CN110248080A - 一种移动终端、及其摄像模组的校准方法和拍摄方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动终端、及其摄像模组的校准方法和拍摄方法，其通过增加对摄像头位置的校准步骤以确定能够使摄像头的光学中心与屏幕开孔的中心对准的校准位置，并在每次拍摄前通过摄像头的防抖马达将摄像头移动至该校准位置，从而克服由于装配误差和/或制造公差而导致的摄像头的偏心问题，从而在无需提高制造和装配精度的基础上减小屏幕开孔直径。

Description

一种移动终端、及其摄像模组的校准方法和拍摄方法

技术领域

本发明涉及移动终端领域，特别涉及一种移动终端、该移动终端的摄像模组的校准方法、和该移动终端的拍摄方法。

背景技术

移动终端解决自拍的其中一个解决方案是屏内开孔方案，目前的方案由于开孔过大而导致影响使用体验。开孔过大的其中一个原因是生产和装配都有公差，如图1a和图1b所示，摄像头1在装配后，其光学中心相对于开孔2的中心会存在偏移，这是无法完全杜绝的。如果屏幕的开孔2的直径过小，即开孔2与摄像头1的直径之差无法抵消装配公差，则屏幕会挡住摄像头1的视场，从而影响拍摄效果。目前通常采用的解决办法是如图1b所示把屏幕的开孔2制造的足够大，使其留出安全间隙，以抵消摄像头1偏心而造成的拍摄不良。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个实施例提供了一种移动终端的摄像模组校准方法，包括：

启动所述移动终端的动态预览模式；

在所述动态预览模式下，若动态预览图像存在暗区，驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动；

其中，所述镜头和/或图像传感器的移动方向为使所述暗区的面积减小的方向。

本发明的另一实施例还提供了一种移动终端的拍摄方法，所述移动终端包括：壳体、固定在所述壳体上的显示屏、和固定在所述壳体内部的摄像模组，所述摄像模组包括模组壳体、设置在所述模组壳体内的镜头和图像传感器、以及防抖马达，所述显示屏上具有暴露所述镜头的开孔；所述拍摄方法包括：

接收拍摄输入；

响应所述拍摄输入，通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动，以使所述镜头的光学中心与所述开孔的中心对准后拍摄；

通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器复位。

本发明的另一实施例还提供了一种移动终端，包括：壳体、固定在所述壳体上的显示屏、和固定在所述壳体内部的摄像模组，所述摄像模组包括模组壳体、设置在所述模组壳体内的镜头和图像传感器、以及防抖马达，所述显示屏上具有暴露所述镜头的开孔；还包括：

存储器，所述存储器中存储所述摄像模组的校准位置；

处理器，所述处理器根据如上述至少一种拍摄方法通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动至所述校准位置，以在所述摄像模组拍摄时将所述摄像模组的光学中心与所述开孔的中心对准；

所述开孔的直径比所述摄像头的直径大第一阈值，所述第一阈值小于所述镜头的装配误差。

由以上技术方案可知，本实施例的移动终端通过在拍摄前增加了移动摄像模组位置的步骤，能够使得移动终端在拍摄过程中始终保持镜头的光学中心与开孔的中心对准，以使屏幕开孔在拍摄过程中完全不会遮挡镜头的视野，从而达到最佳的拍摄效果。而在非拍摄时，即使由于装配误差和制造公差等原因而导致开孔对镜头存在部分遮挡也不会对拍摄效果存在影响，因此，屏幕开孔无需为了补偿装配误差和制造公差而开设过大的直径，其直径仅需要略大于镜头的直径即可实现良好的拍摄效果。这样，本实施例的移动终端在无需提高制造和装配精度的基础上，实现了减小屏幕开孔直径的目的，从而优化用户体验。

进一步地，本实施例的移动终端利用现有的防抖摄像模组的防抖马达实现摄像模组位置的调整对位，而无需引入新的微型电机，不仅节约了设计和制造成本，而且避免了另外引入的零部件对移动终端有限的内部空间造成的影响。

另外，在手机跌落或者外力导致摄像模组偏离原来位置时可以重新进行校准，以实时确定摄像模组的校准位置，保证用户体验。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1a是现有的移动终端的屏幕开孔的结构示意图。

图1b是图1a中的局部放大图。

图2a是本发明中的摄像模组的结构示意图。

图2b是本发明中的移动终端的局部剖视图。

图3a至图3d是采用本发明的拍摄方法的移动终端的结构示意图。

图4a至图4c是本发明的校准方法与移动终端的对应视图。

图5是本发明的移动终端的摄像头位置的校准方法的流程图。

图6是本发明的移动终端的拍摄方法的流程图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

为了解决现有技术中，由于装配误差和制造公差而导致的移动终端的屏幕开孔过大的问题，本发明提供一种移动终端、该移动终端的摄像模组的校准方法、和该移动终端的拍摄方法，其通过增加对摄像模组的校准步骤以确定能够使摄像模组的光学中心与屏幕开孔的中心对准的校准位置，并在每次拍摄前通过摄像模组的防抖马达将摄像模组移动至该校准位置，从而克服由于装配误差和/或制造公差而导致的摄像模组的偏心问题，从而在无需提高制造和装配精度的基础上减小屏幕开孔直径。

如图2a和图2b所示，本发明的一个实施例提供了一种移动终端，包括：壳体1、固定在壳体1上的显示屏2、和固定在壳体1内部的摄像模组3，其中，摄像模组3包括模组壳体31、设置在模组壳体31内的镜头32和图像传感器(未示出)、以及防抖马达(OIS)33，显示屏2上具有用于暴露镜头32的开孔4。

进一步地，本实施例的移动终端还包括：

存储器(图中未示出)，存储器中存储镜头32摄像模组3的校准位置；

处理器(图中未示出)，处理器根据本发明提供的拍摄方法和校准方法从存储器中读取该校准位置，并通过防抖马达33驱动镜头32和/或图像传感器移动至该校准位置，以在摄像模组3拍摄时将镜头32摄像模组3的光学中心与开孔4的中心对准。其中，开孔4的直径比镜32的直径大第一阈值，该第一阈值小于镜头的装配误差。

一般情况下，摄像模组3的光学中心是指镜头32的光学中心。

本实施例的移动终端的硬件结构与现有的移动终端相同，其区别在于，镜头32和/或图像传感器不仅具有当摄像模组3固定至壳体1内部时其相对于摄像模组3的壳体的初始位置，还具有通过本发明提供的校准方法而获得校准位置，其中，该校准位置为摄像模组3镜头32的光学中心与开孔4的中心对准时的位置。在移动终端拍摄时，首先通过防抖马达33将镜头32和/或图像传感器镜头32从如图3c所示的初始位置移动至如图3d所示的校准位置，以使摄像模组3镜头32的光学中心与开孔4的中心对准，然后进行拍摄。这样，开孔4的中心与摄像模组3镜头32的光学中心对准，且开孔4的直径大于镜头32的直径，则屏幕开孔4在拍摄过程中完全不会遮挡镜头32镜头的视野，从而达到最佳的拍摄效果。

其中，本实施例中采用的摄像模组3为现有的防抖摄像模组，其工作原理在于通电线圈会在磁场中产生运动，通电电流的大小和方向决定线圈受到的驱动力的大小和方向。一般地，防抖摄像模组具有三对磁铁和线圈，其分别固定在镜头32、图像传感器、和/或模组壳体31上，每对线圈分别驱动摄像头在XYZ三个方向上的移动。而在本实施例中，可利用现有的防抖摄像模组在XY两个方向上的移动实现其位置的调整。

由以上技术方案可知，本实施例的移动终端通过在拍摄前增加了移动摄像模组位置的步骤，能够使得移动终端在拍摄过程中始终保持镜头32的光学中心与开孔4的中心对准，以使屏幕开孔4在拍摄过程中完全不会遮挡镜头32的视野，从而达到最佳的拍摄效果。而在非拍摄时，即使由于装配误差和制造公差等原因而导致开孔4对镜头32存在部分遮挡也不会对拍摄效果存在影响，因此，屏幕开孔4无需为了补偿装配误差和制造公差而开设过大的直径，其直径仅需要略大于镜头32的直径即可实现良好的拍摄效果。这样，本实施例的移动终端在无需提高制造和装配精度的基础上，实现了减小屏幕开孔直径的目的，从而优化用户体验。

进一步地，本实施例的移动终端利用现有的防抖摄像模组的防抖马达实现摄像模组位置的调整对位，而无需引入新的微型电机，不仅节约了设计和制造成本，而且避免了另外引入的零部件对移动终端有限的内部空间造成的影响。

在一个具体实施例中，与现有的移动终端相比，本实施例的移动终端的屏幕开孔仅需要比摄像头光学视场单边大0.05mm，则开孔4的直径可减小0.6mm以上，从而大大地提高了使用体验效果。

如图5所示，本发明的一个实施例提供了一种移动终端的摄像头位置的校准方法，包括：

启动移动终端的动态预览模式；

在动态预览模式下，如果动态预览图像存在暗区，驱动摄像模组的镜头和/或图像传感器移动；

其中，镜头和/或图像传感器的移动方向为使动态预览图像的暗区的面积减小的方向。

以下以移动镜头为例进行说明，结合图3a至图3d、图4a至图4c可知，根据本发明的移动终端在原始装配时，镜头32与开孔4的中心41可能存在如图3a所示的偏心的情况，这是由于装配误差和/或制造公差导致的，无法完全杜绝。而由于偏心则可能导致拍摄时存在如图4a或图4b所示的拍摄图像中存在暗区的情况。例如，如图4a所示，当镜头32在屏幕开孔4中偏右上角位置时，对应地在拍摄图像中的右上角会存在暗区；如图4b所示，当镜头32在屏幕开孔4中偏左下角位置时，对应地在拍摄图像中的左下角会存在暗区；如图4c所示，当镜头32在屏幕开孔4中居中时，可获得良好的拍摄效果，拍摄图像中不存在暗区。

因此，本实施例提供了一种摄像模组的校准方法，其目的在于获取摄像模组的校准位置，在该校准位置，镜头32的光学中心能够与开孔4的中心对准，以使拍摄图像中不会存在暗区。为了不影响拍摄效果，本实施例的校准方法在移动终端的动态预览模式下进行。

在动态预览模式下对动态预览图像进行图像分析，当动态预览图像如图4c所示不存在暗区时，则表示如图3b所示的镜头32的光学中心与开孔4的中心对准，镜头32当前的位置即为拍摄模组的校准位置；当动态预览图像如图4a或图4b所示的存在暗区时，则表示镜头32的光学中心与开孔4的中心未对准，则通过摄像模组的防抖马达33驱动镜头32朝向使得暗区减小的方向移动，然后重复截取动态预览图像、对动态预览图像进行图像分析、驱动摄像头朝向使得暗区减小的方向移动的循环，直至动态预览图像不再存在暗区位置，即可获得表示镜头32的光学中心与开孔4的中心对准的校准位置。

由于摄像模组3和开孔4不处于同一平面，其分别存在于不同的坐标系下，因此无法通过直接记录开孔4的中心位置而确定摄像模组的校准位置，而是通过在镜头32所在的摄像模组3的坐标系内将镜头32移动至其光学中心与开孔4的中心位置对准的位置，才可以获得镜头32的校准位置。

具体地，例如摄像头如图4a所示，则需要将镜头32在摄像模组的壳体31内朝向左下角的方向移动，而当摄像头如图4b所示，则需要将镜头32在摄像模组的壳体31内朝向右上角的方向移动。

在一个优选实施例中，驱动摄像模组的镜头和/或图像传感器移动的步骤可包括：

确定暗区的中心位置，根据暗区的中心位置和动态预览图像的中心位置确定暗区的第一矢量的数值，第一矢量的方向为自暗区的中心位置朝向动态预览图像的中心位置；

驱动摄像模组的镜头和/或图像传感器移动第二矢量，第二矢量的方向与第一矢量的方向相反，第二矢量的启示位置为镜头和/或图像传感器的当前位置，第二矢量的数值小于等于第一矢量。

在另一个优选实施例中，驱动摄像模组的镜头和/或图像传感器移动的步骤包括：

确定暗区的中心位置，根据暗区的中心位置确定暗区与该暗区所覆盖的动态预览图像的水平边缘和竖直边缘之间的第一水平距离和第一竖直距离，根据暗区的中心位置和动态预览图像的中心位置确定暗区的第一水平方向和第一竖直方向，其中，第一水平方向为自动态预览图像的中心位置朝向暗区的中心位置的在水平方向上的分量，第一竖直方向为自动态预览图像的中心位置朝向暗区的中心位置的在竖直方向上的分量；

以第二水平方向和第二水平距离、第二竖直方向和第二竖直距离驱动镜头和/或图像传感器移动，第二水平方向与第一水平方向相反，第二竖直方向与第一竖直方向相反，第二水平距离小于等于第一水平距离，第二竖直距离小于等于第一竖直方向。

以上提供了两种不同的移动摄像头的方法，从而以上两个实施例可知，在本发明的校准方法中采用步进式的方式调整摄像头的位置，其可采用如第一实施例的以矢量模式驱动的方式或者如第二实施例的分解为水平方向和竖直方向的分解驱动的方式。其中优选地，每次移动的距离应当选择为小于摄像头的偏心量，以避免由于移动距离过大而导致出现调整振荡的情况，即在图4a和图4b的两种相反的情况下反复。

一般情况下，本发明提供的校准方法是在移动终端出厂前或者初始使用前进行的一次性的步骤，即在移动终端的摄像模组使用前，通过本发明提供的校准方法确定该摄像模组的校准位置，而在每次拍摄前只需要将镜头和/或图像传感器移动至该校准位置，在拍摄结束后使得镜头和/或图像传感器回复至原始位置(即装配位置)即可。但是当以后在移动终端的使用过程中发生例如跌落或受到外力冲击而导致摄像模组3偏离了原始位置时，也可通过执行本发明的校准方法以获得在新的初始位置下拍摄模组的校准位置。

如图6所示，本发明的另一实施例还提供了一种移动终端的拍摄方法，移动终端如图2a和图2b所示包括：壳体1、固定在壳体1上的显示屏2、和固定在壳体1内部的摄像模组3，其中，摄像模组3包括模组壳体31、设置在模组壳体内的镜头32和图像传感器(图中未示出)、以及防抖马达(OIS)33，显示屏2上具有用于暴露镜头32的开孔4。

该拍摄方法包括：

接收拍摄输入，此时镜头32的位置如图3c所示；

响应该拍摄输入，通过防抖马达33驱动镜头32和/或图像传感器移动，以使镜头32的光学中心与开孔4的中心对准，此时镜头32的位置如图3d所示，然后实施拍摄；

拍摄结束，通过撤销防抖马达33对镜头32和/或图像传感器的驱动力而使镜头32和/或图像传感器复位，或者通过防抖马达33驱动镜头32和/或图像传感器复位，使得镜头32和/或图像传感器回复至如图3c所示的初始安装位置。

优选地，在接收拍摄输入之前进一步包括：

获取摄像模组的校准位置。

对应地，响应该拍摄输入，通过防抖马达33驱动镜头32和/或图像传感器移动的步骤包括：通过防抖马达33驱动镜头32和/或图像传感器移动至其校准位置，以使镜头32的光学中心与开孔4的中心对准，然后实施拍摄。

其中，获取摄像模组的校准位置的步骤为如图5所示的本发明的校准方法。

优选地，在响应该拍摄输入，通过防抖马达33驱动镜头32和/或图像传感器移动的步骤之后进一步包括：

获得拍摄图像，对拍摄图像进行图像分析，若拍摄图像存在暗区，则获取摄像模组的校准位置，若拍摄图像不存在暗区则实施拍摄。

其中，在实施拍摄后的校准步骤为如上所述的，在移动终端的使用过程中发生跌落或受到外力冲击而导致摄像模组3偏离了最初的位置时，也可执行本发明的校准方法以获得在新的初始位置下镜头32的校准位置。

由以上技术方案可知，本实施例的移动终端通过在拍摄前增加了移动摄像模组的位置的步骤，能够使得移动终端在拍摄过程中能够保持镜头32的光学中心与开孔4的中心对准，以使屏幕开孔4在拍摄过程中完全不会遮挡镜头32的视野，从而达到最佳的拍摄效果。而在非拍摄时，即使由于装配误差和制造公差等原因而导致开孔4对镜头32存在部分遮挡也不会对拍摄效果存在影响，因此，屏幕开孔4无需为了补偿装配误差和制造公差而开设过大的直径，其直径仅需要略大于镜头32的直径即可实现良好的拍摄效果。这样，本实施例的移动终端在无需提高制造和装配精度的基础上，实现了减小屏幕开孔直径的目的，从而优化用户体验。

进一步地，本实施例的移动终端利用现有的防抖摄像头的防抖马达实现摄像头位置的调整对位，而无需引入新的微型电机，不仅节约了设计和制造成本，而且避免了另外引入的零部件对移动终端有限的内部空间造成的影响。

另外，在手机跌落或者外力导致摄像模组偏离原来位置时可以重新进行校准，以实时确定摄像头的校准位置，保证用户体验。

在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动终端的摄像模组校准方法，其特征在于，包括：

启动所述移动终端的动态预览模式；

在所述动态预览模式下，若动态预览图像存在暗区，驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动；

其中，所述镜头和/或图像传感器的移动方向为使所述暗区的面积减小的方向。

2.如权利要求1所述的摄像模组校准方法，其特征在于，所述驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动包括：

确定所述暗区的中心位置，根据所述暗区的中心位置和所述动态预览图像的中心位置确定所述暗区的第一矢量，所述第一矢量的方向为自所述暗区的中心位置朝向所述动态预览图像的中心位置；

驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动第二矢量，所述第二矢量的方向与所述第一矢量的方向相反，所述第二矢量的起始位置为所述摄像模组的镜头和/或图像传感器的当前位置，所述第二矢量的数值小于等于所述第一矢量的数值。

3.如权利要求1所述的摄像模组校准方法，其特征在于，所述驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动包括：

确定所述暗区的中心位置，根据所述暗区的中心位置确定所述暗区与所述暗区所覆盖的动态预览图像的水平边缘和竖直边缘的第一水平距离和第一竖直距离，根据所述暗区的中心位置和所述动态预览图像的中心位置确定所述暗区的第一水平方向和第一竖直方向，所述第一水平方向为自所述动态预览图像的中心位置朝向所述暗区的中心位置的水平分量，所述第一竖直方向为自所述动态预览图像的中心位置朝向所述暗区的中心位置的竖直分量；

以第二水平方向和第二水平距离、第二竖直方向和第二竖直距离驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动，所述第二水平方向与第一水平方向相反，所述第二竖直方向与第一竖直方向相反，所述第二水平距离小于等于第一水平距离，所述第二竖直距离小于等于第一竖直方向。

4.一种移动终端的拍摄方法，所述移动终端包括：壳体、固定在所述壳体上的显示屏、和固定在所述壳体内部的摄像模组，所述摄像模组包括模组壳体、设置在所述模组壳体内的镜头和图像传感器、以及防抖马达，所述显示屏上具有暴露所述镜头的开孔；其特征在于，所述拍摄方法包括：

接收拍摄输入；

响应所述拍摄输入，通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动，以使所述镜头的光学中心与所述开孔的中心对准后拍摄；

通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器复位。

5.根据权利要求4所述的拍摄方法，其特征在于，所述接收拍摄输入之前进一步包括：

获取所述摄像模组的校准位置；

所述通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动包括：通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动至所述校准位置，以使所述摄像模组的光学中心与所述开孔的中心对准后拍摄。

6.根据权利要求5所述的拍摄方法，其特征在于，所述获取所述摄像模组的校准位置包括：

启动所述移动终端的动态预览模式；

在所述动态预览模式下，若动态预览图像存在暗区，驱动所述镜头和/或图像传感器朝向使所述暗区的面积减小的方向移动；

所述动态预览图像不存在暗区时对应的所述镜头和/或图像传感器的位置为校准位置，获得校准位置后通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器复位。

7.如权利要求6所述的拍摄方法，其特征在于，所述驱动所述镜头和/或图像传感器朝向使所述暗区的面积减小的方向移动进一步包括：

确定所述暗区的中心位置，根据所述暗区的中心位置和所述动态预览图像的中心位置确定所述暗区的第一矢量，所述第一矢量的方向为自所述暗区的中心位置朝向所述动态预览图像的中心位置；

驱动所述镜头和/或图像传感器移动第二矢量，所述第二矢量的方向与所述第一矢量的方向相反，所述第二矢量的起始位置为所述摄像模组的镜头和/或图像传感器的当前位置，所述第二矢量的数值小于等于所述第一矢量的数值。

8.如权利要求6所述的拍摄方法，其特征在于，所述驱动所述镜头和/或图像传感器朝向使所述暗区的面积减小的方向移动包括：

确定所述暗区的中心位置，根据所述暗区的中心位置确定所述暗区与所述暗区所覆盖的动态预览图像的水平边缘和竖直边缘的第一水平距离和第一竖直距离，根据所述暗区的中心位置和所述动态预览图像的中心位置确定所述暗区的第一水平方向和第一竖直方向，所述第一水平方向为自所述动态预览图像的中心位置朝向所述暗区的中心位置的水平分量，所述第一竖直方向为自所述动态预览图像的中心位置朝向所述暗区的中心位置的竖直分量；

以第二水平方向和第二水平距离、第二竖直方向和第二竖直距离驱动所述摄像模组的镜头和/或图像传感器移动，所述第二水平方向与第一水平方向相反，所述第二竖直方向与第一竖直方向相反，所述第二水平距离小于等于第一水平距离，所述第二竖直距离小于等于第一竖直方向。

9.根据权利要求6所述的拍摄方法，其特征在于，所述响应所述拍摄输入，通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动，以使所述摄像模组的光学中心与所述开孔的中心对准后拍摄之后进一步包括：

获得拍摄图像，对拍摄图像进行图像分析，若所述拍摄图像存在暗区，则获取所述摄像模组的校准位置，若所述拍摄图像不存在暗区，则实施拍摄。

10.一种移动终端，包括：壳体、固定在所述壳体上的显示屏、和固定在所述壳体内部的摄像模组，所述摄像模组包括模组壳体、设置在所述模组壳体内的镜头和图像传感器、以及防抖马达，所述显示屏上具有暴露所述镜头的开孔；其特征在于，还包括：

存储器，所述存储器中存储所述摄像模组的校准位置；

处理器，所述处理器根据如权利要求4至9中任一权利要求所述的方法通过所述防抖马达驱动所述镜头和/或图像传感器移动至所述校准位置，以在所述摄像模组拍摄时将所述摄像模组的光学中心与所述开孔的中心对准；

所述开孔的直径比所述摄像头的直径大第一阈值，所述第一阈值小于所述镜头的装配误差。