CN101877764B - 拍摄系统及使用该拍摄系统进行辅助构图的方法 - Google Patents

拍摄系统及使用该拍摄系统进行辅助构图的方法 Download PDF

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Abstract

一种拍摄系统，其包括拍摄装置、显示屏幕、存储器及辅助构图控制器。该拍摄装置对被摄物进行自动对焦，并将所获取图像存储在存储器内。该辅助构图控制器在拍摄装置的成像面上设定多个构图参考点，并将从所拍图像中识别出的人脸区域分别覆盖在原拍摄图像上的所述多个构图参考点上，从而形成具有不同视场角度的多个参考图像，同时根据所述人脸区域的中心位置与不同构图参考点之间的距离以及拍摄时的物距和像距，分别计算出拍摄所述不同参考图像时需要对拍摄系统进行位置移动的相关数据，再将所述不同参考图像与对应的拍摄系统的位置移动的相关数据一起显示在显示屏幕上供拍摄者选择。从而满足拍摄者同时比较所拍图像多个不同视场角度的要求。

Description

拍摄系统及使用该拍摄系统进行辅助构图的方法
技术领域
本发明涉及一种拍摄系统及使用该拍摄系统进行辅助构图的方法。
背景技术
现有的拍摄系统，如数码相机或摄像机，在进行取景预览时通常只能显示一种视场角度的取景图像。若拍摄者需要预览不同视场角度的取景图像则需要不断地移动镜头。而此时拍摄者无法同时对多个不同视场角度的取景图像进行比较，从而导致拍摄者无法快速地拍出满意的照片。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可提供多个不同视场角度的取景图像的拍摄系统及使用该拍摄系统进行辅助构图的方法。
一种拍摄系统，其包括拍摄装置、显示屏幕、存储器及辅助构图控制器。所述拍摄装置对被摄物进行自动对焦，并将所获取的图像存储在所述存储器内。所述辅助构图控制器包括：
人脸定位模块，用于识别出所拍摄图像中的人脸区域，并确定人脸区域的中心位置。
距离计算模块，用于在拍摄装置的成像面上设定多个构图参考点，并分别计算人脸区域的中心位置与每个构图参考点之间的距离。
移动数据计算模块，用于根据拍摄装置进行自动对焦时的物距、像距以及人脸区域的中心位置与构图参考点之间的距离，分别计算出拍摄位于不同构图参考点的人脸区域的图像时需要对拍摄系统进行相应位置移动的数据。
构图模块，将所识别出的人脸区域依次覆盖在原拍摄图像与所述构图参考点对应的位置处，以形成多幅具有不同视场角度的参考图像并存储在所述存储器内。
显示模块，根据构图参考点的个数将显示屏幕划分为多个相等的显示区域，并将所述多个参考图像及拍摄所述对应参考图像时拍摄系统的位置移动数据分别显示在显示屏幕的不同显示区域内。
一种使用该拍摄系统进行辅助构图的方法，该拍摄系统包括拍摄装置及显示屏幕。所述拍摄装置的成像面上预设有多个构图参考点。所述显示屏幕根据构图参考点的个数被划分为多个相等的显示区域。该辅助构图方法包括如下步骤：
自动对焦以获取图像。
确定该图像中人脸区域的中心位置。
计算人脸区域的中心位置与成像面上的构图参考点之间的距离。
根据自动对焦的物距、像距以及人脸区域中心位置与构图参考点之间的距离，分别计算拍摄位于不同构图参考点的人脸区域的图像时需要对拍摄系统进行位置移动的相关数据。
将所识别的人脸区域依次覆盖在原拍摄图像与不同构图参考点对应的位置处以形成多幅具有不同视场角度的参考图像。
将所形成的多幅参考图像及拍摄不同参考图像所对应的拍摄系统的位置移动数据分别显示在显示屏幕的不同显示区域内。
相对于现有技术，本发明所提供的拍摄系统及使用该拍摄系统进行辅助构图的方法通过将所拍摄图像中人脸区域分别覆盖在原拍摄图像的多个构图参考点上以形成具有不同视场角度的参考图像，同时分别计算出为了拍摄所述不同参考图像而需要对拍摄系统进行位置移动的相关数据，并将所述不同的参考图像与对应的拍摄系统的位置移动数据一起显示在拍摄系统的显示屏幕上以供拍摄者选择，从而满足拍摄者同时比较所拍图像多个不同视场角度的要求。
附图说明
图1是本发明实施方式所提供的拍摄系统的结构方块图。
图2是图1中的拍摄系统的成像面上人脸区域中心位置与构图参考点之间的距离关系示意图。
图3是图1中的拍摄系统的成像光路示意图。
图4是被摄物在真实景物中的移动数据表示图。
图5是图1中的拍摄系统显示参考图像的画面示意图。
图6是本发明提供的使用拍摄系统进行辅助构图的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施方式所提供的拍摄系统2包括拍摄装置20、时序信号发生器22、信号处理电路24、图像处理器26、显示屏幕28、存储器210、辅助构图控制器212、自动对焦控制器213及数据/信号总线214。所述拍摄装置20所获取的图像信号经过信号处理电路24和图像处理器26的处理后存储在存储器210内或通过显示屏幕28进行显示。所述辅助构图控制器212对存储器210内的拍摄图像进行处理以形成多个参考图像250(参见图5)并在显示屏幕28上显示。所述时序信号发生器22产生时序信号以协调整个拍摄系统2的工作。所述数据/信号总线214分别与不同的部件连接，用于在不同部件之间交换数据/信号。
所述拍摄装置20包括镜头200、驱动器202及影像感测器204。所述驱动器202根据所述自动对焦控制器213的控制信号驱动镜头200沿拍摄装置20的光轴运动，以将被摄物自动对焦在影像感测器204上。所述影像感测器204以预定的时序间隔将对应被摄物的影像的模拟图像信号输出至信号处理电路24。
所述信号处理电路24包括相关双取样电路(Correlated Double Sampling，CDS)和数模转换器。所述CDS电路通过相关双取样将包含于影像感测器204输出的模拟图像信号内的噪音信号去除。所述数模转换器将已去除噪音的模拟图像信号转换为数字信号，并将转换成数字信号的数字图像信号输出至图像处理器26。
所述图像处理器26对输入的数字图像信号进行修正钳位等处理，再将其转换为亮度(Y)信号及色差(UV)信号。由所述YUV信号所组成的图像数据被依次保存在存储器210内，或转换为视频信号发送至显示屏幕28进行显示。
所述自动对焦控制器213控制所述驱动器202的转动步数以带动镜头200按一定的速度沿光轴方向移动，并当驱动器202转动到预设的步数时通过影像感测器204获取图像。所述自动对焦控制器213通过比较分析不同步数所对应的图像的对比度，以选择获取最大对比度图像时驱动器202的步数作为镜头200对焦的位置。
因为在自动对焦的过程中以驱动器202的步数作为比较判断的基准，所以驱动器202的步数与在该步数下实现对焦的物距和像距之间存在一一对应的关系。该对应关系由厂家测得并存储在所述存储器210内。因此，在实现自动对焦后通过检测驱动器202的步数便可得知当前拍摄的物距和像距。
所述辅助构图控制器212包括人脸定位2121模块、距离计算模块2122、移动数据计算模块2123、构图模块2124及显示模块2125。
所述人脸定位模块2121对所拍摄图像中的人脸进行识别并针对人脸所占面积大小设定一能把人脸包括进入的最小矩形区域作为人脸区域，并确定所述人脸区域的中心位置。
请一并参见图2，所述人脸定位模块2121将影像感测器204(参见图1)的成像面2040的左上角的像素单位所在的位置定义为一坐标原点，以水平向右为X轴正方向，垂直向下为Y轴正方向建立一定位坐标系。所述人脸定位模块2121通过检测所述人脸区域的两条对角线相交点H在该定位坐标系内的坐标(Xh，Yh)以确定所述人脸区域的中心位置。
所述距离计算模块2122在影像感测器204的成像面2040上设定多个构图参考点2041。所述距离计算模块2122通过预设垂直交叉的两条平行间隔横线和两条平行间隔纵线将影像感测器204的成像面2040划分为九个相等区域，并将所述横线和纵线垂直相交的四个点预设为成像面上的构图参考点2041。所述四个构图参考点2041在所述定位坐标系中的坐标分别为：(Xi，Yi)，i＝1，2，3，4。
所述距离计算模块2122分别计算人脸区域的中心位置H与所述构图参考点2041在成像面2040上的距离 D i = | ( X i - X h ) 2 + ( Y i - Y h ) 2 | , i = 1,2,3,4 .
所述移动数据计算模块2123通过检测驱动器202的对焦步数并查对存储器210内的驱动器202的步数与对焦物距和像距的对应关系从而得到当前拍摄装置20进行拍摄的物距P和像距F。
请一并参见图3，根据成像光路图，被摄物与其在成像面2040上所成图像满足相似三角形的对应关系。因此，移动数据计算模块2123根据人脸区域的中心位置H与所述构图参考点2041在成像面2040上的距离Di通过三角函数运算可计算得到为了拍摄出人脸区域位于所述构图参考点2041上的图像被摄物需要移动的距离L。
请一并参见图4，对应于成像面2040上所成的图像的真实景物，所述移动数据计算模块2123以人脸区域的中心位置H为原点，水平向右为X轴正方向，竖直向上为Y轴正方向建立一移动参考坐标系，并在该移动参考坐标系中将所述距离L表示为XL，YL。其中XL表示被摄物需要沿移动参考坐标系X轴移动的距离，YL表示被摄物需要沿移动参考坐标系Y轴移动的距离。
因为被摄物在拍摄图像中的位置取决于被摄物与拍摄系统2之间的相对位置，所以被摄物相对拍摄系统2移动距离L的拍摄效果相当于拍摄系统2相对被摄物朝相反的方向移动距离L的拍摄效果。而在拍摄过程中拍摄者进行移动更为方便，因此，移动数据计算模块2123分别取X′L＝-XL，Y′L＝-YL便可得到为了拍摄出位于所述构图参考点2041上的人脸区域的图像而需要对拍摄系统2进行位置移动的相关数据。
请一并参见图5，所述构图模块2124对由人脸定位模块2121所识别出的人脸区域部分的图像进行复制。所述构图模块2124进一步将复制的人脸区域依次覆盖在原拍摄图像与所述构图参考点2041对应的位置处，以形成多幅人脸区域分别位于所述构图参考点2041处的参考图像250并将所述参考图像250存储在存储器210内。
所述显示模块2125根据距离计算模块2122所设定的构图参考点2041的个数将显示屏幕28划分为多个相等的显示区域280。在本实施方式中，所述构图参考点2041的个数为四个。因此，所述显示屏幕28被相互垂直的十字交叉线划分为四个相等的矩形显示区域280。所述显示模块2125将由构图模块2124形成的多个参考图像250以及移动数据计算模块2123计算出的拍摄所述不同参考图像250时拍摄系统2的位置移动数据分别显示在所述显示区域280内。
如图6所示，为本发明提供的使用该拍摄系统2进行辅助构图的方法流程图。该拍摄系统2包括拍摄装置20及显示屏幕28。所述拍摄装置20的成像面2040上预设有多个构图参考点2041。所述显示屏幕28根据构图参考点2041的个数被划分为多个相等的显示区域280，该辅助构图方法包括如下步骤：
步骤S801，所述拍摄装置20采用自动对焦的方法对被摄物进行对焦，并获取其图像。
步骤S802，对所获取的图像进行人脸识别以确定该图像中的人脸区域的中心位置。
步骤S803，计算拍摄装置20的成像面2040上人脸区域的中心位置与所述构图参考点2041之间的距离。
步骤S804，根据所述拍摄装置20对被摄物自动对焦时的物距、像距及所计算出的人脸区域中心位置H与构图参考点2041之间的距离，并利用被摄物与其在成像面2040上所成图像之间的相似三角形关系计算出为了拍摄位于不同构图参考点2041处的人脸区域的参考图像250而需要对拍摄系统2进行位置移动的相关数据。
步骤S805，将所识别出的人脸区域依次覆盖在原拍摄图像上的不同构图参考点2041处，以形成多幅具有不同视场角度的参考图像250。
步骤S806，将所形成的多幅参考图像250及拍摄所述参考图像250时拍摄系统2需要进行位置移动的相关数据分别显示在所述显示区域280内。
本发明所提供的拍摄系统2及使用该拍摄系统2进行辅助构图的方法通过将所拍摄图像中人脸区域分别覆盖在原拍摄图像上的多个构图参考点2041上，从而形成具有不同视场角度的参考图像250，同时分别计算出为了拍摄所述不同参考图像250而需要对拍摄系统2进行位置移动的相关数据，并将所述不同的参考图像250与对应的拍摄系统2的位置移动数据一起显示在拍摄系统2的显示屏幕28上以供拍摄者选择，从而满足拍摄者同时比较所拍图像多个不同视场角度的要求。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种拍摄系统，其包括拍摄装置、显示屏幕及存储器，所述拍摄装置对被摄物进行自动对焦，并将所获取的图像存储在所述存储器内，其特征在于，所述拍摄系统还包括分别与所述拍摄装置和显示屏幕相连接的辅助构图控制器，所述辅助构图控制器包括：
人脸定位模块，用于识别所拍摄图像中的人脸区域，并确定人脸区域的中心位置；
距离计算模块，用于在拍摄装置的成像面上设定多个构图参考点，并分别计算人脸区域的中心位置与每个构图参考点之间的距离；
移动数据计算模块，用于根据拍摄装置进行自动对焦时所参照的物距、像距以及人脸区域的中心位置与构图参考点之间的距离，分别计算出拍摄位于不同构图参考点的人脸区域的图像时需要对拍摄系统进行相应位置移动的数据；
构图模块，将所识别出的人脸区域依次覆盖在原拍摄图像与所述构图参考点对应的位置处，以形成多幅具有不同视场角度的参考图像并存储在所述存储器内；
显示模块，根据构图参考点的个数将显示屏幕划分为多个相等的显示区域，并将所述多个参考图像及拍摄所述参考图像时拍摄系统的位置移动数据分别显示在显示屏幕的不同显示区域内。
2.如权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，所述拍摄装置的成像面被垂直交叉两条平行间隔横线和两条平行间隔纵线划分为九个相等的区域，所述横线和纵线垂直相交的四个点预设为成像面上的构图参考点。
3.如权利要求1所述的拍摄系统，其特征在于，所述拍摄装置包括镜头，驱动器及影像感测器，所述驱动器驱动成像镜片组沿拍摄装置的光轴移动以将被摄物成像于影像感测器上，所述拍摄装置进行自动对焦时驱动器的转动步数与被摄物的物距满足预先设定的关系。
4.一种使用拍摄系统进行辅助构图的方法，该拍摄系统包括拍摄装置及显示屏幕，所述拍摄装置的成像面上预设有多个构图参考点，所述显示屏幕根据构图参考点的个数划分为多个相等的显示区域，该辅助构图方法包括如下步骤：
自动对焦以获取图像；
确定该图像中人脸区域的中心位置；
计算人脸区域的中心位置与成像面上的构图参考点之间的距离；
根据自动对焦的物距、像距以及人脸区域中心位置与构图参考点之间的距离，分别计算拍摄位于不同构图参考点的人脸区域的图像时需要对拍摄系统进行位置移动的相关数据；
将所识别的人脸区域依次覆盖在原拍摄图像与不同构图参考点对应的位置处以形成多幅具有不同视场角度的参考图像；
将所形成的多幅参考图像及拍摄不同参考图像所对应的拍摄系统的位置移动数据分别显示在显示屏幕的不同显示区域内。
5.如权利要求4所述的使用拍摄系统进行辅助构图的方法，其特征在于，所述拍摄装置的成像面被垂直相交成井字的两条横线和纵线划分为九个相等的区域，所述横线和纵线垂直相交的四个点预设为成像面上的构图参考点。
6.如权利要求4所述的使用拍摄系统进行辅助构图的方法，其特征在于，所述拍摄装置包括镜头，驱动器及影像感测器，所述驱动器驱动成像镜片组沿光轴移动以将被摄物成像于影像感测器上，所述拍摄装置进行自动对焦时驱动器的转动步数与被摄物的物距满足预先设定的关系。
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