CN107547798A - 拍摄对焦控制方法、装置和终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拍摄对焦控制方法、装置和终端设备，拍摄对焦控制方法包括：拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体；基于结构光生成拍摄主体的三维模型；根据三维模型获取拍摄主体与摄像头之间的距离；根据距离控制摄像头进行对焦。本发明实施例的拍摄对焦控制方法、装置和终端设备，通过在拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体，并基于结构光生成拍摄主体的三维模型，以及根据三维模型获取拍摄主体与摄像头之间的距离，再根据距离控制摄像头进行对焦，实现了对拍摄主体的准确对焦，更加智能化，符合用户拍摄需求。

Description

拍摄对焦控制方法、装置和终端设备

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种拍摄对焦控制方法、装置和终端设备。

背景技术

随着互联网技术的高速发展，智能手机的功能越来越强大。目前，人们可以随时随地的使用智能手机进行拍摄。由于拍摄对焦算法的问题，在当拍摄距离较近的物体时，如果前景物体在画面中的比重比较小，通常情况下会产生对焦不准的情况，即大多数的情况会对焦至背景上，导致前景物体不清晰。而实际上，前景物体才是用户真正想要对焦的主体对象。因此，亟需一种对焦方法，能够满足用户需求。

发明内容

本发明提供一种拍摄对焦控制方法、装置和终端设备，以解决现有技术中，对焦不够准确的问题。

本发明实施例提供一种拍摄对焦控制方法，包括：拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体；基于结构光生成所述拍摄主体的三维模型；根据所述三维模型获取所述拍摄主体与摄像头之间的距离；根据所述距离控制所述摄像头进行对焦。

本发明另一实施例提供一种拍摄对焦控制装置，包括：确定模块，用于拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体；生成模块，用于基于结构光生成所述拍摄主体的三维模型；获取模块，用于根据所述三维模型获取所述拍摄主体与摄像头之间的距离；控制模块，用于根据所述距离控制所述摄像头进行对焦。

本发明还一实施例提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面实施例所述的拍摄对焦控制方法。

本发明又一实施例提供一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，本发明第一方面实施例所述的拍摄对焦控制方法。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过在拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体，并基于结构光生成所述拍摄主体的三维模型，以及根据所述三维模型获取所述拍摄主体与摄像头之间的距离，再根据所述距离控制所述摄像头进行对焦，实现了对拍摄主体的准确对焦，更加智能化，符合用户拍摄需求。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的拍摄对焦控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的对焦不准的效果示意图；

图3是根据本发明一个实施例的结构光测量的场景示意图；

图4是根据本发明一个实施例的拍摄对焦控制装置的结构框图；

图5是根据本发明一个实施例的终端设备的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的图像处理电路的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的拍摄对焦控制方法、装置和终端设备。

图1是根据本发明一个实施例的拍摄对焦控制方法的流程图。

如图1所示，该拍摄对焦控制方法包括：

S101，拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体。

在当拍摄距离较近的物体时，如果前景物体在画面中的比重比较小，通常情况下会产生如图2所示的对焦不准的情况。针对当前拍摄近距离物体对焦不准确的技术问题，本发明提出了一种基于结构光的对焦控制方法，能够使摄像头拍摄物体时更准确地进行对焦。

人们在进行拍摄时，通常情况下会将拍摄主体放置在画面的中心区域，所以在对焦时默认一般均会对画面的中心区域进行对焦。因此，在进行拍摄时，首先可确定拍摄画面中具有拍摄主体。该拍摄主体可以是能够运动的人或动物，也可以是静物，如植物、摆在桌子上的水果等。

S102，基于结构光生成拍摄主体的三维模型。

在确定拍摄主体之后，可以基于结构光生成拍摄主体的三维模型。

为了提高对焦的准确度，可利用结构光对拍摄主体进行三维模型的相关信息的采集，比如，激光条纹、格雷码、正弦条纹、或者，非均匀散斑等，由此，由于结构光可以基于拍摄主体的轮廓和深度信息对拍摄主体进行三维模型的相关信息的采集，相较于相关技术中的对焦方式，准确度更高。

为了使得本领域的技术人员更加清楚的了解，如何根据结构光来采集拍摄主体的三维模型的相关信息，下面以一种应用广泛的条纹投影技术为例来阐述其具体原理。在使用面结构光投影的时候，如图3所示，通过计算机编程产生正弦条纹，将该正弦条纹通过投影设备投影至被测物，利用摄像头拍摄条纹受物体调制的弯曲程度，解调该弯曲条纹得到相位，再将相位转化为高度。当然其中至关重要的一点就是系统的配准，包括摄像头与投影设备的配准，否则很可能会产生误差。具体地，可将弯曲条纹的相位与参考条纹的相位相减得到相位差，该相位差则表征了被测物相对参考面的高度信息，再代入相位与高度转化公式，从而得到待测物体的三维模型。应当理解的是，在实际应用中，根据具体应用场景的不同，本发明实施例中所采用的结构光除了上述条纹之外，还可是其他任意图案。

基于结构光的原理可知，可解调结构光图像中变形位置像素对应的相位信息，再将相位信息转化为高度信息，然后根据高度信息获取拍摄主体对应的三维模型。

需要说明的是，根据应用场景的不同，可采用不同的方式基于结构光图像获取三维模型。例如：解调结构光图像中变形位置像素对应的相位信息，将相位信息转化为高度信息，根据高度信息获取与结构光图像对应的拍摄主体的三维模型。

在本发明的一个实施例中，可向拍摄主体投射结构光，并获取经过拍摄主体的结构光图像，然后根据结构光图像生成三维模型。

具体地，可解调结构光图像中变形位置像素对应的相位信息，并将相位信息转化为高度信息，然后根据高度信息获取三维模型。

S103，根据三维模型获取拍摄主体与摄像头之间的距离。

在本发明的一个实施例中，在获取拍摄主体的三维模型，即在获取拍摄主体的三维坐标信息后，可根据拍摄主体的三维模型计算出拍摄主体的各个像素点的空间位置，并根据拍摄主体的像素点的空间位置以及摄像头的位置信息计算出拍摄主体与摄像头之间的距离信息。其中，距离信息可以是拍摄主体的各个像素点与摄像头的位置信息之间的平均距离。也可以选择与摄像头的位置信息距离最近的一个像素点，将该像素点与摄像头之间的距离信息作为拍摄主体与摄像头之间的距离信息。

S104，根据距离控制摄像头进行对焦。

在本发明的一个实施例中，可获取与距离对应的对焦马达位置，然后控制摄像头调到对焦马达位置，以实现对焦。

其中，获取与距离对应的对焦马达位置的方式有很多，在实际应用中，可根据实际需要选择获取与距离对应的对焦马达位置的方式，本实施例对此不作限制，为了更加清楚的说明获取与距离对应的对焦马达位置的过程，举例说明如下：

第一种方式：可根据预先保存的距离与对焦马达位置的对应关系，获取与距离对应的对焦马达位置。需要说明的是，距离与对焦马达位置的对应关系是预先标定的，通过预先保存距离与对焦马达位置的对应关系，可以使得在通过结构光获取摄像头和拍摄主体之间的距离后，可快速获得与对应距离对应的马达位置，从而可提高对焦速度。

第二种方式：将距离输入至预设模型，以通过预设模型确定与距离对应的对焦马达位置。其中，预设模型是指可根据距离确定出对焦马达位置的模型。

第三种方式：根据预设函数和距离，确定与距离对应的对焦马达位置。其中，预设函数为用于根据距离计算对焦马达位置的函数。

本发明实施例的拍摄对焦控制方法，通过在拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体，并基于结构光生成拍摄主体的三维模型，以及根据三维模型获取拍摄主体与摄像头之间的距离，再根据距离控制摄像头进行对焦，实现了对拍摄主体的准确对焦，更加智能化，符合用户拍摄需求。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种拍摄对焦控制装置，图4是根据本发明一个实施例的拍摄对焦控制装置的结构框图，如图4所示，该装置包括确定模块100、生成模块200、获取模块300和控制模块400。

其中，确定模块100，用于拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体；

生成模块200，用于基于结构光生成拍摄主体的三维模型；

获取模块300，用于根据三维模型获取拍摄主体与摄像头之间的距离；

控制模块400，用于根据距离控制摄像头进行对焦。

需要说明的是，前述对拍摄对焦控制方法的解释说明，也适用于本发明实施例的拍摄对焦控制装置，本发明实施例中未公布的细节，在此不再赘述。

本发明实施例的拍摄对焦控制装置，通过在拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体，并基于结构光生成拍摄主体的三维模型，以及根据三维模型获取拍摄主体与摄像头之间的距离，再根据距离控制摄像头进行对焦，实现了对拍摄主体的准确对焦，更加智能化，符合用户拍摄需求。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时能够实现如前述实施例的拍摄对焦控制方法。

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种终端设备。

如图5所示，该终端设备包括：处理器51、存储器52、及图像处理电路53。

其中，存储器52用于存储可执行程序代码；处理器51通过读取存储器52中存储的可执行程序代码，及图像处理电路53对图像进行处理，来实现如前述实施例中的拍摄对焦控制方法。

具体的，图像处理电路53可以利用硬件和/或软件组件实现，可包括定义ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)管线的各种处理单元。

图6为一个实施例中图像处理电路的示意图。如图6所示，为便于说明，仅示出与本发明实施例相关的图像处理技术的各个方面。

如图6所示，图像处理电路包括成像设备610、ISP处理器630和控制逻辑器640。成像设备610可包括具有一个或多个透镜612、图像传感器614的照相机和结构光投射器616。结构光投射器616将结构光投影至被测物。其中，该结构光图案可为激光条纹、格雷码、正弦条纹、或者，随机排列的散斑图案等。图像传感器614捕捉投影至被测物形成的结构光图像，并将结构光图像发送至ISP处理器630，由ISP处理器630对结构光图像进行解调获取被测物的深度信息。同时，图像传感器614也可以捕捉被测物的色彩信息。当然，也可以由两个图像传感器614分别捕捉被测物的结构光图像和色彩信息。

其中，以散斑结构光为例，ISP处理器630对结构光图像进行解调，具体包括，从该结构光图像中采集被测物的散斑图像，将被测物的散斑图像与参考散斑图像按照预定算法进行图像数据计算，获取被测物上散斑图像的各个散斑点相对于参考散斑图像中的参考散斑点的移动距离。利用三角法转换计算得到散斑图像的各个散斑点的深度值，并根据该深度值得到被测物的深度信息。

当然，还可以通过双目视觉的方法或基于飞行时差TOF的方法来获取该深度图像信息等，在此不做限定，只要能够获取或通过计算得到被测物的深度信息的方法都属于本实施方式包含的范围。

在ISP处理器630接收到图像传感器614捕捉到的被测物的色彩信息之后，可被测物的色彩信息对应的图像数据进行处理。ISP处理器630对图像数据进行分析以获取可用于确定和/或成像设备610的一个或多个控制参数的图像统计信息。图像传感器614可包括色彩滤镜阵列(如Bayer滤镜)，图像传感器614可获取用图像传感器614的每个成像像素捕捉的光强度和波长信息，并提供可由ISP处理器630处理的一组原始图像数据。

ISP处理器630按多种格式逐个像素地处理原始图像数据。例如，每个图像像素可具有8、10、12或14比特的位深度，ISP处理器630可对原始图像数据进行一个或多个图像处理操作、收集关于图像数据的图像统计信息。其中，图像处理操作可按相同或不同的位深度精度进行。

ISP处理器630还可从图像存储器620接收像素数据。图像存储器620可为存储器装置的一部分、存储设备、或电子设备内的独立的专用存储器，并可包括DMA(Direct MemoryAccess，直接直接存储器存取)特征。

当接收到原始图像数据时，ISP处理器630可进行一个或多个图像处理操作。

在ISP处理器630获取到被测物的色彩信息和深度信息后，可对其进行融合，得到三维图像。其中，可通过外观轮廓提取方法或轮廓特征提取方法中的至少一种提取相应的被测物的特征。例如通过主动形状模型法ASM、主动外观模型法AAM、主成分分析法PCA、离散余弦变换法DCT等方法，提取被测物的特征，在此不做限定。再将分别从深度信息中提取到被测物的特征以及从色彩信息中提取到被测物的特征进行配准和特征融合处理。这里指的融合处理可以是将深度信息以及色彩信息中提取出的特征直接组合，也可以是将不同图像中相同的特征进行权重设定后组合，也可以有其他融合方式，最终根据融合后的特征，生成三维图像。

三维图像的图像数据可发送给图像存储器620，以便在被显示之前进行另外的处理。ISP处理器630从图像存储器620接收处理数据，并对处理数据进行原始域中以及RGB和YCbCr颜色空间中的图像数据处理。三维图像的图像数据可输出给显示器660，以供用户观看和/或由图形引擎或GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)进一步处理。此外，ISP处理器630的输出还可发送给图像存储器620，且显示器660可从图像存储器620读取图像数据。在一个实施例中，图像存储器620可被配置为实现一个或多个帧缓冲器。此外，ISP处理器630的输出可发送给编码器/解码器660，以便编码/解码图像数据。编码的图像数据可被保存，并在显示于显示器660设备上之前解压缩。编码器/解码器660可由CPU或GPU或协处理器实现。

ISP处理器630确定的图像统计信息可发送给控制逻辑器640单元。控制逻辑器640可包括执行一个或多个例程(如固件)的处理器和/或微控制器，一个或多个例程可根据接收的图像统计信息，确定成像设备610的控制参数。

需要说明的是，前述对拍摄对焦控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的终端设备，其实现原理类似，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种拍摄对焦控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体；

基于结构光生成所述拍摄主体的三维模型；

根据所述三维模型获取所述拍摄主体与摄像头之间的距离；

根据所述距离控制所述摄像头进行对焦。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于结构光生成所述拍摄主体的三维模型，包括：

向所述拍摄主体投射结构光，并获取经过所述拍摄主体的结构光图像；

根据所述结构光图像生成所述三维模型。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述结构光图像生成所述三维模型，包括：

解调所述结构光图像中变形位置像素对应的相位信息；

将所述相位信息转化为高度信息；

根据所述高度信息获取所述三维模型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述距离控制所述摄像头进行对焦，包括：

获取与所述距离对应的对焦马达位置；

控制所述摄像头调到所述对焦马达位置，以实现对焦。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，获取与所述距离对应的对焦马达位置，包括：

根据预先保存的距离与对焦马达位置的对应关系，获取与所述距离对应的对焦马达位置；或者，

将所述距离输入至预设模型，以通过所述预设模型确定与所述距离对应的对焦马达位置；或者，

根据预设函数和所述距离，确定与所述距离对应的对焦马达位置。

6.一种拍摄对焦控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于拍摄时，确定拍摄画面中具有拍摄主体；

生成模块，用于基于结构光生成所述拍摄主体的三维模型；

获取模块，用于根据所述三维模型获取所述拍摄主体与摄像头之间的距离；

控制模块，用于根据所述距离控制所述摄像头进行对焦。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成模块，用于：

向所述拍摄主体投射结构光，并获取经过所述拍摄主体的结构光图像；

根据所述结构光图像生成所述三维模型。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述生成模块，用于：

解调所述结构光图像中变形位置像素对应的相位信息；

将所述相位信息转化为高度信息；

根据所述高度信息获取所述三维模型。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块，用于：

获取与所述距离对应的对焦马达位置；

控制所述摄像头调到所述对焦马达位置，以实现对焦。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制模块，用于：

根据预先保存的距离与对焦马达位置的对应关系，获取与所述距离对应的对焦马达位置；或者，

将所述距离输入至预设模型，以通过所述预设模型确定与所述距离对应的对焦马达位置；或者，

根据预设函数和所述距离，确定与所述距离对应的对焦马达位置。

11.一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的拍摄对焦控制方法。

12.一种移动终端，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机可读指令，所述指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的拍摄对焦控制方法。