CN104270573A - 多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端 - Google Patents

Abstract

多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端，本发明公开一种移动终端多点触控对焦成像方法，该方法包含：移动终端采集所要拍摄的场景并显示相应画面；通过触控在所要拍摄场景的画面中选取若干个焦点；并针对选取的若干个不同的焦点，对所要拍摄的同一个场景分别采集若干个焦点不同的图像；若干个焦点不同的图像进行图像融合，完成所要拍摄场景的成像。本发明利用多点触控对焦技术，解决同一张图像里由于物体焦点不同，造成采集到的一张图像中不同物体，有的清晰有的模糊的情况，采用多次对焦拍照后合成一张，进而达到全部清晰的效果，加大了相片的景深。

Description

多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端

技术领域

本发明涉及一种用于移动终端的图像摄影及处理技术，具体涉及一种多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端。

背景技术

目前，移动终端摄像头对焦方式是基于在马达移动镜头的对焦过程中采集每帧图像高频分量或对比度值，对比后记录马达移动过程中采集到的图像高频分量或对比度值的顶点对应的位置，而后确定对焦点具体位置。其缺点在于，由于移动终端设备由于模组的小型化，造成拍照景深不足，焦点前后物体经常模糊。

发明内容

本发明提供一种多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端，采用多点触控对焦，提高图像的清晰度，加大了相片的景深。

为实现上述目的，本发明提供一种移动终端多点触控对焦成像方法，其特点是，该方法包含：

移动终端采集所要拍摄的场景并显示相应画面；

通过触控在所要拍摄场景的画面中选取若干个焦点；并针对选取的若干个不同的焦点，对所要拍摄的同一个场景分别采集若干个焦点不同的图像；

若干个焦点不同的图像进行图像融合，完成所要拍摄场景的成像。

上述移动终端采集所要拍摄的场景并显示相应画面包含：

移动终端的摄像头采集所要拍摄场景的画面；

移动终端对采集画面进行预处理后将画面发送至移动终端的触控显示屏；

触控显示屏显示所采集场景的画面。

上述通过触控选取若干个不同的焦点，对所要拍摄的同一个场景分别采集若干个焦点不同的图像包含：

a）移动终端摄像头维持采集同一个的场景，并且触控显示屏维持显示同一个的画面；

b）移动终端通过其触控显示屏选取画面中的一个点作为焦点；

c）移动终端针对选取的焦点进行对焦；

d）移动终端记录针对该点进行对焦时场景的图像；

重复上述步骤b）至d），移动终端通过触控显示屏反复选取若干不同的点作为焦点对焦，并分别记录相应的图像。

上述若干个焦点不同的图像进行图像融合包含：

移动终端对若干个焦点不同的图像进行频域变换，分别得到对应图像的高低频分量；高频代表图像的细节信息，低频代表图像的近似信息；

分别对高频和低频采用不同的融合算子进行融合；

对完成融合的高低频分量进行频域反变换，输出合成的图像。

上述移动终端对若干个同一场景、焦点不同的图像进行图像融合之前，判断若干该同一场景、焦点不同的图像相互间是否有图像偏移，若是则进行图像配准，若否则进行图像融合。

上述图像配准的方法包含：

移动终端任选若干个同一场景、焦点不同的图像中的一个图像作为参考图像，剩余图像作为浮动图像；

分别对参考图像和浮动图像进行低通滤波，对图像进行平滑滤波预处理；

对浮动图像进行特征搜索，设置其图像中各像素点的初始点和初始搜索方向；

根据特征搜索向对浮动图像进行几何平移校正；

对经过空间几何变换的浮动图像和参考图像进行计算互信息，并判断是否达到预设的阈值，若是，达到预设的阈值，则图像配准完成；若否，则重复对浮动图像进行空间几何变换，直至浮动图像和参考图像计算互信息的结果达到预设的阈值，即图像配准完成；

若干个完成图像配准的同一场景、焦点不同的图像分别输出。

上述图像融合后，移动终端将合成的图像传输至移动终端的触控显示屏进行显示和查看。

一种上述移动终端多点触控对焦成像方法适用的多点触控对焦成像系统，其特点是，该系统包含：

摄像头，采集所要拍摄的场景并输出画面；

处理模块，其电路连接摄像头的输出端；

触控显示屏，其与处理模块双向连接，用于显示摄像头采集经处理模块预处理的图像，通过触控选择若干不同焦点并触发处理模块记录若干同一场景、焦点不同图像；处理模块对若干同一场景、焦点不同图像进行图像配准和图像融合，融合后图像传输至触控显示屏显示。

一种移动终端，其特点是，上述移动终端包含有上述的多点触控对焦成像系统。

上述移动终端为智能手机。

本发明多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端和现有技术的摄影成像技术相比，其优点在于，本发明利用多点触控对焦技术，解决同一张图像里由于物体焦点不同，造成采集到的一张图像中不同物体，有的清晰有的模糊的情况，采用多次对焦拍照后合成一张，进而达到全部清晰的效果，加大了相片的景深。

附图说明

图1为本发明多点触控对焦成像系统的结构示意图；

图2为本发明多点触控对焦成像方法的方法流程图；

图3为本发明多点触控对焦成像方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。

本发明公开了一种多点触控对焦成像系统和方法及适用的移动终端，解决同一张图像里不同焦点的物体，采用多次对焦拍照后合成一张，进而达到全部清晰的效果。最终效果是加大了相片的景深。

如图1所示，一种基于移动终端的多点触控对焦成像系统的实施例。本实施例中，该系统可设置于移动终端，具体包含：摄像头1、电路连接摄像头1的输出端的处理模块2，以及与处理模块2双向连接的触控显示屏3。

摄像头1可采用移动终端自带的摄像头，用于采集所要拍摄的场景，并输出拍摄画面至处理模块2进行预处理，产生可通过显示屏显示的图像格式。

触控显示屏3可采用移动终端的触控显示屏，用于显示摄像头采集经处理模块2预处理的图像。触控显示屏3可通过触控在其显示的图像中选择若干不同的点分别作为焦点，并触发处理模块以所选的焦点进行对焦后记录该场景，既可以得到若干同一场景下不同焦点的图像。

处理模块2可采用移动终端的CPU，用于对摄像头1采集的图像进行预处理，或对触控显示屏3选择记录的若干同一场景、焦点不同图像进行图像配准和图像融合，融合后图像传输至触控显示屏显示。

本发明还公开了一种移动终端，该移动终端包含有上述的多点触控对焦成像系统。进一步的移动终端可为智能手机。

如图2并结合图3所示，为一种应用在例如智能手机等移动终端上的多点触控对焦成像方法，该方法包含以下步骤：

步骤1、移动终端通过其摄像头选择需要拍照的场景并对准，摄像头采集所要拍摄场景的画面；移动终端通过处理模块对画面预处理后传输至触控显示屏；触控显示屏显示所采集场景相应的画面。

步骤2、触控显示屏通过触控在其显示的所要拍摄同一个场景的画面中，选取若干个不同的焦点，并对所要拍摄的同一个场景分别采集若干个焦点不同的图像。

首先需要移动终端的摄像头保证持续采集同一个的场景，并且触控显示屏维持显示同一个的画面。

步骤2.1、触控显示屏通过触控在其显示的画面中选取一个点作为焦点。本实施例中，可通过用户的手指等能进行触控操作的人体部位或物件对例如智能手机等移动终端的触控显示屏进行操作，通过触控操作选择触控显示屏所显示画面中需要对焦的物体位置的点作为焦点。

步骤2.2、移动终端针对选取的一个焦点进行对焦。

步骤2.3、移动终端的处理模块即记录针对上述焦点进行对焦时场景的图像。本实施例中，触控对焦时按住不放，以触发图像记录，此时移动终端内部的处理模块会采集到一副图像。

重复步骤2.1至步骤2.3，移动终端通过触控显示屏反复选取若干不同的点作为焦点对焦，并分别记录相应的图像。

实际操作中，当在同一场景下选择焦点并拍摄好先前一张图像后，要选取下一个焦点时。用户进行触控操作的部位或物件离开触控显示屏，结束上一张图像的触控操作，然后选择需要对焦的下一个点进行触控操作，以选择为焦点进行对焦，并按住不放，以触发图像记录，此时移动终端内部的处理模块会采集到同一场景下焦点不同的另一副图像。本发明适合支持五点以上的多点触控方式拍照方式

步骤3、当完成对同一场景下选择不同焦点并分别采集图像后，判断若干该同一场景、焦点不同的图像相互间是否有图像偏移，若否，则跳转到步骤4，若是，则跳转到步骤3.1，进行图像配准。图像配准(Image registration)就是将不同时间、不同传感器（成像设备）或不同条件下（天候、摄像位置和角度等）获取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程。

步骤3.1、移动终端的处理模块任选若干个同一场景、焦点不同的图像中的一个图像（一般选取第一幅记录的图像）作为参考图像，剩余图像作为需要进行配准修改的浮动图像。

步骤3.2、处理模块分别对参考图像和浮动图像进行低通滤波，对图像进行平滑滤波预处理。

步骤3.3、处理模块对浮动图像进行特征搜索，设置其图像中各像素点的初始点和初始搜索方向。

步骤3.4、根据特征搜索向对浮动图像进行几何平移校正。

步骤3.5、对经过空间几何变换的浮动图像和参考图像进行计算互信息，并判断是否达到预设的阈值。

若是，达到预设的阈值，则图像配准完成，跳转到步骤3.5。

若否，则跳转到步骤3.4，重复对浮动图像进行空间几何变换，直至浮动图像和参考图像计算互信息的结果达到预设的阈值，即图像配准完成，跳转到步骤3.5。

步骤3.5、若干个完成图像配准的同一场景、焦点不同的图像分别输出，跳转到步骤4。

步骤4、若干个焦点不同的图像进行图像融合，完成所要拍摄场景的成像。图像融合（Image Fusion）是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率，利于监测。

步骤4.1、移动终端的处理模块对若干个焦点不同的图像进行频域变换，分别得到对应图像的高频分量、低频分量。高频分量代表图像的细节信息，低频分量代表图像的近似信息（彩色频谱信息）。

步骤4.2、处理模块分别对高频和低频采用不同的融合算子进行融合。

步骤4.3、处理模块对完成融合的高低频分量进行频域反变换，输出合成的图像，跳转到步骤5。

步骤5、图像融合后，移动终端将合成的图像传输至移动终端的触控显示屏进行显示，查看合成图片效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，该方法包含：

移动终端采集所要拍摄的场景并显示相应画面；

通过触控在所要拍摄场景的画面中选取若干个焦点；并针对选取的若干个不同的焦点，对所要拍摄的同一个场景分别采集若干个焦点不同的图像；

若干个焦点不同的图像进行图像融合，完成所要拍摄场景的成像。

2.如权利要求1所述的移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，所述移动终端采集所要拍摄的场景并显示相应画面包含：

移动终端的摄像头采集所要拍摄场景的画面；

移动终端对采集画面进行预处理后将画面发送至移动终端的触控显示屏；

触控显示屏显示所采集场景的画面。

3.如权利要求1所述的移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，所述通过触控选取若干个不同的焦点，对所要拍摄的同一个场景分别采集若干个焦点不同的图像包含：

a）移动终端摄像头维持采集同一个的场景，并且触控显示屏维持显示同一个的画面；

b）移动终端通过其触控显示屏选取画面中的一个点作为焦点；

c）移动终端针对选取的焦点进行对焦；

d）移动终端记录针对该点进行对焦时场景的图像；

重复步骤b）至d），移动终端通过触控显示屏反复选取若干不同的点作为焦点对焦，并分别记录相应的图像。

4.如权利要求1所述的移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，所述若干个焦点不同的图像进行图像融合包含：

移动终端对若干个焦点不同的图像进行频域变换，分别得到对应图像的高低频分量；高频代表图像的细节信息，低频代表图像的近似信息；

分别对高频和低频采用不同的融合算子进行融合；

对完成融合的高低频分量进行频域反变换，输出合成的图像。

5.如权利要求1或4所述的移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，所述移动终端对若干个同一场景、焦点不同的图像进行图像融合之前，判断若干该同一场景、焦点不同的图像相互间是否有图像偏移，若是则进行图像配准，若否则进行图像融合。

6.如权利要求5所述的移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，所述图像配准的方法包含：

移动终端任选若干个同一场景、焦点不同的图像中的一个图像作为参考图像，剩余图像作为浮动图像；

分别对参考图像和浮动图像进行低通滤波，对图像进行平滑滤波预处理；

对浮动图像进行特征搜索，设置其图像中各像素点的初始点和初始搜索方向；

根据特征搜索向对浮动图像进行几何平移校正；

对经过空间几何变换的浮动图像和参考图像进行计算互信息，并判断是否达到预设的阈值，若是，达到预设的阈值，则图像配准完成；若否，则重复对浮动图像进行空间几何变换，直至浮动图像和参考图像计算互信息的结果达到预设的阈值，即图像配准完成；

若干个完成图像配准的同一场景、焦点不同的图像分别输出。

7.如权利要求1所述的移动终端多点触控对焦成像方法，其特征在于，所述图像融合后，移动终端将合成的图像传输至移动终端的触控显示屏进行显示和查看。

8.一种如权利要求1至7中任意一项权利要求所述移动终端多点触控对焦成像方法适用的多点触控对焦成像系统，其特征在于，该系统包含：

摄像头，采集所要拍摄的场景并输出画面；

处理模块，其电路连接摄像头的输出端；

触控显示屏，其与处理模块双向连接，用于显示摄像头采集经处理模块预处理的图像，通过触控选择若干不同焦点并触发处理模块记录若干同一场景、焦点不同图像；处理模块对若干同一场景、焦点不同图像进行图像配准和图像融合，融合后图像传输至触控显示屏显示。

9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包含有如权利要求8所述的多点触控对焦成像系统。

10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为智能手机。