CN117156271A - 实现景深的方法和相机组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种实现景深的方法和相机组件，该方法包括：获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距。取所述两物体的物距的均值得到所述两物体的中心物距。将所述相机的焦距设置为所述中心物距。旋转所述相机的传感器，使得所述两物体在所述传感器清晰成像。上述方式，在对两个物体进行拍摄时，提高两个物体的拍摄清晰度。

Description

实现景深的方法和相机组件

技术领域

本申请的所公开实施例涉及图像技术领域，且更具体而言，涉及实现景深的方法和相机组件。

背景技术

对物体进行摄影过程为：物体处于摄影画面中，物体通过相机上的透镜映射进入相机内部，再转动图像传感器面板，使图像传感器面板接触到物体成像，当物体成像完全落在图像传感器面板时，才能将物体拍摄清晰，再由图像传感器将光信号转换成电信号，再经过其他处理器变成图像信号。

而在现有技术中，在拍摄两个物体时，两个物体通过透镜在相机内部映射出各自的成像，其两个成像距离图像传感器面板的垂直距离可能不相同，因此在旋转图像传感器面板时，可能无法同时使两个物体的成像都完全落在图像传感器面板上，即：旋转图像传感器面板时，无法使两个物体成像的连线和图像传感器面板处于同一平面。因此，当同时对两个物体进行拍摄时，可能无法保证两个物体都可以拍摄清晰。

发明内容

根据本申请的实施例，本申请提出实现景深的方法和相机组件，以解决上述问题。

本申请提供一种实现景深的方法，该方法包括：获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距。取所述两物体的物距的均值得到所述两物体的中心物距。将所述相机的焦距设置为所述中心物距。旋转所述相机的传感器，使得所述两物体在所述传感器清晰成像。

在本申请一些实施例中，所述获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距包括：获取在所述相机画面中分布在所述各一半画面的所述两物体的坐标，确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在区块。控制所述相机的焦距从最大到最小、或最小到最大进行遍历，将所述两物体的坐标对应的所述画面所在所述区块清晰成像对应的物距作为所述两物体的物距。

在本申请一些实施例中，所述确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在区块包括：利用所述坐标相对于所述画面的分辨率的位置、所述区块在预设分辨率的位置之间的映射关系，确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在所述区块。

在本申请一些实施例中，所述确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在所述区块包括：若所述物体横跨至少两相邻区块，则计算所述物体在所述至少两相邻区块每个区块的占比。将占比最大的所述区块确定为所述物体的坐标对应的所述画面所在所述区块。

在本申请一些实施例中，所述旋转所述相机的传感器，使得所述两物体在所述传感器清晰成像包括：旋转所述相机的所述传感器，使所述传感器的平面与所述两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

在本申请一些实施例中，所述旋转所述相机的所述传感器，使所述传感器的平面与所述两物体成像之后的连线所在平面为同一平面包括：利用所述两物体的物距确定所述传感器的旋转方向。按所述旋转方向旋转所述传感器，同时获取所述两物体在所述传感器上的清晰度。当所述两物体的清晰度下降时，停止所述传感器旋转，并确定所述两物体的清晰度达到峰值时所述传感器的旋转角度。反向转动所述传感器至所述旋转角度，使所述传感器的平面与所述两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

在本申请一些实施例中，所述获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距包括：获取在所述相机画面中分布在所述画面上、下各一半画面的所述两物体的物距。

在本申请提供另一种相机组件，该组件包括：镜头、传感器、驱动机构以及控制器。其中，所述镜头位于所述传感器的入光方向一侧，所述驱动机构用于驱动所述镜头变焦、转动所述传感器，所述控制器连接所述驱动机构，用于执行如上所述的方法以控制所述驱动机构。

在本申请一些实施例中，所述驱动机构包括：镜头电机和传感器电机，镜头电机连接所述控制器，用于控制所述镜头的焦距变化，传感器电机连接所述控制器，用于旋转所述传感器。

本申请的有益效果有：在获得两个物体的物距后，对两个物体的物距取均值，得到两个物距的中心物距，再通过中心物距将相机聚焦在两个物体之间的位置，使两个物体通过透镜映射出的两个成像，距离图像传感器面板的垂直距离相同，当旋转图像传感器面板时，可以使两个物体成像的连线和图像传感器面板处于同一平面，当对两个物体进行拍摄时，提高了两个物体的拍摄清晰度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

下面将结合附图及实施方式对本申请作进一步说明，附图中：

图1是本申请一实施例的实现景深方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例坐标、区块和预设分辨率的映射关系示意图；

图3是本申请一实施例传感器平面旋转示意图；

图4本申请一实施例相机组件结构示意图。

具体实施方式

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。另外，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”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。

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案做进一步详细描述。

请参阅图1，图1是本申请一实施例的实现景深方法的流程示意图。该方法可以应用于具有摄像等功能的相机。需注意的是，若有实质上相同的结果，本申请的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤S11：获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距。

在此实施例中，两物体分布在相机画面上、下各一半画面的位置，因此，两物体在相机画面中是上下对称，也可以是两物体距离画面水平中线的垂直距离一样。再获取两物体在画面中的坐标，由于目前市面上存在不同的分辨率，不同画面的分辨率可能不同，不同画面中的坐标位置也不同。因此，在获取到两物体在画面中的坐标后，对画面分辨率进行统一，即将两物体的坐标进行归一化处理，得到新的坐标。随后，在对画面进行区块的划分，确定两物体的坐标属于哪一区块。对两物体所处的两区块进行最大到最小、或最小到最大的聚焦，其中，镜头的焦距是个光学参数，mm是焦距的单位，mm数越大，则焦距越大，拍摄的距离越远。例如：一镜头的焦距范围为15-50mm，可以对两物体所处的其中一区块进行从小到大的聚焦，即调整镜头焦距，从15mm开始，逐步向50mm增大，当该区块清晰度下降时，停止增大焦距，确定该区块的清晰度达到峰值时对应的焦距数据，同理，获取另一物体所处区块的焦距数据，获取完两物体所处的两区块焦距数据，通过焦距和物距的对应关系，确定两区块焦距数据对应的两物体的物距。

其中，根据实际原理，两物体的位置只需满足：在两个物体通过透镜映射出的两个成像和图像传感器面板的旋转中心为一上一下关系即可，即：两个成像和图像传感器面板的旋转中心的直线距离相同。但本申请优选两物体分布在相机画面上、下各一半画面的位置，这更加利于控制误差和提升实际效果。

步骤S12：取两物体的物距的均值得到两物体的中心物距。

在获得两个物体的物距后，对两个物体的物距取均值，得到两个物距中间的中心物距。例如：物体A的物距为3米，物体B的物距为1米，则物体A和物体B的中心物距为(1+3)/2，即2米，此时中心物距所在的位置，距离物体A和物体B都是1米。

步骤S13：将相机的焦距设置为中心物距。

将相机的聚焦在中心物距对应的位置上，此时，两物体通过透镜映射出的两个成像，距离图像传感器面板的垂直距离相同。

步骤S14：旋转相机的传感器，使得两物体在传感器清晰成像。

由于两物体的成像距离图像传感器面板的垂直距离相同，旋转图像传感器面板后，可以使两个物体成像的连线和图像传感器面板处于同一平面，此时，两物体成像都落在图像传感器面板上，两物体都可以拍摄清晰。

因此，在此实施例中，在获得两个物体的物距后，对两个物体的物距取均值，得到两个物距的中心物距，再通过中心物距将相机聚焦在两个物体之间的位置，使两个物体通过透镜映射出的两个成像，距离图像传感器面板的垂直距离相同，当旋转图像传感器面板时，可以使两个物体成像的连线和图像传感器面板处于同一平面，当对两个物体进行拍摄时，提高了两个物体的拍摄清晰度。

在本申请提供的另一种实施例中，具体地，获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距包括：获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的坐标，确定两物体的坐标对应的画面所在区块。

在此实施例中，获取两物体在相机画面中的坐标，其中，两物体在相机画面中是上下对称的，也可以是两物体距离画面水平中线的垂直距离一样，两物体分布在相机画面上、下各一半画面的位置。由于目前市面上存在不同的分辨率，不同画面的分辨率可能不同，对应的，不同画面中的坐标位置也不同。因此，在获取到两物体在画面中的坐标后，对画面分辨率进行统一，即将两物体的坐标进行归一化处理，得到新的坐标。例如：某一物体占据了相机画面中的部分区域，找到这一区域的中心点，获取此中心点的坐标，假设，该中心点的坐标为(1000,1000)，为兼容主流所有分辨率设备，统一像素分辨率为8192*8192，进行归一化处理后的新坐标为(1000/8192,1000/8192)，即(0.122,0.122)。

再通过两物体的新坐标确定对应的画面所在区块，可以利用坐标相对于画面的分辨率的位置、区块在预设分辨率的位置之间的映射关系，确定两物体的坐标对应的画面所在区块。

因为，在现有技术中，无法对物体中心点所在的坐标进行聚焦，即画面聚焦的最小单位很难为一个像素点。因此，需判断画面中的物体大部分或全部位于画面中的哪一区域，对画面中的此区域进行聚焦，而从判断出物体的物距。具体的过程为：将统一分辨率后的画面划分成多个区块，通过查看物体中心点的新坐标属于哪一区块，推测出画面中的物体大部分或全部都位于此区块中，其他区块的画面中只存在少部分物体或不存在物体。请参阅图2，图2是本申请一实施例坐标、区块和预设分辨率的映射关系示意图。在此图的右侧图像向中，画面的分辨率为8192*8192，将画面划分成4*4个区域，每个区域的长度和高度为8192/4，即2048，假设：物体A在原画面中的坐标为(1000,1000)，对画面分辨率进行归一化处理，在分辨率为8192*8192的画面中，物体A位于区块13。

在本申请提供的另一种实施例中，若物体横跨至少两相邻区块，则计算物体在至少两相邻区块每个区块的占比。将占比最大的区块确定为物体的坐标对应的画面所在区块。

在此实施例中，若坐标位于两相邻区块的交界处，此时则无法判断画面中的物体大部分或全部位于画面中的哪一区域，因此，通过画面中物体边缘的顶点坐标确定物体在两相邻区块每个区块的占比，占比最大的区块为物体所在区块。请参阅图2，物体B的中心点的坐标位于区块1和区块2的交界处，此时无法确定物体B在区块1还是区块2中，计算顶点c和顶点d分别在区块1和区块2中的占比，由于物体B在区块1中的占比大于区块2的。因此，区块1为物体B所在区块。

随后，控制相机的焦距从最大到最小、或最小到最大进行遍历，将两物体的坐标对应的画面所在区块清晰成像对应的物距作为两物体的物距。即：向对物体A所处的区块进行最大到最小、或最小到最大的聚焦，确定在哪个焦距数据时可以使物体A所处的区块的画面最清晰，再对物体B所处的区块进行最大到最小、或最小到最大的聚焦，确定在哪个焦距数据时可以使物体B所处的区块的画面最清晰，获取两物体所处的两区块的焦距数据，通过焦距和物距的对应关系，确定两区块焦距数据对应的两物体的物距。

在本申请提供的另一种实施例中，旋转相机的传感器，使得两物体在传感器清晰成像包括：旋转相机的传感器，使传感器的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

在此实施例中，当传感器的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面时，两物体成像都将落在图像传感器面板上，即两物体都将清晰成像。

具体地，旋转相机的传感器，使传感器的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面包括：利用两物体的物距确定传感器的旋转方向。按旋转方向旋转传感器，同时获取两物体在传感器上的清晰度。当两物体的清晰度下降时，停止传感器旋转，并确定两物体的清晰度达到峰值时传感器的旋转角度。反向转动传感器至旋转角度，使传感器的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

更具体地，请参阅图3，图3是本申请一实施例传感器平面旋转示意图。在此图中，将相机焦距设置在黑旗和白旗之间，黑旗和白旗通过透镜成像，且两个旗子的成像距离图像传感器面板的垂直距离一致，为了使传感器的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面，需旋转图像传感器，当图像传感器逆时针旋转时，旋转角度小于90°，当图像传感器顺时针旋转时，旋转角度大于90°。受限于传感器安装的结构，可以使图像传感器逆时针旋转。且在旋转的同时，获取两个旗子在图像传感器上的清晰度，当两个旗子的清晰度下降时，停止旋转图像传感器，并确定两个旗子的清晰度达到峰值时图像传感器的旋转角度。再反向转动图像传感器，即顺时针旋转，使图像传感器定位至两个旗子的清晰度达到峰值时的旋转角度。

请参阅图4，图4本申请一实施例相机组件结构示意图。在此图中，该相机组件包括：镜头100、传感器200、驱动机构300以及控制器400。其中，镜头100位于传感器200的入光方向一侧，驱动机构300用于驱动镜头100变焦、转动传感器200，控制器400连接驱动机构300，用于执行如上述的方法以控制驱动机构300。

在此实施例中，当控制器400控制驱动机构300驱动镜头100聚焦在两物体物距均值的中心物距所在的位置后，两物体通过镜头100在相机组件内部成像，且两物体的成像距离传感器200面板的垂直距离一致，控制器400再控制驱动机构300转动传感器200，使传感器200的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面，且在旋转过程中，控制器400获取两物体在传感器200上的清晰度，两物体的清晰度下降时，停止旋转传感器200，并确定两物体的清晰度达到峰值时传感器200的旋转角度。再反向转动传感器200至上述旋转角度，此时，传感器200的平面与两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

在本申请提供的另一种实施例中，驱动机构300包括：镜头电机310和传感器电机320，镜头电机310连接控制器400，用于控制镜头100的焦距变化；传感器电机320连接控制器400，用于旋转传感器200。

在此实施例中，镜头电机310可以控制镜头100的焦距变化，并通过焦距和物距之间的关联关系，根据焦距的数据确定物体的物距，或者根据物距调整对应的焦距，使镜头100聚集在此物距对应的位置上。

所属领域的技术人员易知，可在保持本申请的教示内容的同时对装置及方法作出诸多修改及变动。因此，以上公开内容应被视为仅受随附权利要求书的范围的限制。

Claims (9)

1.一种实现景深的方法，其特征在于，包括：

获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距；

取所述两物体的物距的均值得到所述两物体的中心物距；

将所述相机的焦距设置为所述中心物距；

旋转所述相机的传感器，使得所述两物体在所述传感器清晰成像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距包括：

获取在所述相机画面中分布在所述各一半画面的所述两物体的坐标，确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在区块；

控制所述相机的焦距从最大到最小、或最小到最大进行遍历，将所述两物体的坐标对应的所述画面所在所述区块清晰成像对应的物距作为所述两物体的物距。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在区块包括：

利用所述坐标相对于所述画面的分辨率的位置、所述区块在预设分辨率的位置之间的映射关系，确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在所述区块。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述两物体的坐标对应的所述画面所在所述区块包括：

若所述物体横跨至少两相邻区块，则计算所述物体在所述至少两相邻区块每个区块的占比；

将占比最大的所述区块确定为所述物体的坐标对应的所述画面所在所述区块。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转所述相机的传感器，使得所述两物体在所述传感器清晰成像包括：

旋转所述相机的所述传感器，使所述传感器的平面与所述两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述旋转所述相机的所述传感器，使所述传感器的平面与所述两物体成像之后的连线所在平面为同一平面包括：

利用所述两物体的物距确定所述传感器的旋转方向；

按所述旋转方向旋转所述传感器，同时获取所述两物体在所述传感器上的清晰度；

当所述两物体的清晰度下降时，停止所述传感器旋转，并确定所述两物体的清晰度达到峰值时所述传感器的旋转角度；

反向转动所述传感器至所述旋转角度，使所述传感器的平面与所述两物体成像之后的连线所在平面为同一平面。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取在相机画面中分布在各一半画面的两物体的物距包括：

获取在所述相机画面中分布在所述画面上、下各一半画面的所述两物体的物距。

8.一种相机组件，其特征在于，包括：

镜头、传感器、驱动机构以及控制器；

其中，所述镜头位于所述传感器的入光方向一侧，所述驱动机构用于驱动所述镜头变焦、转动所述传感器，所述控制器连接所述驱动机构，用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法以控制所述驱动机构。

9.根据权利要求8所述的相机组件，其特征在于，所述驱动机构包括：

镜头电机，连接所述控制器，用于控制所述镜头的焦距变化；

传感器电机，连接所述控制器，用于旋转所述传感器。