CN105376484A - 一种图像处理方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种图像处理方法及终端，该方法包括：终端控制摄像头在终端上移动，并在移动过程中控制摄像头在终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；终端根据至少两个图像数据计算深度信息。采用本发明，能够根据一个摄像头采集到图像数据计算出深度信息，节省了材料成本。

Description

一种图像处理方法及终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种图像处理方法及终端。

背景技术

人是通过双眼来观察世界的，由于人的两只眼睛存在间距，在观察物体时双眼注视，信号进入大脑合成一副具有深度感的立体图像，这就是立体视觉。随着光电技术的快速发展，人们已经可以通过终端来获取具备立体视觉的图像，这些立体视觉的图像在3D打印、游戏、虚拟现实、3D摄像等领域有着广泛的应用。

终端获取深度信息的原理是，通过多个图像传感器从至少两个不同的角度获取同一物体的不同画面，然后通过对应点匹配方法来计算不同画面之间的位置偏差，从而获取到景物的深度信息，然后根据该深度信息还原立体图像。现有技术的缺陷在于，需要在终端上设置多个图像传感器来采集图像数据才能分析出图像的深度信息，材料成本较高。

发明内容

本发明实施例公开了一种图像处理方法及终端，能够根据一个摄像头采集到的图像数据计算出深度信息，降低了材料成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种图像处理方法，该方法包括：

终端控制摄像头在所述终端上移动，并在移动过程中控制所述摄像头在所述终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；

所述终端根据所述至少两个图像数据计算所述深度信息。

第二方面，本发明实施例提供一种终端，该终端包括：

第一控制单元，用于控制摄像头在所述终端上移动，并在移动过程中控制所述摄像头在所述终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；

计算单元，用于根据所述至少两个图像数据计算深度信息。

通过实施本发明实施例，终端控制摄像头移动以使该摄像头在终端上的多个位置拍摄目标对象，得到多个图像数据，再根据多个图像数据计算出深度信息，也即是说，终端通过一个摄像头获取的图像数据就能够计算出深度信息，与现有技术中通过多个摄像头获取的图像数据计算深度信息相比，节省了材料成本。

进一步地，摄像头在移动的过程中采集两个垂直的方向上的图像数据，以拍摄的包含纵向纹理的图像数据和包含横向纹理的图像数据，使得最终计算出的深度信息更加准确。再进一步地，终端在通过摄像头拍摄图像数据时，先检测自身的姿态，然后按照与检测到的姿态相对应的方向来移动摄像头，这样一来，不管用户如何握持终端，终端都能够拍摄到较理想的图像数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图；

图1A是本发明实施例提供的摄像头在两个位置上拍摄的两个图像数据的对比示意图；

图1B是本发明实施例提供的摄像头在终端上移动的场景示意图；

图1C是本发明实施例提供的摄像头在终端上移动的场景示意图；

图1D是本发明实施例提供的位置之间的连线示意图；

图1E是本发明实施例提供的摄像头在三个位置上拍摄的三个图像数据的对比示意图；

图1F为本发明实施例提供的镜头在终端上移动的场景示意图；

图2是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图；

图2A是本发明实施例提供的一种第一控制单元的结构示意图；

图2B是本发明实施例提供的一种第二控制单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。另外，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例所描述的终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(MID，mobileinternetdevice)、可穿戴设备(例如智能手表(如iWatch等)、智能手环、计步器等)等可以部署摄像头的终端设备。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤。

步骤S101：终端控制摄像头在终端上移动，并在移动过程中控制摄像头在终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据。

具体地，终端上设置有轨槽，该终端上的摄像头可以在该轨槽上移动，终端可以控制摄像头在移动的过程中拍摄目标对象。在一种可选的方案中，上述至少两个位置可以为摄像头移动的起始位置和移动的结束位置，除了该起始位置和结束位置外，还可以包括起始位置与结束位置之间的位置。在拍摄目标对象的过程中，只要上述至少两个位置中任意两个位置之间的距离远小于该终端到该目标对象之间的距离(例如，任意两个位置之间的距离小于终端到目标对象的距离的三分之一)，那么摄像头在该至少两个位置上拍摄该目标对象得到的图像数据的纹理有一部分相同，有一部分不同。

在一种可选的方案中，所述终端控制摄像头在所述终端上移动，并在移动过程中控制所述摄像头在所述终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据包括：终端通过摄像头拍摄目标对象的第一图像数据；所述终端控制所述摄像头往预设方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据。

具体地，上述至少两个位置具体为两个位置，其中一个位置为移动的起始位置，另一个位置为移动的结束位置，在该起始位置拍摄的图像数据为第一图像数据，在结束位置拍摄的图像数据为第二图像数据。在一种可选的方案中，终端上只设置了一个轨槽，摄像头沿该轨槽移动的方向即为上述预设方向；在又一种可选的方案中，终端上设置了多个轨槽，终端根据预先设置的算法计算出来的一个轨槽的方向为上述预设方向。

请参见图1A，图1A是本发明实施例提供的摄像头在两个位置上拍摄的两个图像数据的对比示意图，在图1A中，图像数据111为在移动的起始位置拍摄的，图像数据112为在移动的结束位置拍摄的，从图1A可以看出，图像数据111和图像数据112中的纹理有一大部分是相同的，也有一部分不相同。

进一步地，当摄像头在终端上存在多个可选的的移动方向时，所述终端控制所述摄像头往预设方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据包括：所述终端检测所述终端的目标姿态；所述终端控制所述摄像头往与所述目标姿态对应的方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据，其中，所述终端中预存有姿态与方向的对应关系。

具体地，终端可以实时通过重力传感器、陀螺仪等器件检测自身的目标姿态(空间姿态)，当检测到目标姿态后，终端从预先存储的姿态与方向的对应关系中查找出该目标姿态对应的方向，然后控制摄像头往该对应的方向移动，并在移动结束时拍摄第二图像数据。请参见表1，表1示出了姿态与方向之间的一种可选的对应关系。

姿态	方向
		第一角度	纵向
第二角度	横向

表1

在表1中，“姿态”为终端在空间中多个平面上的角度的集合，“方向”为摄像头在终端上移动的方向，其中的“横向”和“纵向”均相对于终端来说。举例来说，请参见图1B和1C，图1B和1C是本发明实施例提供的摄像头在终端上移动的场景示意图；在图1B中，终端处于第一角度，因此摄像头在终端上从起始位置115在轨槽117上纵向移动到结束位置116；在图1C中，终端处于第二角度，因此摄像头在终端上从起始位置115在轨槽117上横向移动到结束位置118。

需要说明的是，表1中示出了终端的姿态与方向之间的两种对应关系，这并不代表姿态与方向之间的对应关系只有两种，在实际应用中还可能存在其他的对应关系，此处不一一举例。

在又一种可选的方案中，所述至少两个位置包括第一位置、第二位置和第三位置，第一位置和第二位置的连线与第一位置和第三位置的连线垂直。

具体地，上述至少两个位置包括第一位置、第二位置和第三位置，还可能包括其他位置，其中的第一位置、第二位置和第三位置满足连线垂直的关系，具体为第一位置和第二位置的连线与第一位置和第三位置的连线垂直，举例来说，请参照图1D，图1D为本发明实施例提供的位置之间的连线示意图，其中，连线124为第一位置121和第二位置122之间的连线，连线125为第一位置121和第三位置123之间的连线，连线124与连线125之间垂直。需要说明的是，连线124和连线125只是为了描述第一位置121、第二位置122和第三位置123之间的位置关系而引入的几何量，在实际应用中，终端不一定存在这样的连线。

进一步地，请参照图1E，图1E是本发明实施例提供的摄像头在三个位置上拍摄的三个图像数据的对比示意图，其中，摄像头在第一位置处拍摄得到图像数据131，在第二位置处拍摄得到图像数据132，在第三位置处拍摄得到图像数据133，其中，图像数据131和图像数据132存在第一方向上的纹理区别，图像数据131和图像数据133存在第二方向上的纹理区别，并且第一方向与第二方向垂直(包括近似垂直)。

进一步地，在通过摄像头进行拍摄的过程中，如果终端处于静止状态，那么摄像头在终端上移动的速度不作限制，只要摄像头在预先设定的时间内在上述至少两个位置上拍摄到了至少两个图像数据即可；如果终端处于运动状态，摄像头在终端上的移动速度必须足够快，这样才能保证摄像头在移动过程中的至少两个位置上拍摄的图像数据的纹理有一部分相同；优选地，无论终端处于静止状态还是运动状态，摄像头在终端上的移动速度均足够快，该移动速度足以支撑摄像头在预先设定的时间内移动到上述至少两个位置拍摄得到至少两个图像数据，可选的，该足够快的移动速度能够保证摄像头从其中一个位置到该位置的下一个位置的时间小于4ms。

在又一种可选的方案中，所述摄像头包括图像传感器和镜头；所述摄像头移动包括所述图像传感器与所述镜头之间形成相对位移。

具体地，上述描述的摄像头移动可以是摄像头整个的移动，也可以是摄像头中的元件移动，当然也可以是摄像头整体以及其内部的元件同时在移动；当摄像头整个在移动时，该摄像头具体在上述轨槽上移动，当摄像头中的元件在移动时，该元件具体在上述轨槽上移动。在本发明实施例中，摄像头包括的元件有图像传感器和镜头，目标对象的信息通过该镜头在该图像传感器上成像，从而生成图像数据，因此当该镜头或该图像传感器在预设的轨槽上移动而产生相对位移时，产生位移之前和产生位移之后拍摄到的两个图像数据的纹理会有部分相同，也有一部分不相同。

举例来说，请参照图1F，图1F为本发明实施例提供的镜头在终端上移动的场景示意图；其中，图像传感器151固定不动，镜头移动之前的位置为镜头152的位置，镜头移动后的位置为镜头153的位置，图像传感器151在镜头移动之前获取的图像数据与在镜头移动之后获取的图像数据的纹理相比，有一部分相同，也有一部分不相同，具体可以类比图1A中两个图像数据的差异。

需要说明的是，上述示意图中示出的摄像头、镜头、图像传感器等器件的大小并非按照实际比例绘制的，示意图中展示的内容旨在体现出各器件之间的位置关系。

在又一种可选的方案中，摄像头移动之前的光轴与移动之后的光轴平行。

步骤S102：终端根据至少两个图像数据计算深度信息。

具体地，摄像头在终端上的多个位置拍摄到至少两个图像数据后，根据该至少两个图像数据来计算深度信息，该深度信息能够体现出上述目标对象与终端之间的大概距离。本发明实施例中根据至少两个图像数据来计算深度信息的具体方式可以参照现有技术中根据至少两个图像数据来计算深度信息的方式，都是利用至少两个图像数据的纹理存在相同部分和不同部分这一特征来进行计算，计算的具体过程此处不再赘述。

需要说明的是，当上述至少两个图像数据存在第一方向上的纹理区别和第二方向上的纹理区别，并且该第一方向与第二方向垂直时，通过该至少两个图像数据计算出的深度信息更精确。

在图1所描述的方法中，终端控制摄像头移动以使该摄像头在终端上的多个位置拍摄目标对象，得到多个图像数据，再根据多个图像数据计算出深度信息，也即是说，终端通过一个摄像头获取的图像数据就能够计算出深度信息，与现有技术中通过多个摄像头获取的图像数据计算深度信息相比，节省了材料成本。

进一步地，摄像头在移动的过程中采集两个垂直的方向上的图像数据，以拍摄的包含纵向纹理的图像数据和包含横向纹理的图像数据，使得最终计算出的深度信息更加准确。再进一步地，终端在通过摄像头拍摄图像数据时，先检测自身的姿态，然后按照与检测到的姿态相对应的方向来移动摄像头，这样一来，不管用户如何握持终端，终端都能够拍摄到较理想的图像数据。

上述详细阐述了本发明实施例的方法，为了便于更好地实施本发明实施例的上述方案，相应地，下面提供了本发明实施例的装置。

请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种终端20的结构示意图，该终端20可以包括第一控制单元201和计算单元202，其中，各个单元的详细描述如下。

第一控制单元201用于控制摄像头在终端20上移动，并在移动过程中控制摄像头在终端20的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；

计算单元202用于根据至少两个图像数据计算深度信息。

在一种可选的方案中，第一控制单元201可以为图2A所示的结构，在图2A中，第一控制单元201包括拍摄单元2011和第二控制单元2012，其中，拍摄单元2011和第二控制单元2012的详细描述如下。

拍摄单元2011用于通过摄像头拍摄目标对象的第一图像数据；

第二控制单元2012用于控制摄像头往预设方向移动，并通过摄像头再次拍摄目标对象，得到第二图像数据。

进一步地，在又一种可选的方案中，第二控制单元2012可以为图2B所示的结构，在图2B中，第二控制单元2012包括检测单元20121和第三控制单元20122，其中，检测单元20121和第三控制单元20122的详细描述如下。

检测单元20121用于检测终端20的目标姿态；

第三控制单元20122用于控制摄像头往与目标姿态对应的方向移动，并通过摄像头再次拍摄目标对象，得到第二图像数据，其中，终端20中预存有姿态与方向的对应关系。

需要说明的是，在本发明实施例中，各个单元的具体实现还可以对应参照图1所示的方法实施例的相应描述。

在图2所描述的终端20中，终端20控制摄像头移动以使该摄像头在终端20上的多个位置拍摄目标对象，得到多个图像数据，再根据多个图像数据计算出深度信息，也即是说，终端20通过一个摄像头获取的图像数据就能够计算出深度信息，与现有技术中通过多个摄像头获取的图像数据计算深度信息相比，节省了材料成本。

进一步地，摄像头在移动的过程中采集两个垂直的方向上的图像数据，以拍摄的包含纵向纹理的图像数据和包含横向纹理的图像数据，使得最终计算出的深度信息更加准确。再进一步地，终端20在通过摄像头拍摄图像数据时，先检测自身的姿态，然后按照与检测到的姿态相对应的方向来移动摄像头，这样一来，不管用户如何握持终端20，终端20都能够拍摄到较理想的图像数据。

请参照图3，图3是本发明实施例提供的又一种终端30的结构示意图，该终端30可以包括：至少一个存储器301、基带芯片302、射频模块303、外围系统304、传感器305和通信总线306。其中，存储器301用于存储操作系统、网络通信程序、用户接口程序、控制程序等；基带芯片302包括至少一个处理器3021，例如CPU，时钟模块3022和电源管理模块3023；外围系统304包括摄像头控制器3042、音频控制器3043、触摸显示屏控制器3044和传感器管理模块3045，相应地，还包括摄像头3047、音频电路3048和触摸显示屏3049；进一步地，传感器305可以包括光线传感器、位移传感器、加速度传感器、指纹传感器等，总而言之，传感器305可以视实际需要来增加或者减少；存储器301可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器3021的存储装置。

在图3所示的终端30中，处理器3021可以用于调用存储器301中存储的控制程序来执行以下操作：

控制摄像头3047在终端30上移动，并在移动过程中控制摄像头3047在终端30的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；

根据至少两个图像数据计算深度信息。

在一种可选的方案中，至少两个位置包括第一位置、第二位置和第三位置，第一位置和第二位置的连线与第一位置和第三位置的连线垂直。

在又一种可选的方案中，处理器3021调用控制程序控制摄像头3047在终端30上移动，并在移动过程中控制摄像头3047在终端30的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据的方式可以具体为：

通过摄像头3047拍摄目标对象的第一图像数据；

控制摄像头3047往预设方向移动，并通过摄像头3047再次拍摄目标对象，得到第二图像数据。

在又一种可选的方案中，处理器3021控制摄像头3047往预设方向移动，并通过摄像头3047再次拍摄目标对象，得到第二图像数据的方式可以具体为：

检测终端30的目标姿态；

控制摄像头3047往与目标姿态对应的方向移动，并通过摄像头3047再次拍摄目标对象，得到第二图像数据，其中，终端30中预存有姿态与方向的对应关系。

在又一种可选的方案中，摄像头3047包括图像传感器和镜头；摄像头3047移动包括图像传感器与镜头之间形成相对位移。

综上所述，通过实施本发明实施例，终端控制摄像头移动以使该摄像头在终端上的多个位置拍摄目标对象，得到多个图像数据，再根据多个图像数据计算出深度信息，也即是说，终端通过一个摄像头获取的图像数据就能够计算出深度信息，与现有技术中通过多个摄像头获取的图像数据计算深度信息相比，节省了材料成本。

进一步地，摄像头在移动的过程中采集两个垂直的方向上的图像数据，以拍摄的包含纵向纹理的图像数据和包含横向纹理的图像数据，使得最终计算出的深度信息更加准确。再进一步地，终端在通过摄像头拍摄图像数据时，先检测自身的姿态，然后按照与检测到的姿态相对应的方向来移动摄像头，这样一来，不管用户如何握持终端，终端都能够拍摄到较理想的图像数据。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例移动终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

终端控制摄像头在所述终端上移动，并在移动过程中控制所述摄像头在所述终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；

所述终端根据所述至少两个图像数据计算的深度信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个位置包括第一位置、第二位置和第三位置，第一位置和第二位置的连线与第一位置和第三位置的连线垂直。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端控制摄像头在所述终端上移动，并在移动过程中控制所述摄像头在所述终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据包括：

终端通过摄像头拍摄目标对象的第一图像数据；

所述终端控制所述摄像头往预设方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端控制所述摄像头往预设方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据包括：

所述终端检测所述终端的目标姿态；

所述终端控制所述摄像头往与所述目标姿态对应的方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据，其中，所述终端中预存有姿态与方向的对应关系。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述摄像头包括图像传感器和镜头；所述摄像头移动包括所述图像传感器与所述镜头之间形成相对位移。

6.一种终端，其特征在于，包括：

第一控制单元，用于控制摄像头在所述终端上移动，并在移动过程中控制所述摄像头在所述终端的至少两个位置上拍摄目标对象，得到至少两个图像数据；

计算单元，用于根据所述至少两个图像数据计算深度信息。

7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述多个位置包括第一位置、第二位置和第三位置，第一位置和第二位置的连线与第一位置和第三位置的连线垂直。

8.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述第一控制单元包括：

拍摄单元，用于通过摄像头拍摄目标对象的第一图像数据；

第二控制单元，用于控制所述摄像头往预设方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据。

9.根据权利要求8所述的终端，其特征在于，所述第二控制单元包括：

检测单元，用于检测所述终端的目标姿态；

第三控制单元，用于控制所述摄像头往与所述目标姿态对应的方向移动，并通过所述摄像头再次拍摄所述目标对象，得到第二图像数据，其中，所述终端中预存有姿态与方向的对应关系。

10.根据权利要求6～9任一项所述的终端，其特征在于，所述摄像头包括图像传感器和镜头；所述摄像头移动包括所述图像传感器与所述镜头之间形成相对位移。