一种摩尔纹去除方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及的是一种摩尔纹去除方法、装置及设备。


背景技术：

2.随着智能设备的普及，使用智能设备自带的拍摄功能进行图像拍摄成为日常生活中的一部分，但是当使用智能设备的摄像头拍摄正在显示的显示屏幕时，由于智能设备的感光元件会因为受到高频干扰，导致拍摄出的图像出现彩色的高频率不规律的条纹(该条纹被称为摩尔纹)，影响了图像的清晰度，导致图像质量下降，不能满足用户对拍摄出的图像高质量的要求。
3.因此，现有技术有待于进一步的改进。


技术实现要素：

4.本发明提供一种摩尔纹去除方法、装置及设备，用于实现基于摄像头的光学特性确定的目标对焦调整信息对摄像头进行一次自动对焦调整，采用一次对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到没有摩尔纹的图像。
5.第一方面，本实施例提供了一种摩尔纹去除方法，应用于包括一个或多个摄像头的终端设备，包括：
6.根据摄像头的光学特性确定目标对焦调整信息；
7.根据目标对焦调整信息对摄像头进行自动对焦调整；
8.采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像。
9.可选的，根据摄像头的光学特性确定目标对焦调整信息之前，方法还包括：
10.当检测到摄像头处于拍摄模式时，在预设时长内采集多个亮度值；
11.根据多个亮度值计算目标亮度变化率；
12.若目标亮度变化率属于预设亮度变化率集，则确定摄像头对着显示屏幕进行预拍摄；其中，预设亮度变化率集包括多个显示屏幕刷新频率。
13.可选的，摄像头的光学特性包括目标摄像头类型和预设分辨率调整信息，根据摄像头的光学特性确定目标对焦调整信息，包括：
14.根据预存的摄像头类型与mtf测试结果的映射关系确定目标摄像头类型对应的目标mtf测试结果；
15.根据预设分辨率调整信息和目标mtf测试结果确定目标对焦调整方向和目标对焦调整距离，目标对焦调整方向和目标对焦调整距离为目标对焦调整信息。
16.可选的，预设分辨率调整信息包括目标分辨率调整方向和目标分辨率调整大小，目标mtf测试结果包括与目标摄像头类型对应的分辨率调整方向和大小分别与对焦调整方向和距离的关系；
17.所根据预设分辨率调整信息和目标mtf测试结果确定目标对焦调整方向和目标对焦调整距离，包括：
18.根据与目标摄像头类型对应的分辨率调整方向与对焦调整方向的关系确定目标分辨率调整方向对应的目标对焦调整方向；
19.根据与目标摄像头类型对应的分辨率调整大小与对焦调整距离的关系确定目标分辨率调整大小对应的目标对焦调整距离。
20.可选的，若分辨率调整方向为减小，则对焦调整方向为摄像头朝着靠近显示屏幕移动。
21.可选的，采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像之后，方法还包括：
22.对第一图像进行图像锐化处理，得到图像锐化处理后的中间图像；
23.对中间图像进行图像对比度增强处理，得到图像对比度增强处理后的第二图像。
24.第二方面，本实施例还提供了一种摩尔纹去除装置，应用于包括一个或多个摄像头的终端设备，包括:
25.调整信息获取模块，用于根据摄像头的光学特性确定目标焦调整信息；
26.对焦调整模块，用于根据目标对焦调整信息对摄像头进行自动对焦调整；
27.拍摄图像模块，用于采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像。
28.第三方面，本实施例还提供了一种终端设备，其中，包括处理器、与处理器通信连接的存储介质，存储介质适于存储多条指令；处理器适于调用存储介质中的指令，以执行实现摩尔纹去除方法的步骤。
29.第四方面，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现的摩尔纹去除方法的步骤。
30.有益效果，本发明提供了一种摩尔纹去除方法、装置及设备，基于摄像头的光学特性确定目标对焦调整信息，基于目标对焦调整信息对摄像头进行自动对焦调整，采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像。采用本发明实施例提供能够实现基于摄像头的光学特性确定的目标对焦调整信息对摄像头进行一次自动对焦调整，采用一次对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏进行拍摄，得到没有摩尔纹的图像。
附图说明
31.图1是使用现有技术中的摄像头拍摄出的图像中出现的摩尔纹示意图；
32.图2是本发明所提供的摩尔纹去除方法步骤流程图；
33.图3是摄像头模组的mtf测试图；
34.图4是现有技术中摄像头拍摄显示屏幕时获取到的图像；
35.图5是本发明实施例中提供的方法拍摄显示屏幕时获取到的图像；
36.图6是本发明实施例装置的结构原理框图；
37.图7是本发明终端设备的原理结构图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
39.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、
“”
和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
40.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
41.越来越多用户使用智能设备的摄像功能记录生活中美好，有时候当看到用户电子设备播放某个精彩画面时，想要使用智能设备对其进行拍摄，然而若拍摄正在显示的显示屏幕时，如拍摄正在显示的电视显示屏幕、电脑显示器的显示屏幕、手机的显示屏幕、或平板电脑的显示屏幕、led显示屏的显示屏幕时，都会出现相同的困扰，该困扰即是：拍出来的图像会有一条条彩色或黑白的波纹，如图1所示，影响了图片原有的清晰度及影响美观。虽然可以通过变换拍摄角度或拍摄距离的方法来减轻摩尔纹影响，但是会使原本想要的拍摄角度发生变化，使用起来也会让用户带来不方便。
42.为了克服上述现有技术中拍摄显示屏幕画面出的问题，本实施例公开了一种摩尔纹去除方法，实现在使用智能设备拍摄显示屏幕的图像时，自动消除图像中产生的摩尔纹，获取到清晰的显示屏幕图像。
43.具体的，本实施例所提供的摩尔纹去除方法，当摄像头开启预拍摄时，获取摄像头的光学特性，根据摄像头的光学特性得到对焦调整信息，并根据对焦调整信息调整本次拍摄的焦点位置，并根据调整后的焦点位置进行显示屏幕的拍摄，得到拍摄到第一图像，也即是没有摩尔纹的显示屏幕图像。
44.本实施例通过对拍摄的焦点位置进行调节，避免了摄像头感光元件由于受到高频信号的影响而产生摩尔纹，可以自动拍摄出不含有摩尔纹的显示屏幕图像，并且本实施例公开的需要获取目标对焦调整信息，并根据目标对焦调整信息对焦点位置仅进行一次调整，便可以实现以后在进行显示屏幕拍摄时，去除图像中摩尔纹的目的，因此为用户获取到清晰的显示屏幕画面的同时，实施方便，实用性强。
45.下面结合附图，对本发明所公开的方法做更为详细的解释。
46.示例性方法
47.第一方面，本实施例公开了一种摩尔纹去除方法，如图2所示，包括：
48.步骤s1、终端设备根据摄像头的光学特性确定目标对焦调整信息。
49.由于当用户使用终端设备的摄像头对正在显示的显示屏幕进行拍摄时，拍摄出的图像会出现摩尔纹，因此在进行本步骤中根据摄像头的光学特征确定目标对焦调整信息的步骤之前，还包括判断用户使用的终端设备的摄像头是否开启对正在显示的显示屏幕进行拍摄的预拍摄状态中，若处于，则执行下一步中对摄像头的对焦位置进行调整，若没有，则不对摄像头的对焦位置进行调整。
50.具体的，判断终端设备当前是否对着处于显示状态的显示屏幕进行预拍摄的步骤包括：
51.步骤s01、当检测到摄像头处于拍摄模式时，终端设备在预设时长内采集多个亮度值。
52.首先对摄像头是否开启拍摄模式进行判断，若摄像头未开启，则当前智能设备并未对着显示屏幕进行预拍摄，若摄像头处于拍摄模式，则执行获取摄像头采集到的亮度信号对应的亮度值。若摄像头处于拍摄状态，因此其可以获取到相应的亮度信号，根据亮度信号的大小，得到亮度信号的亮度值。摄像头的拍摄模式为摄像头启动，处于工作状态的模式。摄像头的拍摄模式可以为自动拍摄模式或根据接收到的拍摄控制指令进行才启动拍摄的手动拍摄模式。
53.步骤s02、终端设备根据多个亮度值计算目标亮度变化率。
54.根据上述步骤s01中采集到的多个亮度值计算其亮度变化率，具体的，亮度变化率为对获取到相邻两帧图像的亮度值之间的差值进行计算所得到的。
55.步骤s03、若目标亮度变化率属于预设亮度变化率集，则终端设备确定摄像头对着显示屏幕进行预拍摄；其中，预设亮度变化率集包括多个显示屏幕刷新频率。
56.由于目前处于显示状态的显示屏幕的刷新频率有60hz、90hz、120hz，通过对摄像头预拍摄时采集到的目标亮度变化率可以得到其采集到的亮度变化率是否与显示屏幕的刷新频率是否一致，若一致，则说明当前用户当前正对着显示屏幕进行拍摄。若亮度变化率为每1/60s出现一次周期性下降就说明当前采集到的光源的刷新频率是60hz，若目标亮度变化率为每1/90s出现一次周期性下降就说明是90hz，以此类推。
57.若本步骤中计算出的亮度变化率属于预设亮度变化率集，则终端设备对着处于显示状态的显示屏幕进行预拍摄。
58.为了准确的判断出采集到的光线是否来自显示屏幕，预先根据显示屏幕处于显示状态时的刷新频率保存至亮度变化率集中，当计算出当前采集的亮度值的亮度变化率与显示屏幕在显示状态时发出的亮度变化率一致，则说明当前用户采集到的亮度值来自处于显示状态的显示屏幕，当前终端所处的状态为对着正在显示的显示屏幕进行预拍摄。
59.当上述步骤中判断出当前终端设备的摄像头当前正对着处于显示状态的显示屏幕进行预拍摄时，则执行本步骤根据摄像头的光学特征确定目标对焦调整信息的步骤。
60.本步骤中，目标对焦调整信息可以获取到的相关数据信息计算得到的，也可以是从内存中直接获取预先存储的数据，也可以是从其他智能设备或从云端服务器中获取到的数据。
61.具体的，由于目标对焦调整信息是为了消除原本摄像头采取对焦拍摄时，拍摄图像中出现的摩尔纹，而对原本摄像头的焦点位置进行调整的调整信息。
62.进一步地，调整方向为摄像头朝着靠近待拍摄的显示屏幕移动的方向或者摄像头
朝着远离待拍摄的显示屏幕移动的方向，由于摄像头朝着靠近显示屏幕移动的方向，则摄像头的分辨率下降，因此若目标对焦调整方向为减小摄像头分辨率，则目标对焦调整方向为摄像头朝着靠近显示屏幕移动的方向。
63.当识别出当前摄像头对着正在显示的显示屏幕进行拍摄后，本步骤中通过对焦调整信息自动改变对焦的距离，使得在原对焦位置上进行一个小范围的偏移，偏移的方向与距离由选用的摄像头模组的光学特性决定。摄像头模组的光学特性是指由其光学结构所形成的物理性能，主要包括：焦距、视场角和相对孔径等参数。其中，摄像头的焦距越长，则视场角越小，焦距越短，则视场角越大。
64.进一步地，摄像头的光学特性包括目标摄像头类型和预设分辨率调整信息。其中，目标摄像头类型根据其产品型号或生产厂家的不同而不同，一般目标摄像头类型可以在摄像头模组的外壳上有标识，若摄像头模组的外壳没有其类别标识，则由于摄像头均会对应有一个产品说明书，厂商一般会将摄像头模组的类型附加在产品说明书中提供给手机开发商，因此可以直接在产品说明文档中查到。预设分辨率调整信息包括：目标分辨率调整方向和目标分辨率调整大小，目标mtf测试结果包括与目标摄像头类型对应的分辨率调整方向和大小分别与对焦调整方向和距离的关系。
65.具体的，终端设备根据摄像头的光学特征确定目标对焦调整信息的步骤包括：
66.步骤s11、终端设备根据预存的摄像头模组类型与mtf测试结果的映射关系确定目标摄像头类型对应的目标mtf测试结果。
67.为了实现根据摄像头的光线特性得到其所对应的对焦调整信息，本实施中预先存储各种不同类型的摄像头模组与其相对应的调制传递函数mtf测试结果的映射关系，根据已知的摄像头模组的类型，可以得到与其对应的mtf测试结果，mtf测试结果可以为如图3所示的摄像头模组的mtf测试图，其横坐标表示的是镜片物理位置(到镜头中心的距离)，纵坐标是分辨率。mtf测试结果也可以是表征摄像头中心点位置信息与摄像头分辨率对应关系的表格。mtf测试图一般是摄像头模组厂商附加在产品说明书中因此可以直接在说明文档中查到。
68.步骤s12、终端设备根据预设分辨率调整信息和目标mtf测试结果确定目标对焦调整方向和目标对焦调整距离，目标对焦调整方向和目标对焦调整距离为目标对焦调整信息。
69.当上述步骤s11中根据目标摄像头类型获取到与该摄像头类型对应的目标mtf测试结果后，则根据可以将目标mtf测试结果与预设分辨率调整信息相结合，确定目标对焦调整信息。
70.具体的，目标对焦调整信息包括目标对焦调整方向和目标对焦调整距离两个方面，根据调整的方向和距离才能实现对对焦位置的调整。目标对焦调整方向不同，对应的目标分辨率调整大小的改变不同，目标对焦调整距离的不同的，对应的分辨率调整的大小也不同，因此需要确定目标对焦调整距离和目标对焦调整方向两个方面，才能准确的实现对焦位置的调整。
71.本步骤中终端设备根据预设分辨率调整信息和目标mtf测试结果确定目标对焦调整方向和目标对焦调整距离，包括：
72.步骤s121，终端设备根据与目标摄像头类型对应的分辨率调整方向与对焦调整方
向的关系确定目标分辨率调整方向对应的目标对焦调整方向。
73.首先根据目标摄像头类型对应的分辨率调整方向，确定目标对焦调整方向。基于若分辨率调整方向为减小，则对焦调整方向为摄像头朝着靠近显示屏幕移动的方向的原则，目标分辨率调整方向为减小，则目标对焦调整方向为将摄像头朝着靠近显示屏幕移动的方向。
74.步骤s122，终端设备根据与目标摄像头类型对应的分辨率调整大小与对焦调整距离的关系确定目标分辨率调整大小对应的目标对焦调整距离。
75.基于摄像头类型对应的分辨率调整大小与对焦调整距离的关系为，分辨率调整为减小到目标分辨率，则对焦调整距离为摄像头朝这靠近显示屏幕移动相对应的目标距离或远离显示屏幕的距离。以图3中给出的摄像头模组的mtf测试图为例，其中，实线是表示摄像头水平方向分辨率，虚线是表示摄像头垂直方向分辨率5pls，当减弱摄像头10％的分辨率，也即取mtf曲线上相对顶点数值90％的位置，则摄像头中心点偏离对焦位置5pls便可以达到消除摩尔纹的效果。
76.从目标mtf测试图中可以得到当对焦点位置进行调整后，由于镜头的分辨率减小，则其分辨率小于感光元件的空间频率，从而实现消除拍摄图像中的摩尔纹的目的。
77.步骤s2、终端设备根据目标对焦调整信息对摄像头进行自动对焦调整。
78.当上述步骤s1中获取到目标对焦调整信息后，对摄像头的对焦位置进行调整，具体的调整包括驱动摄像头的焦点位置朝着靠近显示屏幕移动的方向，以及移动的距离，例如移动5pls，得到自动对焦调整后的摄像头。
79.当本步骤中根据目标对焦调整信息对摄像头的对焦位置进行一次自动对焦调整。本步骤中的对摄像头的对焦位置进行一次自动对焦调整的步骤可以由相机的cpu中的摄像头驱动，根据目标对焦调整信息，驱动摄像头模组调整其拍摄参数，实现对对焦调整
80.步骤s3、终端设备采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像。
81.利用对焦调整后的摄像头对正在显示的显示屏幕进行拍摄，得到消除了摩尔纹的显示屏幕图像，也即是本实施例中的第一图像。
82.由于更改对焦位置对拍摄图像的清晰度有一定的影响，拍摄出的图像与更改对焦位置之前拍摄出的图像相比，清晰度减小，因此在图像后处理端需要通过增强锐化强度与对比度去弥补这方面损失，经过后处理后可以得到没有摩尔纹的清晰图片。
83.具体的，步骤s3终端设备采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像的步骤之后，还包括：
84.终端设备对第一图像进行图像锐化处理，得到图像锐化处理后的中间图像；
85.终端设备对中间图像进行图像对比度增强处理，得到图像对比度增强处理后的第二图像。
86.本步骤中，先采用对图像进行锐化处理的图像增强算法分别对第一图像进行图像锐化处理，得到图像锐化处理后的中间图像，再对中间图像进行增强对比度处理，得到经过图像锐化处理和增强对比度处理后的第二图像。本步骤中对图像锐化处理和增加对比度的处理根据更改对焦位置对图像的损失确定对图像锐化处理的程度和对比度增强的程度，以上述步骤中图像对比度的损失来确定，比如，在上述步骤中采用减弱摄像头10％的分辨率，
实现消除图像中出现的摩尔纹，则本步骤中通过增加了锐化强度对比度大致设定为比原设计值加强10％水平，得到的结果基本上与减弱前相符合，最终得到消除了摩尔纹，并且清晰的显示屏幕的拍摄图像。
87.因为手机的自动对焦功能在拍摄屏幕时会使焦点位于屏幕上，被拍摄的物体的清晰程度与其空间频率成正比，这样会使镜头的分辨率与感光元件空间频率接近导致摩尔纹现象严重，如图4中方框中可以看到图像中有一定的摩尔纹。本发明实施例主要是利用改变对焦焦点的方式去降低镜头分辨率，克服拍摄图像中出现的摩尔纹，得到获取到清晰显示屏幕图像的目的，其效果如图5所示。
88.示例性设备
89.本实施例公开了一种摩尔纹去除装置，如图6所示，包括:
90.调整信息获取模块610，用于根据终端设备的摄像头的光学特性确定目标焦调整信息；其功能为实现步骤s1中所对应的步骤。
91.对焦调整模块620，用于根据目标对焦调整信息对摄像头进行自动对焦调整；其功能为实现步骤s2中所对应的步骤。
92.拍摄图像模块630，用于采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像，其功能为实现步骤s3中所对应的步骤。
93.本实施例公开了一种终端设备，其中，包括处理器、与处理器通信连接的存储介质，存储介质适于存储多条指令；处理器适于调用存储介质中的指令，以执行实现摩尔纹去除方法的步骤。
94.在上述方法的基础上，本实施例还公开了一种终端设备，包括处理器、与处理器通信连接的存储介质，存储介质适于存储多条指令；处理器适于调用存储介质中的指令，以执行实现摩尔纹去除方法。一种实施方式中，本实施例中所提供的终端设备可以为手机、平板电脑或智能电视。
95.具体的，如图7所示，终端设备包括至少一个处理器(processor)20以及存储器(memory)22，还可以包括显示屏21、通信接口(communications interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中摩尔去除方法。
96.此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过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。
97.存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器30通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
98.存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
99.另一方面，一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现图像摩尔纹去除方法的步骤。
100.本发明提供了一种摩尔纹去除方法、装置及设备，根据终端设备的摄像头的光学特性确定出的终端设备的目标对焦调整信息；根据目标对焦调整信息对摄像头进行自动对焦调整；采用对焦调整后的摄像头对处于显示状态的显示屏幕进行拍摄，得到第一图像。本实施例提供的方法，在进行显示屏幕拍摄时，根据摄像头的光线特性对拍摄的焦点位置进行调节，克服当使用原对焦位置时拍摄图像出现摩尔纹的缺陷，提高了拍摄显示屏幕时获取图像的清晰度，而且利用本发明所提供的方法仅需要在对摄像头的对焦位置进行一次调整，便可以解决摄像头再次拍摄显示屏幕画面时出现的摩尔纹的问题，操作简单，具有较高的实用性。
101.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。