CN107370945A - 一种摄像头控制方法和摄像头控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像头控制方法和摄像头控制装置，所述方法包括：在触摸屏上显示的拍摄画面中，选定目标物体；侦测触摸屏上的触摸操作，据此计算拍摄画面所需移动的方向和距离；判断目标物体是否超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域；若目标物体未超出显示区域，根据触摸操作计算摄像头所需转动的方向和角度并控制摄像头进行相应转动。应用本发明实施例，用户可在触摸屏上显示的拍摄画面中选定目标对象，通过触摸操作控制摄像头的转动，并可保证目标物体始终位于拍摄画面内，不仅仅提高了操作的灵活性，而且有利于用户对摄像头进行微调，提高了微调的精度和准确度。

Description

一种摄像头控制方法和摄像头控制装置

技术领域

本发明涉及摄像控制技术领域，尤其涉及一种摄像头控制方法和摄像头控制装置。

背景技术

目前的可拍照智能设备，如平板、笔记本、手机等在拍照过程中，因为设备内部的摄像头是不能够转动的，使得拍摄范围是固定的，当需要拍摄其它范围的景致时，需要手动移动整个设备以获得不同的拍摄范围，这种传统的调整方式存在以下缺陷：

1、在拍摄设备位置固定或者拍摄设备体积/重量较大的情况下，如台式电脑、笔记本，通过移动拍摄设备来调整拍摄范围的方式不太容易操作；

2、采用手动移动拍摄设备的方式还具有移动幅度较大、可控性差等缺陷，在待调整范围较小时，不能够准确快速地进行小幅度的调整，且在调整过程中不能够保证要拍摄的目标物体始终处于拍摄范围内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摄像头控制方法和摄像头控制装置，克服传统方式存在的操作便利性差、调整可控性差等缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种摄像头控制方法，应用于具有触摸屏和摄像头的拍摄设备，所述方法包括：

在所述触摸屏显示的拍摄画面中，选定目标物体；

侦测所述触摸屏上的触摸操作，根据所述触摸操作计算拍摄画面所需移动的方向和距离；

判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域；

若所述目标物体未超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域，则根据所述触摸操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动。

可选的，所述方法还包括：若所述目标物体超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域，则在所述目标物体不超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域的原则下，根据所述拍摄画面在所需移动的方向上的最大移动距离，计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动；

或者，若所述目标物体超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域，则所述摄像头不转动。

可选的，所述选定目标物体的方法包括：

在所述触摸屏显示的拍摄画面中，通过预设的触摸操作标识所述目标物体；

或者，在所述触摸屏显示的拍摄画面中，通过预设的触摸操作标识所述目标物体的图像特征点，根据所述图像特征点检测所述目标物体的边缘，并根据所述边缘识别所述目标物体。

可选的，所述根据所述触摸操作计算所述拍摄画面所需移动的方向和距离包括：

获取所述触摸操作的触摸始点和触摸终点；

根据由所述触摸始点指向所述触摸终点的方向和所述触摸始点与所述触摸终点之间的连线的长度，确定所述拍摄画面所需移动的方向和距离。

可选的，所述判断目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域包括：

定义所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域的中心点为原点；

获取所述显示区域的各个边界点的坐标以及目标物体的初始坐标，并定义所述显示区域的显示边界；根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，计算所述目标物体在所述拍摄画面移动后的最终坐标；

根据所述目标物体的最终坐标和所述显示区域的显示边界，判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域。

可选的，所述根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，计算所述目标物体在所述拍摄画面移动后的最终坐标包括：

根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，获取所述拍摄画面移动后，所述目标物体所占显示区域各像素点中的包含最小X轴坐标值、最小Y轴坐标值、最大X轴坐标值和最大Y轴坐标值的四个点的坐标；

所述根据所述目标物体的最终坐标和所述显示区域的显示边界，判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域包括：

将所述拍摄画面移动后，所述目标物体的所述四个点的坐标分别与所述显示区域的边界点的坐标进行对比，若所述四个点中任意一点的坐标超出所述显示边界，则判断所述目标物体已超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域。

可选的，所述方法还包括：在根据所述触摸操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动后，记录所述目标物体在更新后的拍摄界面中的坐标。

可选的，所述摄像头连接有转动机构，所述转动机构包括若干个电磁铁和与摄像头固定连接的永磁铁；所述若干个电磁铁分设于永磁铁的周围，与所述永磁铁转动连接；

所述根据所述触控操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动的方法包括：

根据摄像头所需转动的方向和角度、所述永磁铁的电磁力，计算所述若干个电磁铁的电磁合力；

根据所述若干个电磁铁的电磁合力，计算每个电磁铁的电磁力；

根据每个电磁铁的电磁力，计算每个电磁铁的电流大小和电流方向，据此生成控制所述摄像头进行相应转动的控制信号；

根据所述控制信号，控制每个电磁铁的电流大小和电流方向，使得所述永磁铁在所述电磁合力的作用下带动所述摄像头转动。

一种摄像头控制装置，应用于具有触摸屏和摄像头的拍摄设备，包括目标物体选定单元，移动计算单元，超范围判断单元、转动控制单元以及与所述摄像头固定连接的转动机构；

所述目标物体选定单元，用于在触摸屏上显示的拍摄画面中选定目标物体；

所述移动计算单元，用于根据触摸屏上的触摸操作计算所述拍摄画面所需移动的方向和距离；

所述超范围判断单元，用于根据拍摄画面所需移动的方向和距离，以及所述目标物体的当前位置，判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域；

所述转动控制单元，用于在目标物体未超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域时，根据所述触摸操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述转动机构进行相应转动。

可选的，所述转动机构包括若干个电磁铁和与所述摄像头固定连接的永磁铁；所述若干个电磁铁分设于永磁铁的周围，与永磁铁转动连接。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

应用本发明实施例，用户可在触摸屏上显示的拍摄画面中选定目标对象，通过触摸操作控制摄像头的转动，并可保证目标物体始终位于拍摄画面内，不仅仅提高了操作的灵活性，而且有利于用户对摄像头进行微调，提高了微调的精度和准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的摄像头控制方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的目标物体选定操作示意图；

图3为本发明实施例一提供的摄像头转动示意图；

图4为本发明实施例二提供的转动机构的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的转动机构的磁力分布示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本实施例提供了一种摄像头控制方法，应用于具有触摸屏和摄像头的终端，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101、在触摸屏显示的拍摄画面中，选定目标物体，如图2所示。

在摄像头开启时，终端的触摸屏上会显示相应的拍摄画面，其中包括了处于当前摄像头可视范围内的所有图像。在该拍摄画面中，用户可选定目标物体，在后续操作中将以目标物体不可超出拍摄画面为原则来控制摄像头的转动，这样可有效防止摄像头的转动幅度超出期望值，避免误操作。

选定目标物体的方式可以为多种方式，例如：1)单纯应用触摸操作识别技术，通过预设的触摸操作标识出目标物体，如圈定操作、涂抹操作；2)结合应用图像处理技术和触摸操作识别技术，在所述触摸屏显示的拍摄画面中，通过预设的触摸操作标识出目标物体的至少一个图像特征点，根据该图像特征点自动检测出目标物体的边缘，据此边缘识别出目标物体；例如，目标物体为一栋房子时，图像特征点可以为门、窗。

步骤S102、侦测触摸屏上的触摸操作，据此计算拍摄画面所需移动方向和距离。

本步骤中，根据触摸操作计算拍摄画面所需移动方向和距离的方法为：

获取触摸操作的触摸始点和触摸终点；

根据由触摸始点指向触摸终点的方向和触摸始点与所述触摸终点之间的连线的长度，确定拍摄画面所需移动的方向和距离。

由于该方法中根据两点来确定拍摄画面所需移动的方向和距离，所以可不限定触摸操作的类型，可以进行直线滑行操作、曲线滑行操作，还可以为双击操作以及其他操作，只要能够识别出触摸始点和触摸终点即可。这种实现方式下，用户可根据自身习惯来进行操作，不局限于单一的直线滑行方式，从而最大化地提升用户的使用体验，同时简化计算的复杂度、提高计算的准确度。

步骤S103、根据拍摄画面所需移动方向和距离，以及目标物体的初始坐标，判断目标物体是否超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域，如果未超出则执行步骤S105，否则执行步骤S104。

由于拍摄画面反映了在摄像头的有限可视范围内的所有图像，当摄像头移动时，拍摄画面会实时更新，在移动幅度达到一定值时目标物体就会从实时更新的拍摄画面中消失。

那么，判断目标物体是否会超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域的方法可以为：

定义触摸屏上显示拍摄画面的显示区域的中心点为原点；

获取显示区域的各个边界点的坐标以及目标物体的初始坐标，并定义所述显示区域的显示边界；

按照拍摄画面所需移动的方向和距离及目标物体的初始坐标，计算目标物体在拍摄画面移动后的最终坐标，具体地可以包括：根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，获取所述拍摄画面移动后，所述目标物体所占显示区域各像素点中的包含最小X轴坐标值、最小Y轴坐标值、最大X轴坐标值和最大Y轴坐标值的四个点的坐标。

根据目标物体的最终坐标和显示区域的显示边界，判断目标物体是否超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域，具体地可以包括：将所述拍摄画面移动后，所述目标物体的所述四个点的坐标分别与所述显示区域的边界点的坐标进行对比，若所述四个点中任意一点的坐标超出所述显示边界，则判断所述目标物体已超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域。

当然，在上述判断方法中，若拍摄画面为矩形，则可进行部分简化：仅需获取四个顶点的坐标，而无需获取各个边界点的左边，在后续判断目标物体是否超出显示区域时，比较目标物体的最终坐标和四个顶点的坐标即可得出判断结果。

步骤S104、按照预设的提醒方式提醒用户当前移动超范围，并询问用户是否继续移动操作，若用户选择继续移动，则执行步骤S105；若用户选择停止移动，则返回至步骤S102中侦测用户重新触发的触摸操作，或者在目标物体不超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域的原则下，计算拍摄画面在所需移动的方向上的最大移动距离，之后继续执行步骤S105。

步骤S105、根据触摸操作计算摄像头所需转动幅度，包括摄像头所需转动的方向和角度。

步骤S106、根据摄像头所需转动的方向和角度，生成转动机构的控制信号，根据控制信号控制转动机构带动摄像头进行相应角度和大小的转动，如图3所示，转动过程中拍摄画面实时更新。

在结束本次转动后，若目标物体仍然处于拍摄画面中，则记录该目标物体在拍摄画面移动后的坐标，为下一次移动操作过程中目标物体是否超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域的判断操作提供判断依据。这样，在下次移动操作前，若目标物体固定不变，则无需再重复目标物体的选定操作，简化了操作程序，提高了操作的便利性。

转动机构包括一个永磁铁和若干个电磁铁；其中，永磁铁与摄像头固定连接；所有电磁铁为通电电磁铁，可根据电流方向和电流大小改变磁力，分设于永磁铁的周围，与永磁铁转动连接。

此时，根据控制信号控制转动机构带动摄像头进行转动的方法为：

由于永磁铁的电磁力是固定的，所以根据摄像头所需转动方向和角度，计算若干个电磁铁所需产生的磁场合力，包括磁场合力的方向和大小；

根据磁场合力，计算每个电磁铁应产生的电磁力；

再根据每个电磁铁应产生的电磁力，计算每个电磁铁所需的电流方向和电流大小，据此生成相应的控制信号。

步骤S107、在侦测到拍摄指令时，执行拍摄操作。

在获得所需的拍摄画面后停止转动摄像头操作，用户可通过预设的触摸操作或者通过物理按键操作进行拍摄。

应用上述方法，用户可在触摸屏上显示的拍摄画面中选定目标对象，通过触摸操作控制摄像头的转动，并可保证目标对象始终位于拍摄画面内，不仅仅提高了操作的灵活性，而且有利于用户对摄像头进行微调，提高了微调的精度和准确度。

实施例二

本实施例中，提供了一种摄像头控制装置，包括以下组成部分：目标物体选定单元，移动计算单元，超范围判断单元，转动控制单元，转动机构。

目标物体选定单元，用于在触摸屏上显示的拍摄画面中选定目标物体。

移动计算单元，用于根据触摸屏上的触摸操作计算拍摄画面所需移动的方向和距离。

超范围判断单元，用于根据拍摄画面所需移动的方向和距离，以及目标物体的当前位置，判断目标物体是否超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域。

转动控制单元，用于在目标物体未超出触摸屏显示拍摄画面的显示区域时，根据触摸操作计算摄像头所需转动的方向和角度，生成对转动机构的控制信号，使得转动机构带动摄像头进行转动。

转动机构，包括一个永磁铁10和若干个电磁铁20；其中，永磁铁1与摄像头30固定连接；所有电磁铁20为通电电磁铁，可根据电流方向和电流大小改变磁力，分设于永磁铁10的周围，与永磁铁10转动连接。

优选的，如图4所示，为方便控制，本实施例应用了8个相同结构的电磁铁20，均匀分布于永磁铁10的周围，且每个电磁铁20的电流方向和电流大小可以单独调整，从而可形成具有不同大小和方向的磁场合力，该磁场合力对永磁铁10进行作用，使其带动摄像头30进行转动如图5所示，其中F0为永磁铁10产生的磁力，F1至F8分别为8个电磁铁20所产生的磁力，F0′为永磁铁10与8个电磁铁20所形成的磁场合力。

实施例三

本实施例提供了一种拍摄设备，具有触摸屏、摄像头以及摄像头控制装置。

摄像头控制装置的结构和控制方法分别如实施例一和实施例二所述，用于根据触摸屏上的触摸操作对摄像头的转动进行控制。

本实施例中，拍摄设备具体包括手机、平板电脑、笔记本电脑等等。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种摄像头控制方法，应用于具有触摸屏和摄像头的拍摄设备，其特征在于，所述方法包括：

在所述触摸屏显示的拍摄画面中，选定目标物体；

侦测所述触摸屏上的触摸操作，根据所述触摸操作计算拍摄画面所需移动的方向和距离；

判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域；

若所述目标物体未超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域，则根据所述触摸操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动。

2.根据权利要求1所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述目标物体超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域，则在所述目标物体不超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域的原则下，根据所述拍摄画面在所需移动的方向上的最大移动距离，计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动；

或者，若所述目标物体超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域，则所述摄像头不转动。

3.根据权利要求1所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述选定目标物体的方法包括：

在所述触摸屏显示的拍摄画面中，通过预设的触摸操作标识所述目标物体；

或者，在所述触摸屏显示的拍摄画面中，通过预设的触摸操作标识所述目标物体的图像特征点，根据所述图像特征点检测所述目标物体的边缘，并根据所述边缘识别所述目标物体。

4.根据权利要求1所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述根据所述触摸操作计算所述拍摄画面所需移动的方向和距离包括：

获取所述触摸操作的触摸始点和触摸终点；

根据由所述触摸始点指向所述触摸终点的方向和所述触摸始点与所述触摸终点之间的连线的长度，确定所述拍摄画面所需移动的方向和距离。

5.根据权利要求1所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述判断目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域包括：

定义所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域的中心点为原点；

获取所述显示区域的各个边界点的坐标以及目标物体的初始坐标，并定义所述显示区域的显示边界；根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，计算所述目标物体在所述拍摄画面移动后的最终坐标；

根据所述目标物体的最终坐标和所述显示区域的显示边界，判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域。

6.根据权利要求5所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，计算所述目标物体在所述拍摄画面移动后的最终坐标包括：

根据所述拍摄画面所需移动的方向和距离及所述目标物体的初始坐标，获取所述拍摄画面移动后，所述目标物体所占显示区域各像素点中的包含最小X轴坐标值、最小Y轴坐标值、最大X轴坐标值和最大Y轴坐标值的四个点的坐标；

所述根据所述目标物体的最终坐标和所述显示区域的显示边界，判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域包括：

将所述拍摄画面移动后，所述目标物体的所述四个点的坐标分别与所述显示区域的边界点的坐标进行对比，若所述四个点中任意一点的坐标超出所述显示边界，则判断所述目标物体已超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域。

7.根据权利要求1所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在根据所述触摸操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动后，记录所述目标物体在更新后的拍摄界面中的坐标。

8.根据权利要求1所述的摄像头控制方法，其特征在于，所述摄像头连接有转动机构，所述转动机构包括若干个电磁铁和与摄像头固定连接的永磁铁；所述若干个电磁铁分设于永磁铁的周围，与所述永磁铁转动连接；

所述根据所述触控操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述摄像头进行相应转动的方法包括：

根据摄像头所需转动的方向和角度、所述永磁铁的电磁力，计算所述若干个电磁铁的电磁合力；

根据所述若干个电磁铁的电磁合力，计算每个电磁铁的电磁力；

根据每个电磁铁的电磁力，计算每个电磁铁的电流大小和电流方向，据此生成控制所述摄像头进行相应转动的控制信号；

根据所述控制信号，控制每个电磁铁的电流大小和电流方向，使得所述永磁铁在所述电磁合力的作用下带动所述摄像头转动。

9.一种摄像头控制装置，应用于具有触摸屏和摄像头的拍摄设备，其特征在于，包括目标物体选定单元，移动计算单元，超范围判断单元、转动控制单元以及与所述摄像头固定连接的转动机构；

所述目标物体选定单元，用于在触摸屏上显示的拍摄画面中选定目标物体；

所述移动计算单元，用于根据触摸屏上的触摸操作计算所述拍摄画面所需移动的方向和距离；

所述超范围判断单元，用于根据拍摄画面所需移动的方向和距离，以及所述目标物体的当前位置，判断所述目标物体是否超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域；

所述转动控制单元，用于在目标物体未超出所述触摸屏显示所述拍摄画面的显示区域时，根据所述触摸操作计算所述摄像头所需转动的方向和角度并控制所述转动机构进行相应转动。

10.根据权利要求9所述的摄像头控制装置，其特征在于，所述转动机构包括若干个电磁铁和与所述摄像头固定连接的永磁铁；所述若干个电磁铁分设于永磁铁的周围，与永磁铁转动连接。