CN105007426A - 一种基于人脸识别的对焦方法和对焦系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别的对焦方法和对焦系统，其通过对预览图像进行人脸识别和对焦，并在对焦成功后进行对焦锁定，对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别，若识别到人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化，则触发重新对焦；如此通过对焦锁定并根据识别到的人脸数据的变化进行解锁和触发重新对焦，不仅能够有效解决因对焦频繁而导致对焦模糊问题，减少频繁对焦，可以同时减少对焦算法的运算量和以及降低软硬件处理的耗电量，而且能够适应拍摄条件的变化或拍摄对象的变化，更加智能化，也提高了用户的体验。

Description

一种基于人脸识别的对焦方法和对焦系统

技术领域

本发明涉及对焦技术领域，特别是一种基于人脸识别的对焦方法及其应用该方法的系统。

背景技术

拍照功能已成为现在智能手机的第二大功能模块，是除了电话功能之外，智能手机厂商纷纷发力的一个模块，随着手机屏幕尺寸越做越大，越做越薄，手持拍摄照片的难度就越来越大，例如对于自拍爱好者来说，单手举着个大手机并且还要操作拍照键，是一件比较困难的事情，因此需要有倒计时拍照功能来解放双手。但是倒计时拍照过程中，人脸的前后左右移动产生的大小变化和坐标变化将导致相机追焦产生频繁的对焦工作；或者例如目前非常流行的定点拍照或者自拍杆拍照等相机相对比较固定的情况，拍摄对象例如人物的不断变换姿势或多个人物之间变换角度位置或者人物的移动等，都会导致相机频繁地触发人脸对焦工作；这些情况下，拍照之前还需等待对焦结束，在一定程度上影响了拍照的速度和感受。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种基于人脸识别的对焦方法和对焦系统，通过对焦锁定的方式来提高对焦稳定性，并在人脸数据产生的变化达到阈值时重新进行对焦检测，更加智能化，用户体验更好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.对预览图像进行人脸识别；

20.根据对焦检测判断是否需要触发对焦；

30.检测为人脸对焦，则对识别到的人脸区域进行对焦；

40.对焦成功后进行对焦锁定；

50.对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别；

60.若识别到人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化，则解锁，返回20。

优选的，所述的步骤20中：

检测为手动对焦，则是检测到有人为的手动点击屏幕的操作；

检测为人脸对焦，则进一步判断识别到的人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化是否在预设的阈值内，若是则进行对焦，否则继续进行人脸识别以及数据的检测判断；

检测为连续自动对焦，则是当前没有手动以及人脸的数据。

优选的，所述的步骤30中，对识别到的人脸区域进行对焦，若存在一个人脸，则将该人脸区域作为对焦区域；若存在多个人脸，则计算多个人脸中面积最大的人脸区域或者位置坐标居中的人脸区域作为对焦区域。

优选的，所述的步骤40中，进行对焦锁定后，相机的逻辑层开始计时，并在预设的对焦锁定时间范围内维持对焦锁定状态，超过预设的对焦锁定时间后，则进一步判断当前人脸的位置信息是否维持在变动阈值内，若是则继续维持锁定，否则解锁后重新进入对焦检测。

优选的，所述的步骤30或40中，对焦执行过程或者对焦完成后锁定过程，若中途接收到手动对焦指令，则取消对焦或者进行对焦解锁，并进入手动对焦模式触发手动对焦。

优选的，所述的步骤60中，若检测到人脸数量变为零，则解锁返回20触发连续自动对焦模式。

优选的，所述的步骤60中，对检测到人脸位置和人脸大小的变化量进行阈值计算，若所述的人脸位置或者人脸大小的变化量大于预设阈值，则触发重新对焦，否则维持对焦锁定状态。

另外，本发明还提供了一种基于人脸识别的对焦系统，其特征在于，其包括：

人脸识别模块，用于对预览图像进行人脸识别；

对焦检测模块，用于执行对焦检测，并根据对焦检测判断是否需要触发对焦；

对焦执行模块，用于对识别到的人脸区域进行对焦；

对焦锁定模块，用于在对焦成功后进行对焦锁定，且在对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别；

对焦解锁模块，其根据识别到的人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化进行对焦解锁。

优选的，所述的对焦执行模块进一步包括：

手动对焦单元，用于在接收到手动对焦指令时进入手动对焦模式；

人脸对焦单元，用于在检测到人脸数据时进入人脸对焦模式；

自动对焦单元，用于在检测到人脸数量变为零时进入连续自动对焦模式。

本发明的有益效果是：

本发明的一种基于人脸识别的对焦方法和对焦系统，其通过对预览图像进行人脸识别和对焦，并在对焦成功后进行对焦锁定，对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别，若识别到人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化，则触发重新对焦；如此通过对焦锁定并根据识别到的人脸数据的变化进行解锁和触发重新对焦，不仅能够有效解决因对焦频繁而导致对焦模糊抖动问题，减少频繁对焦，可以同时减少对焦算法的运算量和以及降低软硬件处理的耗电量，而且能够适应拍摄条件的变化或拍摄对象的变化，更加智能化，也提高了用户的体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种基于人脸识别的对焦方法的流程简图；

图2为本发明一种基于人脸识别的对焦系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的一种基于人脸识别的对焦方法，其包括以下步骤：

10.对预览图像进行人脸识别；

20.根据对焦检测判断是否需要触发对焦；

30.检测为人脸对焦，则对识别到的人脸区域进行对焦；

40.对焦成功后进行对焦锁定；

50.对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别；

60.若识别到人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化，则解锁，返回20。

所述的步骤20中：

检测为手动对焦，则是检测到有人为的手动点击屏幕的操作；

检测为人脸对焦，则进一步判断识别到的人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化是否在预设的阈值内，若是则进行对焦，否则继续进行人脸识别以及数据的检测判断；

检测为连续自动对焦，则是当前没有手动以及人脸的数据。

所述的步骤30中，对识别到的人脸区域进行对焦，若存在一个人脸，则将该人脸区域作为对焦区域；若存在多个人脸，则计算多个人脸中面积最大的人脸区域或者位置坐标居中的人脸区域作为对焦区域；若对焦不成功，相机继续进行对焦的检测，并在需要对焦的时候进行重新对焦。

所述的步骤40中，进行对焦锁定后，相机的逻辑层开始计时，并在预设的对焦锁定时间范围内维持对焦锁定状态，超过预设的对焦锁定时间后，则进一步判断当前人脸的位置信息是否维持在变动阈值内，若是则继续维持锁定，否则解锁后重新进入对焦检测。在预设的对焦锁定时间范围内，相机的任何方向的晃动或场景的任何变化都不解锁。本实施例中设定的对焦锁定时间为3秒，假设用户在移动手机，或者被拍照人物的位置或大小在变化，此时对焦锁定3秒再解锁重新对焦并不足以干扰用户的行为，因为用户一直在寻找对焦点。

所述的步骤30或40中，对焦执行过程或者对焦完成后锁定过程，若中途接收到手动对焦指令，则取消对焦或者进行对焦解锁，并进入手动对焦模式触发手动对焦。一般情况下，手动对焦模式的权重是最高的，无论在何种状态下，一旦接收到手动对焦指令，则优先进入手动对焦模式。本实施例中，检测是否接收到手动对焦指令，主要是检测是否有人为的手动点击屏幕的成像区域。

所述的步骤60中，若检测到人脸数量变为零，则解锁返回20触发连续自动对焦模式。在连续自动对焦模式执行或者锁定过程中依然持续进行人脸识别，一旦识别到人脸数据则取消对焦或者解锁返回20进入人脸对焦模式。

所述的步骤60中，对检测到人脸位置和人脸大小的变化量进行阈值计算，若所述的人脸位置或者人脸大小的变化量大于预设阈值，则触发重新对焦，否则维持对焦锁定状态。

如图2所示，本发明还提供了一种基于人脸识别的对焦系统，其包括：

人脸识别模块A，用于对预览图像进行人脸识别；

对焦检测模块B，用于执行对焦检测，并根据对焦检测判断是否需要触发对焦；

对焦执行模块C，用于对识别到的人脸区域进行对焦；

对焦锁定模块D，用于在对焦成功后进行对焦锁定，且在对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别；

对焦解锁模块E，其根据识别到的人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化进行对焦解锁。

优选的，所述的对焦执行模块C进一步包括：

手动对焦单元C1，用于在接收到手动对焦指令时进入手动对焦模式；

人脸对焦单元C2，用于在检测到人脸数据时进入人脸对焦模式；

自动对焦单元C3，用于在检测到人脸数量变为零时进入连续自动对焦模式。

需要说明的是，本发明不仅适用于相机固定、人物变化的情况，也同样适用于人物固定、相机移动的情况，或者人物和相机二者同时为运动状态的情况；对于相机固定的情况，人物的前后左右移动都将导致其预览图像的对应人脸区域的位置变化或大小变化，例如人物向前(靠近相机方向)移动则人脸区域变大，人物向后(远离相机方向)移动则人脸区域变小；对于人物固定的情况，相机可围绕人物进行由远到近或者由近到远或者围绕人物进行拍摄，相机向前移动则人脸区域变大，相机向后移动则人脸区域变小；对于人物和相机同时运动的情况，主要体现在二者的相对运动方向上的变化，特别适用于拍摄运动过程中的人物动作。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.对预览图像进行人脸识别；

20.根据对焦检测判断是否需要触发对焦；

30.检测为人脸对焦，则对识别到的人脸区域进行对焦；

40.对焦成功后进行对焦锁定；

50.对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别；

60.若识别到人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化，则解锁，返回20。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于：所述的步骤20中：

检测为手动对焦，则是检测到有人为的手动点击屏幕的操作；

检测为人脸对焦，则进一步判断识别到的人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化是否在预设的阈值内，若是则进行对焦，否则继续进行人脸识别以及数据的检测判断；

检测为连续自动对焦，则是当前没有手动以及人脸的数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于：所述的步骤30中，对识别到的人脸区域进行对焦，若存在一个人脸，则将该人脸区域作为对焦区域；若存在多个人脸，则计算多个人脸中面积最大的人脸区域或者位置坐标居中的人脸区域作为对焦区域。

4.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于：所述的步骤40中，进行对焦锁定后，相机的逻辑层开始计时，并在预设的对焦锁定时间范围内维持对焦锁定状态，超过预设的对焦锁定时间后，则进一步判断当前人脸的位置信息是否维持在变动阈值内，若是则继续维持锁定，否则解锁后重新进入对焦检测。

5.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于：所述的步骤30或40中，对焦执行过程或者对焦完成后锁定过程，若中途接收到手动对焦指令，则取消对焦或者进行对焦解锁，并进入手动对焦模式触发手动对焦。

6.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于：所述的步骤60中，若检测到人脸数量变为零，则解锁返回20触发连续自动对焦模式。

7.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别的对焦方法，其特征在于：所述的步骤60中，对检测到人脸位置和人脸大小的变化量进行阈值计算，若所述的人脸位置或者人脸大小的变化量大于预设阈值，则触发重新对焦，否则维持对焦锁定状态。

8.一种基于人脸识别的对焦系统，其特征在于，其包括：

人脸识别模块，用于对预览图像进行人脸识别；

对焦检测模块，用于执行对焦检测，并根据对焦检测判断是否需要触发对焦；

对焦执行模块，用于对识别到的人脸区域进行对焦；

对焦锁定模块，用于在对焦成功后进行对焦锁定，且在对焦锁定过程中，相机硬件停止对焦运动，并持续进行人脸识别；

对焦解锁模块，其根据识别到的人脸数量变化、人脸位置变化或者人脸大小变化进行对焦解锁。

9.根据权利要求8所述的一种基于人脸识别的对焦系统，其特征在于：所述的对焦执行模块进一步包括：

手动对焦单元，用于在接收到手动对焦指令时进入手动对焦模式；

人脸对焦单元，用于在检测到人脸数据时进入人脸对焦模式；

自动对焦单元，用于在检测到人脸数量变为零时进入连续自动对焦模式。