CN107018304A - 一种图像采集方法和图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像采集方法和图像采集装置。该图像采集方法，包括：确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；当当前图像与预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。本方案实现了前置摄像头取景，后置摄像头拍摄的图像采集模式，实现了基于后置摄像头的高成像效果的自拍。

Description

一种图像采集方法和图像采集装置

技术领域

本发明涉及移动终端领域，尤其涉及一种图像采集方法和图像采集装置。

背景技术

随着电子技术和移动通讯技术的不断发展，移动终端的电话属性越来越弱，开始成为一种集社交、游戏、信息浏览的综合性电子终端。而在上述的功能中，拍照功能的应用具备极高的比例，这一点可以通过微信、微博等各类SNS(Social Network Software，社会性网络软件)应用每天大量的照片上传、辅助拍照、照片处理等得以体现。其中，自拍又是极其重要的应用场景，在SNS的分享中占据了很大比例；而且，自拍照片对品质、人像效果的要求明显高于拍摄风景等场景，这也是各种针对自拍照片的美拍、容颜修饰软件层出不穷，使用率及传播率都很高的原因。

但是目前的移动终端进行自拍，往往只能使用前摄像头，达不到最佳效果。原因在于，由于近年移动终端设计风格的极简主义潮流，都采用大屏平板的设计，尽量减少任何同整体外观不协调的设计元素及活动部件，因此主流的配置都采用后摄+前摄的双固定摄像头设计，而由于成本、结构、布局、正面外观设计的要求，绝大部分智能终端在正面配置的摄像头都属于小尺寸、低分辨率、各方面配置及性能都较低的型号，也没有闪光灯，同后置摄像头有如天壤之别。单纯从手机设计的角度看，这个问题不易解决，而用户面对自拍时实时查看构图、远近、对焦等效果的使用需求，只能退而求其次采用前摄头，这就相当于主动放弃了性能优越的后摄像头。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种图像采集方法和图像采集装置，旨在实现后置摄像头在自拍过程中的图像采集，提高自拍的成像效果。

为实现上述目的，本发明提出一种图像采集方法，包括：

确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；

获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；

根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；

当所述当前图像与所述预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

其中，所述第一姿态信息和第二姿态信息包括陀螺仪的所有轴向的偏移角。

其中，所述根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像，包括：

将第二姿态信息与第一姿态信息中的朝向角和俯仰角对应进行比对，根据角度差异生成调整移动终端角度的提示；

分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示；

输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

其中，所述分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示之后，还包括：

根据图像特征在当前图像中和预览图像中相对位置的差异，生成调整移动终端左右或上下移动的提示。

其中，所述当所述当前图像与所述预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像之后，还包括：

输出图像采集完成的提示。

另外，为实现上述目的，本发明还提出了一种图像采集装置，包括：

初始记录单元，用于确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；

数据获取单元，用于获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；

提示输出单元，用于根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；

判断采集单元，用于当所述当前图像与所述预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

其中，所述第一姿态信息和第二姿态信息包括陀螺仪的所有轴向的偏移角。

其中，所述提示输出单元，包括：

第一提示模块，用于将第二姿态信息与第一姿态信息中的朝向角和俯仰角对应进行比对，根据角度差异生成调整移动终端角度的提示；

第二提示模块，用于分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示；

提示输出模块，用于输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

其中，所述提示输出单元，还包括：

第三提示模块，用于根据图像特征在当前图像中和预览图像中相对位置的差异，生成调整移动终端左右或上下移动的提示。

其中，所述装置，还包括：

完成提示单元，用于输出图像采集完成的提示。

本发明所提出的图像采集方法和图像采集装置，通过前置摄像头完成拍摄构图，并记录构图完成时移动终端的位置状态，在后置摄像头进行图像采集时，通过前置摄像头构图时记录的位置状态提示用户调整移动终端的位置，再通过后置摄像头采集图像；实现了前置摄像头取景，后置摄像头拍摄的图像采集模式，实现了基于后置摄像头的高成像效果的自拍。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中提供的一种图像采集方法第一实施例的方法流程图；

图2为本发明具体实施方式中提供的一种图像采集方法第二实施例的方法流程图；

图3为本发明具体实施方式中提供的一种图像采集装置第一实施例的结构方框图；

图4为本发明具体实施方式中提供的一种图像采集装置第二实施例的结构方框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种图像采集方法第一实施例的方法流程图，如图所示，该方法包括以下步骤：

S11：确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息。

本方案主要用于自拍，因此，实施例中的描述均基于自拍实现，也就是说拍摄目标主要是移动终端用户。在具体实施本方案过程中，对于用户而言，先将前置摄像头对准自己，通过与前置摄像头设置于同一侧的显示屏查看图像采集想要的构图，在确认构图完成后，调整移动终端朝向，将移动终端的后置摄像头对准自己，最后完成拍摄。

在这一用户调整移动终端的过程中，当前置摄像头对准用户时，确认前置摄像头采集到的预览图像，也就是用户想要的构图，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息。第一姿态信息用于描述采集到预览图像时移动终端的姿态，或者说，第一姿态信息用于描述采集到预览图像时前置摄像头的姿态。

因为前置摄像头和后置摄像头的中轴线平行，前置摄像头和后置摄像头的朝向相反。根据这一相对位置，可以根据第一姿态信息将后置摄像头调整到采集预览图像时前置摄像头所在的位置，如果前置摄像头和后置摄像头的位置相同，在拍摄目标不变的情况下，可以获得构图相同的图像，而因为后置摄像头的配置高于前置摄像头，通过后置摄像头也可以获得更优质的成像效果。

S12：获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像。

后置摄像头朝向拍摄目标时，因为调整移动终端朝向的过程是手动操作，因此不可能将后置摄像头刚好调整原来前置摄像头的位置，此时需要获取移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像，第二姿态信息和当前图像都是临时数据，需要根据第一姿态信息和预览图像进行调整。

S13：根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

第一姿态信息作为后置摄像头拍摄时的姿态参考，只是这一姿态参考不是完全参考。因为前置摄像头和后置摄像头的中轴线平行，前置摄像头和后置摄像头的朝向相反并且摄像头的镜片也不在同一平面上，后置摄像头一般设置于移动终端后侧竖直方向的中轴向上，前置摄像头一般设置于移动终端前侧听筒的左边或右边。所以在将第一姿态信息和第二姿态信息进行比较时，需要将第一姿态信息或第二姿态信息做一定的修正，将二者的空间距离消除后再做比较。

同时，仅有前置摄像头和后置摄像头的姿态相同还不足以采集到与预览图像的构图相同的图像，必须进一步修正平移造成的成像差异，也就是需要比较当前图像和预览图像，根据成像内容的差异进调整移动终端，使得当前图像接近预览图像。

需要说明的是，在本方案中，步骤S12和步骤S13并不是单次操作即结束，而是多次调整的综合。因为很可能一次调整无法实现想要的图像采集，需要多次调整才能实现将后置摄像头调整到构图时前置摄像头所在的位置。每次小的调整都可以视为步骤S12和步骤S13的重复执行，通过多次小的操作使当前图像接近预览图像，最终采集到满足要求的图像。

S14：当当前图像与预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

对于全手工操作而言，几乎不可能将后置摄像头完全调整到构图时前置摄像头所在的位置，所以在当前图像与预览图像的相似度达到一定的范围，也就是差异度小于预设阈值时，保存当前图像，完成图像采集。图像的相似度判断不是本方案的研究重点，在现有技术中也多有实现，在此不做进一步说明。

本实施例的图像采集方法，通过前置摄像头完成拍摄构图，并记录构图完成时移动终端的位置状态，在后置摄像头进行图像采集时，通过前置摄像头构图时记录的位置状态提示用户调整移动终端的位置，再通过后置摄像头采集图像；实现了前置摄像头取景，后置摄像头拍摄的图像采集模式，实现了基于后置摄像头的高成像效果的自拍。

请参考图2，其是本发明具体实施方式中提供的一种图像采集方法第二实施例的方法流程图，如图所示，该方法包括以下步骤：

S21：确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息。

S22：获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像。

第一姿态信息和第二姿态信息可以另外设置传感器实现，例如前后设置的距离传感器；也可以利用移动终端已有的传感器实现。例如陀螺仪，移动终端中一般采用微机电陀螺仪，可以对转动、偏转的动作做很好的测量，体现在本方案中，通过陀螺仪采集的第一姿态信息和第二姿态信息包括陀螺仪的所有轴向的偏移角，尤其是朝向角和俯仰角。

S23：将第二姿态信息与第一姿态信息中的朝向角和俯仰角对应进行比对，根据角度差异生成调整移动终端角度的提示。

在实际比对过程中，其中有些参数不能直接做比较，需要进行一定的修正。例如朝向角和俯仰角体现在坐标系中，如果将移动终端的后置摄像头的位置作为原点，纵向轴线作为Y轴，水平线作为X轴，那么后置摄像头的成像轴则为Z轴，在将第一姿态信息放入该坐标系进行计算时，需要将第一姿态信息中的数据沿X轴翻转180°。

S24：分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示。

对于用户而言，没办法看到当前图像的成像效果，判断过程由移动终端实现，将当前图像与预览图像进行识别，分别提取至少两个对应的图像特征，再进一步根据特征进行判断。例如均提取出两个内侧眼角，再计算两个内侧眼角之间的距离；如果当前图像中计算出的距离小于预览图像中计算出的距离，那么需要将移动终端向拍摄目标所在方向平移，否则向原理拍摄目标的方向平移。图像中特征识别可以通过例如斑点检测、角点检测、二进制字符串特征描述子等方法实现。

S25：根据图像特征在当前图像中和预览图像中相对位置的差异，生成调整移动终端左右或上下移动的提示。

在预览图像中，图像是确定的，由此，其中提取出的图像特征也具有确定的相对位置，例如离预览图像中四个顶点的距离是多少。与之对应的，如果在当前图像中，提取出的图像特征在当前图像中的相对位置偏移较大，则需要生成调整移动终端左右或上下移动的提示，将图像特征调整到在预览图像中对应的位置。

S26：输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

移动终端的提示主要通过语音实现，例如顺时针旋转、拉近、远离、向左平移等，通过多次调整，使当前图像尽可能接近预览图像，最终采集到构图时想要的效果。

S27：当当前图像与预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

在本方案中当前图像与预览图像的差异度不是图像中物体的差异度，而是图片本身的相似度。所以在差异度判断时不涉及特征识别，主要是像素分布的识别。例如预览图像中从拍摄目标左侧45°成像；当前图像中从拍摄目标右侧45°成像，从拍摄目标的特征分析，两者拍摄的是同一个目标，但是从图片本身的相似度而言，两者实现的是不同的成像效果，所以在本方案，会提示用户进一步调整移动终端的位置，直到两者的成像效果接近。

又例如，预览图像中从拍摄目标左侧45°成像；在经过多次调整移动终端的提示后，高度、距离和移动终端的放置状态都相同，但是当前图像是从拍摄目标左侧44°成像，此时经过差异度分析，当前图像和预览图像的差异度为6％，假设预设阈值为8％，那么当前的差异度小于预设的阈值，当前图像可以保存。

S28：输出图像采集完成的提示。

图像采集完成的提示可以有多种方式，例如震动、语音、提示音，尤其例如将按快门的声音作为提示音。

本实施例的图像采集方法，通过前置摄像头完成拍摄构图，并记录构图完成时移动终端的位置状态，在后置摄像头进行图像采集时，通过前置摄像头构图时记录的位置状态提示用户调整移动终端的位置，再通过后置摄像头采集图像；实现了前置摄像头取景，后置摄像头拍摄的图像采集模式，实现了基于后置摄像头的高成像效果的自拍。同时，基于陀螺仪的姿态信息的记录以及基于图像特征的调整提示生成，进一步在不改变移动终端结构的基础上，实现了基于后置摄像头的自拍过程。

请参考图3，其是本发明具体实施方式中提供的一种图像采集装置第一实施例的结构方框图，如图所示，该装置，包括：

初始记录单元10，用于确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；

数据获取单元20，用于获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；

提示输出单元30，用于根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；

判断采集单元40，用于当当前图像与预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

本实施例的图像采集装置，通过前置摄像头完成拍摄构图，并记录构图完成时移动终端的位置状态，在后置摄像头进行图像采集时，通过前置摄像头构图时记录的位置状态提示用户调整移动终端的位置，再通过后置摄像头采集图像；实现了前置摄像头取景，后置摄像头拍摄的图像采集模式，实现了基于后置摄像头的高成像效果的自拍。

请参考图4，其是本发明具体实施方式中提供的一种图像采集装置第二实施例的结构方框图，如图所示，该装置，包括：

初始记录单元10，用于确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；

数据获取单元20，用于获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；

提示输出单元30，用于根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；

判断采集单元40，用于当当前图像与预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

其中，第一姿态信息和第二姿态信息包括陀螺仪的所有轴向的偏移角。

其中，提示输出单元30，包括：

第一提示模块31，用于将第二姿态信息与第一姿态信息中的朝向角和俯仰角对应进行比对，根据角度差异生成调整移动终端角度的提示；

第二提示模块32，用于分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示；

提示输出模块34，用于输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

其中，提示输出单元30，还包括：

第三提示模块33，用于根据图像特征在当前图像中和预览图像中相对位置的差异，生成调整移动终端左右或上下移动的提示。

其中，所述装置，还包括：

完成提示单元50，用于输出图像采集完成的提示。

本实施例的图像采集装置，通过前置摄像头完成拍摄构图，并记录构图完成时移动终端的位置状态，在后置摄像头进行图像采集时，通过前置摄像头构图时记录的位置状态提示用户调整移动终端的位置，再通过后置摄像头采集图像；实现了前置摄像头取景，后置摄像头拍摄的图像采集模式，实现了基于后置摄像头的高成像效果的自拍。同时，基于陀螺仪的姿态信息的记录以及基于图像特征的调整提示生成，进一步在不改变移动终端结构的基础上，实现了基于后置摄像头的自拍过程。

上述实施例提供的图像采集装置与图像采集方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见图像采集方法实施例，且图像采集方法实施例中的技术特征在装置实施例中均对应适用，这里不再赘述。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种图像采集方法，其特征在于，包括：

确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；

获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；

根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；

当所述当前图像与所述预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一姿态信息和第二姿态信息包括陀螺仪的所有轴向的偏移角。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像，包括：

将第二姿态信息与第一姿态信息中的朝向角和俯仰角对应进行比对，根据角度差异生成调整移动终端角度的提示；

分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示；

输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示之后，还包括：

根据图像特征在当前图像中和预览图像中相对位置的差异，生成调整移动终端左右或上下移动的提示。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述当前图像与所述预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像之后，还包括：

输出图像采集完成的提示。

6.一种图像采集装置，其特征在于，包括：

初始记录单元，用于确认前置摄像头朝向拍摄目标采集到预览图像，记录预览图像以及采集到预览图像时移动终端的第一姿态信息；

数据获取单元，用于获取后置摄像头朝向拍摄目标时的移动终端的第二姿态信息和后置摄像头采集的当前图像；

提示输出单元，用于根据第二姿态信息与第一姿态信息的差异以及当前图像与预览图像的差异输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像；

判断采集单元，用于当所述当前图像与所述预览图像的差异度小于预设阈值时，保存当前图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一姿态信息和第二姿态信息包括陀螺仪的所有轴向的偏移角。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述提示输出单元，包括：

第一提示模块，用于将第二姿态信息与第一姿态信息中的朝向角和俯仰角对应进行比对，根据角度差异生成调整移动终端角度的提示；

第二提示模块，用于分别在当前图像和预览图像中提取至少两个对应的图像特征，根据图像特征之间距离的大小关系生成调整移动终端距离的提示；

提示输出模块，用于输出调整移动终端的提示，使当前图像接近预览图像。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述提示输出单元，还包括：

第三提示模块，用于根据图像特征在当前图像中和预览图像中相对位置的差异，生成调整移动终端左右或上下移动的提示。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：

完成提示单元，用于输出图像采集完成的提示。