CN109600537B - 一种成像装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种成像装置及方法，成像装置包括旋转轴、摄像头、至少一个导光板以及扩散装置；具体来说，扩散装置可以根据检测到的待成像物体与扩散装置的距离选择目标导光板，并将接收到的待成像物体反射的光线扩散至目标导光板上；相应地，目标导光板可以将扩散后的光线折射为目标光线，以使旋转轴带动摄像头旋转至面向目标光线的位置；进一步地，摄像头可以根据目标光线生成待成像物体对应的图像。本发明实施例中，通过设置旋转轴，可以使得摄像头在垂直于旋转轴的平面上旋转至面向目标光线的位置进行成像，而无需在对焦方向上伸缩摄像头，从而可以适用于在对焦方向上空间较小的终端设备。

Description

一种成像装置及方法

技术领域

本发明涉及图像技术领域，尤其涉及一种成像装置及方法。

背景技术

电子设备中通常可以设置有成像装置，比如终端设备的前置摄像头或后置摄像头，在使用成像装置对待成像物体进行拍摄时，可以通过调整成像装置的摄像头的焦距，使得拍摄到的物体更加清晰。具体地说，可以通过摄像头在相对于物体的方向(即对焦方向)伸缩，达到调整焦距的目的，比如，当摄像头相对于物体伸出时，焦距较大，此时可以拍摄到距离摄像头较远的物体；相应地，当摄像头相对于物体缩回时，焦距较小，此时可以拍摄到距离摄像头较近的物体。

然而，随着电子设计工艺的发展，电子设备越来越倾向于小型、高集成度、精密化设计，相应地，为电子设备中的功能部件预留的空间也越来越小。在一个示例中，若终端设备的整机厚度较薄，则终端设备为成像装置预留的对焦方向上的空间也较小，此时，成像装置可能无法在狭小的空间内较为准确的调整焦距。在这种情况下，若通过减小摄像头能调整的最大焦距使得摄像头的设计符合空间要求，则可能无法拍摄到清晰的图片；若不调整摄像头的焦距，则摄像头在对焦方向伸出时可能会使得摄像头撞到终端设备的机壳上，使得摄像头损坏，用户体验较差。

综上，目前亟需一种成像装置，用以解决成像装置在对焦方向上空间不足的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供的一种成像装置，用以解决成像装置在对焦方向上空间不足的技术问题。

本发明实施例提供一种成像装置，该成像装置包括旋转轴、设置于所述旋转轴上的摄像头、设置于所述摄像头周围的至少一个导光板、设置于所述摄像头前方的扩散装置；

所述扩散装置，用于接收到待成像物体反射的光线后，检测所述待成像物体与所述扩散装置的距离，根据所述距离从所述至少一个导光板中选择目标导光板，并将接收到的所述待成像物体反射的光线扩散至所述目标导光板上；

所述目标导光板，用于接收所述扩散装置扩散后的光线，并将所述扩散后的光线折射为目标光线，所述目标光线为至少一束平行光线；

所述旋转轴，用于带动所述摄像头旋转至面向所述目标光线的位置，使得所述摄像头接收所述目标光线，并根据所述目标光线生成所述待成像物体对应的图像。

可选地，所述扩散装置具体用于：将接收到的光线的扩散角度设置为所述目标导光板对应的角度，使得接收到的光线全部扩散至所述目标导光板上。

可选地，所述扩散装置还用于：将接收到的光线扩散至所述至少一个导光板中除所述目标导光板以外的其它导光板上，并控制所述其它导光板处于不工作状态。

可选地，所述扩散装置中设置有距离传感器和扩散膜，所述距离传感器用于在所述扩散膜接收到所述待成像物体反射的光线后，确定所述待成像物体与所述扩散装置的距离。

可选地，所述导光板的个数为多个时，多个导光板中任意两个导光板与所述旋转轴的夹角不同。

可选地，所述平行光线的方向与所述旋转轴垂直。

本发明实施例提供的一种成像方法，该方法包括：

成像装置接收到待成像物体反射的光线后，对所述光线进行扩散；

所述成像装置将所述扩散后的光线折射为目标光线，所述目标光线为至少一束平行光线；

所述成像装置根据所述目标光线生成所述待成像物体对应的图像。

可选地，所述对所述光线进行扩散，包括：

根据接收到的所述待成像物体反射的光线，确定所述待成像物体与所述成像装置的距离；

根据所述待成像物体与所述成像装置的距离，对所述光线进行扩散。

本发明的上述实施例中，扩散装置在接收到待成像物体反射的光线后，可以检测待成像物体与扩散装置的距离，并根据距离从至少一个导光板中选择目标导光板，进而将接收到的待成像物体反射的光线扩散至目标导光板上；相应地，目标导光板在接收扩散装置扩散后的光线后，可以将扩散后的光线折射为目标光线，以使旋转轴带动摄像头旋转至面向目标光线的位置，目标光线可以为至少一束平行光线；进一步地，摄像头可以接收目标光线，并根据目标光线生成待成像物体对应的图像。本发明实施例中，通过设置旋转轴，可以使得摄像头在垂直于旋转轴的平面上旋转至面向目标光线的位置进行成像，而无需在对焦方向上伸缩摄像头，从而可以适用于在对焦方向上空间较小的终端设备；且，通过设置多个导光板，并根据待成像物体与扩散装置的距离选择目光导光板，从而能够对多种距离的待成像物体进行成像，应用范围广，用户体验好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种可能的系统架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种成像装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种至少一个导光板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种成像方法对应的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种可能的系统架构示意图，该系统架构中可以包括电子设备100和待成像物体200，其中，电子设备100可以为包括成像装置300的电子设备，比如手机、平板电脑、笔记本电脑、摄像机等，具体不做限定。

如图1所示，电子设备100可以在检测到用户触发电子设备100上设置的预设指令后，启用成像装置300，并使用成像装置300对待成像物体200进行拍摄，得到待成像物体200对应的图像或视频。其中，预设指令的获取方式可以有多种，在一个示例中，电子设备100上可以设置有至少一个按键，预设指令可以为检测用户点击至少一个按键中的预设按键触发的，预设按键可以为一个按键，或者也可以为组合按键；在另一个示例中，电子设备100可以包括触摸屏，电子设备100的屏幕上可以设置有至少一个图标，预设指令可以为检测用户触摸至少一个图标中的预设图标触发的；在又一个示例中，预设指令还可以为通过感知用户的预设手势生成的，具体不做限定。

基于图1所示意的系统架构，图2为本发明实施例提供的一种成像装置300的结构示意图，如图2所示，成像装置300可以包括旋转轴310、设置于旋转轴310上的摄像头320、设置于摄像头320周围的至少一个导光板(如图2所示意出的导光板333)和设置于摄像头320前方的扩散装置340。其中，成像装置300可以用于对待成像物体200进行成像，待成像物体200可以设置于扩散装置340前方。

具体实施中，扩散装置340可以在接收到待成像物体200反射的光线后，检测待成像物体200与扩散装置340的距离，并根据检测到的距离从至少一个导光板中选择目标导光板333，进而将接收到的待成像物体200反射的光线扩散至目标导光板333上。相应地，目标导光板333可以在接收到扩散装置340扩散后的光线后，将扩散后的光线折射为目标光线，目标光线可以为至少一束平行光线。进一步地，旋转轴310可以带动摄像头320旋转至面向目标光线的位置，使得摄像头320能够接收目标光线，并根据目标光线生成待成像物体200对应的图像。

本发明实施例中，通过设置旋转轴，可以使得摄像头在垂直于旋转轴的平面上旋转至面向目标光线的位置进行成像，而无需在对焦方向上伸缩摄像头，从而可以适用于在对焦方向上空间较小的终端设备；且，通过设置多个导光板，并根据待成像物体与扩散装置的距离选择目光导光板，从而能够对多种距离的待成像物体进行成像，应用范围广，用户体验好。

本发明实施例中，至少一个导光板可以包括一个或多个导光板，图3为本发明实施例提供的一种至少一个导光板的俯视图，如图3所示，至少一个导光板可以包括导光板331～导光板336。具体实施中，至少一个导光板的数量可以由本领域技术人员根据实际需要进行设置，或者也可以根据实验确定，具体不做限定。

在一种可能的实现方式中，导光板的数量为多个时，多个导光板中的任意两个导光板与旋转轴310的夹角可以不同。具体地说，多个导光板中任一导光板与旋转轴310的夹角的值可以为通过预设算法计算确定的，举例来说，通过确定光线在扩散过程和反射过程中的能量损耗、偏向角、扩散和反射对应的分布系数等，确定预设算法中多个参数的最优取值，进而采用预设的待成像物体与扩散装置的距离和预设算法，确定多个导光板中任一导光板与旋转轴310的夹角的取值。

相应地，针对于至少一个导光板中的任一导光板，该导光板均可以对应有一个距离范围。在一个示例中，扩散装置340中可以设置有第一预设表格，第一预设表格可以用于存储导光板与距离范围的映射关系。以图3所示意的导光板331～导光板336为例，表1为一种导光板与距离范围的映射关系示意表，如表1所示，导光板331对应的距离范围为30cm～50cm，导光板332对应的距离范围为50cm～70cm，导光板333对应的距离范围为70cm～90cm，导光板334对应的距离范围为90cm～110cm，导光板335对应的距离范围为110cm～130cm，导光板336对应的距离范围为130cm～150cm。

表1：一种导光板与距离范围的映射关系示意表

导光板	距离范围
		导光板331	30cm～50cm
导光板332	50cm～70cm
		导光板333	70cm～90cm
导光板334	90cm～110cm
		导光板335	110cm～130cm
导光板336	130cm～150cm

其中，导光板331反射的光线可以用于拍摄距离为30～50cm内的待成像物体，导光板332反射的光线可以用于拍摄距离为50cm～70cm的待成像物体，导光板333反射的光线可以用于拍摄距离为70～90cm内的待成像物体，导光板334反射的光线可以用于拍摄距离为90～110cm内的待成像物体，导光板335反射的光线可以用于拍摄距离为110～130cm内的待成像物体，导光板336反射的光线可以用于拍摄距离为130～150cm内的待成像物体。

本发明实施例中，扩散装置340中可以设置有距离传感器和扩散膜，扩散膜可以接收待成像物体200反射的光线，相应地，距离传感器可以在检测到扩散膜接收待成像物体200反射的光线后，确定待成像物体200与扩散装置340的距离。在一个示例中，若扩散装置340检测到的待成像物体200与扩散装置340的距离为74cm，根据表1所示，由于距离74cm位于导光板333对应的距离范围70cm～90cm内，则扩散装置340可以确定导光板333为目标导光板。进一步地，扩散膜可以将接收到的待成像物体200反射的光线扩散至目标导光板333上。

具体实施中，对接收到的光线进行扩散的方式可以有多种，在一种可能的实现方式中，扩散设备340中还可以设置有转换装置，转换装置用于根据目标导光板333转换扩散装置340中光线的扩散角度。具体地说，转换装置可以将接收到的光线的扩散角度设置为目标导光板333对应的角度，使得接收到的光线全部扩散至目标导光板333上。在另一种可能的实现方式中，扩散设备340可以将接收到的光线扩散至至少一个导光板中的每一个导光板上，并可以在确定目标导光板333后，控制除目光导光板333外的其它导光板(比如图3所示意的导光板331、导光板332、导光板334～导光板336)处于不工作状态。

本发明实施例中，通过将接收到的光线全部扩散至目标导光板上或者控制其它导光板处于不工作状态，可以使得除目标导光板以外的其它导光板无法对光线进行折射，从而可以保证摄像头接收的光线全部为目标导光板折射的光线，且可以避免除目标导光板以外的其它导光板对目标导光板造成干扰，使得成像精度较高。

进一步地，如图2所示，目标导光板333在接收到扩散装置340扩散后的光线后，可以将扩散后的光线折射为目标光线。在一个示例中，目标光线可以为至少一束平行光线，且平行光线的方向与旋转轴310垂直。相应地，旋转轴310可以带动摄像头320沿着旋转轴310旋转至面向目标光线的位置，使得摄像头320能够沿着摄像头320的拍摄方式平行接收目标光线，并根据目标光线生成待成像物体200对应的图像。

本发明实施例中，通过设置扩散装置和导光板，可以将待成像物体反射的光线转换为与旋转轴垂直的至少一束平行光线，从而可以使得旋转后的摄像头接收到与摄像头的拍摄角度平行的目标光线，从而避免拍摄的图像发生变形，得到较为准确的图像。

图4为本发明实施例提供的一种成像方法对应的流程示意图，如图4所示，该方法包括：

步骤401，成像装置接收到待成像物体反射的光线后，对所述光线进行扩散；

步骤402，所述成像装置将所述扩散后的光线折射为目标光线，所述目标光线为至少一束平行光线；

步骤403，所述成像装置根据所述目标光线生成所述待成像物体对应的图像。

可选地，所述对所述光线进行扩散，包括：

根据接收到的所述待成像物体反射的光线，确定所述待成像物体与所述成像装置的距离；

根据所述待成像物体与所述成像装置的距离，对所述光线进行扩散。

根据上述内容可知：本发明的上述实施例中，扩散装置在接收到待成像物体反射的光线后，可以检测待成像物体与扩散装置的距离，并根据距离从至少一个导光板中选择目标导光板，进而将接收到的待成像物体反射的光线扩散至目标导光板上；相应地，目标导光板在接收扩散装置扩散后的光线后，可以将扩散后的光线折射为目标光线，以使旋转轴带动摄像头旋转至面向目标光线的位置，目标光线可以为至少一束平行光线；进一步地，摄像头可以接收目标光线，并根据目标光线生成待成像物体对应的图像。本发明实施例中，通过设置旋转轴，可以使得摄像头在垂直于旋转轴的平面上旋转至面向目标光线的位置进行成像，而无需在对焦方向上伸缩摄像头，从而可以适用于在对焦方向上空间较小的终端设备；且，通过设置多个导光板，并根据待成像物体与扩散装置的距离选择目光导光板，从而能够对多种距离的待成像物体进行成像，应用范围广，用户体验好。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种成像装置，其特征在于，所述成像装置包括旋转轴、设置于所述旋转轴上的摄像头、设置于所述摄像头周围的至少一个导光板、设置于所述摄像头前方的扩散装置；

所述扩散装置，用于接收到待成像物体反射的光线后，检测所述待成像物体与所述扩散装置的距离，根据所述距离从所述至少一个导光板中选择目标导光板，并将接收到的所述待成像物体反射的光线扩散至所述目标导光板上；

所述目标导光板，用于接收所述扩散装置扩散后的光线，并将所述扩散后的光线折射为目标光线，所述目标光线为至少一束平行光线；

所述旋转轴，用于带动所述摄像头旋转至面向所述目标光线的位置，使得所述摄像头接收所述目标光线，并根据所述目标光线生成所述待成像物体对应的图像。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述扩散装置具体用于：

将接收到的光线的扩散角度设置为所述目标导光板对应的角度，使得接收到的光线全部扩散至所述目标导光板上。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述扩散装置还用于：

将接收到的光线扩散至所述至少一个导光板中除所述目标导光板以外的其它导光板上，并控制所述其它导光板处于不工作状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述扩散装置中设置有距离传感器和扩散膜，所述距离传感器用于在所述扩散膜接收到所述待成像物体反射的光线后，确定所述待成像物体与所述扩散装置的距离。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述导光板的数量为多个时，多个导光板中任意两个导光板与所述旋转轴的夹角不同。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述平行光线的方向与所述旋转轴垂直。

7.一种成像方法，其特征在于，所述方法适用于权利要求1-6中任一项所述的成像装置，包括：

成像装置接收到待成像物体反射的光线后，对所述光线进行扩散；

所述成像装置将所述扩散后的光线折射为目标光线，所述目标光线为至少一束平行光线；

所述成像装置根据所述目标光线生成所述待成像物体对应的图像。

8.根据权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述对所述光线进行扩散，包括：

根据接收到的所述待成像物体反射的光线，确定所述待成像物体与所述成像装置的距离；

根据所述待成像物体与所述成像装置的距离，对所述光线进行扩散。

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