CN109495626A - 一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助装置及系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助装置及系统，拍摄辅助系统至少包括移动通讯设备、摄像模块以及摄像控制模块，目标检测单元被配置为：基于拍摄目标的移动状态信息对与多个摄像模块交联的预设数据库进行检索并确定第一移动追踪指令；基于由图像数据检测到处于拍摄追踪区域内的障碍物状态信息确定第二移动追踪指令；基于拍摄目标的移动状态信息和预设数据库内存储的历史运行数据确定混合比例，第一移动追踪指令和第二移动追踪指令能够按照比例混合的方式完成目标检测分析过程，并且摄像模块能够响应于由移动控制单元根据目标检测分析过程的分析结果生成的第三移动追踪指令，以使得拍摄目标始终处于由图像数据确定的拍摄区域内。
Description
技术领域
本发明涉及摄像装置技术领域，尤其涉及一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助装置及系统。
背景技术
对于具备一定摄影知识背景的摄影爱好者来说，为了追求较好的摄影效果，常常需要携带专业摄影的单反相机，但是由于单反相机自身重量和体积都较大，不仅在长时间的拍摄持举下很容易引起摄影爱好者的手部劳累，并且不适合摄影爱好者在走动摄影时，随身携带、随时使用的需求，但是摄影爱好者能够利用常用的变焦、光圈、色调、曝光补偿等专业摄影手法，为普通的照片带来更佳的拍摄效果。
在摄影爱好者使用专业单反相机进行拍摄时，常常需要对准目标场景，再逐个依次地调节单反相机上不同的按钮以选择适当的拍摄参数，或是对具有触摸屏的相机屏幕依次进行点选调节，但由于用户自身摄影技术水平的限制和相机屏幕的灵敏性较差，常常需要调节较长时间，才能达到满意的效果。虽然通常单反相机都设置有自动模式，摄影爱好者能够凭借其便捷快速地进行拍摄，但其包括的参数设置只适用于一般场景而不能达到不同场景的拍摄需求，故而相机的自动模式并不能达到令摄影爱好者满意的拍摄辅助效果。
摄影爱好者通常会将拍摄的照片通过微博或动态的方式，发布至社交平台与他人交流和分享，但现有技术中大部分的单反相机均没有联网和上传功能，通常需要摄影爱好者在取下数码相机的存储卡，并通过读卡器与电脑连接后，通过电脑读取存储卡内的图像文件，才能将拍摄的相片保存至移动终端或上传至网络平台，却不能够即时地将图像文件上传至互联网。
另一方面，随着数码技术的快速发展，当今市面上手机的功能也越来越强大，部分摄影爱好者会选择通过手机进行摄影。手机不但具备操作方便流畅、对软件的兼容性较强的优势，并且能够即时即地将拍摄的图像文件上传至各个社交平台。但由于手机的机身在体现便携式的同时，限制了其机身内部空间的大小，其中能够用于放置摄像头本身的传感器的位置不会太大，因而很大程度上影响了最终成像质量，而专业的相机不受限于体积的限制，从而使手机在进光量、感光度等性能都远远低于专业相机。
例如在常规光学显微实验中，用户用光学显微镜观察样本的宏观图像。为了捕获宏图像，用户将图像捕获系统添加到光学显微镜以便于后续的研究，所述图像采集系统设置有光传感器。近年来，由于智能电话的重量和便携性，用户将智能手机连接到光学显微镜上，以在实验中能够在手机屏幕上显示由目镜观察到的宏图像，并通过移动通信和传输将宏图像发送到存储设备，提高了实验的效率，满足多人同时观察图像的需求。然而，这种适配器只能用于具有特定品牌名称和型号的手机，用户通常需要购买定制的适配器，但是市场上可买到的图像捕获系统的价格普遍都较为昂贵。
随着计算机、网络、通信、流媒体等技术的日趋成熟与完善，视频在社会生产生活中的应用日益广泛。在智能视频监控、导航、遥感、车牌识别等计算机视觉系统中，视频是最主要的信息来源，其中通过摄像头的图像画面而实现视频追踪是监控相应区域的重要组成部分。在现有技术中，前端设备提供图像采集、摄像控制等基础追踪功能，用户可以在显示器上观看实时图像，并通过摄像控制键盘操作追踪实体。
中国专利(公开号为CN105592267B)本发明公开了一种拍照控制方法，用于控制拍照系统拍照，拍照系统包括电子装置及自拍杆，电子装置用于拍照，自拍杆用于伸缩以调整电子装置的拍照距离，拍照控制方法包括如下步骤：控制自拍杆伸缩并获取预览图像；处理预览图像并识别人脸；计算人脸与预览图像的面积比；及在面积比达到预定值时存储对应的预览图像为最终图像。该发明实施方式的拍照控制方法，通过人脸识别控制自拍杆伸缩，从而获取人脸与图像面积比为预定值的照片，改善了用户体验，使得用户能够获取质量更好的自拍照片。该发明还公开了一种拍照控制装置、自拍杆及拍照系统。包括：杆体、马达及上述拍照控制装置，所述马达用于驱动所述杆体伸缩以调整所述电子装置的拍照距离。
虽然该专利提供的电子装置及自拍杆，能够通过进行伸缩使得电子装置能够获取人脸与图像面积比为预定值的照片，改善了用户体验，使得用户能够获取质量更好的自拍照片。利用数据线沿伸缩杆将拍摄控制按钮和拍摄镜头连接，并且自拍杆实现了能对拍摄距离进行自主调节的效果，但是自拍杆的拍摄镜头仍是利用手机上的镜头组件，拍摄效果远低于使用数码相机的拍摄效果。
现有技术中由于电子装置的控制不能根据目标的坐标信息进行自动控制，其自动化强度低，过于依赖人工操控。并且该追踪拍摄方式过度依赖于摄像机的自动聚焦技术，不仅延时高而且还导致拍摄图像不清楚。此外，在目标从一追踪区域移动至另一追踪区域后，只能通过人工切换图像画面，需要重新锁定追踪目标，导致系统无法自动完成持续追踪。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助装置，其中，所述拍摄辅助装置至少包括移动通讯设备和可拆卸镜头组件，以及能够用于保持所述移动通讯设备和所述可拆卸镜头组件的摄像保持组件和能够用于带动所述摄像保持组件绕基座转动的摄像控制组件。
其中，所述摄像保持组件能够通过夹持部件的可恢复伸缩将所述移动通讯设备相对于所述可拆卸镜头组件固定，所述夹持部件能够因对其施加的外力而伸缩来带动两端分别与至少一个所述夹持部件固接的多个卡合件以在所述摄像保持组件的内部形成能够通过所述夹持部件之间的相对伸缩来扩展的放置空间的方式均朝向所述放置空间的中心位置同时运动，以使得能够在该放置空间缩小时产生用于紧固不同尺寸的所述移动通讯设备的作用力。
所述摄像控制组件能够在通过转动部件将所述摄像保持组件保持在所述基座上时按照有线连接和/或无线连接的方式与所述可拆卸镜头组件和所述移动通讯设备之间建立数据连接，以使得所述转动部件能够响应于所述摄像控制组件的电信号而运动并带动所述摄像保持组件绕所述基座同步转动。
根据一种优选实施方式，所述拍摄辅助装置还包括可转动手轮，所述可转动手轮在响应于所述移动通讯设备和/或所述摄像控制组件的电信号而处于可变焦模式时能够因受到一定转动角度的手动操作时从而使得设于所述可拆卸镜头组件内的变焦光学元件沿其光轴的延伸方向进行前后移动实现同步变焦。
根据一种优选实施方式，所述夹持部件能够在通过夹持部件的可恢复伸缩将所述移动通讯设备相对于所述可拆卸镜头组件固定的情况下按照对其施加的绕所述摄像控制组件本体转动的外力的方式一直运动至竖向状态，并且通过处于竖向状态的夹持部件的竖向底端与设于底座的竖向顶端上的卡扣机构相互接合而限制所述夹持部件相对所述摄像控制组件本体的转动。
一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助系统，所述拍摄辅助系统配备有如前述权利要求所述的拍摄辅助装置，所述拍摄辅助系统至少包括移动通讯设备、摄像模块以及摄像控制模块，所述摄像模块被配置为能够响应于所述手机模块和/或所述摄影控制模块输入的拍摄指令并能够自动采集目标图像的图像数据，所述移动通讯设备用于人工输入所述目标拍摄图像的实际拍摄参数和/或拍摄目标并能够对采集到的所述图像数据进行实时取景显示，所述摄像控制模块至少包括与所述摄像模块进行信息交互的移动控制单元和与所述移动通讯设备进行信息交互以执行目标检测分析过程的目标检测单元，其中，所述目标检测单元被配置为：基于所述拍摄目标的移动状态信息对与多个摄像模块交联的预设数据库进行检索并确定第一移动追踪指令；基于由所述图像数据检测到处于拍摄追踪区域内的障碍物状态信息确定第二移动追踪指令；基于所述拍摄目标的移动状态信息和所述预设数据库内存储的历史运行数据确定混合比例，所述第一移动追踪指令和所述第二移动追踪指令能够按照比例混合的方式完成所述目标检测分析过程，并且所述摄像模块能够响应于由所述移动控制单元根据所述目标检测分析过程的分析结果生成的第三移动追踪指令，以使得所述拍摄目标始终处于由所述图像数据确定的拍摄区域内。
根据一种优选实施方式，所述目标检测单元还被配置为：与多个摄像模块进行历史运行数据关联并获取所述多个摄像模块的历史运行数据，所述历史运行数据中存储的所述障碍物状态信息和所述第二移动追踪指令之间按照建立对应关系的方式彼此相关，基于所述历史运行数据建立能够以所述障碍物状态信息为索引值匹配出与所述障碍物状态信息相对应的所述第二移动追踪指令的预设数据库，其中基于检索所述预设数据库生成的所述第二移动追踪指令至少能够调整所述摄像模块以调整移动速度和/或调整移动幅度的方式进行移动，以使得所述摄像模块能够在不进行计算机辅助计算的情况下直接响应所述第二控制命令。
根据一种优选实施方式，所述目标检测分析过程至少包括根据所述第一移动追踪指令和所述第二移动追踪指令按照比例混合的方式来进行结合分析以得到所述分析结果，其中，所述比例混合按照减少所述第一移动追踪指令的执行反馈量的方式能够增强所述第二移动追踪指令的控制效果，和/或按照减少所述第二移动追踪指令的执行反馈量的方式能够增强所述第一移动追踪指令的控制效果。
根据一种优选实施方式，所述拍摄目标的移动状态信息至少包括基于所述移动通讯设备和/或所述摄像模块检测到的拍摄目标的移动速度信息、移动方向信息、移动路径信息以及与拍摄目标之间的距离，根据所述拍摄目标移动状态信息确定拍摄目标的实时坐标信息以及与之对应的移动角度控制值和移动速度控制值，其中，所述第一移动追踪指令至少能够调整所述摄像模块以满足输入的移动角度控制值和移动速度控制值的方式进行移动，其中，所述摄像模块在经过计算机的辅助计算的情况下以实现平稳移动状态的方式响应于所述第一移动追踪指令。
根据一种优选实施方式，所述障碍物状态信息至少包括基于由图像数据检测到的处于所述拍摄追踪区域内多个障碍物的形状体积、运动状态以及所述拍摄目标与障碍物的相对距离，基于所述拍摄目标的移动状态信息确定位于所述拍摄目标的移动方向上且在同一时间与所述拍摄目标之间的距离小于预设距离阈值的至少一个所述障碍物，在基于所述第一移动追踪指令来执行移动操作且检测到至少一个所述障碍物的情况下，按照降低混合比例的方式通过所述第二移动追踪指令对所述第一移动追踪指令进行修正或替换。
根据一种优选实施方式，所述移动通讯设备还被配置为：根据人工输入的拍摄指令来预先配置所述摄像模块的追踪区域参数并结合由所述摄像模块采集到的所述图像数据确定所述拍摄追踪区域，并且在所述拍摄追踪区域内检测到拍摄目标时通过所述移动通讯设备基于所述图像数据进行实时取景显示。
根据一种优选实施方式，所述目标检测单元在接收到所述第一移动追踪指令和/或所述第二移动追踪指令的条件下，将经所述目标检测分析过程分析得到的分析结果反馈至所述移动控制单元，其中，基于所述分析结果中的移动角度控制值和移动速度控制值生成所述第三移动追踪指令。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明提供的拍摄辅助系统根据拍摄目标的移动状态信息和所述预设数据库内存储的历史运行数据按照比例混合的方式生成移动追踪指令，尤其在该系统的自身历史运行数据不充足可能导致指令精度下降的情况下，该系统能够通过利用其它摄像模块的历史运行数据，来进一步地提高对拍摄目标进行移动追踪的控制精度，保证拍摄目标始终处于由所述图像数据确定的拍摄区域内。
(2)通过手动和/或系统能够预先设置追踪区域参数，使得该系统能够稳定调节至移动角度控制值和移动速度控制值，从而使得该系统具有更好的数据处理速度和拍摄追踪辅助效果。
(3)本发明通过将数码相机镜头组件与智能手机有机地结合起来，随装随用，通过彼此数据连接能够直接读取可拆卸镜头组件采集到的图像文件，不仅将拍摄效果提升至数码相机的清晰流畅水平，还便于用户将高质量的照片通过手机即时保存或上传，体现移动互联网的方便与快捷的特点。此外，通过设置可以手动调节变焦的可转动手轮，本发明仍具备操作数码单反的特有触感，满足了摄影爱好者在拍摄时的感官体验需求。
附图说明
图1是本发明提供的拍摄辅助装置的侧视图的简化结构示意图；
图2是本发明提供的优选的摄像保持组件的主视图的简化结构示意图；和
图3是本发明提供的拍摄辅助系统的逻辑模块示意图。
附图标记列表
1：可拆卸镜头组件 2：摄像保持组件 3：基座
4：摄像控制组件 5：夹持部件 6：卡合件
7：转动部件 8：可转动手轮 9：卡扣机构
100：移动通讯设备 200：摄像模块 300：摄像控制模块
301：移动控制单元 302：目标检测单元
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
本发明提供了一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助装置，拍摄辅助装置配备如前述权利要求的拍摄辅助系统，其中，拍摄辅助装置至少包括移动通讯设备100和可拆卸镜头组件1，以及能够用于保持移动通讯设备100和可拆卸镜头组件1的摄像保持组件2和能够用于带动摄像保持组件2绕基座3转动的摄像控制组件4。
其中，摄像保持组件2能够通过夹持部件5的可恢复伸缩将移动通讯设备100相对于可拆卸镜头组件1固定，夹持部件5能够因对其施加的外力而伸缩来带动两端分别与至少一个夹持部件5固接的多个卡合件6以在摄像保持组件2的内部形成能够通过夹持部件5之间的相对伸缩来扩展的放置空间的方式均朝向放置空间的中心位置同时运动，以使得能够在该放置空间缩小时产生用于紧固不同尺寸的移动通讯设备100的作用力。
摄像控制组件4能够在通过转动部件7将摄像保持组件2保持在基座3上时按照有线连接和/或无线连接的方式与可拆卸镜头组件1和移动通讯设备100之间建立数据连接，以使得转动部件7能够响应于摄像控制组件4的电信号而运动并带动摄像保持组件2绕基座3同步转动。优选的，不仅可以通过移动通讯设备100的上的触摸显示屏来控制摄像保持组件2的拍摄参数等拍摄指令，还可以通过设于手握持处的摄像控制组件4的多个按钮等来控制摄像保持组件2的拍摄参数等拍摄指令。优选的，夹持部件5可以为设置有弹簧且用于卡合件6之间的连接的可伸缩杆体，能够适用于不同尺寸的外部设备。本发明通过将数码相机镜头组件与智能手机有机地结合起来，随装随用，通过彼此数据连接能够直接读取可拆卸镜头组件采集到的图像文件，不仅将拍摄效果提升至数码相机的清晰流畅水平，还便于用户将高质量的照片通过手机即时保存或上传，体现移动互联网的方便与快捷的特点。
根据一种优选实施方式，拍摄辅助装置还包括可转动手轮8，可转动手轮8在响应于移动通讯设备100和/或摄像控制组件4的电信号而处于可变焦模式时能够因受到一定转动角度的手动操作时从而使得设于可拆卸镜头组件1内的变焦光学元件沿其光轴的延伸方向进行前后移动实现同步变焦。优选的，可转动手轮8能够响应于移动通讯设备100和/或摄像控制组件4的电信号而处于可聚焦模式，通过可转动手轮8来调节可拆卸镜头组件1焦距、物距以实现可拆卸镜头组件1自动聚焦、变焦。通过设置可以手动调节变焦的可转动手轮，本发明仍具备操作数码单反的特有触感，满足了摄影爱好者在拍摄时的感官体验需求。
根据一种优选实施方式，夹持部件5能够在通过夹持部件5的可恢复伸缩将移动通讯设备100相对于可拆卸镜头组件1固定的情况下按照对其施加的绕摄像控制组件4本体转动的外力的方式一直运动至竖向状态，并且通过处于竖向状态的夹持部件5的竖向底端与设于底座3的竖向顶端上的卡扣机构9相互接合而限制夹持部件5相对摄像控制组件4本体的转动。例如，卡扣机构9可以为设于所述摄像控制组件4上包括至少一个卡扣母座，夹持部件5上至少一端具有能够与所述卡扣母座接合的凸起，卡扣母座与所述凸起相互配合使得能够限制夹持部件5相对摄像控制组件4本体的转动。
本发明还提供了一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助系统，拍摄辅助系统配备有上述所述的拍摄辅助装置，拍摄辅助系统至少包括移动通讯设备100、摄像模块200以及摄像控制模块300，摄像模块200被配置为能够响应于手机模块和/或摄影控制模块输入的拍摄指令并能够自动采集目标图像的图像数据，移动通讯设备100用于人工输入目标拍摄图像的实际拍摄参数和/或拍摄目标并能够对采集到的图像数据进行实时取景显示，摄像控制模块300至少包括与摄像模块200进行信息交互的移动控制单元301和与移动通讯设备100进行信息交互以执行目标检测分析过程的目标检测单元302，其中，目标检测单元302被配置为：基于拍摄目标的移动状态信息对与多个摄像模块200交联的预设数据库进行检索并确定第一移动追踪指令；基于由图像数据检测到处于拍摄追踪区域内的障碍物状态信息确定第二移动追踪指令；基于拍摄目标的移动状态信息和预设数据库内存储的历史运行数据确定混合比例，第一移动追踪指令和第二移动追踪指令能够按照比例混合的方式完成目标检测分析过程，并且摄像模块200能够响应于由移动控制单元301根据目标检测分析过程的分析结果生成的第三移动追踪指令，以使得拍摄目标始终处于由图像数据确定的拍摄区域内。
在该拍摄目标维持当前运动状态下，采集位于该拍摄目标正前方的障碍物并进行判断，在判断出该障碍物可能导致该拍摄目标改变当前运动状态的情况下，即该拍摄目标可能选择绕过障碍物或急剧减速或折返调转移动方向，此时基于该障碍物状态信息生成的第二移动追踪指令结合所述第一移动追踪指令按照混合比例的方式进行目标检测分析，其中，移动控制单元301根据得到的分析结果生成第三移动追踪指令，所述第三移动追踪指令至少包括用于指示摄像模块200的移动角度控制值和移动速度控制值。由于预设数据库还与其他多个摄像模块以无线网络连接，预设数据库可以自动采集当前的摄像模块以及其他多个摄像模块的历史运行数据，使得该系统在采集到过去未遇到过的障碍物类型时，或者是进行目标检测分析过程的次数较少而未积蓄足够的信息时，可以通过摄像控制模块300利用其它摄像模块的历史运行数据，来得到高精度的该拍摄目标在障碍物行进道路上的运动状态的预测结果。
其中，本发明提供的系统是基于所述拍摄目标的移动状态信息和/或所述预设数据库内存储的历史运行数据确定所述混合比例。例如，能够在该拍摄目标处于进行目标检测分析过程的次数较少而未积蓄足够的信息的情况下，混合比例为0：10，即仅采用第二移动追踪指令来指示所述摄像装置的移动。例如，能够在该拍摄目标处于进行目标检测分析过程的次数充足的情况下，混合比例为10：0，即仅采用第一移动追踪指令来指示所述摄像模块的移动。例如，也能够根据预设数据库内存储的与该摄像模块对应的历史运行数据来确定所述混合比例。
在使用本发明提供的拍摄辅助系统时，用户可以通过有线或无线通信接口将移动通讯设备100、摄像模块200以及摄像控制模块300彼此连接，使得在这种连接状态下，可以通过移动通讯设备100和/或摄像控制模块300输入拍摄命令并使用摄像模块200来执行拍摄。用户通过移动通讯设备100手动输入拍摄指令，拍摄指令中至少包括拍摄参数和需要追踪拍摄的拍摄目标，并在移动通讯设备100的显示屏上对摄像模块200采集到的图像数据进行显示，以实时采集到的图像数据确定拍摄区域。并基于该拍摄参数中的追踪区域参数确定至少一个拍摄追踪区域。现有技术中通常是将整个拍摄区域作为追踪区域，导致系统频繁大量地处理接收信号而不能达到迅速对拍摄目标的移动实时追踪的效果，系统反应速度过快而与拍摄目标的移动速度不一致而出现晃影、拍摄模糊无效的问题，系统反应速度过慢可能导致未来得及反应而该拍摄目标已经移动出拍摄区域，因此通过手动和/或系统能够预先设置追踪区域参数以增加系统的数据处理速度和追踪效果。
优选的，可以设置分别位于所述拍摄区域两侧的且区域面积为当前整个拍摄区域的1/3的两个区域作为该拍摄追踪区域。优选的，在拍摄追踪区域内检测到拍摄目标时，即为当拍摄目标从中间的拍摄区域移动至所述拍摄追踪区域内，此时系统才对拍摄目标的移动进行反应，并且同时采集该拍摄目标的移动状态信息以及该拍摄追踪区域内的障碍物状态信息。优选的，移动通讯设备100和摄像模块200可以被实现为包括相机的各种类型的电子设备，例如平板PC、智能手机、数字相机、摄像机、个人数字助理(PDA)、MP3等。
根据一种优选实施方式，目标检测单元302还被配置为：与多个摄像模块200进行历史运行数据关联并获取多个摄像模块200的历史运行数据，历史运行数据中存储的障碍物状态信息和第二移动追踪指令之间按照建立对应关系的方式彼此相关，基于历史运行数据建立能够以障碍物状态信息为索引值匹配出与障碍物状态信息相对应的第二移动追踪指令的预设数据库，其中基于检索预设数据库生成的第二移动追踪指令至少能够调整摄像模块200以调整移动速度和/或调整移动幅度的方式进行移动，以使得摄像模块200能够在不进行计算机辅助计算的情况下直接响应第二控制命令。
根据一种优选实施方式，目标检测分析过程至少包括根据第一移动追踪指令和第二移动追踪指令按照比例混合的方式来进行结合分析以得到分析结果，其中，比例混合按照减少第一移动追踪指令的执行反馈量的方式能够增强第二移动追踪指令的控制效果，和/或按照减少第二移动追踪指令的执行反馈量的方式能够增强第一移动追踪指令的控制效果。
根据一种优选实施方式，拍摄目标的移动状态信息至少包括基于移动通讯设备100和/或摄像模块200检测到的拍摄目标的移动速度信息、移动方向信息、移动路径信息以及与拍摄目标之间的距离，根据拍摄目标移动状态信息确定拍摄目标的实时坐标信息以及与之对应的移动角度控制值和移动速度控制值，其中，第一移动追踪指令至少能够调整摄像模块200以满足输入的移动角度控制值和移动速度控制值的方式进行移动，其中，摄像模块200在经过计算机的辅助计算的情况下以实现平稳移动状态的方式响应于第一移动追踪指令。
根据一种优选实施方式，障碍物状态信息至少包括基于由图像数据检测到的处于拍摄追踪区域内多个障碍物的形状体积、运动状态、障碍物类型以及拍摄目标与障碍物的相对距离，基于拍摄目标的移动状态信息确定位于拍摄目标的移动方向上且在同一时间与拍摄目标之间的距离小于预设距离阈值的至少一个障碍物，在基于第一移动追踪指令来执行移动操作且检测到至少一个障碍物的情况下，按照降低混合比例的方式通过第二移动追踪指令对第一移动追踪指令进行修正或替换。
根据一种优选实施方式，移动通讯设备100还被配置为：根据人工输入的拍摄指令来预先配置摄像模块200的追踪区域参数并结合由摄像模块200采集到的图像数据确定拍摄追踪区域，并且在拍摄追踪区域内检测到拍摄目标时通过移动通讯设备100基于图像数据进行实时取景显示。
根据一种优选实施方式，目标检测单元302在接收到第一移动追踪指令和/或第二移动追踪指令的条件下，将经目标检测分析过程分析得到的分析结果反馈至移动控制单元301，其中，基于分析结果中的移动角度控制值和移动速度控制值生成第三移动追踪指令。
优选的，在拍摄追踪区域内检测到拍摄目标时，假设拍摄目标在拍摄追踪区域内的运动质心方位为坐标(x1，y1，z1)，摄像模块200的镜头画面正中心始终假设为坐标0，0，0；
将摄像模块200的镜头画面正中心和运动目标水平方向的夹角设置为水平夹角θ，当单位时间内水平夹角变化率△θ的绝对值小于预设最小水平转角值的时候，第一移动追踪指令不包括水平方向上的移动角度控制值；当水平夹角变化率△θ为负值时，第一移动追踪指令至少包括水平向左的移动角度控制值；当水平夹角变化率△θ为正值时，第一移动追踪指令至少包括水平向右的移动角度控制值。
将摄影模块的镜头画面正中心和运动目标垂直方向的夹角为垂直夹角φ，当单位时间内垂直夹角变化率△φ的绝对值小于预设最小竖直转角值的时候，第二移动追踪指令不包括竖直方向上的移动角度控制值；当垂直夹角变化率△φ值为正值时，第一移动追踪指令至少包括竖直向上的移动角度控制值；当垂直夹角变化率△φ为负值时，第一移动追踪指令至少包括竖直向下的移动角度控制值。
优选的，目标检测单元302还被配置为执行以下步骤：
S001、采集当前时刻的视频流数据，依次对视频流数据中的每一帧视频图像进行分析，判断是否有异常帧图像，若存在则进行异常类型检测。
S002、启动混合高斯模型，对视频流数据中的每帧视频图像的每个像素点建立X个高斯模型。
S003、根据高斯模型的权重对该X个高斯模型进行排序，并对权重进行累计求和，若前N个高斯模型的权重和大于预设阈值，则将该前N个高斯模型设为背景像素点，建立背景高斯模型，将后X-N个高斯模型设为前景像素点，建立前景高斯模型。
S004、根据当前时刻像素点以及该像素点的历史像素点的均值和方差为每个像素点匹配相应的高斯模型，计算当前时刻像素点与其历史像素点的均值之差的绝对值，若该绝对值与该像素点的历史像素点的方差的比值小于预设匹配阈值，则将该当前时刻像素点与背景像素点的高斯模型进行匹配，若该比值不小于预设匹配阈值，则将当前时刻像素点与前景像素点的高斯模型进行匹配。
S005、根据视频流数据中的背景变化和S4中的比较结果，混合高斯模型自适应更新模型参数，更新X个高斯模型的权值，得出匹配度最高的背景高斯模型参数，完成复杂背景建模，可有效过滤复杂环境中画面的各种运动干扰，如刮风造成的树叶摇动等。
进一步的，由于雨雪天气的视频画面中，雨雪一般表现为竖条纹形式，因此，以此通过结合小波变换和傅里叶变换处理，可有效滤除画面中的雨雪噪声及其他噪声。
S006、将前景高斯模型的所匹配的前景图像进行小波正变换处理，若前景图像为彩色图像，则通过R、G、B三通道分别对其进行小波分析处理，得到前景图像的近似图、水平方向细节图、垂直方向细节图和对角线方向细节图，提取垂直方向细节图，对垂直方向细节图进行傅里叶正变换，并删除其预设频段的高频部分完成高频过滤。
S007、高频过滤处理后通过傅里叶反变换还原得到新的垂直方向细节图，再通过小波反变换重构前景图像，若原前景图像为彩色图像，则再通过R、G、B三通道合并得到过滤后的前景图像，去除复杂环境中画面的雨雪条纹噪声及其他条纹噪声。
S008、通过形态学处理，提取出独立的运动目标区域，锁定目标，开始执行追踪操作，在目标追踪的过程中，重复执行步骤S1-S7，使得能够在去除运动干扰和雨雪噪声后的画面中持续追踪拍摄目标。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助装置，其特征在于，所述拍摄辅助装置至少包括移动通讯设备(100)和可拆卸镜头组件(1)，以及能够用于保持所述移动通讯设备(100)和所述可拆卸镜头组件(1)的摄像保持组件(2)和能够用于带动所述摄像保持组件(2)绕基座(3)转动的摄像控制组件(4)，
其中，所述摄像保持组件(2)能够通过夹持部件(5)的可恢复伸缩将所述移动通讯设备(100)相对于所述可拆卸镜头组件(1)固定，所述夹持部件(5)能够因对其施加的外力而伸缩来带动两端分别与至少一个所述夹持部件(5)固接的多个卡合件(6)以在所述摄像保持组件(2)的内部形成能够通过所述夹持部件(5)之间的相对伸缩来扩展的放置空间的方式均朝向所述放置空间的中心位置同时运动，以使得能够在该放置空间缩小时产生用于紧固不同尺寸的所述移动通讯设备(100)的作用力，
所述摄像控制组件(4)能够在通过转动部件(7)将所述摄像保持组件(2)保持在所述基座(3)上时按照有线连接和/或无线连接的方式与所述可拆卸镜头组件(1)和所述移动通讯设备(100)之间建立数据连接，以使得所述转动部件(7)能够响应于所述摄像控制组件(4)的电信号而运动并带动所述摄像保持组件(2)绕所述基座(3)同步转动。
2.如权利要求1所述的拍摄辅助装置，其特征在于，所述拍摄辅助装置还包括可转动手轮(8)，所述可转动手轮(8)在响应于所述移动通讯设备(100)和/或所述摄像控制组件(4)的电信号而处于可变焦模式时能够因受到一定转动角度的手动操作时从而使得设于所述可拆卸镜头组件(1)内的变焦光学元件沿其光轴的延伸方向进行前后移动实现同步变焦。
3.如前述权利要求之一所述的拍摄辅助装置，其特征在于，所述夹持部件(5)能够在通过夹持部件(5)的可恢复伸缩将所述移动通讯设备(100)相对于所述可拆卸镜头组件(1)固定的情况下因对其施加外力以绕所述摄像控制组件(4)本体转动的方式一直运动至竖向状态，并且通过处于竖向状态的夹持部件(5)的竖向底端与设于设于所述底座(3)的竖向顶端上的卡扣机构(9)相互接合而限制所述夹持部件(5)相对所述摄像控制组件(4)本体的转动，其中，
所述夹持部件(5)能够在对其施加外力使其以绕所述摄像控制组件(4)本体转动且逐渐与所述摄像控制组件(4)本体旋转拧紧的方式一直运动至处于水平状态的运动限制位置。
4.一种用于便携式移动通讯设备的拍摄辅助系统，其特征在于，所述拍摄辅助系统配备有如前述权利要求所述的拍摄辅助装置，其中，所述拍摄辅助系统至少包括移动通讯设备(100)、摄像模块(200)以及摄像控制模块(300)，
所述摄像模块(200)被配置为能够响应于所述手机模块和/或所述摄影控制模块输入的拍摄指令并能够自动采集目标图像的图像数据，所述移动通讯设备(100)用于人工输入所述目标拍摄图像的实际拍摄参数和/或拍摄目标并能够对采集到的所述图像数据进行实时取景显示，
所述摄像控制模块(300)至少包括与所述摄像模块(200)进行信息交互的移动控制单元(301)和与所述移动通讯设备(100)进行信息交互以执行目标检测分析过程的目标检测单元(302)，其中，所述目标检测单元(302)被配置为：
基于所述拍摄目标的移动状态信息对与多个摄像模块(200)交联的预设数据库进行检索并确定第一移动追踪指令；
基于由所述图像数据检测到处于拍摄追踪区域内的障碍物状态信息确定第二移动追踪指令；
基于所述拍摄目标的移动状态信息和所述预设数据库内存储的历史运行数据确定混合比例，所述第一移动追踪指令和所述第二移动追踪指令能够按照比例混合的方式完成所述目标检测分析过程，并且所述摄像模块(200)能够响应于由所述移动控制单元(301)根据所述目标检测分析过程的分析结果生成的第三移动追踪指令，以使得所述拍摄目标始终处于由所述图像数据确定的拍摄区域内。
5.如前述权利要求之一所述的拍摄辅助系统，其特征在于，所述目标检测单元(302)还被配置为：
与多个摄像模块(200)以网络连接的方式进行历史运行数据关联并获取所述多个摄像模块(200)的历史运行数据，所述历史运行数据中存储的所述障碍物状态信息和所述第二移动追踪指令之间按照建立对应关系的方式彼此相关；
基于所述历史运行数据建立能够以所述障碍物状态信息为索引值匹配出与所述障碍物状态信息相对应的至少一个所述第二移动追踪指令的预设数据库，其中，
基于检索所述预设数据库生成的所述第二移动追踪指令至少能够调整所述摄像模块(200)以调整移动速度和/或调整移动幅度的方式进行移动，以使得所述摄像模块(200)能够在不进行计算机辅助计算的情况下直接响应所述第二控制命令。
6.如前述权利要求之一的拍摄辅助系统，其特征在于，所述目标检测单元(302)还被配置为：
获取分别由所述移动通讯设备(100)接收到的拍摄指令和由所述摄像模块(200)采集到的所述图像数据并以此确定至少一个拍摄追踪区域，能够在响应于在所述拍摄追踪区域内检测到拍摄目标时确定所述拍摄目标的移动状态信息。
7.如前述权利要求之一的拍摄辅助系统，其特征在于，所述目标检测分析过程至少包括根据所述第一移动追踪指令和所述第二移动追踪指令按照比例混合的方式来进行结合分析以得到所述分析结果，其中，
所述比例混合按照减少所述第一移动追踪指令的执行反馈量的方式能够增强所述第二移动追踪指令的控制效果，和/或按照减少所述第二移动追踪指令的执行反馈量的方式能够增强所述第一移动追踪指令的控制效果。
8.如前述权利要求之一所述的拍摄辅助系统，其特征在于，所述拍摄目标的移动状态信息至少包括基于所述移动通讯设备(100)和/或所述摄像模块(200)检测到的拍摄目标的移动速度信息、移动方向信息、移动路径信息以及与拍摄目标之间的距离，根据所述拍摄目标移动状态信息确定拍摄目标的实时坐标信息以及与之对应的移动角度控制值和移动速度控制值，其中，
所述第一移动追踪指令至少能够调整所述摄像模块(200)以满足输入的移动角度控制值和移动速度控制值的方式进行移动，其中，所述摄像模块(200)在经过计算机的辅助计算的情况下以实现平稳移动状态的方式响应于所述第一移动追踪指令。
9.如前述权利要求之一的拍摄辅助系统，其特征在于，所述障碍物状态信息至少包括基于由图像数据检测到的处于所述拍摄追踪区域内多个障碍物的形状体积、运动状态以及所述拍摄目标与障碍物的相对距离，基于所述拍摄目标的移动状态信息确定位于所述拍摄目标的移动方向上且在同一时间与所述拍摄目标之间的距离小于预设距离阈值的至少一个所述障碍物，其中，
在所述摄像模块(200)基于所述第一移动追踪指令来执行移动操作且检测到至少一个所述障碍物的情况下，按照降低混合比例的方式通过所述第二移动追踪指令对所述第一移动追踪指令进行修正或替换。
10.如前述权利要求之一所述的拍摄辅助系统，其特征在于，所述移动通讯设备(100)还被配置为：根据人工输入的拍摄指令来预先配置所述摄像模块(200)的追踪区域参数并结合由所述摄像模块(200)采集到的所述图像数据确定所述拍摄追踪区域，并且在所述拍摄追踪区域内检测到拍摄目标时通过所述移动通讯设备(100)基于所述图像数据进行实时取景显示。
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