CN104954677B - 摄像头对焦确定方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像头对焦确定方法及电子设备，其中所述方法应用于一电子设备中，所述方法包括：获得调用指令；基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。能够快速实现自动对焦。

Description

摄像头对焦确定方法及电子设备

技术领域

本发明涉及对焦技术，具体涉及一种摄像头对焦确定方法及电子设备。

背景技术

目前，在启动手机、平板电脑PAD、相机等电子设备中的拍照功能时，可通过手动或电子设备自动调整焦距的方式来实现对物体如人和/或景物的拍摄。其中，自动调整方式由于能够减少用户的操作而更受用户的青睐。目前的电子设备通过采用红外或激光技术进行对焦，对焦速度较慢。电子设备中采集单元如摄像头与待拍摄物体之间的距离L与焦距f的取值有关，如焦距f＝wL/W，w为被摄物体在电子设备上的成像宽度，W为被摄物体的实际宽度；可见，摄像头与待拍摄物体之间的距离L确定的快慢将决定着电子设备对焦速度的快慢。超声波为三维波形且因其具有遇到障碍物就反射、方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等优势而广泛应用到医学、军事、工农业等领域。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例在于提供一种摄像头对焦确定方法及电子设备，能够快速实现自动对焦。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种摄像头对焦确定方法，应用于一电子设备中，所述方法包括：

获得调用指令；

基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；

通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

上述方案中，所述基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域，包括：

获取所述反馈信号的第一时间信息；

依据第一时间信息，确定第一距离，所述第一距离为所述信号发射器与第一位置之间的距离，所述第一位置为在所述采集区域内所述反馈信号产生的位置；

依据所述第一距离，确定第二距离，第二距离为所述摄像头与所述第一位置之间的距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为第二距离的区域为所述对焦区域。

上述方案中，当所述反馈信号的第一位置为至少两个时，所述方法还包括：

获取针对在每一第一位置处所述反馈信号的第一时间信息；

依据在每一第一时间信息，确定相应的第一距离；

依据每一第一距离，确定相应的第二距离，得到第二距离集合；

在第二距离集合中，提取满足第一预定条件的第二距离为目标距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为所述目标距离的区域为所述对焦区域。

上述方案中，所述依据第一时间信息，确定第一距离，包括：

获取所述信号发射器发送所述音频信号的第二时间信息；

依据所述第一时间信息与第二时间信息，确定第一时间差信息；

依据第一时间差信息及第一预定速度，计算出所述第一距离。

上述方案中，所述依据所述第一距离，确定第二距离，包括：

通过所述电子设备的第一传感单元感应第一角度；

计算所述第一角度的第一余弦值；

获取所述信号发射器和所述摄像头在所述电子设备上的第三距离；

依据所述第一余弦值、第一距离及第三距离，计算所述第二距离。

本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

第一获取单元，用于获得调用指令；

第一启动单元，用于基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

第一发送单元，用于通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

第一接收单元，用于通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

第一确定单元，用于基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；

第二获取单元，用于通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

上述方案中，所述第一确定单元，用于：

获取所述反馈信号的第一时间信息；

依据第一时间信息，确定第一距离，所述第一距离为所述信号发射器与第一位置之间的距离，所述第一位置为在所述采集区域内所述反馈信号产生的位置；

依据所述第一距离，确定第二距离，第二距离为所述摄像头与所述第一位置之间的距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为第二距离的区域为所述对焦区域。

上述方案中，所述第一确定单元，用于：当所述反馈信号的第一位置为至少两个时，获取针对在每一第一位置处所述反馈信号的第一时间信息；

依据在每一第一时间信息，确定相应的第一距离；

依据每一第一距离，确定相应的第二距离，得到第二距离集合；

在第二距离集合中，提取满足第一预定条件的第二距离为目标距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为所述目标距离的区域为所述对焦区域。

上述方案中，所述第一确定单元，用于：

获取所述信号发射器发送所述音频信号的第二时间信息；

依据所述第一时间信息与第二时间信息，确定第一时间差信息；

依据第一时间差信息及第一预定速度，计算出所述第一距离。

上述方案中，所述第一确定单元，用于：

通过所述电子设备的第一传感单元感应第一角度；

计算所述第一角度的第一余弦值；

获取所述信号发射器和所述摄像头在所述电子设备上的第三距离；

依据所述第一余弦值、第一距离及第三距离，计算所述第二距离。

本发明实施例提供的摄像头对焦确定方法及电子设备，所述方法应用于一电子设备中，所述方法包括：获得调用指令；基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。能够快速实现自动对焦。

附图说明

图1为本发明提供的摄像头对焦确定方法的第一实施例的实现流程示意图；

图2为本发明提供的信号发射器和信号接收器的设置示意图；

图3为本发明提供的摄像头对焦确定方法的第二实施例的实现流程示意图；

图4为本发明提供的超声波信号反射示意图；

图5为本发明提供的确定摄像头对焦区域的示意图；

图6为本发明提供的电子设备的第一实施例的组成结构示意图；

图7为本发明提供的电子设备的第二实施例的组成结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明提供的摄像头对焦确定方法及电子设备的以下各实施例中，所涉及的电子设备包括但不限于：工业控制计算机、个人计算机等各种类型计算机、一体式电脑、平板电脑、手机、电子阅读器等。本发明实施例优选的电子设备的对象为手机。

实施例一

本发明提供的摄像头对焦确定方法第一实施例，应用于一电子设备中，所述电子设备具有摄像头、信号发射器及信号接收器。其中，该摄像头可以为前置摄像头或后置摄像头中的至少一种。本实施例中，可将摄像头与信号发射器设置在电子设备的同一面上。以摄像头为后置摄像头、电子设备为手机为例，如图2所示，通常后置摄像头设置在手机的后壳上，将用于发射超声波信号的信号发射器也设置在后壳上，摄像头与信号发射器不能位于后壳的同一个位置处。超声波信号具有在空间传播过程中遇到障碍物会产生反射的特性，信号接收器用于接收反射的超声波。如果将手机视为一个长方体，信号接收器可设置在这个长方体的任意面上。通常，信号发射器的数量为一个，信号接收器的数量为至少一个。信号接收器可以具体为麦克MIC；信号发射器可以具体是超声发射器，也可以是能够发射超声波信号的听筒或喇叭。

图1为本发明提供的摄像头对焦确定方法的第一实施例的实现流程示意图；如图1所示，所述方法包括：

步骤101：获得调用指令；

这里，所述调用指令为用于启动摄像头的指令。电子设备可以在上电或开机时，生成并检测该调用指令；也可以在检测到用户对预定图标的触控操作或预定按键的点击操作时，生成并检测该调用指令；所述预定图标可以为相机图标，也可以为额外设置的专用图标；所述预定按键可以为启动摄像头的按键，可额外设置或与电子设备的固有按键进行复用，此次不做具体限定。

步骤102：基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

这里，在检测到该调用指令时，执行该调用指令，将摄像头启动。

步骤103：通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

这里，在启动摄像头时启动信号发射器，触发信号发射器发送超声波信号；所述音频信号为超声波信号。

步骤104：通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

这里，超声波信号具有在空间传输过程中遇到障碍物会产生反射的特性，该障碍物可为摄像头预拍摄的拍摄对象如人，当超声波在传输过程中遇到人的阻挡时将反射回一定的信号，该反射回的超声波信号即为所述反馈信号。在超声波信号发出后如遇阻挡即反射回来，信号接收器将接收反射回的超声波信号。

步骤105：基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；

这里，利用反射回的超声波信号确定摄像头的对焦区域。

步骤106：通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

这里，以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心，通过摄像头拍摄采集区域内的拍摄对象，得到采集图片。由于在拍摄这个采集图片时，是以对焦区域内的景物为主要拍摄对象，以位于对焦区域之外的其他区域内景物为次要拍摄对象，所以在拍摄得到的所述采集图片中，与所述对焦区域对应的区域更清晰，其清晰度大于采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

本实施例中，利用了超声波信号具有在空间传播过程中遇到障碍物会产生反射的特性，在摄像头启动时，通过信号发射器发送超声波信号，通过信号接收器接收由于障碍物阻挡而反射回的超声波信号，利用反射回的超声波信号确定摄像头的对焦区域，以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心进行拍摄，得到采集图片。利用超声波信号遇到障碍即会反射的特性确定摄像头的对焦区域，能够快速实现摄像头对对焦区域的自动对焦。

实施例二

本发明提供的摄像头对焦确定方法第一实施例，应用于一电子设备中，所述电子设备具有摄像头、信号发射器及信号接收器。其中，该摄像头可以为前置摄像头或后置摄像头中的至少一种。本实施例中，可将摄像头与信号发射器设置在电子设备的同一面上。以摄像头为后置摄像头、电子设备为手机为例，如图2所示，通常后置摄像头设置在手机的后壳上，将用于发射超声波信号的信号发射器也设置在后壳上，摄像头与信号发射器不能位于后壳的同一个位置处。超声波信号具有在空间传播过程中遇到障碍物会产生反射的特性，信号接收器用于接收反射的超声波。如果将手机视为一个长方体，信号接收器可设置在这个长方体的任意面上。通常，信号发射器的数量为一个，信号接收器的数量为至少一个。信号接收器可以具体为麦克MIC；信号发射器可以具体是超声发射器，也可以是能够发射超声波信号的听筒或喇叭。

图3为本发明提供的摄像头对焦确定方法的第二实施例的实现流程示意图；如图3所示，所述方法包括：

步骤301：获得调用指令；

这里，所述调用指令为用于启动摄像头的指令。电子设备可以在上电或开机时，生成并检测该调用指令；也可以在检测到用户对预定图标的触控操作或预定按键的点击操作时，生成并检测该调用指令；所述预定图标可以为相机图标，也可以为额外设置的专用图标；所述预定按键可以为启动摄像头的按键，可额外设置或与电子设备的固有按键进行复用，此次不做具体限定。

步骤302：基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

这里，在检测到该调用指令时，执行该调用指令，将摄像头启动。

步骤303：通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

这里，在启动摄像头时启动信号发射器，触发信号发射器发送超声波信号；所述音频信号为超声波信号。

步骤304：通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

这里，超声波信号具有在空间传输过程中遇到障碍物会产生反射的特性，该障碍物可为摄像头预拍摄的拍摄对象如人，当超声波在传输过程中遇到人的阻挡时将反射回一定的信号，该反射回的超声波信号即为所述反馈信号。在超声波信号发出后如遇阻挡即反射回来，信号接收器将接收反射回的超声波信号。

图4为本发明提供的超声波信号反射示意图；在图4中，虚浪线代表由于遇到障碍物而反射回来的超声波，通过信号接收器接收。

步骤305：获取所述反馈信号的第一时间信息；依据第一时间信息，确定第一距离，所述第一距离为所述信号发射器与第一位置之间的距离，所述第一位置为在所述采集区域内所述反馈信号产生的位置；依据所述第一距离，确定第二距离，第二距离为所述摄像头与所述第一位置之间的距离；确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为第二距离的区域为所述对焦区域。

本步骤作为对前述的基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域的进一步说明。其中，所述依据第一时间信息，确定第一距离，包括：获取所述信号发射器发送所述音频信号的第二时间信息；依据所述第一时间信息与第二时间信息，确定第一时间差信息；依据第一时间差信息及第一预定速度，计算出所述第一距离。所述依据所述第一距离，确定第二距离，包括：通过所述电子设备的第一传感单元感应第一角度；计算所述第一角度的第一余弦值；获取所述信号发射器和所述摄像头在所述电子设备上的第三距离；依据所述第一余弦值、第一距离及第三距离，计算所述第二距离。

图5为本发明提供的确定摄像头对焦区域的示意图。如图5所示，第一位置为超声波信号的反射位置即为拍摄对象所在位置，第一时间信息为超声波信号反射回的时间t1，第二时间信息为信号发射器发送超声波信号的时间t2；第一距离为拍摄对象与信号发射器之间的距离b；第二距离为摄像头与超声波反射位置即拍摄对象所在位置之间的距离L；第三距离为在电子设备的后壳上摄像头与信号发射器之间的物理距离a；第一传感单元为重力传感器Gsensor，通过Gsensor来检测第一角度，第一角度为摄像头与信号发射器之间的角度r；第一预定速度为空气中的声速V，正常传输环境下V＝340米/秒。当信号发射器发送超声波信号时，记录发送超声波信号的时间t2，当超声波在空间传输过程中遇到拍摄对象而反射回来时，记录返回时间t1，将t1与t2做差值得到第一时间差信息Δt＝t2-t1；然后计算第一距离b＝V*Δt；通过Gsensor检测角度r，计算r的余弦值(第一余弦值)cos r，得到摄像头与信号发射器之间的物理距离a，并计算摄像头与超声波反射位置即拍摄对象所在位置处之间的距离在摄像头的采集区域内与摄像头之间的距离为L的区域均视为摄像头的对焦区域，以对焦区域内的景物为拍摄中心，对拍摄对象进行拍摄，得到所述采集图片；对于摄像头自身来说，其要拍摄对焦区域处的景物所使用的焦距f＝wL/W，w为拍摄物体在电子设备上的成像宽度，W为拍摄物体的实际宽度，摄像头以这个焦距对对焦区域内的景物进行拍摄。由于在拍摄这个采集图片时，是以对焦区域内的景物为主要拍摄对象，以位于对焦区域之外的其他区域内景物为次要拍摄对象，所以在拍摄得到的所述采集图片中，与所述对焦区域对应的区域更清晰，其清晰度大于采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

前述方案比较适用于摄像头拍摄单个拍摄对象的情形，如摄像头对用户1这一个拍摄对象进行拍摄，如果拍摄对象的数量大于等于2，每个拍摄对象所处的位置可能距离摄像头不同，如此便使得摄像头不知以哪个拍摄对象为主要拍摄对象。为解决这一问题，本实施例中，当所述反馈信号的第一位置为至少两个时，所述方法还包括：获取针对在每一第一位置处所述反馈信号的第一时间信息；依据在每一第一时间信息，确定相应的第一距离；依据每一第一距离，确定相应的第二距离，得到第二距离集合；在第二距离集合中，提取满足第一预定条件的第二距离为目标距离；确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为所述目标距离的区域为所述对焦区域。以拍摄对象为用户1和用户2两个用户为例，信号发射器发送超声波信号时，记录超声波信号由信号发射器发射出的时间t1；超声波信号具有三维特性，可在空间中传播。当超声波信号遇到用户1、用户2的阻挡时，将分别从用户1、用户2所在的位置反射回一定的超声波信号，记录这两个超声波信号反射回的时间t2₁、t2₂，分别计算Δt₁＝t2₁-t1、Δt₂＝t2₂-t1；再计算用户1所在位置与信号发射器之间的距离b₁＝V*Δt₁、用户2所在位置与信号发射器之间的距离b₂＝V*Δt₂；通过Gsensor检测角度r，计算r的余弦值(第一余弦值)cos r，得到摄像头与信号发射器之间的物理距离a，并计算摄像头与用户1所在位置之间的距离摄像头与用户2所在位置之间的距离得到摄像头与每一用户所在位置之间的距离的集合，即得到第二距离集合L＝{L₁、L₂}。在这个集合中，选取最小的L为目标距离，作为满足第一预定条件的第二距离，在摄像头的采集区域内与摄像头之间的距离等于所选取的L的区域均视为摄像头的对焦区域。如果L₂为集合中最小的L，那么选取用户2所在的位置为拍摄中心位置，在摄像头的采集区域内与摄像头之间的距离等于L₂的区域均视为摄像头的对焦区域，即以用户2为主要拍摄对象，用户1为次要拍摄对象，对采集区域进行拍摄，得到所述采集图片。

当然，也可以通过比较在不同拍摄对象处超声波信号反射回的时间大小来确定选取哪个拍摄对象为主要拍摄对象。例如，选取超声波信号反射回时间较早的拍摄对象作为主要拍摄对象，即在摄像头的采集区域内将该主要拍摄对象所在的区域作为对焦区域。还可以为选取在采集区域内占据区域比重较大的拍摄对象作为主要拍摄对象，即在摄像头的采集区域内将该主要拍摄对象所在的区域作为对焦区域。

步骤306：通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

这里，以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心，通过摄像头拍摄采集区域内的拍摄对象，得到采集图片。由于在拍摄这个采集图片时，是以对焦区域内的景物为主要拍摄对象，以位于对焦区域之外的其他区域内景物为次要拍摄对象，所以在拍摄得到的所述采集图片中，与所述对焦区域对应的区域更清晰，其清晰度大于采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

本实施例中，利用了超声波信号具有在空间传播的过程中遇到障碍物会产生反射的特性，在摄像头启动时，通过信号发射器发送超声波信号，遇到拍摄对象即返回，通过信号接收器接收反射回的超声波信号，利用超声波信号反射回的时间，确定信号发射器与拍摄对象之间的距离，依据该距离以及摄像头与信号发射器在电子设备上的物理距离，确定摄像头与拍摄对象之间的距离(第二距离)，将采集区域内与摄像头之间的距离等于第二距离的区域作为摄像头的对焦区域，以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心进行拍摄，得到采集图片。利用本实施例，通过计算出的摄像头与拍摄对象之间的距离确定出摄像头的对焦区域，实现了摄像头对对焦区域的快速对焦，能够自动对焦，同时也保证了对焦的准确性。此外，信号发射器如超声波发射器发送的超声波信号在2m之外仍可以传输，其作用距离较远，能够实现远距离的对焦。

实施例三

本发明提供的电子设备第一实施例，所述电子设备具有摄像头、信号发射器及信号接收器。其中，该摄像头可以为前置摄像头或后置摄像头中的至少一种。本实施例中，可将摄像头与信号发射器设置在电子设备的同一面上。以摄像头为后置摄像头、电子设备为手机为例，如图2所示，通常后置摄像头设置在手机的后壳上，将用于发射超声波信号的信号发射器也设置在后壳上，摄像头与信号发射器不能位于后壳的同一个位置处。超声波信号具有在空间传播过程中遇到障碍物会产生反射的特性，信号接收器用于接收反射的超声波。如果将手机视为一个长方体，信号接收器可设置在这个长方体的任意面上。通常，信号发射器的数量为一个，信号接收器的数量为至少一个。信号接收器可以具体为麦克MIC；信号发射器可以具体是超声发射器，也可以是能够发射超声波信号的听筒或喇叭。

图6为本发明提供的电子设备的第一实施例的组成结构示意图；如图6所示，所述电子设备包括：第一获取单元601、第一启动单元602、第一发送单元603、第一接收单元604、第一确定单元605以及第二获取单元606；其中，

第一获取单元601，用于获得调用指令；

这里，所述调用指令为用于启动摄像头的指令。电子设备、具体是第一获取单元601可以在上电或开机时，生成并检测该调用指令；也可以在第一获取单元601检测到用户对预定图标的触控操作或预定按键的点击操作时，生成并检测该调用指令；所述预定图标可以为相机图标，也可以为额外设置的专用图标；所述预定按键可以为启动摄像头的按键，可额外设置或与电子设备的固有按键进行复用，此次不做具体限定。

第一启动单元602，用于基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

这里，在电子设备、具体是第一获取单元601检测到该调用指令时，第一启动单元602执行该调用指令，将摄像头启动。

第一发送单元603，用于通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

这里，在电子设备、具体是第一启动单元602启动摄像头时启动信号发射器，第一发送单元603触发信号发射器发送超声波信号；所述音频信号为超声波信号。

第一接收单元604，用于通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

这里，超声波信号具有在空间传输过程中遇到障碍物会产生反射的特性，该障碍物可为摄像头预拍摄的拍摄对象如人，当超声波在传输过程中遇到人的阻挡时将反射回一定的信号，该反射回的超声波信号即为所述反馈信号。在超声波信号发出后如遇阻挡即反射回来，电子设备、具体是第一接收单元604通过信号接收器接收反射回的超声波信号。

第一确定单元605，用于基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；

这里，电子设备、具体是第一确定单元605利用反射回的超声波信号确定摄像头的对焦区域。

第二获取单元606，用于通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

这里，电子设备、具体是第二获取单元606以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心，通过摄像头拍摄采集区域内的拍摄对象，得到采集图片。由于在拍摄这个采集图片时，是以对焦区域内的景物为主要拍摄对象，以位于对焦区域之外的其他区域内景物为次要拍摄对象，所以在拍摄得到的所述采集图片中，与所述对焦区域对应的区域更清晰，其清晰度大于采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

本实施例中，利用了超声波信号具有在空间传播过程中遇到障碍物会产生反射的特性，在摄像头启动时，通过信号发射器发送超声波信号，通过信号接收器接收由于障碍物阻挡而反射回的超声波信号，利用反射回的超声波信号确定摄像头的对焦区域，以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心进行拍摄，得到采集图片。利用超声波信号遇到障碍即会反射的特性确定摄像头的对焦区域，能够快速实现摄像头对对焦区域的自动对焦。

实施例四

本发明提供的电子设备第二实施例，所述电子设备具有摄像头、信号发射器及信号接收器。其中，该摄像头可以为前置摄像头或后置摄像头中的至少一种。本实施例中，可将摄像头与信号发射器设置在电子设备的同一面上。以摄像头为后置摄像头、电子设备为手机为例，如图2所示，通常后置摄像头设置在手机的后壳上，将用于发射超声波信号的信号发射器也设置在后壳上，摄像头与信号发射器不能位于后壳的同一个位置处。超声波信号具有在空间传播过程中遇到障碍物会产生反射的特性，信号接收器用于接收反射的超声波。如果将手机视为一个长方体，信号接收器可设置在这个长方体的任意面上。通常，信号发射器的数量为一个，信号接收器的数量为至少一个。信号接收器可以具体为麦克MIC；信号发射器可以具体是超声发射器，也可以是能够发射超声波信号的听筒或喇叭。

图7为本发明提供的电子设备的第二实施例的组成结构示意图；如图7所示，所述电子设备包括：第一获取单元701、第一启动单元702、第一发送单元703、第一接收单元704、第一确定单元705以及第二获取单元706；其中，

第一获取单元701，用于获得调用指令；

这里，所述调用指令为用于启动摄像头的指令。电子设备、具体是第一获取单元701可以在上电或开机时，生成并检测该调用指令；也可以在第一获取单元701检测到用户对预定图标的触控操作或预定按键的点击操作时，生成并检测该调用指令；所述预定图标可以为相机图标，也可以为额外设置的专用图标；所述预定按键可以为启动摄像头的按键，可额外设置或与电子设备的固有按键进行复用，此次不做具体限定。

第一启动单元702，用于基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

这里，在电子设备、具体是第一获取单元701检测到该调用指令时，第一启动单元702执行该调用指令，将摄像头启动。

第一发送单元703，用于通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

这里，在电子设备、具体是第一启动单元702启动摄像头时启动信号发射器，第一发送单元703触发信号发射器发送超声波信号；所述音频信号为超声波信号。

第一接收单元704，用于通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

这里，超声波信号具有在空间传输过程中遇到障碍物会产生反射的特性，该障碍物可为摄像头预拍摄的拍摄对象如人，当超声波在传输过程中遇到人的阻挡时将反射回一定的信号，该反射回的超声波信号即为所述反馈信号。在超声波信号发出后如遇阻挡即反射回来，电子设备、具体是第一接收单元704通过信号接收器接收反射回的超声波信号。

图4为本发明提供的超声波信号反射示意图；在图4中，虚浪线代表由于遇到障碍物而反射回来的超声波，通过信号接收器接收。

第一确定单元705，用于获取所述反馈信号的第一时间信息；依据第一时间信息，确定第一距离，所述第一距离为所述信号发射器与第一位置之间的距离，所述第一位置为在所述采集区域内所述反馈信号产生的位置；依据所述第一距离，确定第二距离，第二距离为所述摄像头与所述第一位置之间的距离；确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为第二距离的区域为所述对焦区域。

第一确定单元705的上述功能作为对第一确定单元705用于基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域的进一步说明。其中，第一确定单元705获取所述信号发射器发送所述音频信号的第二时间信息；依据所述第一时间信息与第二时间信息，确定第一时间差信息；依据第一时间差信息及第一预定速度，计算出所述第一距离。第一确定单元705还用于通过所述电子设备的第一传感单元感应第一角度；计算所述第一角度的第一余弦值；获取所述信号发射器和所述摄像头在所述电子设备上的第三距离；依据所述第一余弦值、第一距离及第三距离，计算所述第二距离。

图5为本发明提供的确定摄像头对焦区域的示意图。如图5所示，第一位置为超声波信号的反射位置即为拍摄对象所在位置，第一时间信息为超声波信号反射回的时间t1，第二时间信息为信号发射器发送超声波信号的时间t2；第一距离为拍摄对象与信号发射器之间的距离b；第二距离为摄像头与超声波反射位置即拍摄对象所在位置之间的距离L；第三距离为在电子设备的后壳上摄像头与信号发射器之间的物理距离a；第一传感单元为重力传感器Gsensor，通过Gsensor来检测第一角度，第一角度为摄像头与信号发射器之间的角度r；第一预定速度为空气中的声速V，正常传输环境下V＝340米/秒。当电子设备、具体是第一发送单元703通过信号发射器发送超声波信号时，第一确定单元705记录发送超声波信号的时间t2，当超声波在空间传输过程中遇到拍摄对象而反射回来时，第一确定单元705记录返回时间t1，将t1与t2做差值得到第一时间差信息Δt＝t2-t1；然后计算第一距离b＝V*Δt；通过Gsensor检测角度r，计算r的余弦值(第一余弦值)cos r，得到摄像头与信号发射器之间的物理距离a，第一确定单元705计算摄像头与超声波反射位置即拍摄对象所在位置处之间的距离在摄像头的采集区域内与摄像头之间的距离为L的区域均视为摄像头的对焦区域，以对焦区域内的景物为拍摄中心，第二获取单元706对拍摄对象进行拍摄，得到所述采集图片。对于摄像头自身来说，其要拍摄对焦区域处的景物所使用的焦距f＝wL/W，w为拍摄物体在电子设备上的成像宽度，W为拍摄物体的实际宽度，摄像头以这个焦距对对焦区域内的景物进行拍摄。由于在拍摄这个采集图片时，是以对焦区域内的景物为主要拍摄对象，以位于对焦区域之外的其他区域内景物为次要拍摄对象，所以在拍摄得到的所述采集图片中，与所述对焦区域对应的区域更清晰，其清晰度大于采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

前述方案比较适用于摄像头拍摄单个拍摄对象的情形，如摄像头对用户1这一个拍摄对象进行拍摄，如果拍摄对象的数量大于等于2，每个拍摄对象所处的位置可能距离摄像头不同，如此便使得摄像头不知以哪个拍摄对象为主要拍摄对象。为解决这一问题，本实施例中，第一确定单元705还用于当所述反馈信号的第一位置为至少两个时，获取针对在每一第一位置处所述反馈信号的第一时间信息；依据在每一第一时间信息，确定相应的第一距离；依据每一第一距离，确定相应的第二距离，得到第二距离集合；在第二距离集合中，提取满足第一预定条件的第二距离为目标距离；确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为所述目标距离的区域为所述对焦区域。以拍摄对象为用户1和用户2两个用户为例，当第一发送单元703通过信号发射器发送超声波信号时，第一确定单元705记录超声波信号由信号发射器发射出的时间t1；超声波信号具有三维特性，可在空间中传播。当超声波信号遇到用户1、用户2的阻挡时，将分别从用户1、用户2所在的位置反射回一定的超声波信号，第一确定单元705记录这两个超声波信号反射回的时间t2₁、t2₂，分别计算Δt₁＝t2₁-t1、Δt₂＝t2₂-t1；再计算用户1所在位置与信号发射器之间的距离b₁＝V*Δt₁、用户2所在位置与信号发射器之间的距离b₂＝V*Δt₂；通过Gsensor检测角度r，计算r的余弦值(第一余弦值)cos r，得到摄像头与信号发射器之间的物理距离a，并计算摄像头与用户1所在位置之间的距离摄像头与用户2所在位置之间的距离得到摄像头与每一用户所在位置之间的距离的集合，即得到第二距离集合L＝{L₁、L₂}。在这个集合中，第一确定单元705选取最小的L为目标距离，作为满足第一预定条件的第二距离，在摄像头的采集区域内与摄像头之间的距离等于所选取的L的区域均视为摄像头的对焦区域。如果L₂为集合中最小的L，那么第一确定单元705选取用户2所在的位置为拍摄中心位置，在摄像头的采集区域内与摄像头之间的距离等于L₂的区域均视为摄像头的对焦区域，即以用户2为主要拍摄对象，用户1为次要拍摄对象，第二获取单元706对采集区域进行拍摄，得到所述采集图片。

当然，也可以通过比较在不同拍摄对象处超声波信号反射回的时间大小来确定选取哪个拍摄对象为主要拍摄对象。例如，选取超声波信号反射回时间较早的拍摄对象作为主要拍摄对象，即在摄像头的采集区域内将该主要拍摄对象所在的区域作为对焦区域。还可以为选取在采集区域内占据区域比重较大的拍摄对象作为主要拍摄对象，即在摄像头的采集区域内将该主要拍摄对象所在的区域作为对焦区域。

第二获取单元706，用于通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

这里，第二获取单元706以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心，通过摄像头拍摄采集区域内的拍摄对象，得到采集图片。由于在拍摄这个采集图片时，是以对焦区域内的景物为主要拍摄对象，以位于对焦区域之外的其他区域内景物为次要拍摄对象，所以在拍摄得到的所述采集图片中，与所述对焦区域对应的区域更清晰，其清晰度大于采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度。

本实施例中，利用了超声波信号具有在空间传播的过程中遇到障碍物会产生反射的特性，在摄像头启动时，通过信号发射器发送超声波信号，遇到拍摄对象即返回，通过信号接收器接收反射回的超声波信号，利用超声波信号反射回的时间，确定信号发射器与拍摄对象之间的距离，依据该距离以及摄像头与信号发射器在电子设备上的物理距离，确定摄像头与拍摄对象之间的距离(第二距离)，将采集区域内与摄像头之间的距离等于第二距离的区域作为摄像头的对焦区域，以对焦区域内的拍摄对象为拍摄中心进行拍摄，得到采集图片。利用本实施例，通过计算出的摄像头与拍摄对象之间的距离确定出摄像头的对焦区域，实现了摄像头对对焦区域的快速对焦，能够自动对焦，同时也保证了对焦的准确性。此外，信号发射器如超声波发射器发送的超声波信号在2m之外仍可以传输，其作用距离较远，能够实现远距离的对焦。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种摄像头对焦确定方法，应用于一电子设备中，所述方法包括：

获得调用指令；

基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；

通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度；

其中，所述基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域，包括：

获取所述反馈信号的第一时间信息；

依据第一时间信息，确定第一距离，所述第一距离为所述信号发射器与第一位置之间的距离，所述第一位置为在所述采集区域内所述反馈信号产生的位置；

依据所述第一距离，确定第二距离，第二距离为所述摄像头与所述第一位置之间的距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为第二距离的区域为所述对焦区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述反馈信号的第一位置为至少两个时，所述方法还包括：

获取针对在每一第一位置处所述反馈信号的第一时间信息；

依据在每一第一时间信息，确定相应的第一距离；

依据每一第一距离，确定相应的第二距离，得到第二距离集合；

在第二距离集合中，提取满足第一预定条件的第二距离为目标距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为所述目标距离的区域为所述对焦区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据第一时间信息，确定第一距离，包括：

获取所述信号发射器发送所述音频信号的第二时间信息；

依据所述第一时间信息与第二时间信息，确定第一时间差信息；

依据第一时间差信息及第一预定速度，计算出所述第一距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述第一距离，确定第二距离，包括：

通过所述电子设备的第一传感单元感应第一角度；

计算所述第一角度的第一余弦值；

获取所述信号发射器和所述摄像头在所述电子设备上的第三距离；

依据所述第一余弦值、第一距离及第三距离，计算所述第二距离。

5.一种电子设备，所述电子设备包括：

第一获取单元，用于获得调用指令；

第一启动单元，用于基于所述调用指令，启动所述电子设备的摄像头；

第一发送单元，用于通过所述电子设备的信号发射器发送音频信号；

第一接收单元，用于通过所述电子设备的信号接收器接收所述音频信号的反馈信号；

第一确定单元，用于基于所述反馈信号确定所述摄像头在采集区域内的对焦区域；

第二获取单元，用于通过所述摄像头获得采集图片，所述采集图片中与所述对焦区域对应的区域的清晰度大于所述采集图片中所述对焦区域以外的区域的清晰度；

其中，所述第一确定单元，用于：

获取所述反馈信号的第一时间信息；

依据第一时间信息，确定第一距离，所述第一距离为所述信号发射器与第一位置之间的距离，所述第一位置为在所述采集区域内所述反馈信号产生的位置；

依据所述第一距离，确定第二距离，第二距离为所述摄像头与所述第一位置之间的距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为第二距离的区域为所述对焦区域。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一确定单元，用于：当所述反馈信号的第一位置为至少两个时，获取针对在每一第一位置处所述反馈信号的第一时间信息；

依据在每一第一时间信息，确定相应的第一距离；

依据每一第一距离，确定相应的第二距离，得到第二距离集合；

在第二距离集合中，提取满足第一预定条件的第二距离为目标距离；

确定在所述采集区域内与所述摄像头之间的距离为所述目标距离的区域为所述对焦区域。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一确定单元，用于：

获取所述信号发射器发送所述音频信号的第二时间信息；

依据所述第一时间信息与第二时间信息，确定第一时间差信息；

依据第一时间差信息及第一预定速度，计算出所述第一距离。

8.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一确定单元，用于：

通过所述电子设备的第一传感单元感应第一角度；

计算所述第一角度的第一余弦值；

获取所述信号发射器和所述摄像头在所述电子设备上的第三距离；

依据所述第一余弦值、第一距离及第三距离，计算所述第二距离。