TWI618970B - 自動對焦拍照系統及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種自動對焦拍照系統，應用於一電子裝置上，該電子裝置佩戴於使用者的眼部並對準用戶雙眼，所述自動對焦拍照系統包括第一相機模組、第二相機模組、處理器及感測器，該第一相機模組拍攝用戶雙眼，該處理器分析雙眼瞳孔中心距離並計算出對應的對焦電流值，並根據對焦電流值調整第二相機模組的對焦，該感測器感測拍照指令，該處理器在收到該拍照指令後觸發該第二相機模組根據當前的對焦進行拍攝。另還提供一種包括該自動對焦拍照系統的電子裝置。

Description

自動對焦拍照系統及電子裝置
本發明涉及一種自動對焦拍照系統及電子裝置，特別涉及一種基於瞳孔辨識的自動對焦拍照系統及電子裝置。
現在人們喜歡隨身攜帶可攜式電子裝置，並使用可攜式電子裝置的拍照功能記錄日常生活。但當遇到一閃而過的畫面勾起使用者的拍照欲望，使用者再拿出可攜式電子裝置進行拍照，往往會錯過最佳的稍縱即逝的美好瞬間。所以，使用者需要更快速且自動的拍照系統及電子裝置。
有鑑於此，有必要提供一種快速的自動對焦拍照系統。
一種自動對焦拍照系統，應用於一電子裝置上，該電子裝置佩戴於使用者的眼部並對準用戶雙眼，所述自動對焦拍照系統包括第一相機模組、第二相機模組、處理器及感測器，該第一相機模組拍攝用戶雙眼，該處理器分析雙眼瞳孔中心距離並計算出對應的對焦電流值，並根據對焦電流值調整第二相機模組的對焦，該感測器感測拍照指令，該處理器在收到該拍照指令後觸發該第二相機模組根據當前的對焦進行拍攝。
此外，還有必要提供一種包括該自動對焦拍照系統的電子裝置
所述自動對焦拍照系統，藉由第一相機模組偵測用戶的雙眼瞳孔中心距離，並與預存的雙眼視瞳孔中心距離及第二相機模組的對焦電 流值的對應關聯式資料庫匹配，以使第二相機模組自動對焦，並偵測用戶無需手動操作的拍照指令，從而實現自動對焦的即時拍照。該自動對焦拍照系統極大地方便使用者實現即時拍攝。
100‧‧‧自動對焦拍照系統
10‧‧‧第一相機模組
20‧‧‧第二相機模組
30‧‧‧存儲單元
50‧‧‧感測器
60‧‧‧處理器
70‧‧‧開關模組
80‧‧‧無線通訊模組
500，800‧‧‧智能眼鏡
510‧‧‧用戶眼部
520，820‧‧‧框架
530‧‧‧第一鏡片
540‧‧‧第二鏡片
550‧‧‧第三鏡片
830‧‧‧第四鏡片
840‧‧‧第五鏡片
圖1為本發明較佳實施方式的自動對焦拍照系統的模組圖。
圖2為本發明第一實施方式的智慧眼鏡的示意圖。
圖3為本發明第二實施方式的智慧眼鏡的示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施例的自動對焦拍照系統100應用於一電子裝置上。該電子裝置可為智慧眼鏡500，佩戴於用戶眼部前方。該自動對焦拍照系統100包括第一相機模組10、第二相機模組20、存儲單元30、感測器50、處理器60、開關模組70及無線通訊模組80。
該第一相機模組10用於拍攝用戶雙眼瞳孔中心的相對距離，以判斷用戶雙眼當前的對焦位置。本實施例中，該第一相機模組10包括兩個鏡頭，分別安裝於智慧眼鏡500的兩側且用戶雙眼眼球分別在兩個鏡頭的拍攝範圍內。該第一相機模組10還用於偵測用戶雙眼眼球的運動，具體地，該第一相機模組10每間隔一預定時間對雙眼眼球進行一次拍攝，藉由比對前後兩次的雙眼瞳孔中心距離可判斷眼球對焦的變化。在本實施例中，該第一相機模組10為定焦鏡頭。
請參閱圖2，本發明第一實施例的智慧眼鏡500佩戴於用戶眼部510前方。該智慧眼鏡500包括左右兩個部分，分別對應使用者的左右眼，圖2中僅示出其中的對應左眼的部分，其中該智慧眼鏡500對應左眼的部分包括框架520、第一鏡片530、第二鏡片540、第三鏡片550及該第一相機模 組10對應左眼的鏡頭。該智慧眼鏡500的右眼部分與左眼部分基本一致，其區別僅在於該右眼部分的第一相機模組10的鏡頭對應用戶右眼。該第一鏡片530、第二鏡片540及第三鏡片550裝設於框架520內，該用戶眼部510及第一相機模組10位於框架520同一側。該第一鏡片530傾斜設置，且對準用戶眼部510，該第一鏡片530為部分透射部分反射鏡片。該第二鏡片540及第三鏡片550分別設置於該第一鏡片530的相對兩側。該第二鏡片540及第三鏡片550均為反射鏡片。該第三鏡片550對準該第一相機模組10。用戶眼部510可藉由該第一鏡片530透視位於框架520另一側的物件及環境。用戶眼部510的一部分的光線可被第一鏡片530反射至第二鏡片540，該第二鏡片540將光線反射至並穿過第一鏡片530，以進一步反射至第三鏡片550，該第三鏡片550將光線最終反射至該第一相機模組10，從而第一相機模組10可拍攝用戶眼部510的瞳孔中心。
請參閱圖3，本發明第二實施例的智慧眼鏡800佩戴於用戶眼部510前方。該智慧眼鏡800包括左右兩個部分，分別對應使用者的左右眼，圖3中僅示出其中的對應左眼的部分，其中該智慧眼鏡800對應左眼的部分包括框架820、第四鏡片830、第五鏡片840及第一相機模組10對應左眼的鏡頭。該智慧眼鏡800的右眼部分與左眼部分基本一致，其區別僅在於該右眼部分的第一相機模組10的鏡頭對應用戶右眼。可以理解，該智慧眼鏡800可為兩個，分別對應用戶的雙眼，該第一相機模組10為左右兩個鏡頭中的一個。該第四鏡片830及第五鏡片840裝設於框架820內，該用戶眼部510及第一相機模組10位於框架820同一側。該第四鏡片830傾斜設置，且對準用戶眼部510，該第四鏡片830為部分透射部分反射鏡片。該第五鏡片840設置於該第四鏡片830的一側且對準該第一相機模組10，該第五鏡片840為反射鏡片。用戶眼部510可藉由該第四鏡片830透視位於框架820另一 側的物件及環境。用戶眼部510的一部分的光線可被第四鏡片830反射至第五鏡片840，該第五鏡片840進一步將光線反射至該第一相機模組10，從而第一相機模組10可拍攝用戶眼部510的瞳孔中心。
可以理解，當生物以雙眼注視一個物體時，眼睛必須繞著垂直的軸旋轉，讓影像在兩眼都能投影在瞳孔的中心。當注視距離較近的物體時，兩眼瞳孔必須旋轉得更為接近，也即收斂；而注視距離較遠的物體時，兩眼瞳孔就會轉動較更為分散。眼睛的聚散運動與眼睛的調節緊密的結合，在正常狀況下，在觀看不同距離上的物體時，眼睛會自動調整聚散以更改眼睛的焦點。
該第二相機模組20用於拍攝用於聚焦的畫面。本實施例中，該第二相機模組20根據使用者發出拍照指令時雙眼眼球的聚焦來自動對焦並進行拍攝。在本實施例中，該第二相機模組20為自動對焦鏡頭。該第二相機模組20的每一對焦距離具有對應的電流值，電子裝置可藉由調節該電流值來調整第二相機模組20的對焦。
該存儲單元30用於儲存第一相機模組10及第二相機模組20拍攝的數據。該存儲單元30還預存多組該第二相機模組20的對焦距離與對應的電流值的資料。
該感測器50用於感測使用者的拍照指令。所述拍照指令可以是眨眼指令或聲控指令。本實施例中，該感測器50可為光學感測器或聲波感測器以對應感測使用者的眨眼指令或聲控指令。在另一實施例中，處理器60可透過第一相機模組10拍攝的用戶雙眼感測使用者的眨眼指令。
該處理器60用於建立用戶雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組20對焦電流值的對應關係。在使用該自動對焦拍照系統100進行拍攝前，該處理器60根據該存儲單元30預存的多組對焦距離提示用戶目視多個距離 的物件，並藉由第一相機模組10偵測並記錄使用者目視所述每一距離的物件時相對應的雙眼瞳孔中心距離，從而建立多組雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組20對焦電流值的對應關係。可以理解，該處理器60可根據多組雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組20對焦電流值的對應關係建立座標，並藉由曲線擬合法(curve fitting)連接所述座標，從而建立完整的雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組20對焦電流值的對應關係的資料庫，並儲存至該存儲單元30。
該處理器60還用於根據第一相機模組10偵測的用戶雙眼瞳孔中心距離對應調整第二相機模組20的對焦，並在收到拍照指令後觸發第二相機模組20拍攝。該處理器60分析第一相機模組10的兩個鏡頭分別拍攝的雙眼的照片，處理器50可辯識照片中的瞳孔，或辯識照片中的虹膜，或辯識照片中的瞳孔與虹膜，以判斷雙眼瞳孔中心位置，並判斷雙眼瞳孔中心的相對距離。
該開關模組70用於開啟及關閉該自動對焦拍照系統100。當開關模組70啟動該自動對焦拍照系統100後，該第一相機模組10持續偵測雙眼瞳孔中心距離的變化。
該無線通訊模組80用於與一可攜式電子裝置建立無線通訊。該可攜式電子裝置可為使用者隨身攜帶之智慧型電話及平板電腦等，其可藉由無線通訊模組80控制該自動對焦拍照系統100。本實施例中，該可攜式電子裝置可藉由無線通訊模組80啟動或關閉該自動對焦拍照系統100，或控制該第二相機模組20進行拍攝。
使用該自動對焦拍照系統100進行拍攝時，可藉由該電子裝置上設置的開關模組70或使用可攜式電子裝置藉由無線通訊模組70啟動該自動對焦拍照系統100。該處理器60建立用戶雙眼瞳孔中心距離與第二相機 模組20對焦電流值的對應關係。該第一相機模組10持續偵測雙眼瞳孔中心距離的變化，每當雙眼眼球移動，該第一相機模組10分別拍攝當前雙眼眼球的相片並傳送至處理器60。該處理器60分析第一相機模組10的兩個鏡頭分別拍攝的雙眼的照片，判斷雙眼瞳孔中心的相對距離。該處理器60根據當前雙眼瞳孔中心的距離，與存儲單元30預存的該雙眼視瞳孔中心距離及第二相機模組20的對焦電流值的對應關聯式資料庫匹配，從而根據該匹配的對焦電流值調整該第二相機模組20的對焦。該感測器50感測到使用者的拍照指令時，該第二相機模組20拍攝當前對焦的畫面，並儲存至存儲單元30中。
在一實施例中，所述處理器60根據匹配的對焦電流值使第二相機模組20自動對焦後，可執行進一步對焦。所述進一步對焦是用影像處理技術取得第二相機模組20當前對焦的畫面的邊界銳利度，並調整第二相機模組20的對焦距離，使所述邊界銳利度最大化，以捕捉更正確的對焦位置。
可以理解，第一相機模組10及第二相機模組20拍攝的資料可藉由無線通訊模組80傳送至其無線通訊連接的可攜式電子裝置。
上述自動對焦拍照系統100，藉由第一相機模組10偵測用戶的雙眼瞳孔中心距離，並與預存的雙眼視瞳孔中心距離及第二相機模組20的對焦電流值的對應關聯式資料庫匹配，以使第二相機模組20自動對焦，並偵測用戶無需手動操作的拍照指令，從而實現自動對焦的即時拍照。該自動對焦拍照系統100極大地方便使用者實現即時拍攝。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範 圍內。

Claims (12)

  1. 一種自動對焦拍照系統，應用於一電子裝置上，該電子裝置佩戴於使用者的眼部並對準使用者雙眼，其改良在於：所述自動對焦拍照系統包括第一相機模組、第二相機模組、處理器、感測器及存儲單元，該存儲單元預存雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組對焦電流值的對應關係的資料庫，該第一相機模組拍攝用戶雙眼，該處理器分析雙眼瞳孔中心距離並與存儲單元預存的雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組對焦電流值的對應關係的資料庫匹配，從而計算出對應的對焦電流值，並根據對焦電流值調整第二相機模組的對焦，該感測器感測拍照指令，該處理器在收到該拍照指令後觸發該第二相機模組根據當前的對焦進行拍攝。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述第一相機模組包括兩個鏡頭，分別安裝於該電子裝置上並分別拍攝使用者的雙眼照片，該處理器辯識所述雙眼照片以判斷雙眼瞳孔中心位置，並判斷雙眼瞳孔中心的相對距離。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述第一相機模組為定焦鏡頭，該第二相機模組為自動對焦鏡頭。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述處理器根據該存儲單元預存的多組對焦距離提示用戶目視多個距離的物件，並藉由第一相機模組偵測並記錄使用者目視所述每一距離的物件時相對應的雙眼瞳孔中心距離，從而建立多組雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組對焦電流值的對應關係，並進一步建立所述雙眼瞳孔中心距離與第二相機模組對焦電流值的對應關係的資料庫，並儲存至該存儲單元。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之自動對焦拍照系統，其中所述第一相機拍攝用戶雙眼，該處理器分析雙眼瞳孔中心距離並與所述雙眼 瞳孔中心距離與第二相機模組對焦電流值的對應關係的資料庫匹配，計算出該第二相機模組對應的對焦電流值，並根據該匹配的對焦電流值調整該第二相機模組的對焦。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述拍照指令為眨眼指令或聲控指令，所述感測器感測使用者的眨眼指令或聲控指令。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述拍照指令為眨眼指令，該處理器透過該第一相機模組拍攝的用戶雙眼感測使用者的眨眼指令。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述處理器根據匹配的對焦電流值調整該第二相機模組的對焦後，進一步使用影像處理技術取得該第二相機模組當前對焦的畫面的邊界銳利度，並調整該第二相機模組的對焦距離，使所述邊界銳利度最大化。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之自動對焦拍照系統，其中所述自動對焦拍照系統還包括無線通訊模組，該無線通訊模組與一可攜式電子裝置建立無線通訊，該可攜式電子裝置藉由無線通訊模組控制該自動對焦拍照系統，該自動對焦拍照系統藉由該無線通訊模組傳送該第一相機模組及第二相機模組拍攝的資料至該可攜式電子裝置。
  10. 一種電子裝置，其改良在於：所述電子裝置包括如申請專利範圍第1至9任一項所述的自動對焦拍照系統。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中所述電子裝置佩戴至使用者眼部，電子裝置包括框架、第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片及第一相機模組，該用戶眼部及第一相機模組位於框架同一側，該第一鏡片傾斜設置，且對準用戶眼部，該第一鏡片為部分透射部分反射鏡片， 該第二鏡片及第三鏡片分別設置於該第一鏡片的相對兩側，該第二鏡片及第三鏡片均為反射鏡片，該第三鏡片對準該第一相機模組，用戶眼部的一部分的光線可被第一鏡片反射至第二鏡片，該第二鏡片將光線反射至並穿過第一鏡片，以進一步反射至第三鏡片，該第三鏡片將光線最終反射至該第一相機模組，從而第一相機模組可拍攝用戶眼部的瞳孔中心。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中所述電子裝置佩戴至使用者眼部，電子裝置包括框架、第四鏡片、第五鏡片及第一相機模組，該用戶眼部及第一相機模組位於框架同一側，該第四鏡片傾斜設置，且對準用戶眼部，該第四鏡片為部分透射部分反射鏡片，該第五鏡片設置於該第一四鏡片的一側且對準該第一相機模組，該第五鏡片為反射鏡片，用戶眼部的一部分的光線可被第四鏡片反射至第五鏡片，該第五鏡片進一步將光線反射至該第一相機模組，從而第一相機模組可拍攝用戶眼部的瞳孔中心。
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