图像获得方法以及电子设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种图像获得方法以及电子设备。所述图像获得方法应用于电子设备，电子设备包括感光单元在同一平面上的第一摄像头以及第二摄像头，其中包括：通过所述第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像；通过第二摄像头以与生成第一样本图像相同的焦距捕获所述对象以生成第二样本图像；根据对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距，计算第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离；使用根据第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得目标图像。根据本发明的图像获得方法以及电子设备，能够根据通过两个摄像头获取的距离信息获得期望的图像。
【专利说明】
图像获得方法以及电子设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种图像获得方法以及电子设备，尤其涉及能够根据通过两个摄像头获取的距离信息获得期望的图像的图像获得方法以及电子设备。
【背景技术】
[0002]目前，随着数码摄像技术的广泛应用，人们对摄像装置的多功能化以及人性化的要求越来越高。例如，在以往的多对多的视频会议装置中，通常将摄像头固定在较远的位置或者使用广角摄像头，使得会议的对方能够看到全体会议参与人的图像。然而，为了更好地让摄像头捕捉到发言人的细节，人们有时更期望在会议参与人发表言论时，能够得到该发言人的特写图像。此外，例如在视频监控装置中，更是希望能够锁定并且跟踪监控对象，放大该监控对象的图像以获取细节信息。
[0003]无论是视频会议装置还是视频监控装置，都要求及时地获得期望的放大图像。例如，在视频会议中发言人发言的时间可能非常短暂，因此当发言人开始发言时，需要摄像头进行迅速地将焦距调整到合适的大小。视频监控装置对及时性的要求则会更高，最重要的场景可能发生在某一个瞬间，因此需要迅速地获得合适的放大图像。
[0004]然而，传统的摄像装置往往需要人工地操作摄像机才能实现上述功能。特别是装有摄像头电子设备的位置固定时，为了得到目标的特写图像，需要手动地将焦距调整到合适的大小。这不仅导致人力成本的增加，当操作不熟练时可能会错过重要的瞬间而可能无法获得用户所期望的图像。
【发明内容】
[0005]本发明鉴于以上课题完成，其目的在于，提供一种图像获得方法以及电子设备，能够根据通过两个摄像头获取的距离信息获得期望的图像。
[0006]本发明的一个实施例提供一种图像获得方法，应用于电子设备，所述电子设备包括感光单元在同一平面上的第一摄像头以及第二摄像头，其中包括:通过所述第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像；通过所述第二摄像头以与生成所述第一样本图像相同的焦距捕获所述对象以生成第二样本图像；根据所述对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距，计算所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离；使用根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得目标图像。
[0007]本发明的实施例还提供一种电子设备，包括:第一摄像头；第二摄像头，其感光单元与所述第一摄像头的感光单元位于同一平面上；以及处理单元，配置来通过所述第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像，通过所述第二摄像头以与生成所述第一样本图像相同的焦距捕获所述对象以生成第二样本图像，根据所述对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距计算所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离，并且使用所述距离获得目标图像。
[0008]根据本发明的图像获得方法以及电子设备，能够根据通过两个摄像头获取的距离信息获得期望的图像。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明的实施例的图像获得方法的流程图。
[0010]图2是用于说明第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到对象之间的距离的示意图。
[0011]图3是利用本发明的实施例的图像获得方法实现自动变焦的流程图。
[0012]图4是用于说明焦距与放大倍率之间的关系的光路图。
[0013]图5是用于说明调整焦距后的效果的示意图。
[0014]图6是根据本发明的实施例的电子设备的功能框图。
【具体实施方式】
[0015]为使本领域的技术人员能够更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图详细说明本发明的图像获得方法以及电子设备的【具体实施方式】。其中图像获得方法应用于电子设备，电子设备例如可以是视频会议装置、视频监控装置、或者其他能够获得图像的任何电子设备。显然，本发明不限于以下说明的具体实施例，在本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]【图像获得方法】
[0017]下面，结合附图来详细说明本发明的图像获得方法。本发明的图像获得方法主要应用于电子设备，该电子设备包括感光单元在同一平面上的第一摄像头以及第二摄像头。第一摄像头和第二摄像头既可以是完全相同规格的摄像头，也可以是规格不相同的摄像头，只要两者的感光单元在同一个平面上即可。优选地，第二摄像头的分辨率低于第一摄像头的分辨率。在本发明中，由于利用第一摄像头和第二摄像头的视差来计算距离信息，因此第二摄像头可以设为仅仅起到辅助作用，不需要很高的精度，通过使用较低分辨率的摄像头作为第二摄像头能够大大降低成本。此外，通过利用低分辨率的摄像头拍摄的图像进行视差运算能够降低运算量，进而还能够提高计算距离信息的效率。
[0018]下面，详细说明本发明的图像获得方法的各个步骤。图1是根据本发明的实施例的图像获得方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤:
[0019]首先，通过第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像(步骤S110)，并且通过第二摄像头以与生成第一样本图像相同的焦距捕获对象以生成第二样本图像(步骤S120)。应当注意，第一摄像头和第二摄像头捕获对象的顺序可以是相反的，即可以先用第二摄像头捕获对象然后再用第一摄像头捕获对象。进一步优选地，可以由第一摄像头和第二摄像头同时捕获对象，由此能够更准确地判断两个摄像头之间的视差。捕获的对象可以是人，也可以是其他的动物或者物体。典型地，当电子设备为视频会议装置时，捕获的对象可以是发言人。当电子设备为视频监控装置时，捕获的对象可以是监控对象等。
[0020]随后，根据第一样本图像和第二样本图像的视差(即对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置)、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距计算第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到对象之间的距离(步骤S130)。图2是用于说明第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到对象之间的距离的示意图。图2中，CMOSl为第一摄像头的感光单元，CM0S2为第二摄像头的感光单元。通过分析通过CMOSl捕获的第一样本图像与通过CM0S2捕获的第二样本图像以及捕获样本图像时使用的焦距，能够计算对象与两个感光单元形成的平面之间的距离D。关于距离D的计算方法可以使用本领域已知的方法，因此在这里不再详细说明。应当注意，距离D可以不同于CMOSl到对象的距离或者CM0S2到对象的距离中的任何一个。
[0021]最后，使用根据第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得目标图像(步骤S140)。具体而言，可以利用上述距离D对使用第一摄像头或者第二摄像头拍摄的原始图像进行各种处理，从而获得期望的图像。应当指出，当第二摄像头的分辨率低于第一摄像头的分辨率时，处理的图像优选为使用第一摄像头捕获的图像，由此能够获得高清晰度的目标图像。
[0022]例如，在视频会议装置或者视频监控装置中，可以利用上述距离D来实现自动变焦。图3是利用本发明的实施例的图像获得方法实现自动变焦的流程图。如图3所示:
[0023]首先，根据所述期望放大倍率的比例，计算目标焦距(步骤S310)。例如，在视频会议或者视频监控中，期望的放大倍率可以是发言人或者监控对象恰好充满画面的放大倍率。此时，确定能够使拍摄对象恰好充满画面的放大倍率的目标焦距。图4是用于说明焦距与放大倍率之间的关系的光路图。图4中，ο为第一摄像头光学中心，u为物距，V为像距，f为焦距。此时，满足:
[0024]l/u+1/v = I/f.........(I)
[0025]其中放大倍率k为:
[0026]k = AB/A，B，= u/v…(2)
[0027]由于在本发明中可视为物距u的上述距离D固定不变，因此在确定了目标放大倍率1^的情况下，则可以通过公式(2)计算目标像距Vl。并且利用公式(I)根据^来计算目标焦距A。
[0028]随后，以所述目标焦距拍摄对象以生成目标图像(步骤S320)。这里，优选使用第一摄像头拍摄对象，但本发明不限于此，也可以对使用第二摄像头拍摄图像或者对使用不同于第一摄像头和第二摄像头的其他装置拍摄对象。图5是用于说明调整焦距后的效果的示意图。图5中左侧的图像表示按照调整前的焦距获取的图像。通过将焦距调整到更大的值，即可获得如图5右侧的用户所期望的图像。
[0029]通过以上方法，能够迅速地获得准确的期望放大倍率的图像。
[0030]在获取到用户所期望的放大倍率的图像后，对象可能会发生改变。例如在视频会议中换为另一个人发言时，或者在视频监控中改变了监视对象时，需要进一步获取新的对象与第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面之间的距离。为此，需要将第一摄像头和第二摄像头调整为相同的焦距。此时，使用第一摄像头以调整后的焦距拍摄对象后，优选将第一摄像头的焦距调整到与第二摄像头的焦距相同的焦距。这是因为在本发明中第二摄像头可以是用于获取第二样本图像而计算距离的辅助摄像头，因此为了便于在宽范围取景并且获取上述距离信息，第二摄像头的焦距通常较小，即属于广角焦距。因此通过在获取所期望的图像后自动将第一摄像头的焦距调整到与第二摄像头的焦距相同的焦距，能够为下一次获取距离信息做好准备，从而能够实现迅速的对象的切换。
[0031]以上详细说明了通过距离信息实现自动变焦的情况，但本发明不限于此，也可以利用该距离信息进行其他任何处理以获得期望的图像。例如，可以根据上述的距离信息以及通过第一摄像头获取的二维图像来生成三维图像等。
[0032]以上说明了本发明的图像获得方法的多个实施例。显然，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内可以对上述实施例作出各种组合、修改或者变形。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]【电子设备】
[0034]下面，结合附图来详细说明本发明的电子设备。图6是根据本发明的实施例的电子设备的功能框图。如图6所示，电子设备600包括感光单元在同一平面上的第一摄像头610、第二摄像头620以及处理单元630。第一摄像头610和第二摄像头620既可以是完全相同规格的摄像头，也可以是规格不相同的摄像头，只要两者的感光单元在同一个平面上即可。优选地，第二摄像头620的分辨率低于第一摄像头610的分辨率。在本发明中利用第一摄像头610和第二摄像头620的视差来计算距离信息，因此第二摄像头620可以设为仅仅起到辅助作用，不需要很高的精度，通过使用较低分辨率的摄像头作为第二摄像头620能够大大降低成本。此外，通过利用低分辨率的摄像头拍摄的图像进行视差运算能够降低运算量，进而还能够提高计算距离信息的效率。
[0035]下面，详细说明处理单元630执行的处理。
[0036]首先，通过第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像，并且通过第二摄像头以与生成第一样本图像相同的焦距捕获对象以生成第二样本图像。应当注意，第一摄像头和第二摄像头捕获对象的顺序可以是相反的，即可以先用第二摄像头捕获对象然后再用第一摄像头捕获对象。进一步优选地，可以由第一摄像头和第二摄像头同时捕获对象，由此能够更准确地判断两个摄像头之间的视差。捕获的对象可以是人，也可以是其他的动物或者物体。典型地，当电子设备为视频会议装置时，捕获的对象可以是发言人。当电子设备为视频监控装置时，捕获的对象可以是监控对象等。
[0037]随后，根据第一样本图像和第二样本图像的视差(即对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置)、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距计算第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到对象之间的距离。图2是用于说明第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到对象之间的距离的示意图。图2中，CMOSl为第一摄像头的感光单元，CM0S2为第二摄像头的感光单元。通过分析通过CMOSl捕获的第一样本图像与通过CM0S2捕获的第二样本图像以及捕获样本图像时使用的焦距，能够计算对象与两个感光单元形成的平面之间的距离D。关于距离D的计算方法可以使用本领域已知的方法，因此在这里不再详细说明。应当注意，距离D可以不同于CMOSl到对象的距离或者CM0S2到对象的距离中的任何一个。
[0038]最后，使用根据第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得目标图像。具体而言，可以利用上述距离D对使用第一摄像头或者第二摄像头拍摄的原始图像进行各种处理，从而获得期望的图像。应当指出，当第二摄像头的分辨率低于第一摄像头的分辨率时，处理的图像优选为使用第一摄像头捕获的图像，由此能够获得高清晰度的目标图像。
[0039]例如，在视频会议装置或者视频监控装置中，可以利用上述距离D来实现自动变焦。下面，详细介绍利用距离D来实现自动变焦的处理。
[0040]首先，根据期望放大倍率的比例，计算目标焦距。例如，在视频会议或者视频监控中，期望的放大倍率可以是发言人或者监控对象恰好充满画面的放大倍率。此时，确定能够使拍摄对象恰好充满画面的放大倍率的目标焦距。图4是用于说明焦距与放大倍率之间的关系的光路图。图4中，ο为第一摄像头光学中心，u为物距，V为像距，f为焦距。此时，满足:
[0041 ] l/u+1/v = I/f.........(I)
[0042]其中放大倍率k为:
[0043]k = AB/A，B，= u/v…(2)
[0044]由于在本发明中可视为物距u的上述距离D固定不变，因此在确定了目标放大倍率1^的情况下，则可以通过公式(2)计算目标像距Vl。并且利用公式(I)根据^来计算目标焦距A。
[0045]随后，以所述目标焦距拍摄对象以生成目标图像。这里，优选使用第一摄像头拍摄对象，但本发明不限于此，也可以对使用第二摄像头拍摄图像或者对使用不同于第一摄像头和第二摄像头的其他装置拍摄对象。图5是用于说明调整焦距后的效果的示意图。图5中左侧的图像表示按照调整前的焦距获取的图像。通过将焦距调整到更大的值，即可获得如图5右侧的用户所期望的图像。
[0046]通过以上处理，能够迅速地获得准确的期望放大倍率的图像。
[0047]在获取到用户所期望的放大倍率的图像后，对象可能会发生改变。例如在视频会议中换为另一个人发言时，或者在视频监控中改变了监视对象时，需要进一步获取新的对象与第一摄像头和第二摄像头的感光单元形成的平面之间的距离。为此，需要将第一摄像头和第二摄像头调整为相同的焦距。此时，使用第一摄像头以调整后的焦距拍摄对象后，优选将第一摄像头的焦距调整到与第二摄像头的焦距相同的焦距。这是因为在本发明中第二摄像头可以是用于获取第二样本图像而计算距离的辅助摄像头，因此为了便于在宽范围取景并且获取上述距离信息，第二摄像头的焦距通常较小，即属于广角焦距。因此通过在获取所期望的图像后自动将第一摄像头的焦距调整到与第二摄像头的焦距相同的焦距，能够为下一次获取距离信息做好准备，从而能够实现迅速的对象的切换。
[0048]以上详细说明了通过距离信息实现自动变焦的情况，但本发明不限于此，也可以利用该距离信息进行其他任何处理以获得期望的图像。例如，可以根据上述的距离信息以及通过第一摄像头获取的二维图像来生成三维图像等。
[0049]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对【背景技术】做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，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或者实施例的某些部分所述的方法。
[0050]以上说明了本发明的电子设备的多个实施例。显然，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内可以对上述实施例作出各种组合、修改或者变形。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种图像获得方法，应用于电子设备，所述电子设备包括感光单元在同一平面上的第一摄像头以及第二摄像头，其中包括: 通过所述第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像； 通过所述第二摄像头以与生成所述第一样本图像相同的焦距捕获所述对象以生成第二样本图像； 根据所述对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距，计算所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离； 使用根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得目标图像。2.如权利要求1所述的图像获得方法，其中， 所述第二摄像头的分辨率低于所述第一摄像头的分辨率。3.如权利要求2所述的图像获得方法，其中， 所述使用根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得目标图像包括: 根据期望放大倍率的比例，计算目标焦距； 使用所述目标焦距拍摄对象以生成目标图像。4.如权利要求3所述的图像获得方法，其中， 在所述使用所述第一摄像头以所述调整后的焦距拍摄对象之后，还包括: 将所述第一摄像头的焦距调整为与所述第二摄像头的焦距相同的焦距。5.如权利要求1所述的图像获得方法，其中， 所述使用根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离获得图像包括: 根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离以及通过所述第一摄像头获取的二维图像，生成三维图像。6.一种电子设备，包括: 第一摄像头； 第二摄像头，其感光单元与所述第一摄像头的感光单元位于同一平面上； 处理单元，配置来通过所述第一摄像头捕获对象以生成第一样本图像，通过所述第二摄像头以与生成所述第一样本图像相同的焦距捕获所述对象以生成第二样本图像，根据所述对象在第一样本图像与第二样本图像中的位置、第一摄像头与第二摄像头之间的位置关系以及焦距计算所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离，并且使用所述距离获得目标图像。7.如权利要求6所述的电子设备，其中， 所述第二摄像头的分辨率低于所述第一摄像头的分辨率。8.如权利要求7所述的电子设备，其中， 所述处理单元根据期望放大倍率的比例计算目标焦距并且使用所述目标焦距拍摄对象以生成目标图像。9.如权利要求8所述的电子设备，其中， 所述处理单元在使用所述第一摄像头以所述调整后的焦距拍摄对象之后将所述第一摄像头的焦距调整为与所述第二摄像头的焦距相同的焦距。10.如权利要求6所述的电子设备，其中， 所述处理单元根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的感光单元形成的平面到所述对象之间的距离以及通过所述第一摄像头获取的二维图像，生成三维图像。
【文档编号】H04N5/232GK106034207SQ201510122781
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月19日
【发明人】陈柯, 付荣耀
【申请人】联想(北京)有限公司