CN105208285A - 一种基于超声波的拍照方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超声波的拍照方法和装置。所述基于超声波的拍照方法包括：在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值；根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。本发明实施例提供的技术方案，将超声波传感器集成到移动终端中，通过超声波传感器定时获得处于运动状态的拍摄物与摄像头之间的距离值，并根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制摄像头对拍摄物进行聚焦和拍摄，实现了利用超声波测距技术拍摄处于运动状态的物体，提升了用户体验。

Description

一种基于超声波的拍照方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及电子终端技术领域，尤其涉及一种基于超声波的拍照方法及装置。

背景技术

超声波传感器包括两个部分，一个或多个发射端，用于发射超声波；一个或多个接收端，用于接收超声波。

当物体接近超声波传感器时，会有超声波的反射和接收，通过发射时间与接收时间的差值、超声波声速的算法以及差分滤波算法，可以具体得出物体的接近距离，即超声波测距技术。根据IC(IntegratedCircuit，集成电路)和软件算法设置的不同，距离测值精度达到毫米(mm)级别，满量程在150-200cm左右。

目前，超声波测距技术已经应用到拍摄处于静止状态的物体中，但是还不能够应用到拍摄处于运动状态的物体中。

发明内容

本发明提供一种基于超声波的拍照方法及装置，以利用超声波测距技术拍摄处于运动状态的物体。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于超声波的拍照方法，包括：

在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值；

根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于超声波的拍照装置，包括：

状态监测模块，用于监测拍摄物是否处于运动状态；

距离值获取模块，用于所述状态监测模块在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值；

摄像头控制模块，用于根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

本发明实施例提供的技术方案，将超声波传感器集成到移动终端中，通过超声波传感器定时获得处于运动状态的拍摄物与摄像头之间的距离值，并根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制摄像头对拍摄物进行聚焦和拍摄，实现了利用超声波测距技术拍摄处于运动状态的物体，提升了用户体验。

附图说明

图1a是本发明实施例一中的基于超声波的拍照方法的流程图；

图1b是本发明实施例一中的超声波传感器示意图；

图1c是本发明实施例一中的超声波传感器工作原理示意图；

图2是本发明实施例二中的基于超声波的拍照方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的基于超声波的拍照装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a是本发明实施例一中的基于超声波的拍照方法的流程图。本实施例可在如下场景下应用：用户欲使用移动终端对物体进行拍摄。该方法可以由基于超声波的拍照装置来执行，所述装置由软件和/或硬件实现，配置于移动终端内。其中，移动终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑等可移动的具有处理器和存储器，并与超声波技术相兼容的电子设备。

参见图1a，该方法具体可以包括：

步骤110、在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值。

在本实施例中，超声波传感器与摄像头邻近设置，所述摄像头可以为移动终端的前置摄像头或后置摄像头，相应的，在摄像头为前置摄像头时，所述超声波传感器可以设置在移动终端的正面，在摄像头为后置摄像头时，所述超声波传感器可以设置在移动终端的背面。

图1b是本发明实施例一中的超声波传感器示意图。如图1b所示，所述超声波传感器包括两个部分：发射端111，用于发射超声波，接收端112，用于接收超声波。图1c是本发明实施例一中的超声波传感器工作原理示意图。如图1c所示，当物体接近的时候，由发射端111发射的超声波会在物体表面发生反射，接收端112接收反射回来的超声波。通过对发射时间接收时间的差值和超声波声速的算法以及差分滤波算法，可以得出物体接近距离，即，通过超声波传感器能够测得拍摄物与摄像头之间的距离。

在通过超声波获得拍摄物与摄像头之间的距离值时，由于超声波从发射端发出至接收端接收需要一定的时间，因此对于处于运动状态的拍摄物，仅通过超声波传感器获得一次拍摄物与摄像头之间距离值，不能准确的反应拍摄物与摄像头之间的实际距离，尤其不能准确的反应处于运动状态的拍摄物与摄像头之间的实际距离。本实施例中，通过超声波传感器定时获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值，即超声波传感器周期性的获取拍摄物与摄像头之间的距离值，相邻两次拍摄之间的时间间隔可根据用户的需要进行设定。

示例性的，所述监测到拍摄物处于运动状态可以包括：通过超声波传感器多次获得所述拍摄物与所述摄像头之间的距离值；在多次获得的距离值之间的距离变化值大于距离阀值时，确定所述拍摄物处于运动状态。

具体的，超声波传感器周期性的获得拍摄物与摄像头之间距离值，获得所述距离值的个数可以根据用户需要设定。通过处理器计算超声波传感器获得的多个所述距离值中相邻两个距离值之差，可以在所述相邻两个距离值之差的绝对值大于距离阈值时，确定拍摄物相对于摄像头位置是随时间有明显变化的，即确定拍摄物处于运动状态。或者，也可以在所述相邻两个距离值中后一时刻获得的距离值相对于前一时刻获得的距离值的变化范围大于或等于10％时，确定拍摄物处于运动状态，否则，确定拍摄物处于静止状态。

步骤120、根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

在本实施例中，处于运动状态的拍摄物的位置信息不断变化，在对拍摄物进行聚焦时，所依据的距离值的获取时刻与聚焦时刻越接近，聚焦效果越好，从而能够拍摄出越清晰的图像。

示例性的，根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物可以包括：根据最近一次获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

本实施例提供的基于超声波的拍照方法，通过与移动终端摄像头邻近设置的超声波传感器，定时获取拍摄物与所述摄像头的距离值，并根据获得的至少一个所述距离值，控制摄像头对拍摄物聚焦和拍摄，采用该方法可以对处于运动状态的物体拍摄清晰的照片，使用户能够通过移动终端记录每个精彩瞬间，提升了用户体验。

实施例二

本实施例在上述实施例一的基础上提供了一种基于超声波的拍照方法。图2是本发明实施例二提供的一种基于超声波的拍照方法的流程示意图，如图2所示，该实现流程具体可以包括：

步骤210、在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值。

步骤220、根据获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，计算所述拍摄物的速度值。

具体的，选取超声波传感器多次获取的摄像头与拍摄物之间的距离值中的两个值，分别记为S1和S2，S1对应的拍摄物的位置为A，S1对应的拍摄物的位置为B，且S1对应的超声波发射时刻记为T1，接收时刻记为T2，S2对应的超声波发射时刻记为T3，接收时刻记为T4。由于超声波在空气中的传播速度是一个固定值，因此在T1+(T2-T1)/2(即t1)时刻拍摄物运动到A位置处，在T3+(T4-T3)/2(即t2)时刻拍摄物运动到B位置处，则拍摄物从A位置运动到B位置所需时间为t2-t1，从而依据(S2-S1)/(t2-t1)近似得到拍摄物运动的速度值。

示例性的，计算所述拍摄物的速度值之后，还可以包括：根据所述拍摄物的速度值，调节超声波信号的发送频率。

拍摄物运动的速度很快时，为保证能更为准确的确定聚焦位置，超声波的发送频率应该较快，相应的，拍摄物运动的速度较慢时，超声波的发送频率应高减慢，即根据拍摄物运动的速度来调节超声波信号的发送频率。另外，所述超声波信号的发送频率也可以由用户通过手动调节。

步骤230、在所述拍摄物的速度值大于速度阀值时，根据计算得到的速度值估算所述拍摄物在下一时刻的速度值。

拍摄物运动的速度较大时，从超声波传感器测得拍摄物与摄像头之间的距离到摄像头聚焦完成的这段时间内，拍摄物运动的距离较大，若直接在超声波传感器测得的当前位置聚焦后拍摄，得到的图像会不清晰，而拍摄物的运动速度较小时，上述问题对拍摄出图像清晰度的影响相对小很多。因此，在对拍摄物进行聚焦时，首先判定拍摄物的速度与速度阈值的大小关系，当拍摄物的速度小于速度阈值时，在超声波传感器测得的当前时刻拍摄物的位置处聚焦并拍摄图像，当拍摄物的速度大于速度阈值时，根据计算得到的速度值估算所述拍摄物在下一时刻的速度值。

具体的，可以将当前时刻的速度值作为拍摄物在下一时刻的速度值，也可以将前一时刻速度值与当前时刻速度值的平均值作为拍摄物在下一时刻的速度值。

另外，对于处于静止状态的拍摄物，本实施例提供的技术方案同样适用，与拍摄物的速度小于速度阈值类似，控制摄像头对超声波传感器测得的当前时刻拍摄物的位置聚焦并拍摄图像。

在本实施例中，所述速度阀值可以为所述摄像头的聚焦速度值。所述聚焦速度值可以是0.3s或0.03s，能够根据实际需要选择具有不同聚焦速度值的摄像头进行调节。

步骤240、根据估算的拍摄物在下一时刻的速度值以及所述拍摄物在当前时刻的位置，估算所述拍摄物在下一时刻的位置。

可以将估算得到的下一时刻的速度值与当前时刻至下一时刻的时间的乘积，作为拍摄物由当前时刻运动到下一时刻所运动的距离，再结合拍摄物当前位置可以确定下一时刻拍摄物所处的位置。

步骤250、控制摄像头对估算得到的拍摄物在下一时刻的位置聚焦，并拍摄所述拍摄物。

在下一时刻，拍摄物运动到估算得到的拍摄物在下一时刻的位置，因此在下一时刻摄像头对估算得到的拍摄物在下一时刻的位置聚焦，即，在下一时刻对准拍摄物进行聚焦，从而使拍摄出的图像具有很好的清晰度。

示例性的，根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物，可以包括：根据最近一次获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

具体的，当拍摄物处于静止状态，或者运动速度小于速度阈值时，仅根据超声波传感器获得的一个拍摄物与摄像头之间的距离值就可以确定聚焦位置，在所述距离值对应的拍摄物位置处聚焦即可。优选的，选择超声波传感器最近一次获得的拍摄物与摄像头之间的距离值。

本实施例提供的基于超声波的拍照方法，通过计算获得拍摄物的当前时刻速度值以及下一时刻速度值，根据所述下一时刻的速度值和拍摄物在当前时刻的位置，估算出拍摄物在下一时刻的位置后，控制摄像头对估算得到的拍摄物在下一时刻的位置聚焦，并拍摄所述拍摄物，解决了在拍摄物速度较高时，摄像头对处于运动状态的物体聚焦不准确的问题。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的基于超声波的拍照装置的结构示意图。参见图3，该基于超声波的拍照装置的具体结构可以如下：

状态监测模块310，用于监测拍摄物是否处于运动状态；

距离值获取模块320，用于所述状态监测模块在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值；

摄像头控制模块330，用于根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

在本实施例中，所述状态监测模块310具体可以包括：

距离值获得单元，用于通过超声波传感器多次获得所述拍摄物与所述摄像头之间的距离值；

状态确定单元，用于在多次获得的距离值之间的距离变化值大于距离阀值时，确定所述拍摄物处于运动状态。

在本实施例中，所述摄像头控制模块330具体可以包括：

速度值计算单元，用于根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，计算所述拍摄物的速度值；

速度值估算单元，用于在所述拍摄物的速度值大于速度阀值时，根据计算得到的速度值估算所述拍摄物在下一时刻的速度值；

位置估算单元，用于根据估算的拍摄物在下一时刻的速度值以及所述拍摄物在当前时刻的位置，估算所述拍摄物在下一时刻的位置；

物体拍摄单元，用于控制摄像头对估算得到的拍摄物在下一时刻的位置聚焦，并拍摄所述拍摄物。

在本实施例中，所述速度阀值可以为所述摄像头的聚焦速度值。

在本实施例中，所述基于超声波的拍照装置还可以包括：

频率调节模块，用于在所述速度值计算单元计算所述拍摄物的速度值之后，根据所述拍摄物的速度值，调节超声波信号的发送频率。

在本实施例中，所述摄像头控制模块330具体可以用于：

根据最近一次获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

本实施例提供的基于超声波的拍照装置，与本发明任意实施例所提供的基于超声波的拍照方法属于同一发明构思，可执行本发明任意实施例所提供的基于超声波的拍照方法，具备执行基于超声波的应用拍照方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的基于超声波的拍照过程。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种基于超声波的拍照方法，其特征在于，包括：

在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值；

根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测到拍摄物处于运动状态，包括：

通过超声波传感器多次获得所述拍摄物与所述摄像头之间的距离值；

在多次获得的距离值之间的距离变化值大于距离阀值时，确定所述拍摄物处于运动状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物，包括：

根据获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，计算所述拍摄物的速度值；

在所述拍摄物的速度值大于速度阀值时，根据计算得到的速度值估算所述拍摄物在下一时刻的速度值；

根据估算的拍摄物在下一时刻的速度值以及所述拍摄物在当前时刻的位置，估算所述拍摄物在下一时刻的位置；

控制摄像头对估算得到的拍摄物在下一时刻的位置聚焦，并拍摄所述拍摄物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述速度阀值为所述摄像头的聚焦速度值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述拍摄物的速度值之后，还包括：

根据所述拍摄物的速度值，调节超声波信号的发送频率。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物，包括：

根据最近一次获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

7.一种基于超声波的拍照装置，其特征在于，包括：

状态监测模块，用于监测拍摄物是否处于运动状态；

距离值获取模块，用于所述状态监测模块在监测到拍摄物处于运动状态时，定时通过超声波传感器获得所述拍摄物与摄像头之间的距离值；

摄像头控制模块，用于根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述状态监测模块包括：

距离值获得单元，用于通过超声波传感器多次获得所述拍摄物与所述摄像头之间的距离值；

状态确定单元，用于在多次获得的距离值之间的距离变化值大于距离阀值时，确定所述拍摄物处于运动状态。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述摄像头控制模块包括：

速度值计算单元，用于根据获得的至少一个拍摄物与摄像头之间的距离值，计算所述拍摄物的速度值；

速度值估算单元，用于在所述拍摄物的速度值大于速度阀值时，根据计算得到的速度值估算所述拍摄物在下一时刻的速度值；

位置估算单元，用于根据估算的拍摄物在下一时刻的速度值以及所述拍摄物在当前时刻的位置，估算所述拍摄物在下一时刻的位置；

物体拍摄单元，用于控制摄像头对估算得到的拍摄物在下一时刻的位置聚焦，并拍摄所述拍摄物。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述速度阀值为所述摄像头的聚焦速度值。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

频率调节模块，用于在所述速度值计算单元计算所述拍摄物的速度值之后，根据所述拍摄物的速度值，调节超声波信号的发送频率。

12.根据权利要求7-11任一项所述的装置，其特征在于，所述摄像头控制模块具体用于：

根据最近一次获得的拍摄物与摄像头之间的距离值，控制所述摄像头对所述拍摄物聚焦并拍摄所述拍摄物。