CN105847660A - 一种动态变焦方法、装置及智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种动态变焦方法、装置及智能终端，其中的方法包括：开启至少两个摄像头，得到预览画面，并对所述拍照设备进行初始调焦；随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过所述至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据；通过对同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行分析，得到深度信息；根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数；根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。可见，本发明通过多摄像头的优势，获取到画面的深度信息，当用户使用放大功能时，能够主动探测拍照设备与被拍摄物体的距离，设置对应的变焦倍数，使得物体在画面中呈现的大小稳定，利于用户查看。

Description

一种动态变焦方法、装置及智能终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种动态变焦方法、装置及智能终端。

背景技术

照相技术不断发展。最早的照相机结构十分简单，仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂，具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍、对焦、变焦等系统，现代照相机是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂设备。数码相机，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机，与传统照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来纪录图像的原理不同，数字相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)，在图像传输到计算机以前，通常会先储存在数码存储设备中。近年来发展的智能终端融合了照相技术，例如，手机、平板电脑(pad)、智能眼镜(例如google glass)、智能手表等智能终端都已经或可能具备照相功能。随着软件和硬件的发展，手机等智能终端的拍摄效果已经越来越接近专业相机。

现今的拍照设备(相机及具有拍照功能的智能终端)，大多都可实现变焦功能，能够放大指定区域的内容，供用户放大查看。当前拍照设备的变焦功能，都是稳定的变焦倍数。比如当用户选择了2倍变焦，随着用户远离或者接近被拍摄物体，拍摄物体在屏幕中呈现的大小也在变化，不利于用户稳定地查看画面。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何实现动态变焦。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种动态变焦方法，从而保证被拍摄物体在画面中的大小稳定。

相应的，本发明实施例还提供了一种动态变焦装置，用以保证上述方法的实现及应用。

相应的，本发明实施例还提供了一种智能终端，用以保证上述方法的实现及应用。

为了解决上述问题，本发明公开了一种动态变焦方法，应用与拍照设备，所述拍照设备具有至少两个摄像头，所述方法包括：

开启所述至少两个摄像头，得到预览画面，并对所述拍照设备进行初始调焦；

随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过所述至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据；

通过对同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行分析，得到深度信息；

根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数；

根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。

本发明还公开了一种动态变焦装置，应用与拍照设备，所述拍照设备具有至少两个摄像头，所述装置包括：

初始调焦单元，用于根据通过开启所述至少两个摄像头所得到的预览画面，对所述拍照设备进行初始调焦；

多摄像头图像获取单元，用于随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过所述至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据；

深度信息获取单元，用于通过对同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行分析，得到深度信息；

变焦倍数确定单元，用于根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数；

动态调焦单元，用于根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。

本发明还公开了一种动态变焦的智能终端，所述智能终端包括上述动态变焦装置。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

现有技术中，拍照设备的变焦功能不是动态变化的，比如当用户选择了2倍变焦，随着用户远离或者接近被拍摄物体，拍摄物体在屏幕中呈现的大小也在变化，不利于用户稳定地查看画面。而本发明中，拍照设备通过设置两个或以上摄像头，从而可以获取多份图像数据，通过对这多份图像数据的对比分析，可以得到深度信息，从而据此计算出变焦倍数，实现动态调焦。本领域技术人员理解，类似于人体双目测距原理，两个或以上摄像头相当于双目或多目，才能实现对被拍摄物体的测距。可见，本发明通过多摄像头的优势，获取到画面的深度信息，当用户使用放大功能时，能够主动探测拍照设备与被拍摄物体的距离，设置对应的变焦倍数，使得物体在画面中呈现的大小稳定，利于用户查看。

附图说明

图1是本发明的一种动态变焦方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的一种动态变焦装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为了实现动态变焦，本发明实施例的一个硬件要求是，拍照设备具有至少两个摄像头，在此基础上，利用至少两个摄像头对被拍摄物体分别获取到图像数据，对各个摄像头获取的图像数据进行对比分析，得到深度信息图，从而确定拍照设备与被拍摄物体之间的具体，据此调整变焦系数，最终实现动态自动调整变焦的目的。可见，本发明的目的就是为了满足用户在拍摄照片时，可以随着被拍摄物体与拍照设备之间的距离变化进行动态变焦，最终输出理想的图像或者视频数据。

本发明实施例的核心构思之一在于，通过多摄像头的优势，获取到画面的深度信息，当用户使用放大功能时，能够主动探测用户与被拍摄物体的距离，设置对应的变焦倍数，使得物体在画面中呈现的大小稳定，利于用户查看。

参照图1，示出了本发明的一种动态变焦方法流程图，可以包括如下步骤：

S101：开启至少两个摄像头，得到预览画面，并对拍照设备进行初始调焦。

如上面提到的，实施本发明的硬件配置要求就是：拍照设备具有两个或两个以上摄像头。

实施本发明实施例的方法，首先需要进入双(多)摄像头采样模式。以具有两个摄像头的手机为例，在点击“照相机”图标进入拍照功能之后，选择多摄像头采样模式，即同时开启两个摄像头同步工作。两个摄像头对视场内的图像同时进行采样，从而得到预览数据。有关采样以及预览数据获取，都是比较成熟的技术，本发明实施例对此不作限制。

调焦动作可以是用户手动调焦，也可以是智能调焦。手动调焦，使用者通过触摸屏幕、按下按键、语音控制等调节方式，改变图像的变焦倍数。智能调焦，通过分析图像数据，得到被拍摄物体的大小，然后通过计算，得到最佳的变焦倍数，使得被拍摄物体正好填充满整个预览画面。

S102：随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据。

仍以上面手机拍照为例，如果用户不断移动拍照或录像、或者被拍摄物体(例如行驶中的车)不断移动，则被拍摄物体与拍照设备之间的距离是动态变化的。此时，可间隔预定时间不断地通过多个摄像头获取到每个时刻的多份图像数据。例如，每间隔0.5s，就通过摄像头1、摄像头2获取两份图像数据。实际情况中，由于多个摄像头的具体布置关系，多个摄像头之间存在一定距离，因此各个摄像头所获取的各份图像数据是不同的。可以理解，如果多个摄像头之间距离较近，各份图像数据之间有大部分是重叠的，仅有边缘图像的数据不同。

S103：通过对同一时刻获取的至少两份图像数据进行分析，得到深度信息。

具体的，利用深度信息算法，对同一时刻获取的至少两份图像数据进行遍历，从而确定被拍摄物体与拍照设备之间的距离，并确定被拍摄物体在整个图像中的占比大小。

其中，所谓“深度信息”是指：在摄像机坐标系中，以垂直成像平面并穿过镜面中心的直线为Z轴，若物体在摄像机坐标系的坐标为(X,Y,Z)，那么其中的Z值即为物体在该摄像机成像平面的深度信息。可以理解，根据射影几何或者相机的小孔成像模型，图像上某一点像素的空间位置在通过此像素的一条直线上，因此，决定具体在直线上哪一点的信息，就是深度信息。在本发明中，深度信息可简单理解为被拍摄物体距离拍照设备之间的位置关系，包括被拍摄物体与拍照设备之间的距离以及被拍摄物体在整个图像中的占比大小。

其中，深度信息算法是指可以通过建模或编程语言描述方式，计算出深度信息的方法，包括但不限于深度优先算法(Depth-First-Search)、二叉树深度算法等。

其中，关于如何获得被拍摄物体在整个图像中的占比大小，可以采用检测算法自动获得，例如采用边缘检测算法，检测出物体的边缘，计算出物体的面积，确定物体在画面中的占比；或者，也可以通过用户手动划定的方式获得，例如用户通过手动圈起被拍摄物体，然后拍照设备通过计算用户圈起的被拍摄物体计算出物体的面积，确定物体在画面中的占比。

相比于现有技术中仅设置一个摄像头的拍照设备，本发明拍照设备通过两个或以上摄像头可以获取多份图像数据，从而通过对这多份图像数据的对比分析，可以得到深度信息，从而据此计算出变焦倍数，实现动态调焦。本领域技术人员理解，类似于人体双目测距原理，两个或以上摄像头相当于双目或多目，才能实现对被拍摄物体的测距。

S104：根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数。

具体的，根据被拍摄物体与拍照设备之间的最新距离与上一次距离之间的对比，以及根据被拍摄物体在整个图像中的最新占比大小与上次占比大小的对比，并通过匹配变焦倍数与深度信息的对应关系，确定变焦倍数。为了在移动过程中，使得被拍摄物体在画面中呈现的大小稳定，需要保证被拍摄物体在图像中的占比大小一致或基本一致。其中，预先设置变焦倍数与深度信息的对应关系，通过前一次深度信息与变焦倍数的对应关系，以本次深度信息进行匹配，确定出本次最合适的变焦倍数。S105：根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。

如上面提到的，可采取手动调焦或智能调焦的方式对拍照设备进行调焦。手动调焦是指用户通过屏幕按键或语音控制调节方式，改变图像的变焦倍数；智能调焦是指通过分析图像数据，得到被拍摄物体的大小，然后通过计算得到最佳的变焦倍数，使得被拍摄物体填充满整个预览画面。

现有技术中，拍照设备的变焦功能不是动态变化的，比如当用户选择了2倍变焦，随着用户远离或者接近被拍摄物体，拍摄物体在屏幕中呈现的大小也在变化，不利于用户稳定地查看画面。而本发明中，拍照设备通过设置两个或以上摄像头，从而可以获取多份图像数据，通过对这多份图像数据的对比分析，可以得到深度信息，从而据此计算出变焦倍数，实现动态调焦。本领域技术人员理解，类似于人体双目测距原理，两个或以上摄像头相当于双目或多目，才能实现对被拍摄物体的测距。可见，本发明通过多摄像头的优势，获取到画面的深度信息，当用户使用放大功能时，能够主动探测拍照设备与被拍摄物体的距离，设置对应的变焦倍数，使得物体在画面中呈现的大小稳定，利于用户查看。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图2，示出了本发明一种动态变焦装置实施例的结构框图，其中拍照设备具有至少两个摄像头具体，该装置可以包括如下模块：

初始调焦单元201，用于根据通过开启至少两个摄像头所得到的预览画面，对拍照设备进行初始调焦；

多摄像头图像获取单元202，用于随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据；

深度信息获取单元203，用于通过对同一时刻获取的至少两份图像数据进行分析，得到深度信息；

变焦倍数确定单元204，用于根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数；

动态调焦单元205，用于根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。

优选的，深度信息获取单元203具体用于：利用深度信息算法，对同一时刻获取的至少两份图像数据进行遍历，从而确定被拍摄物体与拍照设备之间的距离，并确定被拍摄物体在整个图像中的占比大小。

优选的，变焦倍数确定单元204具体用于：根据被拍摄物体与拍照设备之间的最新距离与上一次距离之间的对比，以及根据被拍摄物体在整个图像中的最新占比大小与上次占比大小的对比，并通过匹配变焦倍数与距离的对应关系，确定所述变焦倍数。

优选的，初始调焦单元201或动态调焦单元205采取手动调焦或智能调焦方式进行调焦；其中，手动调焦是指用户通过屏幕按键或语音控制调节方式，改变图像的变焦倍数；智能调焦是指通过分析图像数据，得到被拍摄物体的大小，然后通过计算得到最佳的变焦倍数，使得被拍摄物体填充满整个预览画面。

对于装置实施例而言，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。

此外，本发明还提供一种智能终端，该智能终端具有两个或两个以上的摄像头，并且具有上述图2所示的装置。特别的，该智能终端的多个摄像头是位于智能终端的同一个侧面。例如，智能终端可以是但不限于：手机、平板电脑、智能眼镜、智能手表，等等。以手机为例，不同于目前手机正反面各设置一个摄像头便于自拍的，本发明是在手机一侧设置两个及以上摄像头。例如，在手机背面上方设置两个摄像头，这样，在拍照时，通过两个摄像头获取两份图像，通过图像对比分许，得到深度信息，从而确定变焦倍数。

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。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种动态变焦方法、装置及智能终端，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种动态变焦方法，应用与拍照设备，其特征在于，所述拍照设备具有至少两个摄像头，所述方法包括：

开启所述至少两个摄像头，得到预览画面，并对所述拍照设备进行初始调焦；

随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过所述至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据；

通过对同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行分析，得到深度信息；

根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数；

根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行分析、得到深度信息包括：利用深度信息算法，对所述同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行遍历，从而确定被拍摄物体与拍照设备之间的距离，并确定被拍摄物体在整个图像中的占比大小。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据最新深度信息图与上一次深度信息图的对比分析、确定变焦倍数包括：根据被拍摄物体与拍照设备之间的最新距离与上一次距离之间的对比，以及根据被拍摄物体在整个图像中的最新占比大小与上次占比大小的对比，并通过匹配变焦倍数与深度信息的对应关系，确定所述变焦倍数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采取手动调焦或智能调焦的方式对所述拍照设备进行调焦；所述手动调焦是指用户通过屏幕按键或语音控制调节方式，改变图像的变焦倍数；所述智能调焦是指通过分析图像数据，得到被拍摄物体的大小，然后通过计算得到最佳的变焦倍数，使得被拍摄物体填充满整个预览画面。

5.一种动态变焦装置，应用与拍照设备，其特征在于，所述拍照设备具有至少两个摄像头，所述装置包括：

初始调焦单元，用于根据通过开启所述至少两个摄像头所得到的预览画面，对所述拍照设备进行初始调焦；

多摄像头图像获取单元，用于随着被拍摄物体与拍照设备之间距离的动态变化，动态地通过所述至少两个摄像头多次获取到至少两份图像数据；

深度信息获取单元，用于通过对同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行分析，得到深度信息；

变焦倍数确定单元，用于根据最新深度信息与上一次深度信息的对比分析，确定变焦倍数；

动态调焦单元，用于根据所确定的变焦倍数，对拍照设备进行调焦。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述深度信息获取单元具体用于：利用深度信息算法，对所述同一时刻获取的所述至少两份图像数据进行遍历，从而确定被拍摄物体与拍照设备之间的距离，并确定被拍摄物体在整个图像中的占比大小。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述变焦倍数确定单元具体用于：根据被拍摄物体与拍照设备之间的最新距离与上一次距离之间的对比，以及根据被拍摄物体在整个图像中的最新占比大小与上次占比大小的对比，并通过匹配变焦倍数与深度信息的对应关系，确定所述变焦倍数。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述初始调焦单元或动态调焦单元采取手动调焦或智能调焦方式进行调焦；所述手动调焦是指用户通过屏幕按键或语音控制调节方式，改变图像的变焦倍数；所述智能调焦是指通过分析图像数据，得到被拍摄物体的大小，然后通过计算得到最佳的变焦倍数，使得被拍摄物体填充满整个预览画面。

9.一种动态变焦的智能终端，其特征在于，所述智能终端包括如权利要求5-8任意一项的装置。

10.根据权利要求9所述的智能终端，其特征在于，所述至少两个摄像头设置在所述智能终端的同一侧。