CN102098377A - 手机及手机测速方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手机，包括：摄像头，用于采集物体的图像；处理模块，用于根据以下等式处理物体的图像：其中，v为物体所移动的平均速度，d为摄像头与物体之间的距离、β为摄像头的图像采集速率、h为摄像头的行像素点宽度、x为物体在摄像头上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影、α为物体相对于摄像头的移动角度。本发明进一步提供一种手机测速方法。通过上述方式，本发明提供的手机及手机测速方法可根据摄像头来计算物体移动的平均速度，增强了手机的使用功能，同时也增加了手机的娱乐性。

Description

手机及手机测速方法

【技术领域】

本发明涉及消费类电子领域，特别地，涉及一种手机及手机测速方法。

【背景技术】

在日常生活中，我们经常会遇到速度的测量需求，比如，测量人跑动的平均速度、测量汽车行进的平均速度等。一般而言，我们会使用秒表计数，然后以运动距离除以秒表显示的时间，以得到物体运动的平均速度。

以上测量方式需要人工测量物体的运动距离，并且需要使用秒表来计数，最后还需要人工进行运算，显得非常繁复。

【发明内容】

本发明解决的技术问题是提供一种手机及手机测速方法。

本发明为解决技术问题而采用的技术方案是：提供一种手机，包括：摄像头，用于采集物体的图像；处理模块，用于根据以下等式处理物体的图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x$

其中，v为物体所移动的平均速度，d为摄像头与物体之间的距离、β为摄像头的图像采集速率、h为摄像头的行像素点宽度、x为物体在摄像头上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影、α为物体相对于摄像头的移动角度。

根据本发明之一优选实施例，处理模块进一步用于控制摄像头采集物体的多帧图像。

根据本发明之一优选实施例，摄像头为CMOS摄像头。

本发明为解决技术问题而采用的技术方案是：提供一种手机测速方法，包括：利用摄像头采集物体的图像；利用处理模块根据以下等式处理图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x$

其中，v为物体移动的平均速度，d为摄像头与物体之间的距离、β为摄像头的图像采集速率、h为摄像头的行像素点宽度、x为物体在摄像头上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影、α为物体相对于摄像头的移动角度。

根据本发明之一优选实施例，进一步利用处理模块控制摄像头采集物体的多帧图像。

根据本发明之一优选实施例，摄像头为CMOS摄像头。

本发明为解决技术问题而采用的技术方案是：提供一种手机，包括：摄像头，用于采集物体的图像；处理模块，用于根据以下等式处理图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×w\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/y$

其中，v为物体移动的平均速度，d为摄像头与物体的移动方向之间的距离、β为摄像头的图像采集速率、w为摄像头的列像素点宽度、y为物体在摄像头上的影像移动距离在列像素点宽度方向上的投影、α为物体相对于摄像头的移动角度。

根据本发明之一优选实施例，处理模块进一步用于控制摄像头采集物体的多帧图像。

本发明为解决技术问题而采用的技术方案是：提供一种手机测速方法，包括：利用摄像头采集物体的图像；利用处理模块根据以下等式处理图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×w\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/y$

其中，v为物体移动的平均速度，d为摄像头与物体的移动方向之间的距离、β为摄像头的图像采集速率、w为摄像头的列像素点宽度、y为物体在摄像头上的影像移动距离在列像素点宽度方向上的投影、α为物体相对于摄像头的移动角度。

根据本发明之一优选实施例，进一步利用处理模块控制摄像头采集物体的多帧图像。

通过上述方式，本发明提供的手机及手机测速方法可根据摄像头来计算物体移动的平均速度，可以增强手机的使用功能，同时也可以增加手机的娱乐性。

【附图说明】

图1为本发明所揭示的手机的电路结构框图；

图2为本发明所揭示的计算物体的移动距离的几何分析图；

图3为根据本发明第一实施例的物体在摄像头的感光阵列上的影像移动的示意图；

图4为根据本发明第二实施例的物体在摄像头的感光阵列上的影像移动的示意图；以及

图5为本发明的手机测速方法的流程图。

【具体实施方式】

有关本发明的特征及技术内容，请参考以下的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来对发明加以限制。

请先参见图1，图1绘示了本发明所揭示的手机的电路结构框图。如图1所示，本发明的手机包括摄像头102和处理模块101。其中，摄像头102可采集物体的多帧图像，以提供图像参数。处理模块101可根据图像参数计算物体所移动的平均速度。

值得注意的是，在本发明的优选实施例中，处理模块101通过I2C(Inter-Integrated Circuit，内部连接电路)总线控制摄像头102，并且摄像头102可通过Data线(数据线)向处理模块101传输图像或图像参数。

其中，图像参数包括：摄像头102与物体的移动方向之间的距离d、摄像头102的图像采集速率β、摄像头102的行像素点宽度h、物体在摄像头102上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影x、以及物体相对于摄像头102的移动角度α。

处理模块101根据以下等式计算所拍摄物体的平均速度：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x---\left(1\right)$

其中，v为物体所移动的平均速度。

值得注意的是，在本发明的优选实施例中，摄像头102为CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像头。并且，在本发明的优选实施例中，处理模块101优选为手机的基带处理芯片，另外，在综合考虑到成本及耗电性的情况下，也可采用其他专用的处理器作为处理模块101，本发明对此不作限定。

以下将参见图2至图4详细介绍等式(1)的推导过程。

请先参见图2，图2为本发明所揭示的计算物体的移动距离的几何分析图。根据图2可知，物体的移动距离：

$s=x+2d\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2}---\left(2\right)$

由于x＜＜s，可忽略x，因此，等式(2)可表示为

$s=2d\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2}---\left(3\right)$

由平均速度计算等式v＝s/t可知，只需获取t值就可得出平均速度v。

以下将参见图3和图4介绍参数t的分析计算方法。

请参见图3，图3绘示了根据本发明第一实施例的物体在摄像头的感光阵列上的影像移动的示意图。如图3所示，在本发明的第一实施例中，物体影像移动的方向与行像素点宽度方向一致，并且，于摄像头的感光阵列201上物体影像移动距离x所需时间与物体实际移动距离s所需时间是相等的。

而摄像头的感光阵列201上物体影像移动所需要的时间为：

$t=\frac{1}{\mathrm{\β}}\×\frac{x}{h}---\left(4\right)$

其中，β是摄像头的图像采集速率，因此，

是摄像头采集一帧图像所需要的时间，而

为距离x对应的像素点个数占行所有像素点个数的比重。由以上分析可知，该时间t是摄像头上影像移动距离x的时间，同时也是物体实际移动距离s的时间。

将等式(3)和等式(4)代入平均速度计算等式v＝s/t可获得等式(1)：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x---\left(1\right)$

请继续参见图4，图4绘示了根据本发明第二实施例的物体在摄像头的感光阵列上的影像移动的示意图。其中，图4与图3的区别在于，在本发明的第二实施例中，物体影像移动的方向与行像素点宽度方向不一致，因此，需利用物体影像移动的距离l在行像素点宽度方向的投影x来获取投影x对应的像素点个数占行所有行像素点个数的比重

或者利用物体影像移动的距离l在列像素点宽度方向的投影y来获取投影y对应的像素点个数占列所有列像素点个数的比重

当取后者时，摄像头上物体影像移动所需要的时间为：

$t=\frac{1}{\mathrm{\β}}\×\frac{y}{w}---\left(5\right)$

将等式(3)和等式(5)代入平均速度计算等式v＝s/t可获得等式(6)：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×w\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/y---\left(6\right)$

值得注意的是，当取前者时，所获得等式和本发明的第一实施例相同，即为等式(1)。

由于在本发明的第二实施例中，物体影像移动的方向与行像素点宽度方向不一致，因此用户在使用手机测量物体移动的平均速度时，在手机抖动或者手机不能保持平行时仍能够正常测出物体的平均移动速度。

请继续参见图5，图5为绘示了本发明的手机测速方法的流程图。如图5所示，本发明的手机测速方法包括：

步骤401，利用摄像头102采集物体的多帧图像，以提供图像参数。

步骤402，利用处理模块101根据图像参数计算物体所移动的平均速度。

其中，如上所述，图像参数包括：摄像头102与物体的移动方向之间的距离d、摄像头102的图像采集速率β、摄像头102的行像素点宽度h、物体在摄像头102上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影x、以及物体相对于摄像头的移动角度α。利用处理模块101根据以下等式获取平均速度v：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x---\left(1\right)$

其中，v为物体所移动的平均速度。

另外，也可利用摄像头102与物体的移动方向之间的距离d、摄像头102的图像采集速率β、摄像头102的列像素点宽度w、物体在摄像头102上的影像移动距离在列像素点宽度方向上的投影y、以及物体相对于摄像头的移动角度α。利用处理模块101根据以下等式获取平均速度v：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×w\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/y---\left(6\right)$

通过上述方式，本发明提供的手机及手机测速方法可根据摄像头来计算物体移动的平均速度，可以增强手机的使用功能，同时也可以增加手机的娱乐性。

以上参照附图说明了本发明的各种优选实施例，但是只要不背离本发明的实质和范围，本领域的技术人员可以对其进行各种形式上的修改和变更，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种手机，其特征在于，包括：

摄像头，用于采集物体的图像；

处理模块，用于根据以下等式处理所述图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x$

其中，v为所述物体移动的平均速度，d为所述摄像头与所述物体之间的距离、β为所述摄像头的图像采集速率、h为所述摄像头的行像素点宽度、x为所述物体在所述摄像头上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影、α为所述物体相对于所述摄像头的移动角度。

2.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述处理模块进一步用于控制所述摄像头采集所述物体的所述图像。

3.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述摄像头为CMOS摄像头。

4.一种手机测速方法，其特征在于，包括：

利用摄像头采集物体的图像；

利用处理模块根据以下等式处理所述图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×h\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/x$

其中，v为所述物体移动的平均速度，d为所述摄像头与所述物体之间的距离、β为所述摄像头的图像采集速率、h为所述摄像头的行像素点宽度、x为所述物体在所述摄像头上的影像移动距离在行像素点宽度方向上的投影、α为所述物体相对于所述摄像头的移动角度。

5.根据权利要求4所述的手机测速方法，其特征在于，进一步利用所述处理模块控制所述摄像头采集所述物体的所述图像。

6.根据权利要求4所述的手机测速方法，其特征在于，所述摄像头为CMOS摄像头。

7.一种手机，其特征在于，包括：

摄像头，用于采集物体的图像；

处理模块，用于根据以下等式处理所述图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×w\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/y$

其中，v为所述物体移动的平均速度，d为所述摄像头与所述物体的移动方向之间的距离、β为所述摄像头的图像采集速率、w为所述摄像头的列像素点宽度、y为所述物体在所述摄像头上的影像移动距离在列像素点宽度方向上的投影、α为所述物体相对于所述摄像头的移动角度。

8.根据权利要求7所述的手机，其特征在于，所述处理模块控制所述摄像头采集所述物体的所述图像。

9.一种手机测速方法，其特征在于，包括：

利用摄像头采集物体的图像；

利用处理模块根据以下等式处理所述图像：

$v=(2d\×\mathrm{\β}\×w\×\mathrm{tg}\frac{\mathrm{\α}}{2})/y$

其中，v为所述物体移动的平均速度，d为所述摄像头与所述物体的移动方向之间的距离、β为所述摄像头的图像采集速率、w为所述摄像头的列像素点宽度、y为所述物体在所述摄像头上的影像移动距离在列像素点宽度方向上的投影、α为所述物体相对于所述摄像头的移动角度。

10.根据权利要求9所述的手机测速方法，其特征在于，进一步利用所述处理模块控制所述摄像头采集所述物体的所述图像。

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