CN106291521A - 基于mems移动的测距方法、装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种基于MEMS移动的测距方法、装置和移动终端，该基于MEMS移动的测距方法包括：移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。该方法能够使用一个摄像头完成测距，从而降低成本。

Description

基于MEMS移动的测距方法、装置和移动终端

技术领域

本申请涉及光学测距技术领域，尤其涉及一种基于MEMS移动的测距方法、装置和移动终端。

背景技术

相关技术中，可以采用双摄像头进行测距。双摄像头测距是指安装两个摄像头，采用每个摄像头分别对同一个目标点进行拍摄，得到两帧图像，再根据目标点在两帧图像中的视差确定目标点的距离。

但是，由于双摄像头测距方案需要安装两个摄像头，成本较高。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种基于MEMS移动的测距方法，该方法可以使用一个摄像头完成测距，从而降低成本。

本申请的另一个目的在于提出一种基于MEMS移动的测距装置。

本申请的另一个目的在于提出一种移动终端。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的基于MEMS移动的测距方法，包括：移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

本申请第一方面实施例提出的基于MEMS移动的测距方法，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。

为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的基于MEMS移动的测距装置，包括：第一获取模块，用于移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；第二获取模块，用于移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；确定模块，用于根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

本申请第二方面实施例提出的基于MEMS移动的测距装置，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。

为达到上述目的，本申请第三方面实施例提出的移动终端，包括：壳体和设置在所述壳体内的成像模组，所述成像模组包括：镜头、MEMS、成像传感器和处理器，所述成像传感器设置在所述MEMS上；所述成像传感器用于在所述MEMS移动到第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；所述MEMS用于搭载所述成像传感器移动；所述成像传感器还用于在所述MEMS移动到第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；所述处理器用于根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

本申请第三方面实施例提出的移动终端，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一个实施例提出的基于MEMS移动的测距方法的流程示意图；

图2是本申请另一个实施例提出的基于MEMS移动的测距方法的流程示意图；

图3是本申请实施例中目标点与在两帧图像中的成像点的相对关系示意图；

图4是本申请一个实施例提出的基于MEMS移动的测距装置的结构示意图；

图5是本申请另一个实施例提出的基于MEMS移动的测距装置的结构示意图；

图6是本申请一个实施例提出的移动终端的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

随着移动终端的发展，移动终端内的硬件也在不断升级，比如，在移动终端内采用了微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)。具体的，MEMS可以应用在多种模组中，比如应用在成像模组中。成像模组包括镜头、MEMS、成像传感器(Sensor)等，MEMS能够搭载成像传感器移动。

MEMS是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制造的高科技电子机械器件，相较于现有的音圈马达具有较小的尺寸。

另外，MEMS由梳状构造组成，借助静电力致动(依靠静电荷之间的吸引力致动)，能够通过驱动电压实现精准控制或移位，精度可以达到150um，从而可以带动成像传感器实现像素级的移动。

如上所示，在采用双摄像头测距时，由于需要两个摄像头，成本较高。为了解决这一问题，本申请中，将使用一组成像模组，但是，MEMS可以搭载成像传感器移动到不同位置，从而实现双摄像头的效果。因此，在一组成像模组的基础上，通过位置移动，可以实现双摄像头的效率，之后可以依据双摄像头测距的原理进行测距。

图1是本申请一个实施例提出的基于MEMS移动的测距方法的流程示意图。

参见图1，本实施例的方法包括：

S11：移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像。

其中，MEMS是可移动的，例如，MEMS与驱动电路连接，在驱动电路输出的驱动电压的驱动下进行移动，进而带动成像传感器(Sensor)跟随MEMS同步移动。

以MEMS水平移动为例，上述的第一位置可以是一侧(如左侧)的极限位置，当将MEMS移动到左侧的极限位置时，可以对物体进行拍摄，得到第一图像。

S12：移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像。

第二位置可以是另一侧(如右侧)的极限位置，因此，当MEMS在左侧的极限位置拍摄完毕后，可以控制MEMS移动到右侧的极限位置，并在右侧的极限位置进行拍摄，得到第二图像。

S13：根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

在两个位置进行拍摄后，可以实现两帧图像，这两帧图像相当于双摄像头测距时采用两个摄像头拍摄的两帧图像，因此，再根据双摄像头测距的原理，可以完成对目标点的测距。

需要说明的是，成像传感器在MEMS带动下进行移动时是在同一平面内移动(可以在同一平面的不同方向移动)，因此上述的第一位置及第二位置位于同一平面内，且该平面是指对焦后的成像传感器所在平面，从而成像传感器在MEMS带动下移动时几乎不会影响焦距的变化，或者说移动时不会影响镜头光心与成像传感器的距离，以保证在第一位置和第二位置拍摄得到的图像基本上是对焦后获取的清晰图像。进一步的，根据上述两帧图像进行测距时可以是基于视差完成的测距。例如，目标点的距离Z可以表示为：Z＝fT/d，其中，f是焦距，可以根据镜头的硬件参数确定，T是第一位置与第二位置之间的距离差，d是视差，为目标点在第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置之间的距离。

本实施例中，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。

进一步的，本申请拍摄近景(或者微距拍摄模式下)，效果会更好一些，这是因为对于近景来说，sensor移动很小的距离，就可以导致视差变化明显(视差会大一些)。

图2是本申请另一个实施例提出的基于MEMS移动的测距方法的流程示意图。

参见图2，本实施例的流程包括：

S21：检测当前光亮度。

S22：根据所述当前光亮度计算快门时间。

其中，光亮度与快门时间成反比关系，比如用X表示当前光亮度，则对应的快门时间T＝K/X，K是与相机参数有关的一个数值，具体内容可以参见已有技术，在此不再详细说明。

S23：判断计算得到的快门时间是否小于预设的时间阈值，若是，执行S24，否则，执行S29。

S24：检测当前抖动幅度。

S25：判断当前抖动幅度是否小于预设的幅度阈值，若是，执行S26，否则，执行S29。

其中，可以根据陀螺仪等检测当前抖动幅度。

S26：移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像。

S27：移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像。

S28：根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

S29：结束。

目标点的距离是指目标点到两个成像点所在直线的垂直距离，该距离可以称为深度。

具体的，参见图3，目标点31在两帧图像上的成像点分别用第一成像点32和第二成像点33表示，第一成像点32和第二成像点33所在直线用直线34表示，则目标点的距离是指目标点31到直线34的距离。

上述的距离可以通过求解目标点31、第一成像点32和第二成像点33组成的三角形确定。其中，目标点31的坐标、第一成像点32的坐标和第二成像点33的坐标都是已知的，例如可以根据成像原理、相机内外参数及第一成像点与第二成像点之间的距离，也就是第一位置与第二位置之间的距离确定上述三个点的坐标，在上述三个点的坐标确定后，就可以求解出上述的距离。

具体计算流程可以参见已有的双摄像头测距。

本实施例中，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。通过在快门时间小于阈值以及抖动幅度小于阈值的情况下进行测距，可以保证测距的准确度。

图4是本申请一个实施例提出的基于MEMS移动的测距装置的结构示意图。

参见图4，该装置40包括：第一获取模块41、第二获取模块42和确定模块43。

第一获取模块41，用于移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；

第二获取模块42，用于移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；

确定模块43，用于根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

一些实施例中，参见图5，该装置40还包括：

第一检测模块44，用于检测当前光亮度；

计算模块45，用于根据当前光亮度计算快门时间；

第一判断模块46，用于判断计算得到的快门时间是否小于预设的时间阈值。

一些实施例中，参见图5，该装置40还包括：

第二检测模块47，用于检测当前抖动幅度；

第二判断模块48，用于判断当前抖动幅度是否小于预设的幅度阈值。

一些实施例中，所述确定模块43确定的所述距离包括：所述目标点到直线的距离，所述直线是所述目标点在所述第一图像上的成像点及在所述第二图像上的成像点所在的直线。

可以理解的是，本实施例的装置与上述方法实施例对应，具体内容可以参见方法实施例的相关描述，在此不再详细说明。

本实施例中，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。通过在快门时间小于阈值以及抖动幅度小于阈值的情况下进行测距，可以保证测距的准确度。

图6是本申请一个实施例提出的移动终端的结构示意图。

移动终端可以是手机、平板电脑等。

参见图6，移动终端60包括：壳体61和设置在所述壳体61内的成像模组62，所述成像模组62包括：镜头621、MEMS 622、成像传感器623和处理器624，所述成像传感器623设置在所述MEMS 622上；

所述成像传感器623用于在所述MEMS移动到第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；

所述MEMS 622用于搭载所述成像传感器移动；

所述成像传感器623还用于在所述MEMS移动到第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；

所述处理器624用于根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

可选的，成像模组中还可以包括光亮检测模块，光亮检测模块用于检测当前光亮度。

可选的，成像模组中还可以包括计算模块，计算模块用于根据当前光亮度计算快门时间。

可选的，成像模组中还可以包括判断模块，判断模块用于判断计算得到的快门时间是否小于预设的时间阈值。

可选的，成像模组中还可以包括抖动检测模块(如陀螺仪)，抖动检测模块用于检测当前抖动幅度。

可选的，判断模块还用于判断当前抖动幅度是否小于预设的幅度阈值。

可选的，所述距离包括：所述目标点到直线的距离，所述直线是所述目标点在所述第一图像上的成像点及在所述第二图像上的成像点所在的直线。

可以理解的是，本实施例的移动终端与上述方法实施例对应，具体内容可以参见方法实施例的相关描述，在此不再详细说明。

本实施例中，通过移动MEMS的位置，可以在不同的位置得到两帧图像，从而在仅有一组成像模组时也可以实现双摄像头的效果，进而可以依据双摄像头测距的原理完成测距，降低测距的成本。通过在快门时间小于阈值以及抖动幅度小于阈值的情况下进行测距，可以保证测距的准确度。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是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，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种基于MEMS移动的测距方法，其特征在于，包括：

移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；

移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；

根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测当前光亮度；

根据当前光亮度计算快门时间；

判断计算得到的快门时间是否小于预设的时间阈值，以便在计算得到的快门时间小于预设的时间阈值时，执行测距步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

检测当前抖动幅度；

判断当前抖动幅度是否小于预设的幅度阈值，以便在当前抖动幅度小于预设的幅度阈值时，执行测距步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离包括：所述目标点到直线的距离，所述直线是所述目标点在所述第一图像上的成像点及在所述第二图像上的成像点所在的直线。

5.一种基于MEMS移动的测距装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于移动MEMS到第一位置，并在MEMS在第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；

第二获取模块，用于移动MEMS到第二位置，并在MEMS在第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；

确定模块，用于根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

第一检测模块，用于检测当前光亮度；

计算模块，用于根据当前光亮度计算快门时间；

第一判断模块，用于判断计算得到的快门时间是否小于预设的时间阈值，以便在计算得到的快门时间小于预设的时间阈值时，触发所述第一获取模块执行。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

第二检测模块，用于检测当前抖动幅度；

第二判断模块，用于判断当前抖动幅度是否小于预设的幅度阈值，以便在当前抖动幅度小于预设的幅度阈值时，触发第一获取模块执行。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述确定模块确定的所述距离包括：所述目标点到直线的距离，所述直线是所述目标点在所述第一图像上的成像点及在所述第二图像上的成像点所在的直线。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：壳体和设置在所述壳体内的成像模组，所述成像模组包括：镜头、MEMS、成像传感器和处理器，所述成像传感器设置在所述MEMS上；

所述成像传感器用于在所述MEMS移动到第一位置时，对物体进行拍摄，得到第一图像；

所述MEMS用于搭载所述成像传感器移动；

所述成像传感器还用于在所述MEMS移动到第二位置时，对所述物体再次进行拍摄，得到第二图像；

所述处理器用于根据所述物体上的目标点在所述第一图像上的成像点位置及在所述第二图像上的成像点位置，确定所述目标点的距离。