CN104980644B - 一种拍摄方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拍摄方法，应用于终端，包括启动摄像头进行图像采集，并显示所述采集的预览图像；所述摄像头包括至少两个不同时位于图像采集光路中的光学镜片；接收焦距切换指令；根据所述焦距切换指令将所述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中不位于所述图像采集光路中的第二镜片移入所述图像采集光路中；在所述焦距切换期间通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理；所述焦距切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

Description

一种拍摄方法及装置

技术领域

本发明涉及媒体技术领域，尤其涉及一种拍摄方法及装置。

背景技术

随着移动终端的广泛使用，终端用户越来越多的使用手机等移动终端拍照来取代数码相机,使移动终端成为人们日常生活中的常用拍摄设备。在用移动终端对远端景物进行拍摄时，由于远处景物在画面中所占比例很小，不符合用户拍摄需求，用户往往会使用移动终端拍照中的变焦***进行变焦，放大远处的景物。

现有移动终端拍照时，由于镜片限制，对于远景目标往往只能用数字变焦去进行计算，放大远处景物。数字变焦将是把影像感应器上的一部份像素使用"插值"处理手段做放大，从而在视觉上让用户只看见景物的局部，达到变焦的视觉效果。但是由于实际焦距没有发生变化，所以分辨率和图像质量相对于正常情况下较差。少量的数字变焦对图像质量影响并不明显，但是2倍以上的数字变焦会对质量影响较大且使图像质量迅速变差。

如图1所示，现有技术中将具有光学变焦功能的镜片直接安装在手机终端上，利用镜片的光学变焦功能放大远处的景物，由于在光学变焦的镜片中，镜片与感光元件的位置需要变化，所以镜片在沿拍摄方向需要一定的空间，由此导致光学变焦镜片的体积比一般移动终端上的摄像头镜片体积要大很多。这增加了手机的厚度与重量，减弱了手机等移动终端的便携性。

发明内容

本发明实施例提供一种拍摄方法及装置，以在保证手机等终端便携性的同时提高终端拍摄图像的分辨率和图像质量。

第一方面，本发明提供一种拍摄方法，应用于终端，包括：启动摄像头进行图像采集，并显示所述采集的预览图像；所述摄像头包括至少两个不同时位于图像采集光路中的光学镜片；

接收焦距切换指令；

根据所述焦距切换指令将所述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中不位于所述图像采集光路中的第二镜片移入所述图像采集光路中；

在所述焦距切换期间通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理；

所述焦距切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，通过所述数字变焦及所述形变处理对所述预览图像进行过渡处理具体包括：

以所述第一镜片采集的图像为基础，通过数字变焦对所述图像进行放大，通过形变处理对所述图像进行变形；当所述数字变焦的焦距与所述第二镜片的焦距之间相差第一预设阈值，且形变图像与所述第二镜片对应的图像之间相差第二预设阈值时，所述图像采集光路中的镜片由所述第一镜片切换至所述第二镜片，从而完成所述过渡处理。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述启动摄像头进行图像采集之后，接收焦距切换指令之前，所述方法还包括：接收一次拍摄指令通过所述第一镜片进行拍摄，并在所述拍摄完成后的预设时间内接收所述焦距切换指令。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括，将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合，具体包括：

将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，获取标定图像；

通过所述标定图像计算所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像的数字变换模型；

根据所述数字变化模型将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行融合。

第二方面，本发明提供一种拍摄终端，应用于终端，包括：镜片盘；所述镜片盘包括至少两个分别具有不同焦距的光学镜片，所述的至少两个光学镜片按焦距大小沿相同水平面依次排布在所述镜片盘上；

驱动模块；所述驱动模块与所述镜片盘连接，用于驱动所述镜片盘，以将设置在所述镜片盘上的所述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中的第二镜片移入所述图像采集光路；

图像传感器，设置在所述图像采集光路中用于将经过所述图像采集光路入射至该图像传感器上的光线转换为图像数据；

显示屏，用于获取所述图像感测器所获取的图像数据，并根据所述图像数据生成预览图像；

数字变焦模块，用于在所述驱动模块驱动所述镜片盘进行镜片切换时，通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理；

拍摄模块，用于在所述切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述数字变焦模块具体用于：

以所述第一镜片采集的图像为基础，通过数字变焦对所述图像进行放大，通过形变处理对所述图像进行形变；当所述数字变焦的焦距与所述第二镜片的焦距之间相差第一预设阈值，且形变图像与所述第二镜片对应的图像之间相差第二预设阈值时，所述图像采集光路中的镜片由所述第一镜片切换至所述第二镜片，从而完成所述过渡处理。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式中，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述镜片盘为转盘，所述的至少两个光学镜片排布在以所述转盘的旋转中心为圆心的圆环上，其中所述至少两个光学镜片的圆心落在所述以所述转盘的旋转中心为圆心的圆环上，且以焦距的从小到大依次排列。

结合第二方面至第二方面的第二种可能的实现方式中的任意一种实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述镜片盘为滑盘，所述的至少两个光学镜片排布在所述滑盘的滑动轨迹上，其中所述至少两个光学镜片的圆心落在所述滑盘的滑动轨迹的中心轴上，且以焦距的从小到大依次排列。

结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中的任意一种实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述拍摄模块还用于，在所述启动摄像头进行图像采集之后，接收焦距切换指令之前，接收一次拍摄指令通过所述第一镜片进行拍摄，并在所述拍摄完成后的预设时间内接收所述焦距切换指令。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述装置还包括：图像融合模块，用于将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，所述图像融合模块包括：

标定单元，用于将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，获取标定图像；

计算单元，用于通过所述标定图像计算所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像的数字变换模型；

融合单元，用于根据所述数字变化模型将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行融合。

本发明的实施例旨在提供一种拍摄方案，以解决移动终端拍摄过程中的变焦问题，使得在保证移动终端便捷性的同时可以在不同焦距的镜片间实行无缝变焦，使采集的预览图像稳定清晰

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的实物图；

图2为现有技术的原理图；

图3为本发明实施例提供的一种拍摄方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种拍摄方法的另一个流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种拍摄方法的又一个流程示意图；

图6为本发明实施例提供的标定方法的标定板示例图；

图7为本发明实施例提供的标定方法中的镜头一的拍摄画面示例图；

图8为本发明实施例提供的标定方法中的镜头二的拍摄画面示例图；

图9为本发明实施例提供的一种拍摄装置的结构图；

图10为本发明实施例提供的一种拍摄装置的另一个结构图；

图11为本发明实施例提供的一种拍摄装置的实体示例图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

本文中描述的技术可以用于各种终端，例如手机，相机，个人数字助理PDA（Personal Digital Assistant），笔记本电脑，以及其他带有摄像头的类似终端装置。

本文中涉及的术语“拍摄”一词在当前技术基础上可以理解为拍照和摄像。

本文中涉及的术语“变焦”为改变焦距，术语“定焦镜片”为焦距固定的光学镜片。

在光学领域中，“变焦”分为“光学变焦”和“数字变焦”（也称“数码变焦”），如图2所示，光学变焦是通过镜片、物体和感光元件三方的位置发生变化而实现的，当镜片与感光元件的距离发生变化的时候，视角和焦距就会发生变化，使得远处的景物也可以很清晰，所以我们可以看到，一些单反相机，它的镜片越长则其内部的镜片和感光器移动空间就越大，从而使得变焦倍数也更大，就可以拍摄到更远的景观。“光学变焦”的特性是：在变焦过程中不会改变图片的分辨率，用于描述图片的值也保持不变。数字变焦是通过数码相机内的处理器，把图片内的每个象素面积增大，从而达到放大目的，这种手法如同用图像处理软件把图片的面积改大，不过程序在数码相机内进行，把原来CCD（电荷耦合元件）影像感应器上的一部份像素使用"插值"处理手段做放大，将CCD影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面，实际上数码变焦并没有改变镜片的焦距。与光学变焦不同，数码变焦是在感光器件垂直方向向上的变化，而给人以变焦效果的，通过数码变焦，拍摄的景物放大了，但它的清晰度会有一定程度的下降。

本发明的实施例旨在提供一种拍摄方案，以解决移动终端拍摄过程中的变焦问题，使得在保证移动终端便捷性的同时可以在不同焦距的镜片间实行无缝变焦，使采集的预览图像稳定清晰。

如图3所示，本发明实施例提供了一种多镜片拍摄方法100，所述多镜片拍摄方法包括如下步骤：

S101，启动摄像头进行图像采集，并显示所述采集的预览图像；所述摄像头包括至少两个不同时位于图像采集光路中的光学镜片。

S103，接收焦距切换指令。

S105，根据所述焦距切换指令将所述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中不位于所述图像采集光路中的第二镜片移入所述图像采集光路中。

S107，在所述焦距切换期间通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理。

S109，所述焦距切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

具体的，启动终端设备上的摄像头进行图像采集，在配备有显示屏的终端设备上，该启动操作可以同时触发该显示屏显示当前所采集的预览图像，该预览图像为摄像头在拍摄过程中摄取的通过显示屏呈现出来的实时图像，该摄像头包括至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片。

当用户需要在摄像头当前所处焦距的基础上进行变焦时，对不同焦距的定焦光学镜片进行切换。即从上述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片向上述至少两个光学镜片中不位于所述图像采集光路中的第二镜片进行切换，以改变所述图像采集的拍摄焦距。例如，当需要变大焦距时可以在当前镜片焦距的基础上向比当前镜片的焦距更大的焦距镜片进行切换，当需要变小焦距时可以在当前镜片焦距的基础上向比当前镜片的焦距更小的焦距镜片进行切换，以此改变图像采集时的拍摄焦距。

如上所述，当用户进行变焦时，镜片在不同定焦光学镜片之间进行切换，由于至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片互相之间的焦距是很难做到无缝连续的，因此为了保证所述的至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片处于切换期间时所呈现的预览图像的连续性，需要在切换镜片之前对当前镜片所采集的图像通过数字变焦进行处理。可选的，这里的还可以在通过数字变焦对当前镜片所采取图像进行处理的同时对该图像做变形处理，因为不同焦距的定焦光学镜片所采集到的图像除了由焦距的不同而导致的图像大小不同之外，还有可能因为镜片的差异而导致所采集图像之间有细微的变形，为了不使得这种图像大小的变化和图像变形在两个镜片进行切换跳变的时候，呈现的过于突兀，因为需要在镜片切换跳变之前即通过数字变焦和变形处理使得图像的变化呈平缓过渡状态，直到变化至与即将切换至的镜片所对应的图像之间的差异十分细微，或者完全相同的时候，光学镜片才发生实质的切换跳变，从而使得整个切换过程所采集图像呈逐步平缓改变的状态，不至于使用户觉得预览图像跳变突兀。

本实施例以采用三个不同焦距的定焦镜片为例，假设镜片1的焦距为fl1,镜片2的焦距为fl2，镜片3的焦距为fl3，且fl1<fl2<fl3；则当用户放大变焦时，当焦距处于fl1与fl2之间时，***以镜片1拍摄的图像为基础，使用数字变焦对呈现出来的实时预览图像进行过渡处理，如上所述同时也可以对该镜片1拍摄的图像进行逐步的变形处理，当数字变焦和变形处理的预览图像和镜片2所对应的图像相近或相等时，相机的驱动装置带动微型电机进行镜片切换，将镜片1切换至镜片2，从而保障了镜片间的无缝跳转，该无缝跳转实为镜片切换期间预览图像的无缝对接。

可选的，为了保持跳转的连续性，可以在即将到达切换点时，即通过数字变焦的焦距与所述待切换至的镜片2的焦距之间相差第一预设阈值，和通过形变处理得到的形变图像与所述待切换至的镜片2对应的图像之间相差第二预设阈值时，认为此时的预览图像与镜片2所对应的图像相似或相同，此时即启动切换，从而维持用户在整个变焦操作中预览图像的稳定性，使得切换过程不影响预览图像的稳定性和清晰度，从而提升用户体验。此处的第一预设阈值和第二预设阈值根据本领域内经验值确定，且可以根据用户需求进行调整，此处不做限制。设置阈值的目的在于允许当出现预设阈值的差异的情况下提前进行镜片间的切换跳转，显然，当此处的预设阈值取值为零的时候即意味着变焦和形变处理后的图像和待切换至的镜片2对应的图像之间完全相同时才进行切换跳转。在上述放大变焦的基础上，如果需要继续放大变焦时，***将以镜片2的拍摄到的预览图像为基础，进行数字变焦处理，或同时也进行变形处理，当数字变焦和变形处理得到的预览图像和镜片3所对应的图像相近或相等时，相机的图像处理器控制驱动装置带动转盘进行旋转实现镜片切换，将镜片2切换至镜片3，从而保障了镜片间的无缝跳转。同理，在用户进行缩小变焦时，也采取相同的方式进行变焦与镜片切换处理。

当用户选择了一个合适的拍摄焦距时，则输出拍摄指令通过该焦距对应的光学镜片进行拍摄操作，从而最终输出拍摄图像。

在上述实施例的基础上，进一步可选的，在步骤S101和S103之间还包括步骤S102：输出一次拍摄指令通过所述第一镜片进行拍摄。并在所述拍摄完成后的预设时间内接收所述焦距切换指令。即当用户在拍摄照片时，可以在启动摄像头进行图像采集之后，接收焦距切换指令之前，根据当前镜片1进行拍摄操作，并在进行该拍摄操作之后的预设时间内接收焦距切换指令，从而再通过切换焦距后的镜片2对同一场景进行拍照操作。在这种实施方式的基础上，该实施例还可以包括步骤S110：将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合，即在镜片2完成拍摄操作之后，对通过镜片1和镜片2拍摄所得的两张成像进行图像融合，以提升画面部分区域的清晰度。

我们仍假设至少两个具有不同焦距的定焦光学镜片为3个具有不同焦距的定焦光学镜片，假设这3个镜片中：镜片1的焦距为fl1,镜片2的焦距为fl2，镜片3的焦距为fl3，且fl1<fl2<fl3；在拍摄时，可以利用镜片1对图像进行拍摄并在预设时间内接收焦距切换指令从而通过与镜片2对相同对象进行第二次拍照以获取拥有高清晰度的区域图像，或者还可以继续在通过镜片2进行第二次拍照后的预设时间内再接收焦距切换指令，从而通过镜片3对相同对象进行第三次拍照以获取拥有进一步高清晰度的区域图像。当用户用镜片1拍摄照片时，在用户按下快门，当镜片1拍摄完当前画面之后，微型电机驱动转盘使得工作镜片迅速从镜片1切换至镜片2并通过镜片2拍摄当前画面，如前所述再通过镜片3拍摄当前画面，之后手机处理器对三个镜片拍摄到的画面进行图像融合，将镜片3拍摄得到的照片成像融合入镜片2摄得照片成像中对应区域，将镜片2拍摄得到的照片成像融合入镜片1摄得照片成像中对应区域，生成局部细节更加清晰的大视角照片。由于三个镜片角度相同，高清晰部分处于图像中央位置。同理，也可以利用镜片1与镜片2以及镜片3甚至更多的镜片在预设时间内对相同对象进行连续拍摄，再利用手机处理器对该多个镜片拍摄到的画面进行融合，此处不再赘述。

具体的，上述步骤S110在具体的实现过程中，还可以具体包括以下步骤：

S1101，将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，获取标定图像。

S1103，通过所述标定图像计算所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像的数字变换模型。

S1105，根据所述数字变化模型将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行融合。

以两个镜片为例，在设备出厂调校时，将两个镜片在同一位置拍摄的图像进行图像匹配。

所述匹配可以通过多种方式实现，比如SIFT（尺度不变特征转换Scale-invariantfeature transform,SIFT）等基于图像特征点的匹配，或者基于基于灰度统计的图像。在本发明中，由于两个镜头在分别拍摄时的位置相同，所以在本发明中可以采用在同一镜头坐标系内进行标定的方法对不同图像进行匹配，即将通过第一镜片拍摄获取的图像和通过第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，从而获取标定图像。下面举例说明该标定的方法。

如图6标定板示例，首先，对镜头1进行标定。将带有坐标系的标定板置于镜头1画面正中心，拍摄画面如图7所示。然后切换到镜头2，拍摄画面如图8所示，根据该标定获取标定图像，从而找到两个镜头的重合对应区域，同时可以根据该标定图像建立两个镜头的对应的数学变换模型p1(x,y)=p2(ax,by)。其中p1表示镜头1中的像素点，其中x、y表示该像素点的坐标值；其中p2表示镜头2中与镜头1中像素点p1对应位置的像素点，其中ax、by表示该对应像素点的坐标值，其中a可以等于b，也可以不等于b。

在拍摄时，根据调校时建立的变换模型，将第二镜头与第一镜头的图像的重合区域融合到第一镜头中。

在融合时，可以采取多种方案，比如在小波域中基于单个像素的融合或者基于区域特征的融合。若实施基于单个像素的融合，则在对两个镜头拍摄出的图片进行小波分解，根据镜头调校时确定的重合区域，将镜头2拍摄图像的小波系数的直接替换或追加到镜头1拍摄图像的对应重合区域上。

在处理融合边界区域时，可以对两幅图像的小波系数采用加权平均或者其他方式的滤波使得边界过度更加自然。最后对融合后的小波图像进行小波重构得到融合图像。

本发明实施例将不同焦距的定焦光学镜片沿水平方向分布，解决了不同光学镜片在垂直方向变焦时需要较大空间从而使移动终端的便携性降低的问题；并且本发明在光学镜片之间进行切换变焦期间通过数码变焦对预览图像进行过渡处理，使不同焦距的光学镜片在水平方向实现无缝跳转，呈现的预览图像稳定清晰。本发明实施例在保证移动终端便携性的同时也保证了移动终端变焦过程中预览图像的清晰稳定性。

本发明的另一个实施例旨在提供一种拍摄装置，以解决移动终端拍摄过程中的变焦问题，使得在保证移动终端便捷性的同时可以在不同焦距的镜片间实行无缝变焦，使拍摄的图像稳定清晰。

如图9所示，本发明实施例提供了一种拍摄装置200，所述装置200具体包括：

镜片盘201，包括至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片，所述的至少两个光学镜片按焦距大小沿相同水平面依次排布在所述镜片盘上。

驱动模块203，所述驱动模块203与所述镜片盘连接，用于驱动所述镜片盘，以将设置在所述镜片盘上的所述至少两个光学镜片中的一个位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中的第二镜片移入所述图像采集光路。

图像传感器205，设置在所述图像采集光路中用于将经过所述图像采集光路入射至该图像传感器上的光线转换为图像数据。

显示屏207，用于获取所述图像感测器所获取的图像数据，并根据所述图像数据生成预览图像。

数字变焦模块209，用于在所述驱动模块驱动所述镜片盘进行镜片切换时，通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理。

拍摄模块211，用于在所述切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

具体的，启动终端设备上的拍摄装置200，进行图像采集。该启动操作可以同时触发该显示屏207显示当前所采集的预览图像，该预览图像为拍摄装置200在拍摄过程中摄取的通过显示屏207呈现出来的实时图像，该拍摄装置200包括镜片盘201、驱动模块203、图像传感器205、显示屏207、数字变焦模块209、拍摄模块211。所述镜片盘201包括至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片。

当用户需要在该摄像装置200当前所处焦距的基础上进行变焦时，对不同焦距的定焦光学镜片进行切换。即从位于所述图像采集光路中的第一镜片向上述至少两个光学镜片中不位于所述图像采集光路中的第二镜片进行切换，以改变所述图像采集的拍摄焦距。例如，当需要变大焦距时可以在当前镜片焦距的基础上向比当前镜片的焦距更大的焦距镜片进行切换，当需要变小焦距时可以在当前镜片焦距的基础上向比当前镜片的焦距更小的焦距镜片进行切换，以此改变图像采集时的拍摄焦距。可选的，这些具有不同焦距的定焦光学镜片可以按照焦距的大小沿相同水平面依次排布，在具体的实现过程中，这些光学镜片可以呈圈状沿相同水平面在同一平面摆布，也可以呈线状沿水平方向在同一平面摆布。当所述光学镜片呈圈状沿水平方向在同一平面摆布时，则相应的对所述的至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片进行切换为转动切换，当所述光学镜片呈线状沿相同水平面在同一平面摆布时，则相应的对所述的至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片进行切换为滑动切换。当然，这些不同焦距的光学镜片还可以呈别的形状在相同平面内分布，使得当需要改变焦距切换镜片时可以根据相应的位移方式进行移动从而实现镜片切换即可。

具体的，本发明实施例中，所述镜片盘201设置在所述图像传感器205前方并于该图像传感器205平行，所述镜片盘201包括至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片，所述不同的定焦光学镜片可以按照焦距的大小沿相同水平面依次排布在所述镜片盘201上，以使不同的定焦光学镜片可以与该图像传感器205呈平行对应。作为一种可选的实施例，该镜片盘可以是转盘，上述光学镜片可以呈圈状沿水平方向在该转盘上分布，作为另一种可选的实施例，该镜片盘也可以是滑盘，上述光学镜片可以呈线状沿相同水平面依次在该滑盘上分布。当所述镜片盘201为转盘时，则相应的，由所述驱动模块203带动所述转盘转动进行镜片切换；当所述镜片盘201为滑盘时，则相应的，由所述驱动模块203带动所述滑盘滑动进行镜片切换。当然，这些不同焦距的光学镜片还可以呈别的形状在平面内分布，即所述镜片盘201除了可以是转盘，滑盘还可以是别的可以实现相同或相似功能的装置。

如上所述，由驱动模块203带动镜片盘201，经过旋转或滑动可以使得至少两个的具有不同焦距的定焦光学镜片逐一经过图像传感器205前方，从而得到对相同对象不同焦距下的拍摄效果。本发明实施例通过设置不同焦距的定焦镜片，在需要放大拍摄对象时对不同镜片进行水平切换，使得远近焦距拍摄出来的图像同样清晰从而达到光学变焦效果。

如图9和图11所示，以采用三个镜片且镜片盘201为转盘为例，如镜片1，镜片2、镜片3，该三个镜片均为为定焦光学镜片，焦距各不相同，假设镜片1的焦距为fl1,镜片2的焦距为fl2，镜片3的焦距为fl3，且fl1<fl2<fl3，如图该三个镜片按焦距大小依次沿水平方向排布在转盘上，在用户进行放大变焦之前，由焦距最短的镜片1在图像传感器205前方进行拍摄。当用户需要放大焦距时，图像处理器207向驱动模块203发出信号，驱动模块203带动转盘发生旋转，使得镜片2迅速旋转至图像传感器205前方。当用户需要继续放大焦距时，驱动模块203带动转盘旋转使镜片3旋转至图像传感器205前方。

如上所述，当用户进行变焦时，镜片盘201转动从而使得上述不同的定焦光学镜片依次经过图像传感器205，即进行光学镜片之间的切换。由于至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片互相之间的焦距是很难做到无缝连续的，因此为了保证所述的至少两个分别具有不同焦距的定焦光学镜片处于切换期间时所呈现的预览图像的连续性，数字变焦模块209需要在切换镜片之前对当前镜片所采集的图像通过数字变焦进行处理。可选的，这里的还可以在通过数字变焦对当前镜片所采取图像进行处理的同时对该图像做变形处理，因为不同焦距的定焦光学镜片所采集到的图像除了由焦距的不同而导致的图像大小不同之外，还有可能因为镜片的差异而导致所采集图像之间有细微的变形，为了不使得这种图像大小的变化和图像变形在两个镜片进行切换跳变的时候，呈现的过于突兀，因为需要在镜片切换跳变之前即通过数字变焦和变形处理使得图像的变化呈平缓过渡状态，直到变化至与即将切换至的镜片所对应的图像之间的差异十分细微，或者完全相同的时候，光学镜片才发生实质的切换跳变，从而使得整个切换过程所采集图像呈逐步平缓改变的状态，不至于使用户觉得预览图像跳变突兀。

为了进一步说明上述过渡过程，仍以图5为例，具体的，当用户放大焦距时，当焦距处于fl1与fl2之间时，数字变焦模块209以镜片1拍摄画面为基础对预览图像进行过渡处理。当数字变焦和变形处理的预览图像和镜片2所对应的图像相近或相等时，相机的驱动模块203带动微型电机使镜片盘201进行转动从而实现镜片切换，将镜片1切换至镜片2，从而保障了镜片间的无缝跳转，该无缝跳转实为镜片切换期间预览图像的无缝对接。

可选的，为了保持跳转的连续性，可以在即将到达切换点时，数字变焦模块209通过数字变焦的焦距与所述待切换至的镜片2的焦距之间相差第一预设阈值，和通过形变处理得到的形变图像与所述待切换至的镜片2对应的图像之间相差第二预设阈值时，认为此时的预览图像与镜片2所对应的图像相似或相同，此时即启动切换，从而维持用户在整个变焦操作中预览图像的稳定性，使得切换过程不影响预览图像的稳定性和清晰度，从而提升用户体验。此处的第一预设阈值和第二预设阈值根据本领域内经验值确定，且可以根据用户需求进行调整，此处不做限制。设置阈值的目的在于允许当出现预设阈值的差异的情况下提前进行镜片间的切换跳转，显然，当此处的预设阈值取值为零的时候即意味着变焦和形变处理后的图像和待切换至的镜片2对应的图像之间完全相同时才进行切换跳转。。

在上述放大变焦的基础上，如果需要继续放大变焦时，数字变焦模块209将以镜片2拍摄到的预览图像为基础，进行数字变焦处理，或同时也进行变形处理，当数字变焦和变形处理得到的预览图像和镜片3所对应的图像相近或相等时，相机的图像处理器207控制驱动模块203带动转盘201进行旋转实现镜片切换，将镜片2切换至镜片3，从而保障了镜片间的无缝跳转。同理，在用户进行缩小变焦时，也采取相同的方式进行变焦与镜片切换处理。

当用户选择了一个合适的拍摄焦距时，则输出拍摄指令通过该焦距对应的光学镜片进行拍摄操作，从而最终输出拍摄图像。

在上述实施例的基础上，进一步可选的，所述拍摄模块211还可以用于：当用户在拍摄照片时，可以在启动摄像头进行图像采集之后，接收焦距切换指令之前，根据当前镜片1进行拍摄操作，并在进行该拍摄操作之后的预设时间内接收焦距切换指令，从而再通过切换焦距后的镜片2对同一场景进行拍照操作。在这种实施方式的基础上，如图10所示，该实施例还可以包括图像融合模块213，用于将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合，即在镜片2完成拍摄操作之后，对根据镜片1和镜片2拍摄所得的两张成像进行图像融合，以提升画面部分区域的清晰度。

这里我们仍以上述3个镜片为例，即至少两个具有不同焦距的定焦光学镜片为3个具有不同焦距的定焦光学镜片，假设这3个镜片中：镜片1的焦距为fl1,镜片2的焦距为fl2，镜片3的焦距为fl3，且fl1<fl2<fl3；在拍摄时，可以利用镜片1对图像进行拍摄并在预设时间内接收焦距切换指令从而通过与镜片2对相同对象进行第二次拍照以获取拥有高清晰度的区域图像，或者还可以继续在通过镜片2进行第二次拍照后的预设时间内再接收焦距切换指令，从而通过镜片3对相同对象进行第三次拍照以获取拥有进一步高清晰度的区域图像。。当用户用镜片1拍摄照片时，在用户按下快门，当镜片1拍摄完当前画面之后，驱动模块203驱动镜片盘201使得当前工作镜片迅速从镜片1切换至镜片2拍摄当前画面，如前所述再通过镜片3拍摄当前画面，之后图像融合模块213对三个镜片拍摄到的画面进行融合，将镜片3拍摄得到的照片成像融合入镜片2摄得照片成像中对应区域，将镜片2拍摄得到的照片成像融合入镜片1摄得照片成像中对应区域，生成局部细节更加清晰的大视角照片。由于两个镜片角度相同，高清晰部分处于图像中央位置。同理，也可以利用镜片1与镜片2以及镜片3甚至更多的镜片在预设时间内对相同对象进行连续拍摄，再利用图像融合模块213对该多个镜片拍摄到的画面进行融合，此处不再赘述。

具体的，上述图像融合模块213可以具体包括如下几个单元：

标定单元2131，用于将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，获取标定图像；

计算单元2133，用于通过所述标定图像计算所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像的数字变换模型；

融合单元2135，用于根据所述数字变化模型将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行融合。

以两个镜片为例，在设备出厂调校时，将两个镜片在同一位置拍摄的图像进行图像匹配。

所述匹配可以通过多种方式实现，比如SIFT（尺度不变特征转换Scale-invariantfeature transform,SIFT）等基于图像特征点的匹配，或者基于基于灰度统计的图像。在本发明中，由于两个镜头在分别拍摄时的位置相同，所以所以在本发明中可以采用在同一镜头坐标系内进行标定的方法对不同图像进行匹配，即将通过第一镜片拍摄获取的图像和通过第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，从而获取标定图像。下面举例说明该标定的方法。

如图6标定版示例，首先，对镜头1进行标定。将带有坐标系的标定板置于镜头1画面正中心，拍摄画面如图7所示。然后切换到镜头2，拍摄画面如图8所示。根据该标定获取标定图像，从而找到两个镜头的重合对应区域，同时可以根据该标定图像建立两个镜头的对应的数学变换模型p1(x,y)=p2(ax,by)。其中p1表示镜头1中的像素点，其中x、y表示该像素点的坐标值；其中p2表示镜头2中与镜头1中像素点p1对应位置的像素点，其中ax、by表示该对应像素点的坐标值，其中a可以等于b，也可以不等于b。

在拍摄时，根据调校时建立的变换模型，将第二镜头与第一镜头的图像的重合区域融合到第一镜头中。

在融合时，可以采取多种方案，比如在小波域中基于单个像素的融合或者基于区域特征的融合。若实施基于单个像素的融合，则在对两个镜头拍摄出的图片进行小波分解，根据镜头调校时确定的重合区域，将镜头2拍摄图像的小波系数的直接替换或追加到镜头1拍摄图像的对应重合区域上。

在处理融合边界区域时，可以对两幅图像的小波系数采用加权平均或者其他方式的滤波使得边界过度更加自然。最后对融合后的小波图像进行小波重构得到融合图像。

本发明实施例将不同焦距的定焦光学镜片沿水平方向分布，解决了不同光学镜片在垂直方向变焦时需要较大空间从而使移动终端的便携性降低的问题；并且本发明在光学镜片之间进行切换变焦期间通过数码变焦对预览图像进行过渡处理，使不同焦距的光学镜片在水平方向实现无缝跳转，呈现的预览图像稳定清晰。本发明实施例在保证移动终端便携性的同时也保证了移动终端变焦过程中预览图像的的清晰稳定性。

Claims (12)

1.一种拍摄方法，应用于终端，其特征在于，包括：

启动摄像头进行图像采集，并显示所述采集的预览图像；所述摄像头包括至少两个不同时位于图像采集光路中的光学镜片；

接收焦距切换指令；

根据所述焦距切换指令将所述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中不位于所述图像采集光路中的第二镜片移入所述图像采集光路中；

在所述焦距切换期间通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理；

所述焦距切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述数字变焦及形变处理对所述预览图像进行过渡处理具体包括：

以所述第一镜片采集的图像为基础，通过数字变焦对所述图像进行放大，通过形变处理对所述图像进行变形；当所述数字变焦的焦距与所述第二镜片的焦距之间相差第一预设阈值，且形变图像与所述第二镜片对应的图像之间相差第二预设阈值时，所述图像采集光路中的镜片由所述第一镜片切换至所述第二镜片，从而完成所述过渡处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述启动摄像头进行图像采集之后，接收焦距切换指令之前，所述方法还包括：接收一次拍摄指令通过所述第一镜片进行拍摄，并在所述拍摄完成后的预设时间内接收所述焦距切换指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合，具体包括：

将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，获取标定图像；

通过所述标定图像计算所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像的数字变换模型；

根据所述数字变化模型将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行融合。

6.一种拍摄装置，应用于终端，其特征在于，包括：

镜片盘；所述镜片盘包括至少两个分别具有不同焦距的光学镜片，所述的至少两个光学镜片按焦距大小沿相同水平面依次排布在所述镜片盘上；

启动模块；所述启动模块用于启动摄像头进行图像采集；所述摄像头包括至少两个不同时位于图像采集光路中的所述光学镜片；

接收模块；用于接收焦距切换指令；

驱动模块；所述驱动模块与所述镜片盘连接，用于驱动所述镜片盘，以将设置在所述镜片盘上的所述至少两个光学镜片中位于所述图像采集光路中的第一镜片移出所述图像采集光路，而将所述至少两个光学镜片中的第二镜片移入所述图像采集光路；

图像传感器，设置在所述图像采集光路中用于将经过所述图像采集光路入射至该图像传感器上的光线转换为图像数据；

显示屏，用于获取所述图像感测器所获取的图像数据，并根据所述图像数据生成预览图像；

数字变焦模块，用于在所述驱动模块驱动所述镜片盘进行镜片切换时，通过数字变焦对所述预览图像进行过渡处理；

拍摄模块，用于在所述切换完成后输出拍摄指令，通过所述第二镜片进行拍摄操作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数字变焦模块具体用于：

以所述第一镜片采集的图像为基础，通过数字变焦对所述图像进行放大，通过形变处理对所述图像进行形变；当所述数字变焦的焦距与所述第二镜片的焦距之间相差第一预设阈值，且形变图像与所述第二镜片对应的图像之间相差第二预设阈值时，所述图像采集光路中的镜片由所述第一镜片切换至所述第二镜片，从而完成所述过渡处理。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述镜片盘为转盘，所述的至少两个光学镜片排布在以所述转盘的旋转中心为圆心的圆环上，其中所述至少两个光学镜片的圆心落在所述以所述转盘的旋转中心为圆心的圆环上，且以焦距的从小到大依次排列。

9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述镜片盘为滑盘，所述的至少两个光学镜片排布在所述滑盘的滑动轨迹上，其中所述至少两个光学镜片的圆心落在所述滑盘的滑动轨迹的中心轴上，且以焦距的从小到大依次排列。

10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述拍摄模块还用于，在所述启动摄像头进行图像采集之后，接收焦距切换指令之前，接收一次拍摄指令通过所述第一镜片进行拍摄，并在所述拍摄完成后的预设时间内接收所述焦距切换指令。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：图像融合模块，用于将通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行图像融合。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述图像融合模块包括：

标定单元，用于将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像基于同一坐标系进行标定，获取标定图像；

计算单元，用于通过所述标定图像计算所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像的数字变换模型；

融合单元，用于根据所述数字变化模型将所述通过所述第一镜片拍摄获取的图像和通过所述第二镜片拍摄获取的图像进行融合。