CN106488130A - 一种拍摄模式切换方法及其切换系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拍摄模式切换方法及其切换系统，利用前置摄像头实时采集人脸图片，利用图片中人脸数量、面部特征的变化幅度进行判定，并自动将拍摄模式切换为自拍模式或外拍模式，以提供更好的用户体验。

Description

一种拍摄模式切换方法及其切换系统

技术领域

本发明涉及一种移动终端，尤其涉及一种拍摄模式切换方法及其切换系统。

背景技术

移动终端，也叫移动通信终端，是指可以在移动中使用的计算机设备，广义的讲包括手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑等，但大部分情况下是指手机或者具有多种应用功能的智能手机以及平板电脑。随着网络和技术朝着越来越宽带化的方向的发展，移动通信产业将走向真正的移动信息时代。随着集成电路技术的飞速发展，移动终端的处理能力已经拥有了强大的处理能力，移动终端正在从简单的通话工具变为一个综合信息处理平台，这也给移动终端增加了更加宽广的发展空间。

以智能手机为例，现有技术的智能手机大部分都设置有前、后两个摄像头，在使用时，可互相切换使用。在我们的实际使用中，当我们打开后置摄像头进行预览拍摄时，由于手机屏幕较大，需要双手才可以握紧以防止手机抖动，如果出现需要使用前置摄像头进行拍摄的情况，则需要腾出一只手去进行相关的切换操作，这样的单手操作对用户而言非常麻烦。因此，有必要提供一种操作简便的后置摄像头到前置摄像头的切换方法及其切换系统，以克服现有技术的不足。

现有技术中，为了前后摄像头的自动切换问题，有人提供如下技术方案：利用前置摄像头采集人脸图片，检测人眼的注视方向以判定人眼是否注视前置摄像头，并判断人眼注视前置摄像头的时长达到一定时长后，控制后置摄像头切换为前置摄像头，使后置摄像头到前置摄像头的切换更便捷、快速。这一方案中的不足之处在于：在用户需要使用后置摄像头时，往往会注视屏幕，由于前置摄像头与屏幕较近，有时系统也会判定为人眼在注视前置摄像头；这样，在本应该使用后置摄像头的情况下，系统也会自动切换为前置摄像头，因此操作使用并不方便，用户体验较差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种拍摄模式切换方法及其切换系统，以解决现有移动终端中存在的前后摄像头的不能自动切换、切换状态混乱的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种拍摄模式切换方法，包括如下步骤：

步骤S1）获取拍摄指令，启动拍摄；

步骤S2）启动移动终端的前置摄像头和后置摄像头；

步骤S3）利用前置摄像头实时采集人脸图片；

步骤S4）计算所述人脸图片上的人脸数；

步骤S5）根据所述人脸数切换拍摄模式，所述拍摄模式包括自拍模式和外拍模式。

进一步地， 步骤S4）包括如下步骤：

步骤S41）将人脸计数器记录的数字清零；

步骤S42）利用人脸识别单元识别所述人脸图片上的人脸；当识别到一张人脸时，将所述人脸计数器记录的数字加一；

步骤S43）识别完成后，获取所述人脸图片上的人脸数；所述人脸数即为所述人脸计数器记录的数字。

进一步地，所述步骤S5）包括如下步骤：

步骤S51）判断所述人脸图片上的人脸数是否为0；若是，切换为外拍模式；若否，执行步骤S52）；

步骤S52）判断所述人脸图片上的人脸数是否为1；若是，执行步骤S53）；若否，切换为自拍模式；

步骤S53）获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片；

步骤S54）利用人脸识别单元采集所述人脸图片、所述下一张人脸图片的面部特征；所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓；

步骤S55）判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化；若是，切换为自拍模式；若否，切换为外拍模式。

进一步地，所述步骤S55）包括如下步骤：

步骤S551）记录所述下一张人脸图片上的面部特征的位置曲线、所述人脸图片上的面部特征的位置曲线；

步骤S552）对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值；

步骤S553）将所述变化幅度阈值与一预设阈值作对比，判断所述变化幅度阈值是否小于预设阈值；若是，判定面部特征未发生明显变化；若否，判定面部特征发生明显变化。

进一步地，所述步骤S552）包括如下步骤：

步骤S5521）设立二维坐标系；

步骤S5522）获取所述两个位置曲线在所述二维坐标系下的曲线函数；

步骤S5523）将所述两个位置曲线的曲线函数做差值运算，获得一个差值函数；

步骤S5524）根据所述差值函数计算所述两个位置曲线的变化幅度阈值，所述变化幅度阈值为所述差值函数绝对值的最大值。

为解决上述技术问题，本发明提供一种拍摄模式切换系统，包括：

指令获取单元，用以获取拍摄指令，启动拍摄；

摄像头单元，用以启动或关闭移动终端的前置摄像头和后置摄像头；

人脸图片采集单元，用以利用前置摄像头实时采集人脸图片；

人脸数计算单元，用以计算所述人脸图片上的人脸数；

拍摄模式切换单元，用以根据所述人脸数切换拍摄模式，所述拍摄模式包括自拍模式和外拍模式。

进一步地，所述人脸数计算单元包括：

计数器清零单元，用以将人脸计数器记录的数字清零；

人脸识别单元，用以识别所述人脸图片上的人脸；当识别到一张人脸时，将所述人脸计数器记录的数字加一；

计数器读数单元，识别完成后，用以获取所述人脸图片上的人脸数；所述人脸数即为所述人脸计数器记录的数字。

进一步地，所述拍摄模式切换单元包括：

第一判断单元，用以判断所述人脸图片上的人脸数是否为0；

第二判断单元，用以判断所述人脸图片上的人脸数是否为1；

参照图获取单元，用以获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片；

面部特征采集单元，用以利用人脸识别单元采集所述人脸图片、所述下一张人脸图片的面部特征；所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓；

面部特征判断单元，用以判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化；若是，切换为自拍模式；若否，切换为外拍模式。

进一步地，所述面部特征判断单元包括：

位置曲线记录单元，用以记录所述下一张人脸图片上的面部特征的位置曲线、所述人脸图片上的面部特征的位置曲线；

位置曲线分析单元，用以对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值；

变化幅度对比单元，用以将所述变化幅度阈值与一预设阈值作对比，判断所述变化幅度阈值是否小于预设阈值；若是，判定面部特征未发生明显变化；若否，判定面部特征发生明显变化。

进一步地，所述位置曲线分析单元包括：

坐标单元，用以设立二维坐标系；

曲线函数获取单元，用以获取所述两个位置曲线在所述二维坐标系下的曲线函数；

差值函数获取单元，用以将所述两个位置曲线的曲线函数做差值运算，获得一个差值函数；

变化幅度阈值计算单元，用以根据所述差值函数计算所述两个位置曲线的变化幅度阈值，所述变化幅度阈值为所述差值函数绝对值的最大值。

本发明的优点在于：本发明提供一种拍摄模式切换方法及其切换系统，利用前置摄像头实时采集人脸图片，利用图片中人脸数量、面部特征的变化幅度进行判定，并自动将拍摄模式切换为自拍模式或外拍模式，以提供更好的用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例中一种拍摄模式切换方法的流程框图；

图2为本发明实施例中计算人脸图片上的人脸数的方法流程框图；

图3为本发明实施例中根据所述人脸数切换拍摄模式的方法流程框图；

图4为本发明实施例中判断人脸图片上的面部特征是否发生明显变化的方法流程框图；

图5为本发明实施例中对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值的方法流程框图；

图6为本发明实施例中一种拍摄模式切换系统的结构框图；

图7为本发明实施例中面部特征判断单元的结构框图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种拍摄模式切换方法，包括如下各个步骤。

步骤S1）获取拍摄指令，启动拍摄；用户用手指在触摸屏上应用软件（APP）图标上点击。

步骤S2）启动移动终端的前置摄像头和后置摄像头。

步骤S3）利用前置摄像头实时采集人脸图片；实时采集的间隔为0.1~1秒。

步骤S4）计算所述人脸图片上的人脸数；现有的拍摄软件很多都设置有人脸识别单元，可以用来统计图片上的人脸数。

步骤S5）根据所述人脸数切换拍摄模式，所述拍摄模式包括自拍模式和外拍模式；自拍模式下，在显示界面上显示并存储前置摄像头拍到的图片或影像；外拍模式下，在显示界面上显示并存储后置摄像头拍到的图片或影像。

其中，如图2所示，步骤S4）具体包括如下步骤：步骤S41）将人脸计数器记录的数字清零；步骤S42）利用人脸识别单元识别所述人脸图片上的人脸；当识别到一张人脸时，将所述人脸计数器记录的数字加一；步骤S43）识别完成后，获取所述人脸图片上的人脸数；所述人脸数即为所述人脸计数器记录的数字。利用人脸识别单元和计数器将识别到的人脸数记录并存储下来。

其中，如图3所示，步骤S5）具体包括如下步骤：步骤S51）判断所述人脸图片上的人脸数是否为0；若是，切换为外拍模式；若否，执行步骤S52）；步骤S52）判断所述人脸图片上的人脸数是否为1；若是，执行步骤S53）；若否，切换为自拍模式；步骤S53）获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片；步骤S54）利用人脸识别单元采集所述人脸图片、所述下一张人脸图片的面部特征；所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓；步骤S55）判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化；若是，切换为自拍模式；若否，切换为外拍模式。

本发明中，根据所述人脸数切换拍摄模式，其原理本质上是为了判断用户是否要自拍。

如果用户要自拍，一定会用前摄像头对准自己的脸部，因此，当前置摄像头采集的人脸图片上的人脸数为0时，说明用户将移动终端（如智能手机）持在胸前或举在高处，这显然不是自拍，故切换为外拍模式（步骤S51）。

如果用户要和其他人或动物自拍，一定会用前摄像头对准自己和其他人或动物的脸部，这样前置摄像头采集的人脸图片上的人脸数必然会大于1，（即使是宠物狗也会被识别为人脸），因此当图片上人脸数既不是0又不是1时，切换为自拍模式（步骤S52）。

当前置摄像头采集的人脸图片上的人脸数等于1时，用户有可能是想自拍也有可能是想外拍。如果用户想要自拍，必然会将移动终端（如智能手机）拿到较远处，不会让前置摄像头离脸部太近。也就是说，在自拍时，用户一般会调整脸部的姿势（如抬头、仰脸、侧脸等）以及调整脸部与手机的距离，故人脸轮廓、五官轮廓会有比较明显的变化。如果用户需要外拍，只需要将手机平端或举起，将后置摄像头对准待拍摄的对象，脸部的姿势、脸部与手机的距离一般不会发生太大变化。因此，如果人脸上的面部特征发生明显变化，人脸轮廓、五官轮廓变化较大，这种情况一般可以认为是用户需要自拍，切换为自拍模式；如果人脸上的面部特征没有发生明显变化，人脸轮廓、五官轮廓变化较小，这种情况一般认为是用户需要外拍，切换为外拍模式。

在步骤S3）中，前置摄像头实时采集人脸图片，每间隔0.1~1秒就采集一次新图片，每一张图片都会依次执行步骤S4）~步骤S5）。例如，前置摄像头启动后，将每一张图片按顺序分别标识，前置摄像头采集到的第一张图片标识为N1，第i张图片标识为Ni。步骤S53）中获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片，即为步骤S3）中利用前置摄像头实时采集的人脸图片。

当前置摄像头采集到第i张图片时，对第i张图片进行处理，计算所述人脸图片上的人脸数，根据人脸数切换拍摄模式，当人脸数为1时，获取第i+1张图片，并利用两张图片作对比，判断面部特征是否发生明显变化，进而选择切换拍摄模式。

当前置摄像头采集到第i+1张图片时，若前一过程中人脸数为1，立即将第i+1张图片加入至前一过程（前述采集到第i+1张图片时的数据处理过程）中，以判断面部特征是否发生明显变化。同时，对第i+1张图片进行处理，执行的操作和前一过程相同。

如图4所示，所述步骤S55）是为了判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化，具体包括如下各个步骤。

步骤S551）记录所述下一张人脸图片上的面部特征的位置曲线、所述人脸图片上的面部特征的位置曲线。所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓，所述面部特征的位置曲线即为人脸轮廓曲线或五官轮廓曲线。

步骤S552）对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值；如图5所示，所述步骤S552）包括如下步骤：步骤S5521）设立二维坐标系；步骤S5522）获取所述两个位置曲线在所述二维坐标系下的曲线函数；步骤S5523）将所述两个位置曲线的曲线函数做差值运算，获得一个差值函数；步骤S5524）根据所述差值函数计算所述两个位置曲线的变化幅度阈值，所述变化幅度阈值为所述差值函数绝对值的最大值。在所述步骤S552）中，也可以利用图像对比软件直接对比两个面部特征的位置曲线，利用对比算法计算出，两个曲线相对偏离的最大距离，即为变化幅度阈值。

步骤S553）将所述变化幅度阈值与一预设阈值作对比，判断所述变化幅度阈值是否小于预设阈值；若是，判定面部特征未发生明显变化；若否，判定面部特征发生明显变化。预设阈值为预先设定的参照数据，可以根据需要来具体设置，一般可以设定为偏离距离（1~5厘米）或者偏离像素（根据前置摄像头的精度来选择）。

为解决上述技术问题，本实施例还提供一种拍摄模式切换系统，包括多个功能单元，分别与所述拍摄模式切换方法相对应。

如图6所示，所述拍摄模式切换系统包括指令获取单元1、摄像头单元2、人脸图片采集单元3、人脸数计算单元4、拍摄模式切换单元5。所述拍摄模式切换系统用以实现所述拍摄模式切换方法中的步骤S1）~步骤S5）。

指令获取单元1用以获取拍摄指令、启动拍摄；摄像头单元2用以启动或关闭移动终端的前置摄像头和后置摄像头；人脸图片采集单元3用以利用前置摄像头实时采集人脸图片；人脸数计算单元4用以计算所述人脸图片上的人脸数；拍摄模式切换单元5用以根据所述人脸数切换拍摄模式，所述拍摄模式包括自拍模式和外拍模式。

人脸数计算单元4包括：计数器清零单元41、人脸识别单元42、计数器读数单元43。

计数器清零单元41用以将人脸计数器记录的数字清零；人脸识别单元42用以识别所述人脸图片上的人脸；当识别到一张人脸时，将所述人脸计数器记录的数字加一；计数器读数单元43识别完成后，用以获取所述人脸图片上的人脸数；所述人脸数即为所述人脸计数器记录的数字。

拍摄模式切换单元5包括第一判断单元51、第二判断单元52、参照图获取单元53、面部特征采集单元54、面部特征判断单元55。

第一判断单元51用以判断所述人脸图片上的人脸数是否为0；第二判断单元52用以判断所述人脸图片上的人脸数是否为1；参照图获取单元53用以获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片；面部特征采集单元54用以利用人脸识别单元采集所述人脸图片、所述下一张人脸图片的面部特征；所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓；面部特征判断单元55用以判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化；若是，切换为自拍模式；若否，切换为外拍模式。

如图7所示，面部特征判断单元55包括：位置曲线记录单元551、位置曲线分析单元552、变化幅度对比单元553。

位置曲线记录单元551用以记录所述下一张人脸图片上的面部特征的位置曲线、所述人脸图片上的面部特征的位置曲线；位置曲线分析单元552用以对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值；变化幅度对比单元553用以将所述变化幅度阈值与一预设阈值作对比，判断所述变化幅度阈值是否小于预设阈值；若是，判定面部特征未发生明显变化；若否，判定面部特征发生明显变化。

如图7所示，位置曲线分析单元552包括坐标单元5521、曲线函数获取单元5522、差值函数获取单元5523、变化幅度阈值计算单元5524。

坐标单元5521用以设立二维坐标系；曲线函数获取单元5522用以获取所述两个位置曲线在所述二维坐标系下的曲线函数；差值函数获取单元5523用以将所述两个位置曲线的曲线函数做差值运算，获得一个差值函数；变化幅度阈值计算单元5524用以根据所述差值函数计算所述两个位置曲线的变化幅度阈值，所述变化幅度阈值为所述差值函数绝对值的最大值。

本发明的技术效果在于，提供一种拍摄模式切换方法及其切换系统，利用前置摄像头实时采集人脸图片，先利用图片中人脸数量进行初次判定，若有两张以上人脸，自动切换为自拍模式；若无人脸，自动切换为外拍模式；若只有一张人脸，连续获取多张图片，根据人脸的面部特征（人脸轮廓、五官轮廓等）的变化幅度判断用户是自拍还是外拍，如果变化幅度较大，自动切换为自拍模式，如果变化幅度较小，自动切换为外拍模式。

在实际应用中，用户在需要外拍时可以直接将后置摄像头对准待拍摄的对象，在需要自拍时可以直接将前置摄像头对准自己的脸部，移动终端（如智能手机）即可自行判断和切换图片的拍摄模式，如自拍模式或外拍模式，无需用户按下前后摄像头的切换开关即可实现自动切换，以提供更好的用户体验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种拍摄模式切换方法，其特征在于，包括：

步骤S1）获取拍摄指令，启动拍摄；

步骤S2）启动移动终端的前置摄像头和后置摄像头；

步骤S3）利用前置摄像头实时采集人脸图片；

步骤S4）计算所述人脸图片上的人脸数；

步骤S5）根据所述人脸数切换拍摄模式，所述拍摄模式包括自拍模式和外拍模式。

2.如权利要求1所述的拍摄模式切换方法，其特征在于，所述步骤S4）包括如下步骤：

步骤S41）将人脸计数器记录的数字清零；

步骤S42）利用人脸识别单元识别所述人脸图片上的人脸；当识别到一张人脸时，将所述人脸计数器记录的数字加一；

步骤S43）识别完成后，获取所述人脸图片上的人脸数；所述人脸数即为所述人脸计数器记录的数字。

3.如权利要求1所述的拍摄模式切换方法，其特征在于，所述步骤S5）包括如下步骤：

步骤S51）判断所述人脸图片上的人脸数是否为0；若是，切换为外拍模式；若否，执行步骤S52）；

步骤S52）判断所述人脸图片上的人脸数是否为1；若是，执行步骤S53）；若否，切换为自拍模式；

步骤S53）获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片；

步骤S54）利用人脸识别单元采集所述人脸图片、所述下一张人脸图片的面部特征；所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓；

步骤S55）判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化；若是，切换为自拍模式；若否，切换为外拍模式。

4.如权利要求3所述的拍摄模式切换方法，其特征在于，所述步骤S55）包括如下步骤：

步骤S551）记录所述下一张人脸图片上的面部特征的位置曲线、所述人脸图片上的面部特征的位置曲线；

步骤S552）对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值；

步骤S553）将所述变化幅度阈值与一预设阈值作对比，判断所述变化幅度阈值是否小于预设阈值；若是，判定面部特征未发生明显变化；若否，判定面部特征发生明显变化。

5.如权利要求4所述的拍摄模式切换方法，其特征在于，所述步骤S552）包括如下步骤：

步骤S5521）设立二维坐标系；

步骤S5522）获取所述两个位置曲线在所述二维坐标系下的曲线函数；

步骤S5523）将所述两个位置曲线的曲线函数做差值运算，获得一个差值函数；

步骤S5524）根据所述差值函数计算所述两个位置曲线的变化幅度阈值，所述变化幅度阈值为所述差值函数绝对值的最大值。

6.一种拍摄模式切换系统，其特征在于，包括：

指令获取单元，用以获取拍摄指令，启动！；

摄像头单元，用以启动或关闭移动终端的前置摄像头和后置摄像头；

人脸图片采集单元，用以利用前置摄像头实时采集人脸图片；

人脸数计算单元，用以计算所述人脸图片上的人脸数；

拍摄模式切换单元，用以根据所述人脸数切换的拍摄模式，所述拍摄模式包括自拍模式和外拍模式。

7.如权利要求6所述的拍摄模式切换系统，其特征在于，所述人脸数计算单元包括：

计数器清零单元，用以将人脸计数器记录的数字清零；

人脸识别单元，用以识别所述人脸图片上的人脸；当识别到一张人脸时，将所述人脸计数器记录的数字加一；

计数器读数单元，识别完成后，用以获取所述人脸图片上的人脸数；所述人脸数即为所述人脸计数器记录的数字。

8.如权利要求6所述的拍摄模式切换系统，其特征在于，所述拍摄模式切换单元包括：

第一判断单元，用以判断所述人脸图片上的人脸数是否为0；

第二判断单元，用以判断所述人脸图片上的人脸数是否为1；

参照图获取单元，用以获取所述前置摄像头采集的下一张人脸图片；

面部特征采集单元，用以利用人脸识别单元采集所述人脸图片、所述下一张人脸图片的面部特征；所述面部特征包括但不限于人脸轮廓、五官轮廓；

面部特征判断单元，用以判断所述下一张人脸图片上的面部特征相对于所述人脸图片上的面部特征是否发生明显变化；若是，切换为自拍模式；若否，切换为外拍模式。

9.如权利要求8所述的拍摄模式切换系统，其特征在于，所述面部特征判断单元包括：

位置曲线记录单元，用以记录所述下一张人脸图片上的面部特征的位置曲线、所述人脸图片上的面部特征的位置曲线；

位置曲线分析单元，用以对比分析两个面部特征的位置曲线，获取一变化幅度阈值；

变化幅度对比单元，用以将所述变化幅度阈值与一预设阈值作对比，判断所述变化幅度阈值是否小于预设阈值；若是，判定面部特征未发生明显变化；若否，判定面部特征发生明显变化。

10.如权利要求9所述的拍摄模式切换系统，其特征在于，所述位置曲线分析单元包括：

坐标单元，用以设立二维坐标系；

曲线函数获取单元，用以获取所述两个位置曲线在所述二维坐标系下的曲线函数；

差值函数获取单元，用以将所述两个位置曲线的曲线函数做差值运算，获得一个差值函数；

变化幅度阈值计算单元，用以根据所述差值函数计算所述两个位置曲线的变化幅度阈值，所述变化幅度阈值为所述差值函数绝对值的最大值。