CN112751994A - 一种拍摄设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种拍摄设备,涉及通信电子技术领域,可以使得配置有多个摄像头模组的拍摄设备的成像视场角大于电子设备中任一个摄像头模组的视场角。该拍摄设备包括多个摄像头模组;其中,多个摄像头模组包括:第一摄像头模组和第二摄像头模组;第一摄像头模组包括第一镜头和第一图像传感器;第一镜头的光轴垂直于第一图像传感器的成像面,且第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第一预设距离;第二摄像头模组包括第二镜头和第二图像传感器;第二镜头的光轴垂直于第二图像传感器的成像面,且第二镜头的光轴与第二图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第二预设距离;其中,第一预设距离和第二预设距离均大于零。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信电子技术领域,尤其涉及一种拍摄设备。
背景技术
随着电子技术的发展,越来越多的电子设备上都配置有摄像头,例如,手机、平板电脑等。用户可以使用配置有摄像头的电子设备拍摄图片和视频,拍摄的图像的效果也越来越受到用户的重视。
为了提升电子设备拍摄得到的图像的效果,电子设备上会配置多个摄像头。例如,电子设备中配置的摄像头是彩色摄像头和黑白摄像头,彩色摄像头用于采集彩色图像,黑白摄像头用于采集黑白图像。并且,由于黑白摄像头中没有设置分色滤镜,因此进光量更多,使得黑白摄像头采集的黑白图像更加清晰。这样,电子设备便可以使用黑白图像增强彩色图像,使得彩色图像更加清晰,成像效果更好。
虽然电子设备中配置有多个摄像头,但是电子设备的成像视场角仍与电子设备中一个摄像头的视场角相同。也就是说,现有技术中,在电子设备中配置多个摄像头,并不会增大电子设备的成像视场角。例如,上述配置有彩色摄像头和黑白摄像头的电子设备的成像视场角与彩色摄像头的成像视场角相同。黑白摄像头采集的黑白图像只用于增强彩色摄像头采集的彩色图像。
发明内容
本申请实施例提供一种拍摄设备,可以使得配置有多个摄像头模组的拍摄设备的成像视场角大于电子设备中任一个摄像头模组的视场角,提高拍摄设备拍摄的图像的效果。
为实现上述技术目的,本申请实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供了一种拍摄设备,该拍摄设备可以包括多个摄像头模组;本申请以拍摄设备包括第一摄像头模组和第二摄像头模组为例。第一摄像头模组包括第一镜头和第一图像传感器;第一镜头的光轴垂直于第一图像传感器的成像面,且第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第一预设距离。第二摄像头模组包括第二镜头和第二图像传感器;第二镜头的光轴垂直于第二图像传感器的成像面,且第二镜头的光轴与第二图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第二预设距离。其中,第一预设距离和第二预设距离均大于零。
其中,第一摄像头模组中第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第一预设距离,第二摄像头模组中第二镜头的光轴与第二图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第二预设距离,且第一预设距离和第二预设距离均大于零。第一摄像头模组和第二摄像头模组均被称为移轴摄像头模组。拍摄设备中设置多个移轴摄像头模组,可以增大拍摄设备的成像视场角。
在一种可能的实施方式中,第一摄像头模组的像距与第二摄像头模组的像距相同;其中,第一摄像头模组的像距是第一镜头与第一图像传感器的成像面的垂直距离,第二摄像头模组的像距是第二镜头与第二图像传感器的成像面的垂直距离。
在一种可能的实施方式中,第一图像传感器的成像面与第二图像传感器的成像面位于同一平面上。
在一种可能的实施方式中,第一镜头的光轴与第二镜头的光轴之间的垂直距离在5毫米~20毫米之间。
在一种可能的实施方式中,第一预设距离与第二预设距离相等。
在一种可能的实施方式中,第一图像传感器的成像面是矩形,第一预设距离与第一图像传感器的成像面的长边的长度的比值为预设比例;第二图像传感器的成像面是矩形,第二预设距离与第二图像传感器的成像面的长边的长度的比值为预设比例;其中,预设比例在12.5%~33.3%之间。
可以理解的是,第一预设距离和第二预设距离的设置,使得拍摄设备的成像视场角增大的同时保证第一摄像头模组和第二摄像头模组存在成像重叠区域,提高拍摄设备得到的拍摄图像的效果。
在一种可能的实施方式中,第一摄像头模组与第二摄像头模组沿第一方向排布在电子设备上;其中,第一图像传感器的成像面是矩形;第一方向与第一图像传感器的成像面的长边或短边平行。
在一种可能的实施方式中,第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点是第一交点,由第一图像传感器的成像面的几何中心点向第一交点的连线方向是第一镜头的移轴方向;第二镜头的光轴与第二图像传感器的成像面的交点是第二交点,由第二图像传感器的成像面的几何中心点向第二交点的连线方向是第二镜头的移轴方向;第一镜头的移轴方向与第二镜头的移轴方向不同。
在一种可能的实施方式中,拍摄设备还包括处理器;第一摄像头模组用于获取第一图像,第二摄像头模组用于获取第二图像,其中,第一图像和第二图像存在成像重叠区域;处理器用于根据成像重叠区域,拼接第一摄像头模组获取的第一图像和第二摄像头模组获取的第二图像,生成拍摄图像。
可以理解的是,拍摄设备包括多个摄像头模组,拍摄设备根据第一摄像头模组获取的第一图像、以及第二摄像头模组获取的第二图像生成拍摄图像。由于第一摄像头模组和第二摄像头模组都是移轴摄像头模组,第一图像和第二图像存在成像重叠区域,使得拍摄设备可以根据成像重叠区域对第一图像和第二图像进行拼接以形成拍摄图像。第一图像和第二图像中均包括该成像重叠区域对应的图像特征,在对第一图像和第二图像拼接的过程中,可以增强拍摄设备得到的拍摄图像的成像效果。
在一种可能的实施方式中,多个摄像头模组还包括:第三摄像头模组;第三摄像头模组包括第三镜头和第三图像传感器;第三镜头的光轴垂直于第三图像传感器的成像面,且第三镜头的光轴经过第三图像传感器的成像面的几何中心点。
附图说明
图1A为本申请实施例提供的一种摄像头模组的结构示意图;
图1B为本申请实施例提供的一种配置两个摄像头模组的拍摄设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种摄像头模组的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种拍摄设备的结构示意图;
图4A为本申请实施例提供的一种配置两个摄像头模组的拍摄设备的结构示意图;
图4B为本申请实施例提供的另一种摄像头模组的结构示意图;
图5A为本申请实施例提供的一种手机成像区域示意图;
图5B为本申请实施例提供的另一种手机成像区域示意图;
图5C为本申请实施例提供的另一种手机得到的拍摄图像的示意图;
图6A为本申请实施例提供的另一种配置两个摄像头模组的拍摄设备的结构示意图;
图6B为本申请实施例提供的另一种手机成像区域示意图;
图7A为本申请实施例提供的另一种配置两个摄像头模组的拍摄设备的结构示意图;
图7B为本申请实施例提供的另一种手机成像区域示意图;
图8A为本申请实施例提供的另一种拍摄设备的结构示意图;
图8B为本申请实施例提供的另一种手机成像区域示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种拍摄设备的结构示意图;
图10A为本申请实施例提供的另一种拍摄设备的结构示意图;
图10B为本申请实施例提供的另一种手机得到的拍摄图像的示意图;
图10C为本申请实施例提供的另一种手机成像区域示意图;
图11为本申请实施例提供的另一种拍摄设备的结构示意图;
图12为本申请实施例提供的一种拍摄设备的结构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种生成拍摄图像的方法的流程图。
具体实施方式
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请中,“上”、“下”、“向左”和“向右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解的是,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在拍摄设备中,摄像头模组包括镜头(lens)和图像传感器(sensor)。镜头可以由一个或多个透镜组成。当然,摄像头模组中还可以包括其他器件。例如,摄像头模组的镜头和图像传感器之间可以设置有滤光片(也称滤镜)。以下结合图1A,介绍摄像头模组的成像原理。
如图1A所示,摄像头模组包括镜头102和图像传感器。图1A所示的101是图像传感器的成像面。光线照射在图1A所示的拍摄范围103中的目标对象,并经过目标对象的反射进入镜头102;反射的光线经过镜头102聚焦被图像传感器感知,在图像传感器的成像面101形成图像。图1A所示的OS是成像面101的几何中心点。
一般而言,图像传感器的成像面是矩形。例如,如图1A所示,图像传感器的成像面101为矩形。摄像头模组的视场角(Field of view,FOV)是镜头的拍摄区域的一个对角线的两端分别与镜头的连线形成的夹角。例如,如图1A所示,A和B是镜头102的拍摄区域103的两端;OJ在镜头102上,且镜头102的光轴经过OJ。图1A所示的摄像头模组的FOV是AOJ与BOJ的夹角α。FOV的大小可以表征光学仪器(如摄像头模组)的视野范围。在物距一定的情况下,FOV越大,摄像头模组的取景范围(或者称为取景区域)越大,摄像头模组可以拍摄得到的图像特征越多。
如图1A所示,镜头102的光轴还经过成像面101上的O1。其中,O1与成像面101的几何中心点OS重合。也就是说,镜头102的光轴经过成像面101的几何中心点OS。
拍摄设备中的摄像头模组的视场角的大小,会影响该拍摄设备的成像视场角的大小。并且,拍摄设备中配置的摄像头模组的数量,也会影响拍摄设备的成像视场角的大小。以下对拍摄设备中的摄像头模组的数量和视场角与拍摄设备的成像视场角的关系进行说明。
其中,一些拍摄设备中可以配置一个摄像头模组,而另一些拍摄设备中则可以配置多个摄像头模组(如两个摄像头模组)。
对于仅配置了一个摄像头模组的拍摄设备而言,该拍摄设备的成像视场角是该摄像头模组的视场角。例如,对于仅配置有一个图1A所示的摄像头模组的拍摄设备而言,该拍摄设备的成像视场角是图1A所示的α。
对于配置有两个摄像头模组的拍摄设备而言,该拍摄设备的成像视场角与两个摄像头模组的视场角相关。
例如,图1B示出拍摄设备的两个摄像头模组。如图1B所示,一个摄像头模组包括镜头105和图像传感器,图1B所示的104是该图像传感器的成像面。光线照射在图1B所示的拍摄区域CDEF中的目标对象,并经过目标对象的反射进入镜头105;反射的光线经过镜头105聚焦被图像传感器感知,在图像传感器的成像面104形成图像。图1B所示的OS1是成像面104的几何中心点。如图1B所示,OJ1在镜头105上,且镜头105的光轴经过OJ1和成像面104上的O2。其中,O2与成像面104的几何中心点OS1重合。也就是说,镜头105的光轴经过成像面104的几何中心点OS1。
如图1B所示,另一个摄像头模组包括镜头107和图像传感器,图1B所示的106是该图像传感器的成像面。光线照射在图1B所示的拍摄区域C’D’E’F’中的目标对象,并经过目标对象的反射进入镜头107;反射的光线经过镜头105聚焦被图像传感器感知,在图像传感器的成像面106形成图像。图1B所示的OS2是成像面106的几何中心点。如图1B所示,OJ2在镜头107上,且镜头107的光轴经过OJ2和成像面106上的O3。其中,O3与成像面106的几何中心点OS2重合。也就是说,镜头107的光轴经过成像面106的几何中心点OS2。
其中,图1B所示的这两个摄像头模组的镜头的光轴平行,如镜头105的光轴和镜头107的光轴平行,即OJ1O2平行于OJ2O3。并且,图1B所示的两个摄像头模组的结构和硬件参数均相同。例如,两个摄像头模组的视场角相等,两个摄像头模组的图像传感器的成像面相同,两个摄像头模组的像距、物距都相等。
配置有图1B所示的两个摄像头模组的拍摄设备的成像视场角为图1B所示的GF与D’H的夹角。由于镜头105的光轴和镜头107的光轴平行(即OJ1O2平行于OJ2O3);并且,两个摄像头模组的结构和硬件参数均相同;因此,GF平行于G’F’。因此,GF与D’H的夹角等于G’F’与D’H的夹角。其中,G’F’与D’H的夹角是镜头107对应的摄像头模组的视场角。GF与D’H的夹角是拍摄设备的成像视场角。即拍摄设备的成像视场角等于拍摄设备中一个摄像头模组的视场角。
综上所述,即使拍摄设备中配置有多个摄像头模组(如两个摄像头模组),该拍摄设备的成像视场角仍与拍摄设备中一个摄像头的视场角相同。也就是说,在拍摄设备中配置多个摄像头,并不会增大拍摄设备的成像视场角。
一般而言,在一个摄像头模组中,镜头的光轴与图像传感器的成像面垂直,镜头的光轴经过图像传感器的成像面的几何中心点。如图1A所示,镜头102的光轴OJO1垂直于图像传感器的成像面101,且光轴OJO1经过成像面101的几何中心点OS。又例如,如图1B所示,镜头105的光轴OJ1O2垂直于图像传感器的成像面104,且光轴OJ1O2经过成像面104的几何中心点OS1;镜头107的光轴OJ2O3垂直于图像传感器的成像面106,且光轴OJ2O3经过成像面106的几何中心点OS2。
而本申请实施例提供的摄像头模组中,镜头的光轴与图像传感器的成像面垂直,但镜头的光轴不经过图像传感器的成像面的几何中心点。本申请实施例中,镜头的光轴与图像传感器的成像面的几何中心点有一定距离(如第一预设距离或第二预设距离)的偏移。例如,以图1A所示的摄像头模组为例。如图2所示,镜头102的光轴垂直于图像传感器的成像面101,镜头102的光轴OJO1不经过图像传感器的成像面101的中心点OS,光轴OJO1与图像传感器的成像面101的几何中心点OS的距离(或称为第一预设距离)为s。需要说明的是,本申请实施例仅以一个摄像头模组为例,说明本申请实施例中对镜头的光轴进行移轴的原理,并不代表本申请实施例提供的拍摄设备中仅包括一个摄像头模组。为了描述方便,本申请实施例中,可以将图2所示的摄像头模组简称为移轴摄像头模组,将镜头的光轴与图像传感器的成像面的中心点的距离称为移轴距离。本申请实施例中,将图1A或图1B所示的摄像头模组称为非移轴摄像头模组。其中,非移轴摄像头模组中,镜头的光轴经过图像传感器的成像面的几何中心点。
本申请实施例提供一种拍摄设备,该拍摄设备可以包括多个移轴摄像头模组。其中,拍摄设备中不同移轴摄像头模组的移轴距离可以不同,也可以相同。在拍摄设备中配置多个移轴摄像头模组,该拍摄设备的成像视场角大于该多个移轴摄像头模组中任一个摄像头模组的视场角。相比于常规技术中配置有多个摄像头模组的拍摄设备,通过本申请实施例的方案可以增大拍摄设备的成像视场角。其中,在拍摄设备中配置多个移轴摄像头模组,以增大拍摄设备的成像视场角的具体原理在以下实施例中详细说明。其中,上述多个移轴摄像头模组可以是拍摄设备的前置摄像头或者后置摄像头。
示例性的,本申请实施例中的拍摄设备可以是手机、平板电脑、桌面型、膝上型、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本,以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、增强现实(augmented reality,AR)\虚拟现实(virtual reality,VR)设备等包括多个移轴摄像头模组的拍摄设备,本申请实施例对该拍摄设备的具体形态不作特殊限制。
下面将结合附图对本申请实施例的实施方式进行详细描述。请参考图3,为本申请实施例提供的一种拍摄设备的结构。如图3所示,该拍摄设备可以包括:处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,第一摄像头模组301,第二摄像头模组302,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L等。
可以理解的是,本实施例中的无线通信设备的结构可以是信号源站点也可以是测量站点。并不对信号源站点或测量站点构成限定。在另一些实施例中,无线通信设备还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
制器可以是无线通信设备的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器121,外部存储器,显示屏194,摄像头193,和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。
拍摄设备100的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。拍摄设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。
移动通信模块150可以提供应用在拍摄设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A,受话器170B等)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。
无线通信模块160可以提供应用在拍摄设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
拍摄设备100通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。
拍摄设备100可以通过ISP,第一摄像头模组301,第二摄像头模组302,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理第一摄像头模组301和第二摄像头模组302反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,可以在每个摄像头模组中设置ISP,如,第一摄像头模组301中设置第一ISP,第二摄像头模组302中设置第二ISP。
第一摄像头模组301包括第一镜头和第一图像传感器;第一摄像头模组301用于捕获静态图像或视频。物体反射的光线通过第一镜头投射到第一图像传感器的感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。
示例性的,本申请实施例中的镜头(如第一镜头或第二镜头)可以是树脂材料的非球面镜头或者树脂和玻璃材料混合制得的镜头。镜头也可以是由多个镜片组成的,例如,镜头可以包括自由曲面镜片、凸透镜和凹透镜等。
第二摄像头模组302包括第二镜头和第二图像传感器,其中,第二摄像头模组302的成像原理与第一摄像头模组301相同,此处不再赘述。在另一些实施例中,拍摄设备100中可以包括N个第一摄像头模组301,其中,N为大于2的整数。
可以理解的是,拍摄设备中还包括用于驱动第一摄像头模组和第二摄像头模组工作的驱动单元,该驱动单元可以是一个单独的物理模块也可以是由多个数字模块组成的。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当拍摄设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。拍摄设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,拍摄设备100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG1),MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现拍摄设备100的智能认知等应用。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展拍摄设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,从而执行拍摄设备100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储拍摄设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
按键190包括开机键,音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。指示器192可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化,也可以用于指示消息,未接来电,通知等。SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195,或从SIM卡接口195拔出,实现和拍摄设备100的接触和分离。拍摄设备100可以支持1个或N个SIM卡接口,N为大于1的正整数。
示例性的,本申请实施例中,以拍摄设备是手机,该手机中配置有两个移轴摄像头模组(如第一摄像头模组和第二摄像头模组),这两个摄像头模组是手机的后置摄像头为例,对本申请实施例的方案进行说明。例如,图4A所示的手机配置有第一摄像头模组410(如图3所示的第一摄像头模组301)和第二摄像头模组420(如图3所示的第二摄像头模组302)。
如图4B所示,第一摄像头模组410包括第一镜头411和第一图像传感器,412是第一图像传感器的成像面;第二摄像头模组420包括第二镜头421和第二图像传感器,422是第二图像传感器的成像面。
图4B所示的第一镜头411的光轴OJaOA垂直于第一图像传感器的成像面412,且第一镜头411的光轴OJaOA与第一图像传感器的成像面412的几何中心点OSa的距离为第一预设距离,即第一摄像头模组410的移轴距离OAOSa为第一预设距离。
图4B所示的第二镜头421的光轴OJbOB垂直于第二图像传感器的成像面422,且第二镜头421的光轴OJbOB与第二图像传感器的成像面422的几何中心点OSb的距离为第二预设距离,即第二摄像头模组420的移轴距离OBOSb为第二预设距离。其中,第一预设距离与第二预设距离均大于零,第一预设距离与第二预设距离可以相同,也可以不同。本申请实施例中,以第一预设距离与第二预设距离相同为例,即OBOSb=OAOSa。
摄像头模组的成像原理为:光线照射在目标对象,并经过目标对象的反射进入第一镜头411;反射的光线经过第一镜头411聚焦被第一图像传感器感知,在第一图像传感器的成像面412上形成图像。光线照射在目标对象,并经过目标对象的反射进入第二镜头421;反射的光线经过第二镜头421聚焦被第二图像传感器感知,在第二图像传感器的成像面422上形成图像。
以下对本申请实施例中,在手机中配置第一摄像头模组410和第二摄像头模组420(即移轴摄像头模组),以增大手机的成像视场角的原理进行说明。
可以理解,在摄像头模组的物距、像距和图像传感器的成像面一定的情况下,摄像头模组的视场角越大,该摄像头模组的取景范围(或者称为取景区域)越大,摄像头模组可以拍摄得到的图像特征越多。本申请实施例中,可以将上述取景区域或者取景范围称为成像区域。
同理,在手机中的摄像头模组的物距、像距和图像传感器的成像面一定的情况下,手机的成像视场角越大,该手机的成像区域越大,手机可以拍摄得到的图像特征越多。因此,如果两个手机中的摄像头模组的物距、像距和图像传感器的成像面均相同;但是,这两个手机的成像区域不同;则表示这两个手机的成像视场角不同。其中,如果手机1的成像区域大于手机2的成像区域,那么手机1的成像视场角则大于手机2的成像视场角。
为了便于理解,图5A示出图1B所示的手机(即配置有两个非移轴摄像头模组的手机)的成像区域示意图;图5B示出图4A所示的手机(即配置有图4B所示的两个移轴摄像头模组的手机)的成像区域示意图。
需要说明的是,图5A所示的非移轴摄像头模组与图5B所示的移轴摄像头模组的物距、像距和图像传感器的成像面均相同。例如,如图5A和图5B所示,摄像头模组的像距均为L’,物距均为L,图像传感器的成像面的长边长度均为H。
以下通过对比图5A所示的成像区域和图5B所示的成像区域,说明配置有图5B所示的两个移轴摄像头模组的手机的成像视场角大于配置有图5A所示的两个非移轴摄像头模组的手机的成像视场角。
如图5A所示,配置有两个非移轴摄像头模组的手机的成像区域为M1M4对应的区域,X用于表示M1M4对应的区域的宽度。如图5B所示,配置有两个移轴摄像头模组的手机(如手机)的成像区域为N1N4对应的区域,X2用于表示N1N4对应的区域的宽度。
如图5A所示,第一摄像头模组401包括第一镜头105和第一图像传感器,第一镜头105光轴OJ1O2,104表示第一图像传感器的成像面,H1H2表示第一图像传感器的成像面的宽度;第二摄像头模组402包括第二镜头107和第二图像传感器,第二镜头107光轴OJ2O3,106表示第二图像传感器的成像面,H3H4表示第二图像传感器的成像面的宽度。手机的成像区域的宽度是M1M4。根据图5A中的三角形相似关系,可以得到手机成像区域的宽度。例如,图5A中以第二镜头105所在点为公共点的两个三角形相似,三角形OJ1M3M4和三角形OJ1H1H2相似;以第二镜头107所在点为公共点的两个三角形相似,三角形OJ2M1M2和三角形OJ2H3H4相似;可以得到手机的成像区域的宽度用公式1表示为:
其中,X表示手机的成像区域的宽度,L′表示第二镜头107的像距,L表示第二镜头107的像距,H表示第二图像传感器的成像面的宽度。
需要说明的是,图5A中的第一摄像头模组401和第二摄像头模组402均是非移轴的摄像头模组,M2M4的距离(或M1M3的距离)与第一摄像头模组401和第二摄像头模组402的光轴距离相同。第一摄像头模组401的光轴和第二摄像头模组402的光轴之间的距离为毫米级,例如,第一摄像头模组401的光轴和第二摄像头模组402的光轴距离为5mm、10mm或15mm等。在实际应用中,物距L至少为400mm,在近似计算中可以忽略上述公式1中的d。
如图5B所示,第一摄像头模组410包括第一镜头411和第一图像传感器,412表示第一图像传感器的成像面,H5H6表示第一图像传感器的成像面的宽度,N3N4表示第一摄像头模组410的成像区域。第一镜头411的光轴OJaOA,第一镜头的光轴OJaOA与第一图像传感器的成像面的交点为OA,第一镜头的光轴OJaOA与第一摄像头模组的成像区域的交点为OA'。第二摄像头模组420包括第二镜头421和第二图像传感器,第二镜头421的光轴OJbOB,422表示第二图像传感器的成像面,H7H8表示第二图像传感器的成像面的宽度。第二镜头421的光轴OJbOB,第二镜头的光轴OJbOB与第二图像传感器的成像面的交点为OB,第二镜头的光轴OJbOB与第二摄像头模组的成像区域的交点为OB'。其中,手机的成像区域的宽度是NIN4,第一摄像头模组410的移轴距离与第二摄像头模组420的移轴距离相等均为s。
以图5B中第二摄像头模组420为例,根据三角形的相似关系。以OJb为公共点的两个三角形相似,三角形OJbH7H8与三角形OJbNIN2相似。可以得到如公式2所示的对应关系:
其中,H表示第二图像传感器的成像面的宽度,HR1表示第二摄像头模组在第二镜头光轴右侧成像区域的宽度,即N1到OB'的距离,L表示第二镜头的物距,L′表示第二镜头的像距,s表示第二镜头的移轴距离。
根据上述公式2可以确定出第二镜头光轴右侧成像区域的宽度如公式3所示:
类似的,同样根据三角形的相似关系,可得到第二摄像头模组在第二镜头光轴左侧成像区域的宽度,即OB'到N2的距离,如公式4所示:
其中,HL1表示第二摄像头模组在第二镜头光轴左侧成像区域的宽度,即OB'到N2的距离。本申请实施例中,不同公式中相同字母表示的含义不变,不再赘述。
示例性的,第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点是第一交点,由第一图像传感器的成像面的几何中心点向第一交点的连线方向是第一镜头的移轴方向。第二镜头的光轴与第二图像传感器的成像面的交点是第二交点,由第二图像传感器的成像面的几何中心点向第二交点的连线方向是第二镜头的移轴方向。其中,第一镜头的移轴方向与第二镜头的移轴方向不同。
需要说明的是,第一摄像头模组410中第一镜头的移轴方向与第二摄像头模组420中第二镜头的移轴方向相反。如图4B所示,第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的第一交点为OSa,OSa向OA的连线方向是第一镜头的移轴方向。第二镜头的光轴与第二图像传感器的成像面的第二交点为OSb,OSb向OB的连线方向是第二镜头的移轴方向。第一摄像头模组410的移轴方向平行于第一图像传感器的成像面412的长边,第一摄像头模组410的移轴方向是向左;第二摄像头模组420的移轴方向平行于第二图像传感器的成像面422的长边,第二摄像头模组420的移轴方向是向右。
由于第一摄像头模组410的结构与第二摄像头模组420的结构相同,仅是移轴方向不同,使得第一镜头在光轴OJaOA'右侧成像区域的宽度与第二镜头在光轴OJbOB'左侧成像区域的宽度相等,第一镜头在光轴OJaOA'左侧成像区域的宽度与第二镜头在光轴OJbOB'右侧成像区域的宽度相等。根据该宽度对应关系,可以得到第一摄像头模组410和第二摄像头模组420在成像重叠区域的宽度,即N2N3的长度如公式5所示:
其中,X1表示第一摄像头模组和第二摄像头模组成像重叠区域的宽度,HR2表示第一摄像头模组在第一镜头光轴右侧的成像区域宽度,即OA'到N3的距离,d表示第一镜头411的光轴与第二镜头421的光轴之间的距离。
类似的,第一镜头在光轴OJaOA'左侧成像区域的宽度与第二镜头在光轴OJbOB'右侧成像区域的宽度相等,可以推理得到,第一摄像头模组410和第二摄像头模组420全部成像区域的宽度,即N1N4的长度如公式6所示:
其中,X2表示第一摄像头模组和第二摄像头模组全部成像区域的宽度;HL2表示第二镜头光轴左侧成像区域宽度,即OA'到N4的距离。
综上所述,在手机中摄像头模组的物距、像距和传感器的成像面的宽度相同的情况下,通过公式1和公式6的对比可以确定出,图5A所示的配置有两个非移轴摄像头模组的手机的成像区域小于图5B所示的配置有两个移轴摄像头模组的手机的成像区域,可以确定出配置有两个移轴摄像头模组的手机的成像视场角较大。
本申请实施例中,由于手机中设置多个摄像头模组,手机在生成拍摄图像时,需要根据每个摄像头模组中的图像传感器上的成像图像进行拼接生成拍摄图像。例如,手机中设置第一摄像头模组和第二摄像头模组,手机获取第一摄像头模组中第一图像传感器得到的第一图像和第二摄像头模组中第二图像传感器得到的第二图像,对第一图像和第二图像进行拼接生成拍摄图像。其中,手机获取到第一图像和第二图像之后,第一图像和第二图像中存在成像重叠区域,使得手机可以根据第一图像和第二图像的成像重叠区域进行算法拼接,以形成一幅完整的拍摄图像。此处对于具体的拼接算法不做限定。
例如,图5B所示的配置有两个移轴摄像头模组的手机,得到的拍摄图像如图5C所示。其中,区域1和区域3组成的图像是第一摄像头模组的得到的第一图像,区域2和区域3组成的图像是第二摄像头模组得到的第二图像。区域3是第一图像和第二图像的成像重叠区域图像。手机根据第一图像和第二图像中的区域3对第一图像和第二图像进行拼接,得到拍摄图像。
其中,为了确保手机得到的第一图像和第二图像存在成像重叠区域,可以设置第一镜头的光轴和第二镜头的光轴之间的垂直距离在5毫米~20毫米之间。
需要注意的是,通过公式5可以确定手机的成像重叠区域的宽度与摄像头模组的移轴距离相关。例如,假设s的取值为H的1/2,则第一摄像头模组和第二摄像头模组不存在重叠区域。
在一种可能的实现中,摄像头模组中图像传感器的成像面是矩形,摄像头模组的移轴距离与图像传感器的成像面的长边长度的比值为预设比例,如s=n*H,n为预设比例。通过实验测量发现,当n属于[1/8,1/3]时,手机得到的第一图像和第二图像存在成像重叠区域,且手机获取到的拍摄图像的拍摄效果好。具体的,可以设置预设比例n的取值是[1/8,1/3](或者,预设比例表示为12.5%~33.3%),即n的取值范围是大于等于1/8,且小于等于1/3。
由此,公式5和公式6还可以表示为:
通过公式5和公式6可以确定,第一摄像头模组和第二摄像头模组的成像重叠区域的宽度与n相关,手机拍摄图像的成像区域的宽度也与n相关。
需要说明的是,假设第一摄像头模组410和第二摄像头模组420是手机的前置摄像头,则物距L至少为400mm,第一摄像头模组的光轴与第二摄像头模组的光轴之间的距离值d小于15,可以得到:d<L/25,在近似计算中,可以忽略公式5和公式6中的d。
以图示5B中配置两个移轴摄像头模组的手机为例,如果n为1/3(或33.3%),手机获取第一图像和第二图像后拼接形成拍摄图像。相对于图5A所示的具备两个非移轴镜头的摄像头模组的手机而言,具有两个移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像区域宽度是具备两个非移轴镜头的手机得到的拍摄图像的5/3倍,具有两个移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像区域的高度与具备两个非移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像区域的高度相同,具有两个移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像重叠区域的宽度是具备两个非移轴镜头的手机得到的拍摄图像宽度的1/3。
如果n为1/8(或12.5%),手机获取第一图像和第二图像后拼接形成拍摄图像。相对于图5A所示的具备两个非移轴镜头的摄像头模组的手机而言,具有两个移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像区域宽度是具备两个非移轴镜头的手机得到的拍摄图像的5/4倍,具有两个移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像区域的高度与具备两个非移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像区域的高度相同,具有两个移轴镜头的手机得到的拍摄图像的成像重叠区域的宽度是具备两个非移轴镜头的手机得到的拍摄图像宽度的3/4。
另外,手机中移轴摄像头模组的移轴距离发生改变,手机的成像视场角也会改变。以图示5B中配置两个移轴摄像头模组的手机为例,第一镜头411和第二镜头421的视场角均是78°。例如,n为1/3时,具有两个移轴镜头的手机的成像视场角是99.6°,相对于具备两个非移轴镜头的手机的成像视场角增加了21.6°。又例如,n为1/8时,具有两个移轴镜头的手机的成像视场角是86.7°,相对于具备两个非移轴镜头的手机的成像视场角增加了8.7°。
本申请实施例中,相对于配置两个非移轴摄像头模组的手机,手机中配置有两个移轴摄像头模组时,增大了手机的成像视场角。相对于具有相同成像视场角的具备广角镜头的手机,配置两个移轴摄像头模组的手机对于成像重叠区域的解析更好,提高手机得到的拍摄图像的效果。
本申请实施例中,手机中设置有两个移轴摄像头模组时,对于两个移轴摄像头模组的移轴方向和两个摄像头模组的排列方式不做具体限定。例如,第一摄像头模组的移轴方向向右,第二摄像头模组的移轴方向向左。又例如,第一摄像头模组和第二摄像头模组可以是横向并列排列在手机的背面,或者,第一摄像头模组和第二摄像头模组可以是纵向并列排列在手机的背面。
在一种可能的实现方式中,如图6A所示,第一摄像头模组410和第二摄像头模组420可以是横向并列排列在手机的背面。其中,OSa表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面的几何中心点,OA表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点;OSb表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面的几何中心点,OB表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点。第一摄像头模组的移轴方向向右,第二摄像头模组的移轴方向向左。
图6B中(a)示出的是图6A所示的手机的成像区域示意图,手机的成像区域为ⅠⅣ所对应的区域。图6B中(b)示出的是图6A所示的手机得到的拍摄图像示意图,其中,区域1和区域3中的图像是第一图像传感器得到的第一图像示意,区域2和区域3中的图像是第二图像传感器得到的第二图像示意,区域3表示第一图像和第二图像的成像重叠区域的示意。
在另一种可能的实现方式中,如图7A所示,第一摄像头模组410和第二摄像头模组420可以是纵向并列排列在手机的背面。其中,OSa表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面的几何中心点,OA表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点;OSb表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面的几何中心点,OB表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点。第一摄像头模组的移轴方向向右,第二摄像头模组的移轴方向向左。
图7B中(a)示出的是图7A所示的手机的成像区域示意图,手机的成像区域为ⅰⅳ所对应的区域,412表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面,422表示第二摄像头模组中第二图像传感器的成像面。图7B中(b)示出的是图7A所示的手机得到的拍摄图像示意图,其中,区域1和区域3组成的图像p1p2p3p4是第一图像传感器得到的第一图像示意,区域2和区域3组成的图像q1q2q3q4是第二图像传感器得到的第二图像示意,区域3表示第一图像和第二图像的成像重叠区域的示意。
需要注意的是,第一摄像头模组412与第二摄像头模组422的是竖向排列在手机的背面,当用户将手机竖屏并使用手机拍摄照片时,第一摄像头模组412与第二摄像头模组422的拍摄高度不在同一水平线。手机对获取到的第一图像和第二图像进行拼接时,第一图像的第一边p1p2高于第二图像的第一边q1q2,第一图像的第二边p3p4高于第二图像的第二边q3q4。由于第一图像的第一边和第二图像的第一边的差距是像素级的,第一图像的第二边和第二图像的第二边的差距也是像素级的,图7B中(b)未示出该差距。
本申请实施例中,手机中可以配置多个移轴摄像头模组。在实际应用中,手机中还可以配置非移轴摄像头模组。例如,手机中配置两个移轴摄像头模组和一个非移轴摄像头模组。
在一种可能的实现方式中,第一摄像头模组810和第二摄像头模组820是移轴摄像头模组,第三摄像头模组830是非移轴摄像头模组。如图8A所示,第一摄像头模组810、第二摄像头模组820可以是横向并列排列在手机的背面。其中,Oa表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面的几何中心点,OL1表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点;Ob表示第一摄像头模组中第一图像传感器的成像面的几何中心点,OL2表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点。第一摄像头模组的移轴方向向左,第二摄像头模组的移轴方向向右。
图8B中(a)示出的是图8A所示的手机的成像区域示意图,第一摄像头模组810对应的成像区域为Y1Y2,第二摄像头模组820对应的成像区域为Y5Y6,第三摄像头模组830对应的成像区域为Y5Y6,手机的成像区域为Y1Y6所对应的区域。图8B中(b)示出的是图8A所示的手机得到的拍摄图像示意图,其中,811所指示的区域中的图像是第一摄像头模组得到的第一图像的示意图,821所指示的区域中的图像是第二摄像头模组得到的第二图像的示意图,831所指示的区域中的图像是第三摄像头模组得到的第三图像的示意图。手机根据第一图像、第二图像和第三图像进行拼接得到手机拍摄图像。
在另一种可能的实现方式中,可以调节第一摄像头模组810和第二摄像头模组820的移轴方向。如图9所示,第一摄像头模组810、第二摄像头模组820可以是横向并列排列在手机的背面。其中,Oa表示第一摄像头模组中第一图像传感器成像面的几何中心点,OL1表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点;Ob表示第一摄像头模组中第一图像传感器成像面的几何中心点,OL2表示第一镜头的光轴与第一图像传感器的成像面的交点。第一摄像头模组的移轴方向向右,第二摄像头模组的移轴方向向左。
在一种可能的实现方式中,手机中可以包括四个移轴摄像头模组。如图10A所示,四个移轴摄像头模组均设置于手机背面,第一摄像头模组1010,第二摄像头模组1020,第三摄像头模组1030和第四摄像头模组1040。第一摄像头模组1010中第一镜头向右下方偏移,O10表示第一摄像头模组中第一图像传感器成像面的几何中心点,OL3表示第一镜头的光轴上一点;第二摄像头模组1020中第二镜头向左下方偏移,O20表示第二摄像头模组中第二图像传感器成像面的几何中心点,OL4表示第二镜头的光轴上一点;第三摄像头模组1030中第三镜头向右上方偏移,O30表示第三摄像头模组中第三图像传感器成像面的几何中心点,OL5表示第三镜头的光轴上一点;第四摄像头模组1040中第四镜头向左上方偏移,O40表示第四摄像头模组中第四图像传感器成像面的几何中心点,OL6表示第四镜头的光轴上一点。
图10B示出的是图10A所示的手机得到的拍摄图像示意图,其中,a1b1c1d1表示手机得到的拍摄图像示意,a1a2a3a4是第一摄像头模组1010得到的第一图像的示意,b1b2b3b4是第二摄像头模组1020得到的第二图像的示意,c1c2c3c4是第三摄像头模组1030得到的第三图像的示意,d1d2d3d4是第四摄像头模组1040得到的第四图像的示意。
图10C示出的是图10A所示的手机的成像区域的示意图。其中,第一摄像头模组1010和第三摄像头模组1030的位置重合,第二摄像头模组1020和第四摄像头模组1040的位置重合。a1a2表示第一摄像头模组的成像区域的宽度,b2b4表示第二摄像头模组的成像区域的宽度,c1c2表示第三摄像头模组的成像区域的宽度,d2d4表示第四摄像头模组的成像区域的宽度。
示例性的,假设四个移轴摄像头模组的移轴距离相同,且每个移轴摄像头模组中镜头的视场角相等。移轴摄像头模组的移轴距离会影响手机的成像视场角和手机的成像区域的宽度。
例如,假设n为1/3,镜头的移轴距离较大,手机获取第一图像传感器得到的第一图像、第二图像传感器得到的第二图像、第三图像传感器得到的第三图像和第四图像传感器得到的第四图像拼接后形成拍摄图像。相对于手机具备一个非移轴镜头的摄像头模组而言,配置四个移轴摄像头模组的手机的成像区域宽度是配置单个非移轴镜头的手机的成像区域宽度的5/3倍,配置移轴摄像头模组的手机得到的拍摄图像的高度与配置单个非移轴镜头的手机的拍摄图像的高度相同,配置四个移轴摄像头模组的手机的成像重叠区域的宽度是配置单个非移轴镜头的手机得到的成像区域的宽度的1/3,配置四个移轴摄像头模组的手机的成像视场角是107°,相对于配置单个非移轴镜头的手机的成像视场角增加了29°。
又例如,假设n为1/8,镜头的移轴距离较小,配置四个移轴摄像头模组的手机的成像区域宽度是配置单个非移轴镜头的手机的成像区域宽度的5/4倍,配置移轴摄像头模组的手机得到的拍摄图像的高度与配置单个非移轴镜头的手机的拍摄图像的高度相同,配置四个移轴摄像头模组的手机的成像重叠区域的宽度是配置单个非移轴镜头的手机得到的成像区域的宽度的3/4,配置四个移轴摄像头模组的手机的成像视场角是90.7°,相对于配置单个非移轴镜头的手机的成像视场角增加了12.7°。
需要说明的是,对于配置有四个移轴摄像头模组的手机而言,移轴摄像头模组的移轴方向不会影响手机的成像视场角。
示例性的,手机中四个移轴摄像头模组的移轴方向也可以调整。如图11所示,四个移轴摄像头模组均设置于手机背面,第一摄像头模组1010,第二摄像头模组1020,第三摄像头模组1030和第四摄像头模组1040。第一摄像头模组1010中第一镜头向左上方偏移,第二摄像头模组1020中第二镜头向右上方偏移,第三摄像头模组1030中第三镜头向左下方偏移,第四摄像头模组1040中第四镜头向右下方偏移。
其中,手机中四个摄像头模组的移轴距离调整之后,手机的成像视场角不变。例如,n为1/3,镜头的移轴距离较大,配置有四个摄像头模组的手机的成像视场角是107°。n为1/8,镜头的移轴距离较小,配置有四个摄像头模组的手机的成像视场角是90.7°。
另外,手机的成像区域的宽度也不变,此处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中对于手机中包括的移轴摄像头模组的数量不做具体限定,例如,手机中可以配置2个、3个或4个移轴摄像头模组。另外,手机中还可以包括非移轴摄像头模组。例如,手机中可以包括一个移轴摄像头模组和一个非移轴摄像头模组。
本申请实施例中,手机中配置多个移轴摄像头模组,增大了手机成像视场角。相对于具备相同视场角的手机,本申请实施例提供的配置有移轴摄像头模组的手机对于成像重叠区域的解析能力更强,使得手机的成像效果更好。
示例性的,本申请实施例中拍摄设备还包括处理器,如图12所示。拍摄设备包括,第一摄像头模组1201、第二摄像头模组1202和处理器110。第一摄像头模组用于获取第一图像,第二摄像头模组用于获取第二图像,第一图像和第二图像存在成像重叠区域。处理器110用于根据该成像重叠区域,拼接第一摄像头模组获取的第一图像和第二摄像头模组获取的第二图像,生成拍摄图像。
本申请实施例还提供一种生成拍摄图像的方法,应用于上述实施例中的拍摄设备。其方法流程如图13所示,该方法包括步骤1301-步骤1302。
步骤1301:第一摄像头模组获取第一图像,第二摄像头模组获取第二图像。
其中,第一图像和第二图像存在成像重叠区域。
示例性的,如图5B所示,第一摄像头模组410的成像区域是N3N4,第二摄像头模组的成像区域是N1N2,第一摄像头模组410和第二摄像头模组420的成像重叠区域的宽度是N2N3。如图5C所示,第一摄像头模组410获取的第一图像是区域1和区域3组成的图像;第二摄像头模组420获取的第二图像是区域2和区域3组成的图像。区域3是第一图像和第二图像的成像重叠区域。
步骤1302:处理器根据该成像重叠区域,拼接第一图像和第二图像生成拍摄图像。
本申请实施例中,拍摄设备中设置有多个摄像头模组,这样可以增大拍摄设备的成像视场角。第一图像和第二图像中存在成像重叠区域,第一图像和第二图像中均包括该成像重叠区域的对应的图像特征;因此,处理器根据成像重叠区域拼接第一图像和第二图像,可以增强成像重叠区域的成像效果。
综上所述,通过上述方法不仅可以增大拍摄设备的成像视场角,还可以增强拍摄设备拍摄得到的图像的成像效果。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置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装置,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信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,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一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。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,在本申请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,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上内容,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种拍摄设备,其特征在于,所述拍摄设备包括多个摄像头模组;其中,所述多个摄像头模组包括:第一摄像头模组和第二摄像头模组;
所述第一摄像头模组包括第一镜头和第一图像传感器;所述第一镜头的光轴垂直于所述第一图像传感器的成像面,且所述第一镜头的光轴与所述第一图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第一预设距离;
所述第二摄像头模组包括第二镜头和第二图像传感器;所述第二镜头的光轴垂直于所述第二图像传感器的成像面,且所述第二镜头的光轴与所述第二图像传感器的成像面的几何中心点的距离为第二预设距离;
其中,所述第一预设距离和所述第二预设距离均大于零。
2.根据权利要求1所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一摄像头模组的像距与所述第二摄像头模组的像距相同;
其中,所述第一摄像头模组的像距是所述第一镜头与所述第一图像传感器的成像面的垂直距离,所述第二摄像头模组的像距是所述第二镜头与所述第二图像传感器的成像面的垂直距离。
3.根据权利要求1或2所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一图像传感器的成像面与所述第二图像传感器的成像面位于同一平面上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一镜头的光轴与所述第二镜头的光轴之间的垂直距离在5毫米~20毫米之间。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一预设距离与所述第二预设距离相等。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一图像传感器的成像面是矩形,所述第一预设距离与所述第一图像传感器的成像面的长边的长度的比值为预设比例;
所述第二图像传感器的成像面是矩形,所述第二预设距离与所述第二图像传感器的成像面的长边的长度的比值为所述预设比例;
其中,所述预设比例在12.5%~33.3%之间。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一摄像头模组与所述第二摄像头模组沿第一方向排布在所述拍摄设备上;
其中,所述第一图像传感器的成像面是矩形;所述第一方向与所述第一图像传感器的成像面的长边或短边平行。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述第一镜头的光轴与所述第一图像传感器的成像面的交点是第一交点,由所述第一图像传感器的成像面的几何中心点向所述第一交点的连线方向是所述第一镜头的移轴方向;
所述第二镜头的光轴与所述第二图像传感器的成像面的交点是第二交点,由所述第二图像传感器的成像面的几何中心点向所述第二交点的连线方向是所述第二镜头的移轴方向;
所述第一镜头的移轴方向与所述第二镜头的移轴方向不同。
9.根据权利要求1-8任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述拍摄设备还包括处理器;
所述第一摄像头模组用于获取第一图像,所述第二摄像头模组用于获取第二图像,其中,所述第一图像和所述第二图像存在成像重叠区域;
所述处理器用于根据所述成像重叠区域,拼接所述第一摄像头模组获取的所述第一图像和所述第二摄像头模组获取的所述第二图像,生成拍摄图像。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的拍摄设备,其特征在于,所述多个摄像头模组还包括:第三摄像头模组;
所述第三摄像头模组包括第三镜头和第三图像传感器;所述第三镜头的光轴垂直于所述第三图像传感器的成像面,且所述第三镜头的光轴经过所述第三图像传感器的成像面的几何中心点。
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