CN109963085B

CN109963085B - 一种调整快门速度的方法、装置及机器人

Info

Publication number: CN109963085B
Application number: CN201711435474.9A
Authority: CN
Inventors: 熊友军; 古向楠
Original assignee: Ubtech Robotics Corp
Current assignee: Beijing Youbixuan Intelligent Robot Co ltd; Ubtech Robotics Corp
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: CN109963085A; US20190199899A1; US11115594B2

Abstract

本发明属于机器人技术领域，提供了一种调整快门速度的方法、装置及机器人，所述方法应用于包含拍摄装置的机器人，包括：获取机器人的运动速度；获取机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值；获取机器人与被拍摄对象间的距离值；根据上述运动速度、夹角值以及距离值调整拍摄装置的快门速度。通过本发明，可以避免因为机器人自身的运动导致的拍摄画面模糊的问题，提高拍摄质量。

Description

一种调整快门速度的方法、装置及机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种调整快门速度的方法、装置及机器人。

背景技术

快门速度是数码相机进行拍摄时的重要考察参数，不同拍摄环境下，所需要设置的快门速度可能不同。尤其在拍摄运动物体时，如果快门速度设置的太慢，拍摄画面容易模糊；如果快门速度设置的太快，则可能会使得拍摄画面出现跳跃。

在使用机器人拍摄画面时，由于机器人自身运动过程中会产生速度且速度会发生变化，因此有可能会导致拍摄画面模糊。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种调整快门速度的方法、装置及机器人，以解决机器人由于自身运动，导致拍摄画面模糊的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种调整快门速度的方法，应用于包含拍摄装置的机器人，上述方法包括：

获取机器人的运动速度；

获取机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值；

获取机器人与被拍摄对象间的距离值；

根据运动速度、夹角值以及距离值调整拍摄装置的快门速度。

本发明实施例的第二方面提供了一种调整快门速度的装置，应用于包含拍摄装置的机器人，上述调整快门速度的装置包括：

第一获取模块，用于获取机器人的运动速度；

第二获取模块，用于获取机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值；

第三获取模块，用于获取机器人与被拍摄对象间的距离值；

调整模块，用于根据运动速度、夹角值以及距离值调整拍摄装置的快门速度。

本发明实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器、拍摄装置以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例可以根据机器人的运动速度、机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值以及机器人与被拍摄对象间的距离值动态调整拍摄装置的快门速度，从而可有效避免因为机器人自身的运动或者角度变化导致拍摄画面模糊的问题，提高拍摄质量，具有较强的易用性和实用性。

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他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的调整快门速度的方法的实现流程示意图；

图2是本发明第一实施例中步骤S104的具体实现流程示意图；

图3是本发明第二实施例提供的调整快门速度的装置的组成结构示意图；

图4是本发明第三实施例提供的机器人的组成结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

图1示出了本发明第一实施例提供的调整快门速度的方法的实现流程示意图，所述方法可应用于包含拍摄装置的机器人，所述方法可以包括以下步骤：

步骤S101：获取所述机器人的运动速度。

具体的，可以根据舵机转速计算获得机器人的运动速度，计算公式为：

v＝R×ω

其中，v表示运动速度，ω表示舵机的角速度，R表示机器人轮子的半径。

本发明实施例中的机器人可通过朝向一致的两个或多个轮子控制，当机器人直线运动时(不考虑摩擦力或轮子打滑)，每个轮子转速一致，每个轮子半径一致，由上述公式可知，每个轮子线速度一致。由于每个轮子线速度一致，因此轮子的线速度即为机器人的运动速度。

步骤S102：获取所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值。

具体的，所述获取机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值可以包括：

获取所述拍摄装置的转动角度；

根据所述拍摄装置的转动角度计算获得所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算公式为：

w＝|w1-90°|

其中，w表示夹角值，w1表示拍摄装置的转动角度。

需要说明的是，一般情况下，拍摄装置的初始方向与机器人的运动方向相同，此时，拍摄装置的拍摄方向与机器人的运动方向成90°，则采用上述公式w＝|w1-90°|可以直接获得机器人运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值w，单位为度。

步骤S103：获取所述机器人与被拍摄对象间的距离值。

示例性的，可以通过激光传感器或雷达传感器获取所述机器人与被拍摄对象间的距离值。

步骤S104：根据所述运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度。

可选的，在根据运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度之前，可以先判断所述运动速度、夹角值以及距离值是否为有效值。例如，拍摄装置的最小对焦距离为0.5米，如果机器人与被拍摄对象的距离小于0.5米，则拍摄装置就无法正确对焦，此时无论怎样调整快门速度也无法得到一个清晰的画面。因此可以针对所述运动速度、夹角值以及距离值各设置一个数值范围，在所述运动速度、夹角值以及距离值均在其对应的数值范围内时，确定所述运动速度、夹角值以及距离值为有效值，再根据所述运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度。

本发明实施例可以根据机器人的运动速度、机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值以及机器人与被拍摄对象间的距离值动态调整拍摄装置的快门速度，从而可有效避免因为机器人自身的运动或者角度变化导致拍摄画面模糊的问题，提高拍摄质量。

图2示出了本发明第一实施例中步骤S104的具体实现流程示意图，如图所述方法可以包括以下步骤：

步骤S1041：根据所述机器人的运动速度和所述机器人与被拍摄对象的距离值，计算第一快门速度。

在上述步骤S1041中，计算第一快门速度的计算公式为：

其中，v1表示第一快门速度，v表示所述机器人的运动速度，d表示所述机器人与被拍摄对象间的距离值，u表示所述拍摄装置的镜头焦距。

步骤S1042：根据所述第一快门速度、所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算获得第二快门速度。

在上述步骤S1042中，获得第二快门速度的计算公式为：

v2＝v1·K

其中v2表示第二快门速度，v1表示第一快门速度，K表示与所述夹角值对应的比例系数。

需要说明的是，机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值与比例系数K的关系可以为线性关系，例如在机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值为60°<w≤90°，则此时K取1/3；在机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值为60°≤w<30°，此时K取2/3；在机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值为0°<w≤30°，此时K取1。

步骤S1043：根据所述第二快门速度调整所述拍摄装置的快门速度。

为了提高拍摄质量，机器人的运动速度、机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值以及机器人与被拍摄对象间的距离值与快门速度之间的关系可以简单理解为：机器人运动速度越快，快门速度应越快；机器人运动方向与拍摄方向越接近直角，其快门速度应越快；机器人拍摄距离越靠近物体，快门速度应越快。

示例性的，在根据所述机器人的运动速度和所述机器人与被拍摄对象的距离值，获得第一快门速度后，如果所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值接近90°，则此时可以提升拍摄装置的快门速度，即减小K的值，避免出现快门速度过慢，拍摄画面模糊的情况。

在本实施例中，先根据机器人的运动速度和机器人与被拍摄对象的距离值计算第一快门速度，再根据机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值以及第一快门速度计算第二快门速度，最后根据第二快门速度调整拍摄装置的快门速度参数，从而实现机器人运动过程中拍摄装置快门速度实时、动态的调整，有效提高拍摄质量，具有较强的易用性和实用性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二

图3是本发明第二实施例提供的调整快门速度的装置的组成结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。

该调整快门速度的装置30可以是内置于机器人3或拍摄装置(例如相机、摄像头等)内的软件单元、硬件单元或者软硬结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到所述机器人3或拍摄装置中。

所述调整快门速度的装置30包括：

第一获取模块301，用于获取所述机器人3的运动速度；

第二获取模块302，用于获取所述机器人3的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值；

第三获取模块303，用于获取所述机器人3与被拍摄对象间的距离值；

调整模块304，用于根据所述运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度。

可选的，在上述的调整快门速度的装置30中，所述第一获取模块301具体用于根据舵机转速计算获得所述机器人的运动速度，计算公式为：

v＝R×ω

其中，v表示运动速度，ω表示舵机的角速度，R表示机器人轮子的半径；

可选的，所述第二获取模块302具体用于获取所述拍摄装置的转动角度，并根据所述拍摄装置的转动角度，计算获得所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算公式为：

w＝|w1-90°|

其中，w表示夹角值，w1表示拍摄装置的转动角度。

可选的，在上述的调整快门速度的装置30中，所述第三获取模块303具体用于通过激光传感器或雷达传感器获取所述机器人与被拍摄对象间的距离值。

可选的，上述调整快门速度的装置30中，调整模块304可以包括：

第一计算单元3041，用于根据所述机器人的运动速度和所述机器人与被拍摄对象的距离值，计算第一快门速度，计算公式为：

其中，v1表示第一快门速度，v表示所述机器人的运动速度，d表示所述机器人与被拍摄对象间的距离值，u表示所述拍摄装置的镜头焦距；

第二计算单元3042，用于根据所述第一快门速度、所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算获得第二快门速度，计算公式为：

v2＝v1·K

其中v2表示第二快门速度，v1表示第一快门速度，K表示与所述夹角值对应的比例系数；

调整单元3043，用于根据所述第二快门速度调整所述拍摄装置的快门速度。

机器人运动速度越快，快门速度应越快。如拍物体从高处下落，大概需1/1000秒的快门速度，拍人的正常动作，大概需1/60秒的快门速度；机器人运动方向与拍摄方向越接近直角快门速度应越快。如在车上拍车外景色，拍摄侧边风景应比拍摄正前方风景的快门速度快；机器人越靠近被拍摄物体，快门速度应越快。

本发明实施例可以根据机器人的运动速度、机器人的运动方向与拍摄装置的拍摄方向的夹角值以及机器人与被拍摄对象间的距离值动态调整拍摄装置的快门速度，从而可有效避免因为机器人自身的运动或者角度变化导致拍摄画面模糊的问题，提高拍摄质量，具有较强的易用性和实用性。

实施例三

图4是本发明第三实施例提供的机器人的组成结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。如图4所示，所述机器人4包括：处理器40、存储器41、拍摄装置42以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序43，例如Java程序。所述处理器40执行所述计算机程序43时实现上述各个调整快门速度的方法的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S104。或者，所述处理器40执行所述计算机程序43时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块301至304的功能。

示例性的，所述计算机程序43可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序43在所述机器人4中的执行过程。例如，所述计算机程序43可以被分割成第一获取模块301、第二获取模块302、第三获取模块303以及调整模块304。

所述机器人4可以包括，但不仅限于，处理器40、存储器41、拍摄装置42，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述机器人4还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器41可以是所述机器人4的内部存储单元，例如机器人4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述用机器人4的外部存储设备，例如所述用机器人4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述机器人4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述机器人4所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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。

所述集成的模块/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介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种调整快门速度的方法，其特征在于，应用于包含拍摄装置的机器人，所述方法包括：

获取所述机器人的运动速度；

获取所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值；

获取所述机器人与被拍摄对象间的距离值；

根据所述运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度；

其中，所述根据所述运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度包括：

根据所述机器人的运动速度和所述机器人与被拍摄对象的距离值，计算第一快门速度，计算公式为：

根据所述第一快门速度、所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算获得第二快门速度，计算公式为：

v2＝v1·K

根据所述第二快门速度调整所述拍摄装置的快门速度。

2.如权利要求1所述的调整快门速度的方法，其特征在于，所述获取机器人的运动速度包括：

根据舵机转速计算获得所述机器人的运动速度，计算公式为：

v＝R×ω

其中，v表示机器人的运动速度，ω表示舵机的角速度，R表示机器人轮子的半径。

3.如权利要求1所述的调整快门速度的方法，其特征在于，所述获取所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值包括：

获取所述拍摄装置的转动角度；

根据所述拍摄装置的转动角度，计算获得所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算公式为：

w＝|w1-90°|

其中，w表示所述夹角值，w1表示拍摄装置的转动角度。

4.如权利要求1所述的调整快门速度的方法，其特征在于，所述获取机器人与被拍摄对象间的距离值包括：

通过传感器获取所述机器人与被拍摄对象间的距离值。

5.一种调整快门速度的装置，其特征在于，应用于包含拍摄装置的机器人，所述调整快门速度的装置包括：

第一获取模块，用于获取所述机器人的运动速度；

第二获取模块，用于获取所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值；

第三获取模块，用于获取所述机器人与被拍摄对象间的距离值；

调整模块，用于根据所述运动速度、夹角值以及距离值调整所述拍摄装置的快门速度；

所述调整模块包括：

第一计算单元，用于根据所述机器人的运动速度和所述机器人与被拍摄对象的距离值，计算第一快门速度，计算公式为：

第二计算单元，用于根据所述第一快门速度、所述机器人的运动方向与所述拍摄装置的拍摄方向的夹角值，计算获得第二快门速度，计算公式为：

v2＝v1·K

调整单元，用于根据所述第二快门速度调整所述拍摄装置的快门速度。

6.如权利要求5所述的调整快门速度的装置，其特征在于，所述第一获取模块具体用于根据舵机转速计算获得机器人的运动速度，计算公式为：

v＝R×ω

7.一种机器人，包括存储器、处理器、拍摄装置以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。