CN116887036A - 图像自动水平矫正的拍照方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像自动水平矫正的拍照方法及相关设备，方法包括监测终端是否进入拍照模式；当识别到终端进入拍照模式时，实时获取终端当前的姿态数据；基于终端当前的姿态数据判断终端是否处于预设的倾斜拍照状态；当终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；接收用户基于矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用旋转缩放算法对完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。本发明的拍照方法当终端倾斜拍照时，可以通过矫正图像定位框进行水平拍照选景，拍照后会对照片基于水平拍照选景进行自动裁切，保证了拍摄出来的照片始终水平，提升了用户拍照体验。
Description
技术领域
本发明涉及拍照技术领域，尤其涉及一种图像自动水平矫正的拍照方法及相关设备。
背景技术
参见图1和图2，当终端(例如手机、相机)在拍摄景物时，由于手握终端时，终端不可能完全与地平面垂直，所以会导致终端的相机成像与屏幕产生夹角，这样拍摄出来的照片在终端的相册中查看时会是斜的，非常影响观感，这种照片要么被用户弃用，要么需要用户对照片进行二次编辑，现有技术缺乏一种能够自动对终端拍摄的图片进行矫正后保存的技术方案。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种图像自动水平矫正的拍照方法及相关设备，以解决上述背景技术中所提到的现有技术所存在的技术问题。
本发明第一方面公开了一种图像自动水平矫正的拍照方法，包括以下步骤：
监测终端是否进入拍照模式；
当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据；
基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态；
当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；
接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据包括：
当识别到所述终端进入拍照模式时，获取所述终端基于陀螺仪或重力加速度计获取得到的所述终端当前的姿态数据。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态包括：
基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否发生左倾斜或右倾斜；
若所述终端发生左倾斜或右倾斜，则判定所述终端处于预设的倾斜拍照状态。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述图像自动水平矫正的拍照方法还包括：
预先构建得到所述旋转缩放算法；
将所述旋转缩放算法预置到所述终端的图像处理芯片中。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述预先构建得到所述旋转缩放算法包括：
建立取景框倾斜模型；
在所述取景框倾斜模型中构建得到与所述取景框倾斜模型共心的最大水平裁切矩形边框模型；
建立所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的数学关系模型；
基于所述数学关系模型获得所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的转换关系矩阵。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框包括：
当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，获取所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数；
基于所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数计算得到第一缩放比例；
将所述终端当前的所述倾斜角度和所述第一缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第一矩阵实例；
构建包含所述取景框的边界信息的取景框边界矩阵，对所述取景框边界矩阵进行所述第一矩阵实例的矩阵运算，获得所述矫正图像定位框的定位框边界矩阵；
基于所述定位框边界矩阵在所述终端的所述取景框中生成所述矫正图像定位框。
在本发明第一方面一种可选的实施方式中，所述接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像包括：
接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片；
获取所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度；
基于所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度计算得到第二缩放比例；
将拍摄所述完整照片时所述终端的所述倾斜角度和所述第二缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第二矩阵实例；
构建包含所述完整照片的边界信息的照片边界矩阵，对所述照片边界矩阵进行所述第二矩阵实例的矩阵运算，获得所述水平矫正图像的裁切边界矩阵；
基于所述裁切边界矩阵在所述完整照片上生成所述水平矫正图像的裁切框；
基于所述裁切框对所述完整照片进行裁切获得所述水平矫正图像。
本发明第二方面提供了一种图像自动水平矫正的拍照系统，所述图像自动水平矫正的拍照系统包括：
监测模块，用于监测终端是否进入拍照模式；
姿态数据获取模块，用于当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据；
倾斜判断模块，用于基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态；
定位框生成模块，用于当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；
图像裁切模块，用于接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。
本发明第三方面提供了一种终端设备，所述终端设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述终端设备执行如上述任一项所述的图像自动水平矫正的拍照方法。
本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的图像自动水平矫正的拍照方法。
有益效果：本发明提供了一种图像自动水平矫正的拍照方法及相关设备，方法包括监测终端是否进入拍照模式；当识别到终端进入拍照模式时，实时获取终端当前的姿态数据；基于终端当前的姿态数据判断终端是否处于预设的倾斜拍照状态；当终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；接收用户基于矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用旋转缩放算法对完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。本发明的拍照方法当终端倾斜拍照时，可以通过矫正图像定位框进行水平拍照选景，拍照后会对照片基于水平拍照选景进行自动裁切，保证了拍摄出来的照片始终水平，提升了用户拍照体验。
附图说明
图1为本发明一种终端倾斜拍照取景框的一个实施例示意图；
图2为本发明一种终端倾斜拍照得到的相片在相册中的查看情形的一个实施例示意图；
图3为本发明一种图像自动水平矫正的拍照方法的一个实施例示意图；
图4为本发明一种简易终端的实现形式的一个实施例示意图；
图5为本发明一种终端垂直摆放重力加速度计三轴方向的一个实施例示意图；
图6为本发明一种终端右倾斜45°摆放重力加速度计三轴方向的一个实施例示意图；
图7为本发明一种终端右倾斜90°摆放重力加速度计三轴方向的一个实施例示意图；
图8为本发明一种取景框倾斜模型和最大水平裁切矩形边框模型的相对位置关系的一个实施例示意图；
图9为本发明一种取景框倾斜模型和裁切矩形边框倾斜模型的几何关系计算的一个实施例示意图；
图10为本发明一种裁切后得到的水平矫正图像的一个实施例示意图；
图11为本发明一种图像自动水平矫正的拍照系统的一个实施例示意图；
图12为本发明一种终端设备的一个实施例示意图；
具体实施方式
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图3，本发明第一方面公开了一种图像自动水平矫正的拍照方法，包括以下步骤：
S100、监测终端是否进入拍照模式；在本发明中，所述终端可以是相机、手机和平板电脑等移动终端，参见图4，本发明一种简易终端的实现形式可以如下：包括摄像头模组、电路板(其上设置有包括图像处理芯片、存储器(内置有软件算法)、重力感应芯片(重力加速度计)和/或陀螺仪)以及外设(例如显示屏)，在本发明中监测终端是否进入拍照模式的方法可以是在终端的系统后台中常驻一个监测线程，利用所述监测线程实时监测所述终端是否进入拍照模式。
S200、当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据；在本发明中，所述步骤S200的实现方式包括：当识别到所述终端进入拍照模式时，获取所述终端基于陀螺仪或重力加速度计获取得到的所述终端当前的姿态数据。需要说明的是，通过陀螺仪或重力加速度计获取终端当前的姿态数据只是本发明示例性的2种方式，本发明获取所述终端的姿态数据的方式可以包括但不限于上述2种。示例性的，若以重力加速度计为例，所述终端的姿态数据就是获取得到所述重力加速度传感器的XYZ三个轴的加速度值，为了保证获取获取数据的时效性，本发明实时获取所述终端当前的姿态数据可以是周期性的以200Hz的频率从重力加速度计读取得到XYZ三个轴的加速度分量。
本发明利用所述重力加速度传感器的XYZ三个轴的加速度值来判定终端姿态的几种示例如下：参见图5，假定在终端内，重力加速度计贴片到终端主板上后，重力加速度计本身的XYZ轴方向可以直接映射成该终端的XYZ轴方向，即主板和终端整机的XYZ坐标保持一致。
本发明重力加速度计确定终端姿态的原理如下，如图5状态，图5中的终端与水平面保持垂直，则XYZ轴的重力加速度为：
X轴方向重力加速度值：0，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
Y轴方向重力加速度值：1，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
Z轴方向重力加速度值：0，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
把图5中的终端向右旋转45度，也是与水平面保持垂直，如图6，则XYZ轴的重力加速度变为：
X轴方向重力加速度值：单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
Y轴方向重力加速度值：单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
Z轴方向重力加速度值：0，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
把图5中的终端向右旋转90度，也是与水平面保持垂直，如图7，则XYZ轴的重力加速度变为：
X轴方向重力加速度值：-1，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
Y轴方向重力加速度值：0，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2；
Z轴方向重力加速度值：0，单位g，以g表示重力加速度，g＝9.80m/s2。
通过图5、图6和图7，不难发现，当终端处于不同的姿态时，重力加速度计X轴、Y轴、Z轴的数值会不相同，本发明可以根据获取到的重力加速度计X轴、Y轴、Z轴的数值确定终端当前的姿态。
S300、基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态；在本发明中，所述基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态包括：基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否发生左倾斜或右倾斜；若所述终端发生左倾斜或右倾斜，则判定所述终端处于预设的倾斜拍照状态。通常来讲，当终端拍摄发生左右倾斜时，由于摄像头取景是倾斜的，所以拍出来的照片也是斜的，本发明主要针对的是终端发生左右倾斜时拍照的场景。
而从实际判断上来讲，所述终端发生左右倾斜时可能还夹杂着前后倾斜，由于所述终端前后倾斜并不影响成像的水平度，所以本发明实际矫正过程中忽略前后倾斜的影响，即在实际的计算过程中，只考虑重力加速度计获得的平行与终端主板面的XY两个轴的加速度，通过XY两个轴的加速度的数值情况获得所述终端的左右倾斜角度，实际拍照过程中，由于终端的倾斜角度是动态变化的，所以在终端取景框内后续步骤S400生成的矫正图像定位框也是动态变化的。
S400、当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；在本发明中，矫正图像定位框的生成主要依赖图像处理芯片存储器内存储的软件算法(包括旋转缩放算法)来实现，所以在本发明步骤100之前，需要预先构建得到旋转缩放算法；并将所述旋转缩放算法预置到所述终端的图像处理芯片中。
在本发明一种可选的实施方式中，所述预先构建得到所述旋转缩放算法包括：建立取景框倾斜模型；参见图8，所述取景框倾斜模型就是图8中由图像X轴和图像Y轴所在的实线矩形框；
在所述取景框倾斜模型中构建得到与所述取景框倾斜模型共心的最大水平裁切矩形边框模型；参见图8，所述最大水平裁切矩形边框模型就是所述取景框倾斜模型内部的虚线矩形框，所述虚线矩形框和所述实线矩形框的中心重叠设置，对所述虚线矩形框和所述实线矩形框做相同对角的对角线，两个矩形框相同对角的对角线之间的夹角即为本发明中后续步骤中终端的倾斜角θ，该倾斜角θ可以通过重力加速度计获得的X轴加速度分量和Y轴加速度分量计算得到，即
建立所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的数学关系模型；在本发明中，该步骤就是要找出所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的数学转换关系，这里的数学转换关系包括旋转角度关系和尺寸缩放关系，所述最大水平裁切矩形边框模型可以看成是所述取景框倾斜模型和一个旋转矩阵A及一个缩放矩阵C相乘变换得到，所述旋转矩阵其中，θ为所述虚线矩形框和所述实线矩形框相同对角的2条对角线之间的夹角(即所述终端的倾斜角)，所述缩放矩阵/>其中，k为所述最大水平裁切矩形边框模型与所述取景框倾斜模型之间的缩放比例。
在本发明中，所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的缩放比例可以理解为所述取景框倾斜模型对角线和所述最大水平裁切矩形边框模型对角线之间比例；为了方便找出尺寸缩放关系，参见图9，本发明将所述取景框倾斜模型进行摆正，所述最大水平裁切矩形边框模型跟随运动变为倾斜，所述取景框倾斜模型的长度为h，宽度为w，作所述最大水平裁切矩形边框模型对角线AB的水平辅助线BC；图9中的
由于三角形ABC为直角三角形，AB2＝BC2+AC2，BC＝w，AC＝w tanα，代入α，/>所述取景框倾斜模型对角线的长度/>缩放比例/>
基于所述数学关系模型获得所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的转换关系矩阵。在本发明中，所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的转换关系矩阵T＝CA，
基于同样的推理过程，当所述转换关系矩阵运用到所述拍摄的完整照片的裁切时，由于只是将对象由所述取景框倾斜模型换成了拍摄的照片，在完整照片中裁切出水平照片需要旋转的角度是不会发生变化的，因此旋转矩阵由于对象的尺寸发生了变化，所以缩放比例需要发生变化，缩放矩阵就变成了其中，/>W为拍摄照片的宽度，H为拍摄照片的长度，在本发明中K和k的区别就是将原本所述取景框倾斜模型尺寸的长宽替换为了拍摄照片的长宽。拍摄照片和最终裁切照片之间的转换关系矩阵T′＝C′A。
在上述关系模型的基础上，本发明步骤S400所述当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框包括：
当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，获取所述终端当前的倾斜角度θ以及所述取景框的尺寸参数，所述取景框的尺寸参数包括所述取景框的长度w和宽度h；
基于所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数计算得到第一缩放比例；在该步骤中，就是将所述取景框的长度w和宽度h，以及所述终端当前的倾斜角度θ代入公式中；
将所述终端当前的所述倾斜角度和所述第一缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第一矩阵实例；在该步骤中，就是将所述终端当前的倾斜角度θ代入旋转矩阵将k代入获得T＝CA；
构建包含所述取景框的边界信息的取景框边界矩阵，对所述取景框边界矩阵进行所述第一矩阵实例的矩阵运算，获得所述矫正图像定位框的定位框边界矩阵；在该步骤中，就是先获得包含所述取景框的边界信息的取景框边界矩阵X，进行TX矩阵运算获得定位框边界矩阵；
基于所述定位框边界矩阵在所述终端的所述取景框中生成所述矫正图像定位框。在获得了所述定位框边界矩阵之后，再将所述定位框边界矩阵转换为所述矫正图像定位框在所述取景框中的对应的边界信息。
S500、接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。在本发明中，所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪的原理和所述旋转缩放算法对所述取景框进行旋转缩放的原理是一样的，区别在于缩放比例中的尺寸参数由所述取景框的长宽变为了所述完整照片的长宽。
在步骤S400中所记载的所述旋转缩放算法的基础上，本发明步骤S500所述接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像包括：
接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片；
获取所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度θ，所述完整照片的尺寸参数包括所述完整照片的长度W和宽度H；
基于所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度计算得到第二缩放比例；在该步骤中，就是将所述取景框的长度W和宽度H，以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度θ代入公式
将拍摄所述完整照片时所述终端的所述倾斜角度和所述第二缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第二矩阵实例；在该步骤中，就是将所述终端当前的倾斜角度θ代入旋转矩阵将K代入/>获得T′＝C′A；
构建包含所述完整照片的边界信息的照片边界矩阵，对所述照片边界矩阵进行所述第二矩阵实例的矩阵运算，获得所述水平矫正图像的裁切边界矩阵；在该步骤中，就是先获得包含所述完整照片的边界信息的照片边界矩阵X′，进行T′X′矩阵运算获得裁切边界矩阵；
基于所述裁切边界矩阵在所述完整照片上生成所述水平矫正图像的裁切框；在获得了所述裁切边界矩阵之后，再将所述裁切边界矩阵；转换为所述水平矫正图像在所述完整照片中的对应的裁切轮廓信息。
基于所述裁切框对所述完整照片进行裁切获得所述水平矫正图像。在本发明中，就是基于所述水平矫正图像在所述完整照片上的裁切轮廓裁剪得到所述水平矫正图像，本发明裁切前后所述完整照片参见图2和图10。
参见图11，本发明第二方面提供了一种图像自动水平矫正的拍照系统，所述图像自动水平矫正的拍照系统包括：
监测模块10，用于监测终端是否进入拍照模式；
姿态数据获取模块20，用于当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据；
倾斜判断模块30，用于基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态；
定位框生成模块40，用于当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；
图像裁切模块50，用于接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述姿态数据获取模块具体用于当识别到所述终端进入拍照模式时，获取所述终端基于陀螺仪或重力加速度计获取得到的所述终端当前的姿态数据。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述倾斜判断模块具体用于基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否发生左倾斜或右倾斜；若所述终端发生左倾斜或右倾斜，则判定所述终端处于预设的倾斜拍照状态。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述图像自动水平矫正的拍照系统还包括：
算法构建模块，用于预先构建得到所述旋转缩放算法；
算法预置模块，用于将所述旋转缩放算法预置到所述终端的图像处理芯片中。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述算法构建模块包括：
取景框倾斜模型建立单元，用于建立取景框倾斜模型；
最大水平裁切矩形边框模型构建单元，用于在所述取景框倾斜模型中构建得到与所述取景框倾斜模型共心的最大水平裁切矩形边框模型；
数学模型构建单元，用于建立所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的数学关系模型；
转换关系矩阵生成单元，用于基于所述数学关系模型获得所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的转换关系矩阵。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述定位框生成模块包括：
取景框参数获取单元，用于当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，获取所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数；
第一缩放比例计算单元，用于基于所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数计算得到第一缩放比例；
第一矩阵实例生成单元，用于将所述终端当前的所述倾斜角度和所述第一缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第一矩阵实例；
定位框矩阵计算单元，用于构建包含所述取景框的边界信息的取景框边界矩阵，对所述取景框边界矩阵进行所述第一矩阵实例的矩阵运算，获得所述矫正图像定位框的定位框边界矩阵；
定位框生成单元，用于基于所述定位框边界矩阵在所述终端的所述取景框中生成所述矫正图像定位框。
在本发明第二方面一种可选的实施方式中，所述图像裁切模块包括：
完整照片获取单元，用于接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片；
照片参数获取单元，用于获取所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度；
第二缩放比例计算单元，用于基于所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度计算得到第二缩放比例；
第二矩阵实例生成单元，将拍摄所述完整照片时所述终端的所述倾斜角度和所述第二缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第二矩阵实例；
裁切边界矩阵计算单元，用于构建包含所述完整照片的边界信息的照片边界矩阵，对所述照片边界矩阵进行所述第二矩阵实例的矩阵运算，获得所述水平矫正图像的裁切边界矩阵；
裁切框生成单元，用于基于所述裁切边界矩阵在所述完整照片上生成所述水平矫正图像的裁切框；
裁切单元，用于基于所述裁切框对所述完整照片进行裁切获得所述水平矫正图像。
本发明实施例所提供的图像自动水平矫正的拍照方法一般由终端设备(包括移动终端)中执行，相应地，图像自动水平矫正的拍照系统一般设置于终端设备中。但本领域技术人员容易理解的是，本公开实施例所提供的图像自动水平矫正的拍照方法也可以由服务器执行，相应的，图像自动水平矫正的拍照系统也可以设置于服务器中，本示例性实施例中对此不做特殊限定。
图12是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图，该终端设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器60(central processingunits，CPU)(例如，一个或一个以上处理器)和存储器70，一个或一个以上存储应用程序或数据的存储介质80(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器和存储介质可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对终端设备中的一系列指令操作。更进一步地，处理器可以设置为与存储介质通信，在终端设备上执行存储介质中的一系列指令操作。
本发明的终端设备还可以包括一个或一个以上电源90，一个或一个以上有线或无线网络接口100，一个或一个以上输入输出接口110，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图12示出的终端设备结构并不构成对本发明终端设备的具体限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的图像自动水平矫正的拍照方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统或装置、单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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，该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上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。
Claims (10)
1.一种图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，包括以下步骤：
监测终端是否进入拍照模式；
当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据；
基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态；
当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；
接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。
2.根据权利要求1所述的图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，所述当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据包括：
当识别到所述终端进入拍照模式时，获取所述终端基于陀螺仪或重力加速度计获取得到的所述终端当前的姿态数据。
3.根据权利要求1所述的图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，所述基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态包括：
基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否发生左倾斜或右倾斜；
若所述终端发生左倾斜或右倾斜，则判定所述终端处于预设的倾斜拍照状态。
4.根据权利要求1-3任一项所述的图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，所述图像自动水平矫正的拍照方法还包括：
预先构建得到所述旋转缩放算法；
将所述旋转缩放算法预置到所述终端的图像处理芯片中。
5.根据权利要求4所述的图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，所述预先构建得到所述旋转缩放算法包括：
建立取景框倾斜模型；
在所述取景框倾斜模型中构建得到与所述取景框倾斜模型共心的最大水平裁切矩形边框模型；
建立所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的数学关系模型；
基于所述数学关系模型获得所述取景框倾斜模型和所述最大水平裁切矩形边框模型之间的转换关系矩阵。
6.根据权利要求5所述的图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，所述当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框包括：
当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，获取所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数；
基于所述终端当前的倾斜角度以及所述取景框的尺寸参数计算得到第一缩放比例；
将所述终端当前的所述倾斜角度和所述第一缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第一矩阵实例；
构建包含所述取景框的边界信息的取景框边界矩阵，对所述取景框边界矩阵进行所述第一矩阵实例的矩阵运算，获得所述矫正图像定位框的定位框边界矩阵；
基于所述定位框边界矩阵在所述终端的所述取景框中生成所述矫正图像定位框。
7.根据权利要求5所述的图像自动水平矫正的拍照方法，其特征在于，所述接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像包括：
接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片；
获取所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度；
基于所述完整照片的尺寸参数以及拍摄所述完整照片时所述终端的倾斜角度计算得到第二缩放比例；
将拍摄所述完整照片时所述终端的所述倾斜角度和所述第二缩放比例分别代入所述转换关系矩阵的旋转矩阵分部和缩放矩阵分部中，获得所述转换关系矩阵的第二矩阵实例；
构建包含所述完整照片的边界信息的照片边界矩阵，对所述照片边界矩阵进行所述第二矩阵实例的矩阵运算，获得所述水平矫正图像的裁切边界矩阵；
基于所述裁切边界矩阵在所述完整照片上生成所述水平矫正图像的裁切框；
基于所述裁切框对所述完整照片进行裁切获得所述水平矫正图像。
8.一种图像自动水平矫正的拍照系统，其特征在于，所述图像自动水平矫正的拍照系统包括：
监测模块，用于监测终端是否进入拍照模式；
姿态数据获取模块，用于当识别到所述终端进入拍照模式时，实时获取所述终端当前的姿态数据；
倾斜判断模块，用于基于所述终端当前的所述姿态数据判断所述终端是否处于预设的倾斜拍照状态；
定位框生成模块，用于当所述终端处于预设的倾斜拍照状态时，通过预置的旋转缩放算法在所述终端的取景框中生成取景方向始终水平的矫正图像定位框；
图像裁切模块，用于接收用户基于所述矫正图像定位框选景拍摄得到的完整照片，利用所述旋转缩放算法对所述完整照片进行裁剪，获得水平矫正图像。
9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述终端设备执行如权利要求1-7中任一项所述的图像自动水平矫正的拍照方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，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1-7中任一项所述的图像自动水平矫正的拍照方法。
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