CN103338331A - 一种采用眼球控制对焦的图像采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用眼球控制对焦的图像采集系统，属于眼球控制对焦技术领域；其中包括图像采集模块、眼球数据采集模块、转换模块以及处理模块；转换模块分别连接眼球数据采集模块和处理模块，并连接移动终端的显示屏；处理模块连接图像采集模块；采用眼球数据采集模块采集使用者的实时眼球特征数据，并经过转换模块转换成相应的注视点的定位数据；处理模块根据该注视点定位数据处理得到相应的注视点位于屏幕上的坐标位置，并将图像采集模块的对焦位置调整为该坐标位置；上述技术方案的有益效果是：采用眼球控制对焦的方法，实现移动终端摄像头的实时自动对焦，简化了使用者的操作，提升了使用者的操作体验感，且较易于实现。

Description

一种采用眼球控制对焦的图像采集系统

技术领域

本发明涉及摄像头对焦技术领域，尤其涉及一种采用眼球控制对焦的图像采集系统。

背景技术

随着移动终端功能往多媒体方向发展，其涵盖的娱乐功能越来越专业化，尤其在摄像头模块上，很多移动终端的摄像功能，从各方面都能够和专业设备媲美。与此同时，商家依然在不断提升适用于移动产品上的摄像头的性能，如选用高像素的摄像头，带调焦功能的摄像头等。

现有技术中，移动终端上的摄像头的对焦功能通常分为手动对焦或者移动对焦，以及其他几种对焦形式：

手动对焦是指通过手动调整对焦环（或者对焦器）来调整摄像头的对焦位置。对于移动终端来说，使用者期望的是便捷、自动的操作体验，而手动对焦往往背离了上述宗旨。

移动对焦是指当使用者移动移动终端时，移动终端的摄像头的对焦位置随着使用者的移动不断变换，并始终将被摄物体对焦到对焦位置上。移动对焦虽然能够实现实时对焦，但是其具有一定的对焦延迟，不符合移动终端实时快速对焦的要求。

除了上述对焦方式，移动终端的摄像头中，还可以采用如自动对焦、定时对焦等对焦方式。但是上述对焦方式，要么具有比较复杂的基础结构，实现成本偏高，要么具有一定的对焦延时，无法实现实时自动对焦。

发明内容

根据现有技术中存在的缺陷，现提供一种采用眼球控制对焦的图像采集系统的技术方案，具体包括：

一种采用眼球控制对焦的图像采集系统，适用于移动终端中；其中，包括图像采集模块、眼球数据采集模块、转换模块以及处理模块；

所述转换模块分别连接所述眼球数据采集模块和所述处理模块，并连接移动终端的显示屏；所述处理模块连接所述图像采集模块；

所述眼球数据采集模块用于采集使用者的眼球特征数据；所述转换模块读取所述眼球特征数据，并根据预置的规则转换成相应的眼球位于移动终端的显示屏上的注视点的定位数据；所述处理模块读取所述定位数据，并根据所述定位数据调整所述图像采集模块的对焦位置。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集系统，其中，所述注视点为以使用者的眼球为中心的视轴线与所述移动终端的显示屏所在平面的交点。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集系统，其中，所述图像采集模块是移动终端的后置摄像头。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集系统，其中，所述眼球数据采集模块是移动终端的前置摄像头。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集系统，其中，所述眼球数据采集模块中包括一个第一计时单元；所述第一计时单元中设有一个预置的第一时间间隔；当经过所述第一时间间隔后，所述眼球数据采集模块重新开始采集使用者的所述眼球特征数据。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集系统，其中，所述转换模块中包括一个第二计时单元；所述第二计时单元中设有一个预置的第二时间间隔；当所述眼球数据采集模块采集到的所述眼球特征数据维持的时间经过所述第二时间间隔后，所述转换模块判断所述眼球特征数据为有效的眼球特征数据；所述转换模块将有效的所述眼球特征数据转换成相应的所述注视点的所述定位数据。

一种采用眼球控制对焦的图像采集方法，其中，采用上述的采用眼球控制对焦的图像采集系统；

所述采用眼球控制对焦的图像采集方法具体包括：

步骤1，采用眼球数据采集模块采集使用者的眼球特征数据；

步骤2，采用转换模块，将所述眼球特征数据转换为相应的眼球位于移动终端显示屏上的注视点的定位数据；

步骤3，采用处理模块，根据所述注视点的定位数据相应调整图像采集模块的对焦位置。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集方法，其中，所述步骤3中，所述处理模块将所述图像采集模块的对焦位置调整为所述注视点位于屏幕上的坐标位置。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集方法，其中，经过预设的第一时间间隔，所述眼球数据采集模块重新采集使用者的眼球特征数据。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集方法，其中，所述步骤2中，经过预设的第二时间间隔，所述眼球数据采集模块采集到的所述眼球特征数据未发生改变，则所述转换模块判断所述眼球特征数据为有效的眼球特征数据；所述转换模块将有效的所述眼球特征数据转换成相应的所述注视点的所述定位数据。

优选的，该采用眼球控制对焦的图像采集方法，其中，当所述处理模块调整好所述图像采集模块的所述对焦位置后，在所述移动终端的所述显示屏上显示所述对焦位置。

一种移动终端，其中，包括了上述的采用眼球控制对焦的图像采集系统。

一种移动终端，其中，采用了上述的采用眼球控制对焦的图像采集方法。

上述技术方案的有益效果是：采用眼球控制对焦的方法，实现移动终端摄像头的实时自动对焦，简化了使用者的操作，提升了使用者的操作体验感；上述技术方案较易于实现，且实现成本较低。

附图说明

图1是本发明的实施例中一种采用眼球控制对焦的图像采集系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例中一种采用眼球控制对焦的图像采集方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本发明的实施例中，一种采用眼球控制对焦的图像采集系统，包括了图像采集模块1、眼球数据采集模块2、转换模块3以及处理模块4；上述所有模块均包括在移动终端内部。

其中，在本发明的一个实施例中，图像采集模块1可以是移动终端的后置摄像头，眼球数据采集模块2可以使移动终端的前置摄像头（因为眼球数据采集模块2必须正对使用者才能起到应有的功能）；在本发明的另一个实施例中，上述摄像头可以倒置设置。因此，本发明的实施例中，设置上述摄像头的宗旨在于将作为眼球数据采集模块的摄像头面对使用者设置。

本发明的实施例中，转换模块3和处理模块4都可以位于移动终端的处理器中。转换模块3分别与眼球数据采集模块2和处理模块4连接；处理模块4连接图像采集模块1，同时处理模块4连接移动终端的显示屏（未示出）。

本发明的实施例中，眼球数据采集模块2中包括一个第一计时单元21；第一计时单元21中设有一个预置的第一时间间隔；

转换模块3中包括一个第二计时单元31中设有一个预置的第二时间间隔。

当经过预置的第一时间间隔后，眼球数据采集模块自动开始重新采集使用者的眼球特征数据；也就是说，本发明的实施例中，上述第一时间间隔为眼球采集模块采集眼球特征数据的循环时间间隔。

由于使用者在使用摄像头进行拍摄时，往往其眼球处于不停转动的状态。只有当使用者盯着一个方位一定时间后，才能判断使用者对该点感兴趣，该点才是可以被采用来进行对焦调整的点。因此，只有当眼球数据采集模块采集到的眼球特征数据维持不变的时间经过第二时间间隔后，转换模块判断此时使用者对所注视的点“感兴趣”，因此此时眼球数据采集模块所采集到的眼球特征数据被标记为“有效的”眼球特征数据。转换模块可以将该眼球特征数据转换成相应的注视点的定位数据。

本发明的实施例中，注视点为使用者注视移动终端的显示屏时，以使用者的眼球为中心点延伸出的视轴线与显示屏所在平面的交点。

本发明的实施例中，眼球数据采集模块采集眼球特征数据的技术具体可以采用以下的技术：

眼球数据采集模块根据使用者面部的几个特定的关键点，通过面部识别技术锁定使用者的眼眶区域，并通过匹配预设的瞳孔形状和眼球形状进一步锁定使用者的瞳孔区域和眼球区域。随后眼球数据采集模块获取使用者此时的瞳孔中心位置和眼球中心位置的三维坐标，并比较上述两个三维坐标。眼球数据采集模块通过比较获取瞳孔中心位置相对于眼球中心位置的偏移量，从而计算出使用者的视线方向。

眼球数据采集模块将包括该视线方向的眼球特征数据发送至转换模块。转换模块依照下述方法将该眼球特征数据转换成相应的注视点的定位数据。

注视点可以看成是以眼球为中心的视轴线与显示屏所在平面的交点。实际上，由于存在视线方向，眼睛的瞳孔中心与注视点位于显示屏上的坐标存在一一对应的关系。在第一次进行眼球对焦之前，系统显示出位于显示屏上四边的四个中点位置以及显示屏的中心点位置，并要求使用者分别注视上述5个点。系统分别捕捉到当使用者分别注视上述5点时使用者的眼球特征数据；上述操作即定义了5个用于参考的基准注视点（四条边的中心位置，以及屏幕的中心点位置），并可以采用上述5个基准注视点来划分使用者眼球的视线方向所对应的屏幕上的注视点坐标的位置范围。当转换模块将读取到的眼球特征数据转换成注视点的定位数据以定位所需要的注视点时，可以参照上述5个基准注视点，在一定的范围内对实时注视点进行定位。

转换模块将注视点的定位数据发送至处理模块，处理模块将该注视点的定位数据处理成触屏的对焦位置，该对焦位置即为注视点位于屏幕上的坐标位置。

处理模块在调整摄像头的对焦位置的同时，将该对焦位置显示在移动终端的显示屏上。

如图2所示，本发明的实施例中，一种采用上述系统进行图像采集的方法包括：

步骤1，眼球数据采集模块根据预设的第一时间间隔循环采集使用者的实时眼球特征数据；

步骤2，眼球数据采集模块将采集到的眼球特征数据发送至转换模块中；

步骤3，转换模块首先判断该眼球特征数据维持的时间是否超过预设的第二时间间隔；

若超过预设的第二时间间隔，则转换模块判断该眼球特征数据为“有效的”眼球特征数据（即判断此时使用者对相应的注视点是“感兴趣”的），并进行步骤4；

若未超过预设的第二时间间隔，则转换模块抛弃该眼球特征数据（即认为此时使用者对相应的注视点是“不感兴趣”的），并返回步骤1；

步骤4，转换模块将被判断为“有效的”眼球特征数据转换为相应的注视点的定位数据；

步骤5，转换模块将定位数据发送至处理模块；处理模块根据该定位数据得到注视点位于移动终端的显示屏上的坐标位置；

步骤6，处理模块根据注视点位于显示屏上的坐标位置，调整摄像头的对焦位置，并将调整过的对焦位置显示在移动终端的显示屏上。

本发明的实施例中，上述显示在显示屏上的对焦位置即为注视点位于显示屏上的坐标位置，即产生的效果为：对焦位置随着使用者的眼球转动而相应变化。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种采用眼球控制对焦的图像采集系统，适用于移动终端中；其特征在于，包括图像采集模块、眼球数据采集模块、转换模块以及处理模块；

所述转换模块分别连接所述眼球数据采集模块和所述处理模块，并连接移动终端的显示屏；所述处理模块连接所述图像采集模块；

所述眼球数据采集模块用于采集使用者的眼球特征数据；所述转换模块读取所述眼球特征数据，并根据预置的规则转换成相应的眼球位于移动终端的显示屏上的注视点的定位数据；所述处理模块读取所述定位数据，并根据所述定位数据调整所述图像采集模块的对焦位置；

所述眼球特征数据表示使用者眼球的注视方向。

2.如权利要求1所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统，其特征在于，所述注视点为以使用者的眼球为中心的视轴线与所述移动终端的显示屏所在平面的交点。

3.如权利要求1所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统，其特征在于，所述图像采集模块是移动终端的后置摄像头。

4.如权利要求1所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统，其特征在于，所述眼球数据采集模块是移动终端的前置摄像头。

5.如权利要求1所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统，其特征在于，所述眼球数据采集模块中包括一个第一计时单元；所述第一计时单元中设有一个预置的第一时间间隔；当经过所述第一时间间隔后，所述眼球数据采集模块重新开始采集使用者的所述眼球特征数据。

6.如权利要求1所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统，其特征在于，所述转换模块中包括一个第二计时单元；所述第二计时单元中设有一个预置的第二时间间隔；当所述眼球数据采集模块采集到的所述眼球特征数据维持的时间经过所述第二时间间隔后，所述转换模块判断所述眼球特征数据为有效的眼球特征数据；所述转换模块将有效的所述眼球特征数据转换成相应的所述注视点的所述定位数据。

7.一种采用眼球控制对焦的图像采集方法，其特征在于，采用如权利要求1-6中任意一项所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统；

所述采用眼球控制对焦的图像采集方法具体包括：

步骤1，采用眼球数据采集模块采集使用者的眼球特征数据；

步骤2，采用转换模块，将所述眼球特征数据转换为相应的眼球位于移动终端显示屏上的注视点的定位数据；

步骤3，采用处理模块，根据所述注视点定位数据相应调整图像采集模块的对焦位置。

8.如权利要求7所述的采用眼球控制对焦的图像采集方法，其特征在于，所述步骤3中，所述处理模块将所述图像采集模块的对焦位置调整为所述注视点在屏幕上的坐标位置。

9.如权利要求7所述的采用眼球控制对焦的图像采集方法，其特征在于，经过预设的第一时间间隔，所述眼球数据采集模块重新采集使用者的眼球特征数据。

10.如权利要求7所述的采用眼球控制对焦的图像采集方法，其特征在于，所述步骤2中，经过预设的第二时间间隔，所述眼球数据采集模块采集到的所述眼球特征数据未发生改变，则所述转换模块判断所述眼球特征数据为有效的眼球特征数据；所述转换模块将有效的所述眼球特征数据转换成相应的所述注视点的所述定位数据。

11.如权利要求7所述的采用眼球控制对焦的图像采集方法，其特征在于，当所述处理模块调整好所述图像采集模块的所述对焦位置后，在所述移动终端的所述显示屏上显示所述对焦位置。

12.一种移动终端，其特征在于，包括了如权利要求1-6中任意一项所述的采用眼球控制对焦的图像采集系统。

13.一种移动终端，其特征在于，采用了如权利要求7-11中任意一项所述的采用眼球控制对焦的图像采集方法。

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