CN103905735B

CN103905735B - 具有动态追拍功能的移动终端及其动态追拍方法

Info

Publication number: CN103905735B
Application number: CN201410155494.0A
Authority: CN
Inventors: 钞晨
Original assignee: SHENZHEN SHIZUN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN SHIZUN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: WO2015158284A1; CN103905735A

Abstract

本发明提供的具有动态追拍功能的移动终端及其动态追拍方法，包括：通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息；根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向；在快门被按下时，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动。本发明通过控制镜头根据目标移动物体的移动速度以与目标移动物体相反的方向移动，从而抵消目标移动物体与镜头产生的相对移动，故当景物与拍摄者存在相对运动时，可在不损失图像分辨率和曝光时间的前提下，获得清晰图像；且不会过多占用***资源据处理资源，同时还能够保持画幅和视角的不变。

Description

具有动态追拍功能的移动终端及其动态追拍方法

技术领域

本发明涉及摄影领域，具体而言，涉及一种具有动态追拍功能的移动终端及其动态追拍方法。

背景技术

随着科技的不断发展，人们对移动终端的拍照效果要求越来越高。普通移动终端的拍照技术在对移动物体进行拍照时，所拍得的图像虚化模糊，用户得不到清晰的图像。

目前，解决上述问题的方法是缩短移动终端中镜头的曝光时间，使运动物体所成的像的移动量减小，所得拍摄图像的虚化会得到一定程度改善，但是不能从根本上解决图像移动带来的虚化问题。另外，曝光时间的缩短使得曝光量减小，图像质量变差；尤其在弱光和夜晚的状态下，曝光时间的缩短会令拍摄出的图像模糊不清。

上述移动终端的拍照方法，需要牺牲图像的分辨率或者曝光时间，才能获得移动物体的清晰照片。

发明内容

本发明的目的在于提供具有动态追拍功能的移动终端及其动态追拍方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种移动终端的动态追拍方法，包括：

通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息；

根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向；

在快门被按下时，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动。

进一步的，移动信息包括：目标移动物体的运动图像；

通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息，包括：

启动移动终端上的相机应用的预览模式；

在预览模式中，通过摄像模组以预设的时间间隔对目标移动物体进行拍照，获得多张目标移动物体的运动图像。

进一步的，根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，包括：

通过摄像模组将获得的多张目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器；

通过智能终端微处理器并结合多张目标移动物体的运动图像，计算目标移动物体的动态矢量。

进一步的，通过智能终端微处理器并结合多张目标移动物体的运动图像，计算目标移动物体的动态矢量，包括：

通过智能终端微处理器将多张运动图像中，每一张运动图像与其前一张运动图像进行比较；

通过智能终端微处理器记录每一次比较后得到的目标移动物体的位移矢量；位移矢量包括位移大小和位移方向。

进一步的，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动，包括：

当快门被按下时，停止智能终端微处理器对多张运动图像进行比较；

通过智能终端微处理器获取最后一次比较后的位移矢量；

根据预设的时间间隔和最后一次比较后的位移矢量，计算运动图像的动态矢量；动态矢量包括移动速度和移动方向；

通过集成电路总线I²C接口将动态矢量发送给马达控制芯片；

通过马达控制芯片并结合动态矢量，控制马达在曝光时间内以与移动方向相反的方向带动镜头以移动速度相同的速度平移。

在本发明的实施例中提供了一种具有动态追拍功能的移动终端，包括：智能终端微处理器和摄像模组；

摄像模组包括：图像传感器、马达控制芯片、马达驱动、马达和镜头；其中，

图像传感器，用于实时采集目标移动物体的移动信息；

智能终端微处理器，与图像传感器连接，用于根据图像传感器采集的移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向；

马达控制芯片，分别与智能终端微处理器及马达驱动连接，用于在快门被按下时，根据智能终端微处理器计算得到的动态矢量控制马达驱动工作；

马达，与马达驱动连接，用于在马达驱动的控制下工作；

镜头，与马达连接，用于在马达的控制下沿移动方向相反的方向进行移动。

进一步的，该移动终端中，图像传感器还用于，在预览模式中，以预设的时间间隔对目标移动物体进行拍照，获得多张目标移动物体的运动图像；其中，移动信息包括目标移动物体的运动图像。

进一步的，该移动终端中，图像传感器还用于，将获得的多张目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器；

智能终端微处理器还用于，根据多张目标移动物体的运动图像，计算目标移动物体的动态矢量。

进一步的，该移动终端中，智能终端微处理器还用于，将多张运动图像中，每一张运动图像与其前一张运动图像进行比较；记录每一次比较后得到的目标移动物体的位移矢量；位移矢量包括位移大小和位移方向。

进一步的，该移动终端中，智能终端微处理器还用于，当快门被按下时，停止对多张运动图像进行比较；获取最后一次比较后的位移矢量；根据预设的时间间隔和最后一次比较后的位移矢量，计算运动图像的动态矢量；动态矢量包括移动速度和移动方向；通过I²C接口将动态矢量发送给马达控制芯片；

马达控制芯片还用于，根据动态矢量，使马达驱动控制马达在曝光时间内以与移动方向相反的方向带动镜头以与移动速度相同的速度平移。

本发明实施例提供的具有动态追拍功能的移动终端及其动态追拍方法，包括：通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息；根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向；在快门被按下时，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动，与现有技术中移动终端的拍照方法，需要牺牲图像的分辨率或者曝光时间，才能获得移动物体的清晰照片的方案相比，其通过控制镜头根据目标移动物体的移动速度以与目标移动物体相反的方向移动，从而抵消目标移动物体与镜头产生的相对移动，能够带来如下有益效果：

1、当景物与拍摄者存在相对运动时，可在不损失图像分辨率和曝光时间的前提下，获得清晰图像；

2、不会过多占用***资源据处理资源，同时还能够保持画幅和视角的不变。

附图说明

图1示出了本发明实施例提供的具有动态追拍功能的移动终端的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供一种移动终端的动态追拍方法的流程图；

图3示出了本发明实施例提供另一种移动终端的动态追拍方法的流程图；

图4示出了本发明实施例提供又一种移动终端的动态追拍方法的流程图；

图5示出了本发明实施例提供的又一种具有动态追拍功能的移动终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实施例所基于的移动终端进行简要说明。如图1所示，本发明所涉及的移动终端上设置有摄像模组11和智能终端微处理器12；其中，摄像模组11主要包括马达控制芯片110、马达驱动111和马达112，其中，马达驱动111可以为多轴马达驱动，马达可以为多轴对焦马达，马达112上设置有镜头113；其中，马达驱动111和马达112可以为现有的三轴马达驱动和三轴对焦马达和镜头；并且，摄像模组11上还设置有图像传感器114，该图像传感器114用于将采集到的图像信息转换成电子信号；在该移动终端中，马达控制芯片110可以控制马达驱动111驱动马达112上的镜头113移动；另外，图像传感器114和智能终端微处理器12之间可以进行数据通信，且马达控制芯片110和智能终端微处理器12之间也能够进行数据通信。

实施例1

本发明实施例提供了一种移动终端的动态追拍方法，如图2所示，具体包括：

101、通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息。

本实施例中，通过摄像模组内的图像传感器采集多帧目标移动物体的运动图像，即目标移动物体的移动信息；其中，目标移动物体为用户想要拍摄的移动的物体。当一个镜头内同时有多个移动物体时，以图像传感器所捕捉到的其中一个移动物体为准，实时采集多帧该移动物体的运动图像。

102、根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向。

具体的，移动信息具体包括目标移动物体的运动图像，根据不同时间目标移动物体的运动图像确定该目标移动物体的移动位移；根据移动位移，并通过比较算法计算目标移动物体的移动速度和移动方向。

103、在快门被按下时，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动。

具体的，在拍照快门启动的同时，移动终端通过智能终端微处理器将动态矢量传输给马达控制芯片。其中，以镜头所在水平面为X轴，以镜头所在竖直面为Y轴，建立直角坐标系，马达控制芯片根据动态矢量（即移动速度的大小和方向）使马达驱动控制以与移动速度相同的速度和与移动方向相反的方向带动多轴马达移动，从而是多轴马达带动镜头在X和Y方向做相应平移，以抵消图像在图像传感器上的移动。

本发明实施例提供的具有动态追拍功能的移动终端在拍照时的动态追拍方法，包括：通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息；根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向；在快门被按下时，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动，与现有技术中移动终端的拍照方法，需要牺牲图像的分辨率或者曝光时间，才能获得移动物体的清晰照片的方案相比，其通过控制镜头根据目标移动物体的移动速度以与目标移动物体相反的方向移动，从而抵消目标移动物体与镜头产生的相对移动，能够带来如下有益效果：

实施例2

本发明实施例提供了一种移动终端的动态追拍方法，如图3所示，具体为：

201、启动移动终端上的相机应用的预览模式。

具体的，对于智能移动终端，用户可以用手触碰移动应用“相机”，从而开打相机，此时，相机进入预览模式；对与非智能移动终端，用户可以手动按下移动应用中控制“相机”的按键，从而开打相机，此时，相机同样进入预览模式。

202、在预览模式中，通过摄像模组以预设的时间间隔对目标移动物体进行拍照，获得多张目标移动物体的运动图像。

具体的，在预览模式中，摄像模组中的图像传感器以自身特定的帧频率对目标移动物体进行拍照；帧频率是一预设值，即每一个摄像模组都对应一个帧频率。其中，不同的摄像模组的帧频率不同；具体的，用户可根据移动终端使用的摄像模组来确定帧频率的具体数值。

203、通过摄像模组将获得的多张目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器。

具体的，发送方式可以是通过无线方式发送，也可以通过摄像模组与智能终端微处理器之间的接口进行发送。

204、通过智能终端微处理器将多张运动图像中，每一张运动图像与其前一张运动图像进行比较。

具体的，智能终端微处理器按顺序接收多张运动图像，并确定接收到的每张运动图像所在的位置（以该图像所在的像素点来描述），将后一张接收到的运动图像的像素点与前一张图像所处的像素点进行比较，计算像的动态移动方向以及移动距离（以像素数为单位）。例如，接收到的第一张图像的位置是（x，y）；第二张图像的位置是（x，y₁），从而计算出像的动态移动距离为y₁-y，若y₁大于y，则可以确定像的动态移动方向为水平向右。

205、通过智能终端微处理器记录每一次比较后得到的目标移动物体的位移矢量；位移矢量包括位移大小和位移方向。

具体的，每两张运动图像进行比较后，智能终端微处理器均记录下位移矢量（即像的动态移动方向和动态移动距离），以便获取其中的某一时刻的位移矢量，并根据该时刻的位移矢量计算动态矢量。

或者，当第一次的两张运动图像进行比较后，智能终端微处理器记录下第一次所计算的位移矢量（即像的动态移动方向和动态移动距离），当第二次的两张运动图像在进行比较后，智能终端微处理器将第二次所计算的位移矢量替换第一次的位移矢量（即像的动态移动方向和动态移动距离），并保存。

206、当快门被按下时，停止智能终端微处理器对多张运动图像进行比较。

具体的，智能终端微处理器停止比较后，记录下所有比较后的位移矢量。

207、通过智能终端微处理器获取最后一次比较后的位移矢量。

当快门被按下时，智能终端微处理器获取最后一次比较后的位移矢量，并将该最后一次比较后的位移矢量发送给马达控制芯片，以便马达控制芯片根据该最后一次比较后的位移矢量计算动态矢量。

208、根据预设的时间间隔和最后一次比较后的位移矢量，计算运动图像的动态矢量；动态矢量包括移动速度和移动方向。

具体的，帧频率的倒数即为采集目标移动物体的运动图像的预设的时间间隔；马达控制芯片根据公式v=s/t，即可计算出目标移动物体的移动速度和移动方向。

209、通过I²C接口将动态矢量发送给马达控制芯片。

具体的，移动终端上的智能终端微处理器通过I²C接口将包含目标移动物体的移动速度和移动方向的信息发送给摄像模组中的马达控制芯片，以便马达控制芯片根据该信息进行后续操作。

210、通过马达控制芯片并结合动态矢量控制马达在曝光时间内以与动态矢量相反的方向带动镜头平移，用以消除镜头与图像的相对移动。

具体的，马达控制芯片接收目标移动物体的移动速度和移动方向的动态矢量信息后，并生成控制指令，将该控制指令发送给马达驱动，马达驱动根据上述控制指令控制马达以上述移动速度带动镜头与移动方向相反的方向移动，用以抵消图像在图像传感器上的移动。

实施例3

本发明实施例还提供了一种移动终端的动态追拍方法，如图4所示，具体为：

301、按下移动终端上的相机应用启动相机的预览模式。

302、在预览模式中，图像传感器根据预设的帧频率实时采集目标移动物体的移动信息；其中，移动信息包括多张目标移动物体的运动图像。

303、图像传感器将多张目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器。

304、智能终端微处理器接收多张目标移动物体的运动图像，并将多张运动图像中，每一张运动图像与其前一张运动图像进行比较。

305、智能终端微处理器记录每一次比较后得到的目标移动物体的位移矢量；位移矢量包括位移大小和位移方向。

306、当快门被按下时，智能终端微处理器停止对多张运动图像进行比较，并获取最后一次比较后的位移矢量。

307、智能终端微处理器根据预设的帧频率和最后一次比较后的位移矢量，计算运动图像的动态矢量，并将得到的动态矢量通过I²C接口发送给马达控制芯片。

308、马达控制芯片通过I²C接口接收动态矢量，在按下快门的同时，根据动态矢量生成控制指令，并将该控制指令发送给马达驱动。

309、马达驱动接收控制指令，并根据该控制指令控制马达以上述移动速度带动镜头与移动方向相反的方向移动，用以抵消图像在图像传感器上的移动。

本发明实施例提供的具有动态追拍功能的移动终端的在拍照时的动态追拍方法，包括：通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息；根据移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向；在快门被按下时，根据动态矢量控制镜头沿移动方向相反的方向进行移动，与现有技术中移动终端的拍照方法，需要牺牲图像的分辨率或者曝光时间，才能获得移动物体的清晰照片的方案相比，其通过控制镜头根据目标移动物体的移动速度以与目标移动物体相反的方向移动，从而抵消目标移动物体与镜头产生的相对移动，能够带来如下有益效果：

实施例4

本发明实施例中提供了一种具有动态追拍功能的移动终端，如图5所示，包括：智能终端微处理器12和摄像模组11；

摄像模组11包括：图像传感器114、马达控制芯片110、马达驱动111、马达112和镜头113；其中，

图像传感器114，用于实时采集目标移动物体的移动信息。

智能终端微处理器12，与图像传感器114连接，用于根据图像传感器114采集的移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向。

马达控制芯片110，分别与智能终端微处理器12及马达驱动111连接，用于在快门被按下时，根据智能终端微处理器12计算得到的动态矢量控制马达驱动111工作。

马达112，与马达驱动111连接，用于在马达驱动111的控制下工作。

镜头113，与马达112连接，用于在马达112的控制下沿移动方向相反的方向进行移动。

进一步的，该移动终端中，图像传感器114还用于，在预览模式中，以预设的时间间隔对目标移动物体进行拍照，获得多张目标移动物体的运动图像；其中，移动信息包括目标移动物体的运动图像。

进一步的，该移动终端中，图像传感器114还用于，将获得的多张目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器12。

智能终端微处理器12还用于，根据多张目标移动物体的运动图像，计算目标移动物体的动态矢量。

进一步的，该移动终端中，智能终端微处理器12还用于，将多张运动图像中，每一张运动图像与其前一张运动图像进行比较；记录每一次比较后得到的目标移动物体的位移矢量；位移矢量包括位移大小和位移方向。

进一步的，该移动终端中，智能终端微处理器12还用于，当快门被按下时，停止对多张运动图像进行比较；获取最后一次比较后的位移矢量；根据预设的时间间隔和最后一次比较后的位移矢量，计算运动图像的动态矢量；动态矢量包括移动速度和移动方向；通过I²C接口将动态矢量发送给马达控制芯片110。

马达控制芯片110还用于，根据动态矢量，使马达驱动111控制马达112在曝光时间内以与移动方向相反的方向带动镜头113以移动速度相同的速度平移。

本发明实施例提供的具有动态追拍功能的移动终端，包括：智能终端微处理器12和摄像模组11；摄像模组11包括：图像传感器114、马达控制芯片110、马达驱动111、马达112和镜头113；其中，图像传感器114，用于实时采集目标移动物体的移动信息。智能终端微处理器12，与图像传感器114连接，用于根据图像传感器114采集的移动信息计算目标移动物体的动态矢量，动态矢量包括移动速度和移动方向。马达控制芯片110，分别与智能终端微处理器12及马达驱动111连接，用于在快门被按下时，根据智能终端微处理器12计算得到的动态矢量控制马达驱动111工作。马达112，与马达驱动111连接，用于在马达驱动111的控制下工作。镜头113，与马达112连接，用于在马达112的控制下沿移动方向相反的方向进行移动，与现有技术中移动终端，需要牺牲图像的分辨率或者曝光时间，才能获得移动物体的清晰照片的方案相比，其通过控制镜头根据目标移动物体的移动速度以与目标移动物体相反的方向移动，从而抵消目标移动物体与镜头产生的相对移动，能够带来如下有益效果：

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种移动终端的动态追拍方法，其特征在于，包括：

通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息；所述移动信息包括：目标移动物体的运动图像；

根据所述移动信息计算所述目标移动物体的动态矢量，所述动态矢量包括移动速度和移动方向；

在快门被按下时，控制镜头以与所述目标移动物体的移动速度相同的速度，沿与所述目标移动物体的移动方向相反的方向进行移动；

所述通过摄像模组实时采集目标移动物体的移动信息，包括：

启动移动终端上的相机应用的预览模式；

在所述预览模式中，通过所述摄像模组以预设的时间间隔对所述目标移动物体进行拍照，获得多张所述目标移动物体的运动图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述移动信息计算所述目标移动物体的动态矢量，包括：

通过所述摄像模组将获得的多张所述目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器；

通过所述智能终端微处理器并结合所述多张所述目标移动物体的运动图像，计算所述目标移动物体的动态矢量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述智能终端微处理器并结合所述多张所述目标移动物体的运动图像，计算所述目标移动物体的动态矢量，包括：

通过所述智能终端微处理器将多张所述运动图像中，每一张所述运动图像与其前一张所述运动图像进行比较；

通过所述智能终端微处理器记录每一次比较后得到的所述目标移动物体的位移矢量；所述位移矢量包括位移大小和位移方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态矢量控制镜头沿所述移动方向相反的方向进行移动，包括：

当快门被按下时，停止所述智能终端微处理器对多张所述运动图像进行比较；

通过所述智能终端微处理器获取最后一次比较后的位移矢量；

根据所述预设的时间间隔和所述最后一次比较后的位移矢量，计算所述运动图像的动态矢量；所述动态矢量包括移动速度和移动方向；

通过集成电路总线I2C接口将所述动态矢量发送给马达控制芯片；

通过所述马达控制芯片并结合所述动态矢量，控制马达在曝光时间内以与所述移动方向相反的方向带动所述镜头以所述移动速度相同的速度平移。

5.一种具有动态追拍功能的移动终端，其特征在于，包括：智能终端微处理器和摄像模组；

所述摄像模组包括：图像传感器、马达控制芯片、马达驱动、马达和镜头；其中，

所述图像传感器，用于实时采集目标移动物体的移动信息；

所述智能终端微处理器，与所述图像传感器连接，用于根据所述图像传感器采集的所述移动信息计算所述目标移动物体的动态矢量，所述动态矢量包括移动速度和移动方向；

所述马达控制芯片，分别与所述智能终端微处理器及所述马达驱动连接，用于在快门被按下时，控制马达驱动以与所述目标移动物体的移动速度相同的速度，沿与所述目标移动物体的移动方向相反的方向控制所述马达转动；

所述马达，分别与所述马达驱动和镜头连接，用于带动所述镜头以与所述目标移动物体的移动速度相同的速度，沿与所述目标移动物体的移动方向相反的方向进行移动；

所述图像传感器还用于，在预览模式中，以预设的时间间隔对所述目标移动物体进行拍照，获得多张所述目标移动物体的运动图像；其中，所述移动信息包括目标移动物体的运动图像。

6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，

所述图像传感器还用于，将获得的多张所述目标移动物体的运动图像发送给智能终端微处理器；

所述智能终端微处理器还用于，根据所述多张所述目标移动物体的运动图像，计算所述目标移动物体的动态矢量。

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述智能终端微处理器还用于，将多张所述运动图像中，每一张所述运动图像与其前一张所述运动图像进行比较；记录每一次比较后得到的所述目标移动物体的位移矢量；所述位移矢量包括位移大小和位移方向。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述智能终端微处理器还用于，当快门被按下时，停止对多张所述运动图像进行比较；获取最后一次比较后的位移矢量；根据所述预设的时间间隔和所述最后一次比较后的位移矢量，计算所述运动图像的动态矢量；所述动态矢量包括移动速度和移动方向；通过I2C接口将所述动态矢量发送给马达控制芯片；

所述马达控制芯片还用于，根据所述动态矢量，使所述马达驱动控制所述马达在曝光时间内以与所述移动方向相反的方向带动所述镜头以与所述移动速度相同的速度平移。