CN106483668A - 一种屏幕采集图像的方法、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种屏幕采集图像的方法、装置及终端，该屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，该方法包括：将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中；所述图像传感器通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层采集图像信号和光线强度信号，所述前透明覆盖层作为所述图像传感器采集图像信号和光线强度信号时的镜头；将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。本发明将摄像头图像传感器移植到终端的触摸屏中，在将本发明技术方案应用于裸眼3D的人眼定位时，通过均匀布满整个触摸屏上感光像素来捕获人眼位置，从而实现更好的裸眼3D功能。

Description

一种屏幕采集图像的方法、装置及终端

技术领域

本发明涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种屏幕采集图像的方法、装置及终端。

背景技术

裸眼3D技术是在不采用其他任何设备的情况下，即不用戴眼镜，只有手机，从手机屏幕中看到3D图像和视频，其大概原理是在屏幕上增加的一层液晶分子，通过调节液晶分子间的ITO(Indium Tin Oxides，纳米铟锡金属氧化物)电压实现液晶分子的偏转，这样每一个液晶分子的两端由于反射率的不同会反射出不同方向的两束光，将这两束光分别射入人的左眼和右眼，左右眼看到的图像综合起来就形成了3D的效果；

在裸眼3D技术中一个重要的点就是人眼位置的确定，通过前摄像头按每秒30帧的速率检测人眼位置，从而控制液晶分子偏转的方向让折射的两束光始终能射入左右眼。摄像头可以大致分为：镜头、滤光片、图像传感器、ISP(Image Signal Processor，图像信号处理器)这几个部分，其中，镜头主要用于提高成像效果的；滤光片主要用于感应RGB三色的，从而形成彩色图像；图像传感器用来感应光线强度，并将图像信息转换成数字信号；ISP主要用来处理数字信号。

现有的裸眼3D技术等都是通过前摄像头来识别人眼、脸的位置，从而实现对人眼、脸的跟踪，但是现有的方案存在以下缺陷：

1、前摄的位置一般在手机上方听筒附近，无法正对人眼、脸等，存在角度，容易产生误差；

2、当观看裸眼3D视频时，手机需要横放，这样手持手机时容易挡住前摄像头而影响裸眼3D功能；

3、由于前摄像头体积小，感光像素的面积做不大，在夜晚运用裸眼3D功能时可能存在检测不到人眼位置的情况，且前摄像头的像素有限，也会影响对人眼的识别与跟踪；

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种屏幕采集图像的方法、装置及终端，通过屏幕采集图像。

本发明提供一种屏幕采集图像的方法，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，所述方法包括：

将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中；

所述图像传感器通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层采集图像信号和光线强度信号，所述前透明覆盖层作为所述图像传感器采集图像信号和光线强度信号时的镜头；

将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。

进一步的，在应用于人眼定位时，所述图像传感器通过所述前透明覆盖层采集人眼图像信号或者人脸图像信号、以及光线强度信号，将所述人眼图像信号或者人脸图像信号、以及光线强度信号转换成人眼图像数字信号或者人脸图像数字信号；

所述方法，还包括：

图像信号处理器根据所述人眼图像数字信号或者人脸图像数字信号确定出人眼位置。

进一步的，所述图像传感器的像素感光块上感光的一面朝向屏幕外侧。

进一步的，所述图像传感器包括：互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器，或者，电荷耦合元件CCD图像传感器。

进一步的，所述屏幕包括：薄膜场效应晶体管TFT触摸屏幕，或者，有机发光二极管OLED触摸屏幕；

所述将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中，包括：

将设定数量的图像传感器均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，将设定数量的图像传感器均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。

本发明还提供一种屏幕采集图像的装置，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，所述装置包括：

设定数量的图像传感器，均匀的布设在屏幕的发光显示层中，所述设定数量的图像传感器用于通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层采集图像信号和光线强度信号，将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。

进一步的，所述图像传感器，用于在应用于人眼定位时，通过所述前透明覆盖层采集人眼图像信号或者人脸图像信号、以及光线强度信号，将所述人眼图像信号或者人脸图像信号、以及光线强度信号转换成人眼图像数字信号或者人脸图像数字信号；

所述装置，还包括：

图像信号处理器，用于根据所述人眼图像数字信号或者人脸图像数字信号确定出人眼位置

进一步的，所述图像传感器的像素感光块上感光的一面朝向屏幕外侧。

进一步的，所述图像传感器包括：CMOS图像传感器，或者，CCD图像传感器。

进一步的，所述屏幕包括：TFT触摸屏幕，或者，OLED触摸屏幕；

所述图像传感器均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，所述图像传感器均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。

本发明还提供一种终端，包括上述的屏幕采集图像的装置。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述屏幕采集图像的方法、装置及终端，将摄像头图像传感器移植到终端的触摸屏中，让图像传感器的每一个感光像素块的一面感光，另一面不感光。在将本发明技术方案应用于裸眼3D的人眼定位时，通过均匀布满整个触摸屏上感光像素来捕获人眼位置，从而实现更好的裸眼3D功能。

附图说明

图1为本发明第一实施例的屏幕采集图像的方法流程图；

图2为本发明第二实施例的屏幕采集图像的方法流程图；

图3为本发明第三实施例的屏幕采集图像的装置组成结构示意图；

图4为本发明第四实施例的屏幕采集图像的装置组成结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明实施例的主要思路是将摄像头中的图像传感器与手机屏幕相结合。从摄像头的原理可知，摄像头中的镜头主要用于提高成像效果，如果把图像传感器做到屏幕中，那么屏幕的表层玻璃就可以当作镜头，这样虽然没有摄像头本身的镜头那么多，但牺牲一些成像效果是可以接受的，尤其是将本发明实施例的方案应用于裸眼3D的人眼定位时，因为只需将这种成像用来识别人眼位置，不需要拍出效果很好的图片。

滤光片主要用作彩色成像，而对于人眼识别功能，彩色图片还是黑白图片都没有影响，所以本发明实施例中可以不用滤光片；

图像传感器在本发明实施例中被集成到屏幕中，每一个图像传感器对应一个屏幕上的像素点，数量越多则像素越高，这一点在屏幕上是可以实现的，因为屏幕的面积足够大，可以容纳的图像传感器就会比现有技术中的前摄像头的数量多很多，所以理论上像素会做的更高，且由于空间足够，所以每个图像传感器的像素感光块都可以做的更大，比如：每个图像传感器的像素感光块占据屏幕上的两个像素点或者更多的像素点，这样感光能力会越强，尤其在夜晚环境下这种方案优势越明显。

另外，图像传感器的每一个像素感光块只能对屏幕外面感光，对内部无法感光，这样是为了避免屏幕光线对图像传感器的影响。

如上所述，手机屏幕就被改造为一种拥有类似摄像头功能的屏幕，其理论上可以对近距离物体成像。

在使用裸眼3D功能观看3D视频时，嵌入在屏幕内的每一个像素感光块开始工作，其作用相当于一个大型的摄像头，通过这些像素感光块获得人脸的图像，通过人眼识别算法或人脸识别算法找到人眼或人脸，然后计算出人眼相对于手机屏幕的距离与角度，从而实现对左右眼的跟踪，更好的实现裸眼3D功能。

另外，本发明实施例还避免了在手握手机观看裸眼3D视频时手指遮挡摄像头导致无法捕获人眼位置的问题。

本发明第一实施例，一种屏幕采集图像的方法，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，如图1所示，该方法包括以下具体步骤：

步骤S101，将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中；

具体的，所述屏幕包括：薄膜场效应晶体管TFT触摸屏幕，或者，有机发光二极管OLED触摸屏幕；

将设定数量的图像传感器均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，将设定数量的图像传感器均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。

所述图像传感器的像素感光块上感光的一面朝向屏幕外侧。由于图像传感器要采集屏幕以外的图像，面向屏幕外侧的一面感光，而另一面不感光，以避免屏幕光线对图像传感器采集图像的影响。

步骤S102，所述图像传感器通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层采集图像信号和光线强度信号，所述前透明覆盖层作为所述图像传感器采集图像信号和光线强度信号时的镜头；

具体的，所述前透明覆盖层，包括：玻璃层。摄像头中的镜头主要用于提高成像效果，如果把图像传感器做到屏幕中，那么屏幕的前透明覆盖层就可以当作镜头，这样虽然没有摄像头本身的镜头那么多，但牺牲一些成像效果是可以接受的。

步骤S103，将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。

在本实施例中，由于图像传感器被集成到屏幕中，以每一个图像传感器对应屏幕上的发光显示层中的一个像素点为例，数量越多则像素越高，这一点在屏幕上是可以实现的，因为屏幕的面积足够大，可以容纳的图像传感器就会比现有技术中的前摄像头的数量多很多，所以理论上像素会做的更高，甚至达到后置摄像头的像素数量，同时本发明实施例的图像传感器不像现有的摄像头位于手机屏幕边缘处，即使横屏观看拍摄预览画面或者视频，也不容易被用户手部遮挡，极大的提升了用户的使用体验。

本发明第二实施例，一种屏幕采集图像的方法，如图2所示，本实施例的所述方法，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，所述方法在应用于人眼定位时，包括以下步骤：

步骤S201，将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中；

在本发明实施例中，所述屏幕包括：TFT触摸屏幕，或者，OLED触摸屏幕。具体的，将设定数量的图像传感器均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，将设定数量的图像传感器均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。

步骤S202，所述图像传感器通过所述前透明覆盖层采集人眼图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号；所述前透明覆盖层作为所述图像传感器采集图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号时的镜头；

具体的，所述前透明覆盖层，包括：玻璃层。摄像头中的镜头主要用于提高成像效果，如果把图像传感器做到屏幕中，那么屏幕的前透明覆盖层就可以当作镜头，这样虽然没有摄像头本身的镜头那么多，但牺牲一些成像效果是可以接受的，尤其是将本发明实施例的方案应用于裸眼3D等的人眼定位场景时，因为只需将这种成像用来识别人眼位置，不需要拍出效果很好的图片。

步骤S203，将所述人眼图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号转换成人眼图像数字信号或人脸图像数字信号；

步骤S204，图像信号处理器根据所述人眼图像数字信号或人脸图像数字信号确定出人眼位置。

具体的，在使用裸眼3D功能观看3D视频时，图像信号处理器在获得的人眼图像数字信号或者人脸图像数字信号的基础上，通过人眼识别算法或人脸识别算法找到人眼或人脸，然后计算出人眼相对于手机屏幕的距离与角度，从而实现对左右眼的跟踪，以实现裸眼3D功能。

在本实施例中，由于图像传感器被集成到屏幕中，以每一个图像传感器对应屏幕上的发光显示层中的一个像素点为例，数量越多则像素越高，这一点在屏幕上是可以实现的，因为屏幕的面积足够大，可以容纳的图像传感器就会比现有技术中的前摄像头的数量多很多，所以理论上像素会做的更高，在实现裸眼3D的图像呈现时，对人眼的位置捕捉会更加准确，同时本发明实施例的图像传感器不像现有的摄像头位于手机屏幕边缘处，即使横屏观看故也不容易被用户手部遮挡，在用户使用手机运行裸眼3D的游戏或观看视频时，极大的提升了用户的使用体验。

本发明第三实施例，本实施例介绍一种屏幕采集图像的装置，如图3所示，包括以下组成部分：

1)设定数量的图像传感器301，均匀的布设在屏幕的发光显示层中，所述设定数量的图像传感器用于通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层302采集图像信号和光线强度信号，将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。

具体的，所述屏幕包括：TFT触摸屏幕，或者，OLED触摸屏幕。

图像传感器301均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，图像传感器301均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。图像传感器301的像素感光块上感光的一面朝向屏幕外侧。由于图像传感器301要采集屏幕以外的图像，面向屏幕外侧的一面感光，而另一面不感光，以避免屏幕光线对图像传感器301采集图像的影响。

图像传感器301包括：CMOS图像传感器，或者，CCD图像传感器。

可选的，本实施例的装置还包括：

2)前透明覆盖层302，用于作为图像传感器301采集图像信号和光线强度信号时的镜头。

具体的，前透明覆盖层302，包括：玻璃层。

本发明第四实施例，一种屏幕采集图像的装置，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，如图4所示，本实施例的所述装置，在应用于人眼定位时，所述装置包括：

1)设定数量的图像传感器301，均匀的布设在屏幕的发光显示层中，设定数量的图像传感器301用于通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层302采集人眼图像信号或者人脸图像信号、以及光线强度信号，将所述人眼图像信号或者人脸图像信号、以及光线强度信号转换成人眼图像数字信号或者人脸图像数字信号。

2)图像信号处理器303，用于根据所述人眼图像数字信号或人脸图像数字信号确定出人眼位置。

具体的，在使用裸眼3D功能观看3D视频时，图像信号处理器在获得的人眼图像数字信号或者人脸图像信号的基础上，通过人眼识别算法或人脸识别算法找到人眼或人脸，然后计算出人眼相对于手机屏幕的距离与角度，从而实现对左右眼的跟踪，以实现裸眼3D功能。

可选的，本实施例的装置还包括：

3)前透明覆盖层302，用于作为图像传感器301采集人眼图像信号和光线强度信号时的镜头。

在本实施例中，由于图像传感器被集成到屏幕中，以每一个图像传感器对应一个屏幕上的像素点为例，数量越多则像素越高，这一点在屏幕上是可以实现的，因为屏幕的面积足够大，可以容纳的图像传感器就会比现有技术中的前摄像头的数量多很多，所以理论上像素会做的更高，在实现裸眼3D的图像呈现时，对人眼的位置捕捉会更加准确，同时本发明实施例的图像传感器不像现有的摄像头位于手机屏幕边缘处，即使横屏观看故也不容易被用户手部遮挡，在用户使用手机运行裸眼3D的游戏或观看视频时，极大的提升了用户的使用体验。

本发明第五实施例，本实施例是在第三、四实施例的基础上，介绍一种终端，包含第三、四实施例中的屏幕采集图像的装置。本实施例的终端可以当作实体装置来理解。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (11)

1.一种屏幕采集图像的方法，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，其特征在于，所述方法包括：

将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中；

所述图像传感器通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层采集图像信号和光线强度信号，所述前透明覆盖层作为所述图像传感器采集图像信号和光线强度信号时的镜头；

将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。

2.根据权利要求1所述的屏幕采集图像的方法，其特征在于，在应用于人眼定位时，所述图像传感器通过所述前透明覆盖层采集人眼图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号，将所述人眼图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号转换成人眼图像数字信号或人脸图像数字信号；

所述方法，还包括：

图像信号处理器根据所述人眼图像数字信号或人脸图像数字信号确定出人眼位置。

3.根据权利要求1所述的屏幕采集图像的方法，其特征在于，所述图像传感器的像素感光块上感光的一面朝向屏幕外侧。

4.根据权利要求1所述的屏幕采集图像的方法，其特征在于，所述图像传感器为互补金属氧化物半导体CMOS图像传感器，或者，电荷耦合元件CCD图像传感器。

5.根据权利要求1所述的屏幕采集图像的方法，其特征在于，所述屏幕为薄膜场效应晶体管TFT触摸屏幕，或者，有机发光二极管OLED触摸屏幕；

所述将设定数量的图像传感器均匀的布设在屏幕的发光显示层中，包括：将设定数量的图像传感器均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，将设定数量的图像传感器均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。

6.一种屏幕采集图像的装置，所述屏幕包括：后透明覆盖层、发光显示层和前透明覆盖层，其特征在于，所述装置包括：

设定数量的图像传感器，均匀的布设在屏幕的发光显示层中，所述设定数量的图像传感器用于通过所述发光显示层外侧的前透明覆盖层采集图像信号和光线强度信号，将所述图像信号和光线强度信号转换成数字信号。

7.根据权利要求6所述的屏幕采集图像的装置，其特征在于，所述图像传感器，用于在应用于人眼定位时，通过所述前透明覆盖层采集人眼图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号，将所述人眼图像信号或人脸图像信号、以及光线强度信号转换成人眼图像数字信号或人脸图像数字信号；

所述装置，还包括：

图像信号处理器，用于根据所述人眼图像数字信号或人脸图像数字信号确定出人眼位置。

8.根据权利要求6所述的屏幕采集图像的装置，其特征在于，所述图像传感器的像素感光块上感光的一面朝向屏幕外侧。

9.根据权利要求6所述的屏幕采集图像的装置，其特征在于，所述图像传感器为CMOS图像传感器，或者，CCD图像传感器。

10.根据权利要求6所述的屏幕采集图像的装置，其特征在于，所述屏幕为TFT触摸屏幕，或者，OLED触摸屏幕；

所述图像传感器均匀的布设在TFT触摸屏幕的液晶层内的公共电极层和/或像素电极层中；或者，所述图像传感器均匀的布设在OLED触摸屏幕的有机发光材料层中。

11.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求6～10中任一项所述的屏幕采集图像的装置。