CN104410795A - 一种智能手机拍照功能增强器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能手机拍照功能增强器，包括镜头组件和主控制器，镜头组件包括变焦镜头、驱动马达、可见光检测传感器、光圈快门、抖动量检测传感器、大尺寸图像传感器和红外灯补光装备，主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、光圈快门控制模块、防抖动控制模块、电源模块、红外灯控制模块、图像处理模块和WIFI驱动模块。本发明有效的实现了各种距离的清楚拍摄，同时满足白天、夜晚或黑暗环境下的拍摄，拍摄功能更加完善、专业，画质更加完美，通过应用程序进行浏览和控制，使用方便，能满足多种场景的拍摄，且本发明为模组化设计，外挂在手机上使用，方便拆卸、体积小，方便携带。

Description

一种智能手机拍照功能增强器

技术领域

本发明涉及手机配件领域，具体是一种智能手机拍照功能增强器。

背景技术

当今手机摄像技术发展飞快，千万像素的高像素拍照、720P以上的高清录像和智能场景等高新技术都在手机里实现运用，但由于受手机体积的影响，手机镜头通光量小、不能光学变焦、成像画质较差、黑暗条件下不能拍摄的问题依然存在。

由于受手机体积的限制，手机自带的摄像头存在以下几方面的问题：手机摄像头镜头成像光路系统受到限制，再加上手机图像传感器的尺寸比较小，一般为1/4英寸以下，所以图像的画质都会比较差；无法实现光学变焦，因此影响拍摄的视角及距离，无法满足广角及10-80m中远距离的拍摄需求，同时也不带光学防抖动；由于手机镜头通光量小，再加上镜头镀膜等因素的影响，手机在黑暗的环境下无法进行工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用方便、拍摄功能更加完善的智能手机拍照功能增强器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能手机拍照功能增强器，包括镜头组件和主控制器，所述镜头组件包括变焦镜头、驱动马达、可见光检测传感器、光圈快门、抖动量检测传感器、大尺寸图像传感器和红外灯补光装备，所述驱动马达为直流马达或步进马达，所述主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、光圈快门控制模块、防抖动控制模块、电源模块、红外灯控制模块、图像处理模块和WIFI驱动模块，所述防抖动控制模块包括水平移位防抖模块、垂直移位防抖模块、左右摇摆防抖模块、俯仰摇摆防抖模块和旋转防抖模块，所述镜片控制模块连接驱动马达，IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT滤片和可见光检测传感器，光圈快门控制模块连接光圈快门，防抖动控制模块连接抖动量检测传感器，电源模块连接电源和充电系统，红外灯控制模块连接红外灯补光装备，图像处理模块连接大尺寸图像传感器，WIFI驱动模块连接智能手机。

作为本发明进一步的方案：所述变焦镜头包括可变光圈和机械快门。

作为本发明进一步的方案：所述变焦镜头上设有镀膜，通过特定的光谱波长，使白天使用的可见光波长范围为400-780nm，夜晚及黑暗环境下使用的近红外光波长范围为780nm-1200nm。

作为本发明再进一步的方案：所述主控制器为FPGA芯片、专用DSP芯片或专用GPU芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明有效的实现了各种距离的清楚拍摄，可拍广角、也可拉近中远距离的被拍摄物，同时满足白天、夜晚或黑暗环境下的拍摄，拍摄功能更加完善、专业，画质更加完美，通过应用程序进行浏览和控制，使用方便，能满足多种场景的拍摄，且本发明为模组化设计，外挂在手机上使用，方便拆卸、体积小，方便携带。

附图说明

图1为本发明中主控制器的结构示意图。

图2为本发明中防抖动控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种智能手机拍照功能增强器，包括镜头组件和主控制器，所述镜头组件包括变焦镜头、驱动马达、可见光检测传感器、光圈快门、抖动量检测传感器、大尺寸图像传感器和红外灯补光装备，所述驱动马达为直流马达或步进马达，所述变焦镜头为同时拥有广角及中长焦的光学变焦高自动对焦镜头，能满足广角的和10-80m的中远距离的拍摄，变焦镜头包括可变光圈和机械快门，使拍摄更加专业化，变焦镜头上还设有镀膜，通过特定的光谱波长，使白天使用的可见光波长范围为400-780nm，夜晚及黑暗环境下使用的近红外光波长范围为780nm-1200nm，所述大尺寸图像传感器的尺寸为1/2.3英寸以上，可提供全高清、高帧率和高速连拍等拍摄功能，使拍摄功能更加完善，图像画质更加完美，

所述主控制器为FPGA芯片、专用DSP芯片或专用GPU芯片，主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、光圈快门控制模块、防抖动控制模块、电源模块、红外灯控制模块、图像处理模块和WIFI驱动模块，所述防抖动控制模块包括水平移位防抖模块、垂直移位防抖模块、左右摇摆防抖模块、俯仰摇摆防抖模块和旋转防抖模块，有效防止拍摄抖动。

所述镜片控制模块连接驱动马达，镜片控制模块通过驱动马达带动变焦镜头实现变焦功能，开机时通过检测PR电平或PI电平切替的基准位，来确认镜片自身位置，再结合AF数据实现自动对焦，使用步进马达时，步进马达可以自身进行记数，而使用直流马达时要配合PI电平及光圈叶片进行计数。

所述IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT滤片和可见光检测传感器，IR_CUT切换控制模块通过驱动线圈或步进马达来带动IR_CUT滤片；白天时IR_CUT滤片打开，IR_CUT滤片可反射或吸收红外光防止红外光直接进入图像传感器影响成像色彩；晚上或低照度环境下IR_CUT滤片关闭，红外光直射到大尺寸图像传感器，增加亮度有利于成像。

光圈快门控制模块连接光圈快门，驱动马达驱动光圈叶片实现光圈的收放，配合霍尔传感器来定位所需光圈的开口大小，再配合AE测光量实现自动光圈控制，线圈驱动机械快门叶片，实现拍照片时的曝光时间长短的控制，配合AE测光、感光度ISO和光圈值实现自动曝光。

防抖动控制模块连接抖动量检测传感器，防抖动控制模块包括水平移位防抖模块、垂直移位防抖模块、左右摇摆防抖模块、俯仰摇摆防抖模块和旋转防抖模块，通过角速度传感器检测出各轴的抖动量，主控制器根据抖动量换算出所抖动的位移量N，然后驱动马达驱动大尺寸图像传感器向抖动的相同方向补正位移量N；强制提高图像感光参数同时加快电子快门，并针对大尺寸图像传感器上取得的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿的防抖。

电源模块连接电源和充电系统，通过直流斩波器或低压差线性稳定器给系统提供电源，给充电系统进行充电，充电方式分为有线充电或无线充电。

红外灯控制模块连接红外灯补光装备，据现实的需求设计所需的红外灯补光装备的数量，同时每个红外灯补光装备都可以独立实现开关及调光，所以系统可以根据环境来设置补光系统，确保夜间或低照度环境下的完美成像，使其亮度适中，不过暴，不欠暴。

图像处理模块连接大尺寸图像传感器，实现光电转换及成像功能，并对画像进行处理。

WIFI驱动模块连接智能手机，通过WIFI向智能手机传送实时图像、视频、录像并接收来自智能手机端的控制命令，主控制器会自动解释所接收到的控制命令并作相应的响应动作，主控制器还会通过WIFI接收显示实时图像、视频、录像并发送控制命令。

本发明有效的实现了各种距离的清楚拍摄，可拍广角、也可拉近中远距离的被拍摄物，使拍摄变得随心所欲，同时满足白天、夜晚或黑暗环境下的拍摄，拍摄功能更加完善、专业，画质更加完美，通过应用程序进行浏览和控制，使用方便，能满足多种场景的拍摄，且本发明采用模组化设计，外挂在手机上使用，方便拆卸、体积小，方便携带。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种智能手机拍照功能增强器，包括镜头组件和主控制器，其特征在于，所述镜头组件包括变焦镜头、驱动马达、可见光检测传感器、光圈快门、抖动量检测传感器、大尺寸图像传感器和红外灯补光装备，所述驱动马达为直流马达或步进马达，所述主控制器包括镜片控制模块、IR_CUT切换控制模块、光圈快门控制模块、防抖动控制模块、电源模块、红外灯控制模块、图像处理模块和WIFI驱动模块，所述防抖动控制模块包括水平移位防抖模块、垂直移位防抖模块、左右摇摆防抖模块、俯仰摇摆防抖模块和旋转防抖模块，所述镜片控制模块连接驱动马达，IR_CUT切换控制模块连接IR_CUT滤片和可见光检测传感器，光圈快门控制模块连接光圈快门，防抖动控制模块连接抖动量检测传感器，电源模块连接电源和充电系统，红外灯控制模块连接红外灯补光装备，图像处理模块连接大尺寸图像传感器，WIFI驱动模块连接智能手机。

2.根据权利要求1所述的智能手机拍照功能增强器，其特征在于，所述变焦镜头包括可变光圈和机械快门。

3.根据权利要求1-2所述的智能手机拍照功能增强器，其特征在于，所述变焦镜头上设有镀膜，通过特定的光谱波长，使白天使用的可见光波长范围为400-780nm，夜晚及黑暗环境下使用的近红外光波长范围为780nm-1200nm。

4.根据权利要求1所述的智能手机拍照功能增强器，其特征在于，所述主控制器为FPGA芯片、专用DSP芯片或专用GPU芯片。