CN107439001B - 拍摄模组元件的角度调节方法及头戴式显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法，包括：当用户头部发生转动时，确定用户头部转动的转动角度；根据转动角度调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，可实现自动捕捉拍摄。还公开一种头戴显示设备。

Description

拍摄模组元件的角度调节方法及头戴式显示设备
技术领域
本发明涉及头戴式显示领域，尤其涉及一种拍摄模组元件的角度调节方法及头戴式显示设备。
背景技术
头戴式显示设备(Head Mounted Display，HMD)指的是可以戴在头上的显示设备。为了使得用户在戴上HMD能够观看到实际景象，通常会在HMD上集成有摄像头，这样用户可通过摄像头来观看实际景象。
目前，HMD的拍摄角度是固定的，在拍摄过程中，如果用户头部转动带动摄像头转动，会导致拍摄视线发生转移，如果用户想长时间稳定拍摄某一个人/物时，就得需要长时间保持头部姿势固定，这样会使用户产生疲劳不适的感觉，进而降低用户体验。
发明内容
本发明实施例提供一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法及头戴式显示设备，以提供一种可自动捕捉拍摄的方案。
第一方面，本发明实施例提供一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法，包括：
当用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度；
根据所述转动角度调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，以使拍摄对准特定标的物。
第二方面，本发明实施例提供一种头戴式显示设备，包括：
拍摄模组，其具有多个元件；
角度确定模块，用于当用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度；
第一调整模块，用于根据所述转动角度调整所述元件的角度，以使拍摄对准特定标的物。
第三方面，本发明实施例提供一种头戴式显示设备，包括：处理器、存储器、拍摄模组以及用于检测角度的陀螺仪，其特征在于，所述处理器用于执行第一方面所述的方法。
本发明公开的头戴式显示设备在用户头部发生转动时，确定用户头部转动的转动角度，然后在根据动角度及时调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，进而可实现自动捕捉拍摄。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的头戴显示设备的摄像模组的结构示意图；
图3为本发明第二实施例提供的一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法的流程示意图；
图4为本发明第一实施例提供的一种头戴显示设备的结构示意图；
图5为本发明第二实施例提供的一种头戴显示设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
以下分别进行详细说明。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法的流程示意图，包括以下步骤：
S101、当用户头部发生转动时，头戴显示设备确定用户头部转动的转动角度。
S102、头戴显示设备根据该转动角度调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，以使拍摄对准特定标的物。
具体地，本发明的头戴显示设备的拍摄模组的元件是可旋转的，当头戴显示设备检测到用户头部发生转动的情况下，头戴显示设备确定用户头部转动的转动角度，然后头戴显示设备根据该转动角度调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，以使拍摄对准特定标的物，可见，在用户头部转动带动摄像头转动时，通过调整拍摄模组的元件的角度使得被拍摄物始终在拍摄视线范围内，从而实现自动捕捉拍摄的效果，进而提高用户体验。
进一步地，上述方法还包括：
在拍摄追踪模式启动时，头戴显示设备记录所述拍摄模组的元件的初始参数；以上步骤S102的具体实施方式为：头戴显示设备根据拍摄模组的元件的初始参数和转动角度调整拍摄模组的元件的角度。
举例来说，本发明提供的头戴显示设备有拍摄追踪模式和普通拍摄模式，在用户启动拍摄追踪模式时，头戴显示设备先记录拍摄模组的元件的初始参数，然后在用户头部发生转动时，头戴显示设备基于拍摄模组的元件的初始参数和用户头部的转动角度调整拍摄模组的元件的角度。
其中，上述拍摄模组包括可旋转镜头模组、振镜片以及图像传感器CCD，上述拍摄模组的元件的初始参数包括可旋转镜头模组的初始角度、振镜片的初始角度、拍摄模组的光轴的初始角度、被摄物的初始位置和被摄物的特征中的至少一种。
需要说明的是，每当拍摄追踪模式启动时，头戴显示设备对拍摄模组的元件进行初始化(即将拍摄模组的元件的角度恢复到拍摄系统设计时的初始角度)，那么每次启动拍摄追踪模式时，头戴显示设备记录可旋转镜头模组、振镜片以及拍摄模组的光轴的初始角度均为拍摄系统设计时的初始角度。
进一步地，拍摄模组的元件包括可旋转镜头模组和振镜片，拍摄模组的元件的初始参数包括可旋转镜头模组的初始角度和振镜片的初始角度，头戴显示设备根据所述拍摄模组的元件的初始参数和所述转动角度调整所述拍摄模组的元件的角度的具体实施方式为：头戴显示设备将可旋转镜头模组往可旋转镜头模组的初始角度的方向旋转转动角度，以及将振镜片往振镜片的初始角度的方向旋转转动角度的一半角度。
举例来说，如图2所示，图2为本发明的头戴显示设备的拍摄模组的结构示意图，假设图2所示的结构为拍摄系统设计时拍摄模组的初始结构，第一光轴的角度为90°，第一光轴的角度为0°，那么可旋转镜头模组的初始角度为90°，振镜片的初始角度为135°。当用户头部旋转的角度为10°，那么头戴显示设备将可旋转镜头模组往可旋转镜头模组的初始角度的方向旋转转动角度10°，将振镜片往振镜片的初始角度的方向旋转5°。
进一步地，拍摄模组的元件的初始参数包括被摄物的初始位置和被摄物的特征，以上步骤S101之前，上述方法还包括：
头戴显示设备根据被摄物的初始位置和被摄物的特征确定被摄物的位置是否发生变化；在被摄物的位置发生变化时，头戴显示设备确定用户头部是否发生转动；若用户头部发生转动，则执行以上步骤S101。
进一步地，拍摄模组的元件的初始参数包括拍摄模组的光轴的初始角度，以上步骤S102的具体实施方式为：头戴显示设备通过头戴式显示设备的陀螺仪确定光轴的当前角度；头戴显示设备确定光轴的当前角度与光轴的初始角度是否一致；若光轴的当前角度与光轴的初始角度不一致，则确认用户头部发生转动。
举例来说，用户头部佩戴头戴显示设备时，当用户头部发生转动，而使得头戴显示设备也发生转动，进而带动头戴显示设备的拍摄模组的转动，即拍摄模组的光轴发生变化，因此可通过判断拍摄模组的光轴是否发生变化来判断用户头部是否发生转动。头戴式显示设备通过陀螺仪检测拍摄模组的光轴当前的角度(陀螺仪获取到的是角速度，通过对角速度的时间积分加上光轴的初始角度可得到光轴的当前角度)，然后再将光轴的当前角度与初始角度进行对比，若两者不一致，表示光轴发生变化，即表示用户头部发生转动。
进一步地，拍摄模组包括图传感器CCD，拍摄模组的元件的初始参数包括被摄物的初始位置和被摄物的特征，以上步骤S102之后，上述还包括：头戴显示设备通过CCD获取可旋转镜头模组当前拍摄到的目标图像；头戴显示设备根据被摄物的特征和目标图像确定被摄物的当前位置；头戴显示设备根据被摄物的当前位置和被摄物的初始位置调整拍摄模组的元件的角度。
举例来说，为了更精准的调节拍摄模组的元件的角度，在以上步骤S102之后，头戴显示设备通过CCD获取可旋转镜头模组当前拍摄到的目标图像，然后头戴显示设备根据被摄物的特征和目标图像确定被摄物的当前位置，再然后头戴显示设备根据被摄物的当前位置和被摄物的初始位置确定被摄物相对于初始位置的移动角度(头戴显示设备、初始位置和当前位置可确定该移动角度)，然后头戴显示设备将可旋转摄像镜组往被摄物的当前位置旋转该移动角度，将振镜片往被摄物的当前位置旋转该移动角度的一半角度。
本发明实施例还提供了另一更为详细的方法流程，如图3所示，包括：
S301、头戴显示设备判断当前拍摄模式是否为拍摄追踪模式。
若是，则执行步骤S302。
若否，则执行步骤S311。
S302、头戴显示设备记录头戴显示设备的拍摄模组的元件的初始参数，上述初始参数包括可旋转镜头模组的初始角度、振镜片的初始角度、拍摄模组光轴的初始角度以及被摄物的初始位置和被摄物的特征。
S303、头戴显示设备进行拍摄操作。
S304、头戴显示设备确定是否结束拍摄。
若是，则结束拍摄操作。
若否，则执行步骤S305。
S305、头戴显示设备确定被摄物的位置是否发生变化。
若是，则执行步骤S306。
若否，则不作任何操作。
S306、头戴显示设备确定拍摄模组光轴的位置是否发生变化。
若是，则执行步骤S307。
若否，则执行步骤S309。
S307、头戴显示设备确定拍摄模组光轴转动的转动角度。其中，拍摄模组光轴转动的转动角度等于用户头部转动的转动角度。
S308、头戴显示设备将可旋转镜头模组往可旋转镜头模组的初始角度的方向旋转该转动角度，以及将振镜片往振镜片的初始角度的方向旋转该转动角度的一半角度。
S309、头戴显示设备根据被摄物的特征确定被摄物当前位置。
S310、头戴显示设备根据被摄物当前位置和被摄物的初始位置，调整可旋转镜头模组和振镜片的角度。
S311、头戴显示设备按照普通拍摄模式进行拍摄操作。
需要说明的是，图3所示的方法的各个步骤的具体实现过程可参见上述方法所述的具体实现过程，在此不再叙述。
本发明实施例还提供了一种头戴显示设备400，如图4所示，包括：
拍摄模组，其具有多个元件；
角度确定模块401，用于当用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度；
第一调整模块402，用于根据所述转动角度调整该元件的角度，以使拍摄对准特定标的物。
进一步地，该头戴式显示设备还包括：
记录模块403，用于在拍摄追踪模式启动时，记录拍摄模组的元件的初始参数；
第一调整模块402具体用于：根据拍摄模组的元件的初始参数和转动角度调整该元件的角度。
进一步地，拍摄模组的元件包括可旋转镜头模组和振镜片，拍摄模组的元件的初始参数包括可旋转镜头模组的初始角度和振镜片的初始角度，第一调整模块402具体用于：将可旋转镜头模组往可旋转镜头模组的初始角度的方向旋转转动角度，以及将振镜片往振镜片的初始角度的方向旋转转动角度的一半角度。
进一步地，拍摄模组的元件的初始参数包括被摄物的初始位置和被摄物的特征，头戴式显示设备还包括：第一确定模块404，还用于根据所述被摄物的初始位置和所述被摄物的特征确定所述被摄物的位置是否发生变化；第二确定模块405，还用于在所述被摄物的位置发生变化时，确定所述用户头部是否发生转动；当所述用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度。
进一步地，拍摄模组的元件的初始参数包括拍摄模组的光轴的初始角度，第二确定模块405具体用于：通过头戴式显示设备的陀螺仪确定所述光轴的当前角度；确定光轴的当前角度与光轴的初始角度是否一致；若光轴的当前角度与光轴的初始角度不一致，则确认用户头部发生转动。
进一步地，拍摄模组包括图传感器CCD，拍摄模组的元件的初始参数包括被摄物的初始位置和被摄物的特征，头戴式显示设备还包括：图像获取模块406，用于通过CCD获取可旋转镜头模组当前拍摄到的目标图像；位置确定模块407，用于根据被摄物的特征和目标图像确定被摄物的当前位置；第二调整模块408，用于根据被摄物的当前位置和被摄物的初始位置调整拍摄模组的元件的角度。
需要说明的是，上述各模块(角度确定模块401、第一调整模块402、记录模块403、第一确定模块404、第二确定模块405、图像获取模块406、位置确定模块407以及第二调整模块408)用于执行上述方法的相关步骤。
在本实施例中，头戴显示设备400是以模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路(appl icat ion-specific integrated circui t，ASIC)，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。此外，以上角度确定模块401、第一调整模块402、记录模块403、第一确定模块404、第二确定模块405、图像获取模块406、位置确定模块407以及第二调整模块408可通过图5所示的头戴显示设备的处理器501来实现。
如图5所示，头戴显示设备500可以以图5中的结构来实现，该头戴显示设备500包括至少一个处理器501，至少一个存储器502、拍摄模组503、以及陀螺仪504。所述处理器501、所述存储器502、所述拍摄模组503以及所述陀螺仪504通过所述通信总线连接并完成相互间的通信。
处理器501可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(applicat ion-specific integrated circui t，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。
拍摄模组503包括镜头模组，振镜片以及图像传感器CCD，拍摄模组503用于拍摄被拍摄物。
陀螺仪504用于检测角度。
存储器502可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrical lyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。
其中，所述存储器502用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器501来控制执行。所述处理器501用于执行所述存储器502中存储的应用程序代码。
存储器502存储的代码可执行以上提供的终端设备执行的上述头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法，比如当用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度；根据所述转动角度调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，以使拍摄对准特定标的物。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例中记载的任何一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法的部分或全部步骤。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。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或者该技术方案的全部或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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上上述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种头戴显示设备的拍摄模组元件的角度调节方法，其特征在于，所述拍摄模组设置于所述头戴显示设备上，所述角度调节方法包括：
在拍摄追踪模式启动时，记录拍摄模组的元件的初始参数，所述拍摄模组的元件的初始参数包括被摄物的初始位置和所述被摄物的特征；
根据所述被摄物的初始位置和所述被摄物的特征确定所述被摄物的位置是否发生变化；
在所述被摄物的位置发生变化时，确定用户头部是否发生转动；
当所述用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度；
根据所述转动角度和所述拍摄模组的元件的初始参数调整头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度，以使拍摄对准被摄物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍摄模组的元件包括可旋转镜头模组和振镜片，所述拍摄模组的元件的初始参数包括所述可旋转镜头模组的初始角度和所述振镜片的初始角度，根据所述拍摄模组的元件的初始参数和所述转动角度调整所述拍摄模组的元件的角度，包括：
将所述可旋转镜头模组往所述可旋转镜头模组的初始角度的方向旋转所述转动角度，以及将所述振镜片往所述振镜片的初始角度的方向旋转所述转动角度的一半角度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍摄模组的元件的初始参数包括所述拍摄模组的光轴的初始角度，所述确定所述用户头部是否发生转动，包括：
通过所述头戴式显示设备的陀螺仪确定所述光轴的当前角度；
确定所述光轴的当前角度与所述光轴的初始角度是否一致；
若所述光轴的当前角度与所述光轴的初始角度不一致，则确认所述用户头部发生转动。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述拍摄模组包括图传感器CCD，所述根据所述转动角度和所述拍摄模组的元件的初始参数调整所述头戴式显示设备的拍摄模组的元件的角度之后，所述方法还包括：
通过所述CCD获取所述拍摄模组当前拍摄到的目标图像；
根据所述被摄物的特征和所述目标图像确定所述被摄物的当前位置；
根据所述被摄物的当前位置和所述被摄物的初始位置调整所述拍摄模组的元件的角度。
5.一种头戴式显示设备，其特征在于，包括：
拍摄模组，设置于所述头戴式显示设备上，所述拍摄模组具有多个元件；
记录模块，用于在拍摄追踪模式启动时，记录所述拍摄模组的元件的初始参数，所述拍摄模组的元件的初始参数包括被摄物的初始位置和所述被摄物的特征；
第一确定模块，还用于根据所述被摄物的初始位置和所述被摄物的特征确定所述被摄物的位置是否发生变化；
第二确定模块，还用于在所述被摄物的位置发生变化时，确定用户头部是否发生转动；
角度确定模块，用于当所述用户头部发生转动时，确定所述用户头部转动的转动角度；
第一调整模块，用于根据所述转动角度和所述拍摄模组的元件的初始参数调整所述元件的角度，以使拍摄对准所述被摄物。
6.根据权利要求5所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述拍摄模组的元件包括可旋转镜头模组和振镜片，所述拍摄模组的元件的初始参数包括所述可旋转镜头模组的初始角度和所述振镜片的初始角度，所述第一调整模块具体用于：
将所述可旋转镜头模组往所述可旋转镜头模组的初始角度的方向旋转所述转动角度，以及将所述振镜片往所述振镜片的初始角度的方向旋转所述转动角度的一半角度。
7.根据权利要求5所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述拍摄模组的元件的初始参数包括所述拍摄模组的光轴的初始角度，所述第二确定模块具体用于：
通过所述头戴式显示设备的陀螺仪确定所述光轴的当前角度；
确定所述光轴的当前角度与所述光轴的初始角度是否一致；
若所述光轴的当前角度与所述光轴的初始角度不一致，则确认用户头部发生转动。
8.根据权利要求5至7任一项所述的头戴式显示设备，其特征在于，所述拍摄模组包括图传感器CCD，所述头戴式显示设备还包括：
图像获取模块，用于通过所述CCD获取所述拍摄模组当前拍摄到的目标图像；
位置确定模块，用于根据所述被摄物的特征和所述目标图像确定所述被摄物的当前位置；
第二调整模块，用于根据所述被摄物的当前位置和所述被摄物的初始位置调整所述拍摄模组的元件的角度。
9.一种头戴式显示设备，包括：处理器、存储器、拍摄模组以及用于检测角度的陀螺仪，其特征在于，所述拍摄模组设置于所述头戴式显示设备上，所述处理器用于执行权利要求1～4任意一项所述的方法。
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