設速度。
例如，拍攝裝置檢測到快取模組的剩餘空間在50%以上時，則以最大速度採集圖像數據；當檢測到快取模組的剩餘空間小於50%時，則將採集速度降至當前速度的一半；當快取模組的剩餘空間又恢復到50%以上時，採集速度再次恢復到最大速度。根據實際需要，預設值和預設速度可以細分為多個，實現逐級遞增或遞減。從而既能最大限度的利用拍攝裝置的處理能力，又能防止因採集速度過快導致數據溢出，進而導致數據丟失。
步驟S102：根據所述圖像數據連續生成圖像
拍攝裝置將採集到的圖像數據進行一系列運算後生成圖像，並將生成的圖像臨時存儲起來。具體的，拍攝裝置將當前接收到的圖像數據與過去的圖像數據進行加法運算後合成新的圖像，並對生成的圖像進行降噪處理。同時還根據2014年2月前已有圖像的曝光度，控制新採集圖像的合成比例，抑制過曝產生。假設第1張圖像的RGB或者YUV信息為RGB1或YUV1（因YUV與RGB可互相轉換，以下統一採用YUV來描述），則第n張圖像的YUV信息為：YUVn=（1/m）*(YUV1+....+YUVn-1)，其中m為光圈參數值。
各圖像雖為連續生成，但受限於拍攝裝置的計算處理速度，生成的相鄰圖像之間實際上也有一定的時間間隔，計算速度越快，時間間隔越短；同時，生成圖像的速度反過來影響著前一步驟S101中採集圖像數據的速度，生成圖像的速度越快，讀取快取模組中的圖像數據也越快，則快取模組的空間被騰空得也快，從而拍攝裝置採集圖像數據的速度也更快。
在某些優選實施例中，拍攝裝置根據採集到的圖像數據分別連續生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像，並將預覽尺寸圖像輸出至取景視窗予以實時顯示。所述預覽尺寸圖像是指像素尺寸較小的圖像，全尺寸圖像是指用戶需要的或設定的像素尺寸較大的圖像，比預覽尺寸圖像的像素尺寸大許多。因像素較大的圖像生成速度也較慢，當拍攝裝置的計算速度較慢時，會導致實時顯示的圖像比較卡頓。因此通過兩個執行緒分別生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像，由於預覽尺寸圖像的像素尺寸較小，因此生成速度快，從而在輸出至取景視窗進行實時顯示時會更加流暢，避免卡頓。
步驟S103：在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像
即在用戶按下快門之時起，生成的第一圖像P1顯示於取景視窗，一段時間後第二張圖像P2覆蓋圖像P1後顯示於取景視窗…，第n張圖像Pn覆蓋圖像Pn-1後顯示於取景視窗。從而實現在拍攝過程中實時顯示照片在不同曝光時間的曝光效果。
步驟S104：拍攝結束後，將取景視窗中當前顯示的圖像作為最終拍攝的照片予以存儲
進行慢速快門拍攝的快門包括B門、T門等，其中快門按下後到快門釋放期間，快門保持開啟狀態的為B門；快門按下後到快門再次按下期間，快門保持開啟狀態的為T門。當用戶觀察到取景視窗中當前顯示的圖像的曝光效果比較滿意，則釋放B門或再次按下T門結束拍攝，從而整個曝光過程也結束，此時拍攝裝置則將取景視窗中當前顯示的圖像作為最終拍攝的照片予以存儲。從而用戶只需一次拍攝就能獲得效果較佳的照片。
對於某些實施例中分別生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像的情況，則將最後生成的全尺寸圖像作為最終拍攝的照片予以存儲。
參見圖2，提出《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》慢速快門拍攝方法第二實施例，所述慢速快門拍攝方法包括以下步驟：
步驟S201：拍攝開始後，對攝入取景視窗中的畫面進行曝光
步驟S202：根據所述圖像數據連續生成圖像
步驟S203：在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像
該實施例中的步驟S201～S203與第一實施例中的步驟S101～S103相同，在此不再贅述。
步驟S204：拍攝結束後，在取景視窗中顯示生成的所有圖像
用戶釋放B門或再次按下T門後結束整個拍攝過程，拍攝裝置將生成的所有圖像全部平鋪於取景視窗中予以顯示，從而在拍攝過程中不但能實時顯示照片在不同曝光時間的曝光效果，並且能同時顯示具有不同曝光效果的圖像，供用戶對比挑選。
步驟S205：將用戶在取景視窗中選擇的圖像作為最終拍攝的照片予以存儲
用戶可以瀏覽取景視窗中生成的圖像，從中選擇自己中意的一張或多張圖像，拍攝裝置將用戶選擇的圖像作為最終拍攝的照片存儲起來。從而用戶通過一次拍攝就能獲得多張具有各種拍攝效果的照。
據此，《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》的慢速快門拍攝方法，在整個拍攝過程中連續採集圖像數據，並將採集到的圖像數據連續生成圖像實時顯示於取景視窗供用戶預覽曝光效果。在採集圖像數據的過程中，根據快取模組的剩餘空間來實時調整採集速度，既能最大限度的利用拍攝裝置的處理能力，又能防止因採集速度過快導致數據丟失，同時還提高了顯示曝光效果的實時性，提升了用戶體驗。曝光結束後，還允許用戶從取景視窗中選擇多張不同曝光效果的照片，從而用戶一次拍攝就能獲得多張具有各種拍攝效果的照片，進一步提升了用戶體驗。
參見圖3，提出《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》拍攝裝置第一實施例，所述拍攝裝置可以是相機及具有攝像功能的手機、平板電腦等終端設備，所述拍攝裝置為實現上述慢速快門拍攝方法的拍攝裝置，其包括控制模組110、拍攝模組120、快取模組130、計算模組140、臨時存儲模組150、顯示模組160和圖像存儲模組170。
控制模組110：用於綜合控制各模組的運行，進而控制整個流程。
拍攝模組120：用於在拍攝過程中，連續採集圖像數據至快取模組，並根據快取模組的剩餘空間調整採集速度。
當用戶按下快門按鍵或觸發虛擬快門按鍵後，拍攝模組120開始進行拍攝，連續採集圖像數據至快取模組。在採集圖像數據的過程中，實時判斷快取模組的剩餘空間是否達到預設值，若是，則將採集速度調整到預設速度。
例如，拍攝模組120檢測到快取模組130的剩餘空間在50%以上時，則以最大速度採集圖像數據；當檢測到快取模組130的剩餘空間小於50%時，則將採集速度降至當前速度的一半；當快取模組130的剩餘空間又恢復到50%以上時，採集速度再次恢復到最大速度。根據實際需要，預設值和預設速度可以細分為多個，實現逐級遞增或遞減。從而既能最大限度的利用拍攝裝置的處理能力，又能防止因採集速度過快導致數據溢出，進而造成數據丟失。
計算模組140：用於根據圖像數據連續生成圖像。
計算模組140讀取快取模組130中的圖像數據，將採集到的圖像數據進行一系列運算後生成圖像，並將生成的圖像存儲於臨時存儲模組。具體的，計算模組140將當前採集到的圖像數據與過去的圖像數據進行加法運算後合成新的圖像，並對生成的圖像進行降噪處理。同時還根據2014年2月前已有圖像的曝光度，控制新採集圖像的合成比例，抑制過曝產生。假設第1張圖像的RGB或者YUV信息為RGB1或YUV1（因YUV與RGB可互相轉換，以下統一採用YUV來描述），則第n張圖像的YUV信息為：YUVn=（1/m）*(YUV1+....+YUVn-1)，其中m為光圈參數值。
各圖像雖為連續生成，但受限於計算模組140的計算處理速度，生成的相鄰圖像之間也有一定的時間間隔，計算速度越快，時間間隔越短；同時，計算模組140生成圖像的速度反過來影響著拍攝模組120採集圖像數據的速度，生成圖像的速度越快，讀取快取模組130中的圖像數據也越快，則快取模組的空間被騰空得也快，從而拍攝模組120採集圖像數據的速度也更快。
顯示模組160：用於在取景視窗中實時顯示連續生成的圖像。
控制模組110將臨時存儲模組150中的圖像實時輸出至顯示模組160，顯示模組160在取景視窗中逐一顯示所述圖像，且後生成的圖像覆蓋先生成的圖像。即在用戶按下快門之時起，生成的第一圖像P1顯示於取景視窗，一段時間後第二張圖像P2覆蓋圖像P1後顯示於取景視窗…，第n張圖像Pn覆蓋圖像Pn-1後顯示於取景視窗。從而實現在拍攝過程中實時顯示照片在不同曝光時間的曝光效果。
進行慢速快門拍攝的快門包括B門、T門等，其中快門按下後到快門釋放期間，快門保持開啟狀態的為B門；快門按下後到快門再次按下期間，快門保持開啟狀態的為T門。當用戶觀察到取景視窗中當前顯示的圖像的曝光效果比較滿意，則釋放B門或再次按下T門結束拍攝，從而整個曝光過程也結束。拍攝結束後，控制模組110將取景視窗中當前顯示的圖像作為最終拍攝的照片，並將其存儲於圖像存儲模組170，從而用戶只需一次拍攝就能獲得效果較佳的照片。
在某些實施例中，拍攝結束後，控制模組110控制顯示模組160將拍攝過程中生成的所有圖像全部平鋪於取景視窗中予以顯示，以供用戶對比挑選。最後控制模組110將用戶在取景視窗中選擇的一張或多張圖像作為最終拍攝的照片，存儲於圖像存儲模組170中。從而在拍攝過程中不但能實時顯示照片在不同曝光時間的曝光效果，並且能同時顯示具有不同曝光效果的圖像。
參見圖4，提出《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》的拍攝裝置第二實施例，所述拍攝裝置包括控制模組110、拍攝模組120、快取模組130、計算模組140、臨時存儲模組150、顯示模組160和圖像存儲模組170。
該實施例與上一實施例的區別在於臨時存儲模組150包括第一臨時存儲單元151和第二臨時存儲單元152，計算模組140根據採集到的圖像數據，通過兩個執行緒分別連續生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像，並將預覽尺寸圖像存儲至第一臨時存儲單元151，將全尺寸圖像存儲至第二臨時存儲單元152，控制模組110將第一臨時存儲單元151中的預覽尺寸圖像輸出至顯示模組160予以實時顯示。拍攝結束後，控制模組110將第二臨時存儲單元152中最後存儲的圖像作為最終拍攝的照片存儲於圖像存儲模組170中。在某些實施例中，控制模組110則將用戶在取景視窗中選擇的圖像從第二臨時存儲單元152中存儲至圖像存儲模組170中。
所述預覽尺寸圖像是指像素尺寸較小的圖像，全尺寸圖像是指用戶需要的或設定的像素尺寸較大的圖像，比預覽尺寸圖像的像素尺寸大許多。因像素較大的圖像生成速度也較慢，當計算模組140的計算速度較慢時，會導致實時顯示的圖像比較卡頓。因此通過兩個執行緒分別生成預覽尺寸圖像和全尺寸圖像，由於預覽尺寸圖像的像素尺寸較小，因此生成速度快，從而在輸出至取景視窗進行實時顯示時會更加流暢，不會卡頓。
榮譽表彰
2016年12月7日，《慢速快門拍攝方法和拍攝裝置》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
