CN105208273A - 使用双摄像头终端拍照的方法、装置及双摄像头终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用双摄像头终端拍照的方法、装置及双摄像头终端，其中，该方法包括：通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；根据特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；将位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据焦点位置信息使用后置摄像头进行拍照；其中，后置摄像头为与前置摄像头相反方向的摄像头。本发明通过前置摄像头获取用户眼睛的特征值，根据特征值确定用户当前关注的焦点的位置，然后将焦点位置转换为后置摄像头对应的焦点位置信息，通过后置摄像头对焦后进行拍照，通过本方法，用户既可以真实观察到要拍摄的景物，不会错过真实场景，又可以记录美好时刻，解决了现有技术中的问题。

Description

使用双摄像头终端拍照的方法、装置及双摄像头终端

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种使用双摄像头终端拍照的方法、装置及双摄像头终端。

背景技术

随着智能终端的普及，拍照功能成为衡量一个产品好坏的必备评测项目，拍照和录像方法均需要眼睛盯着屏幕进行对焦，清晰了之后再按准快门拍照。

目前智能终端拍照功能存在以下缺点：当拍摄景物时候必须盯着屏幕来进行对焦，记录了美好的瞬间却丢失身历其境的感觉，用户体验较低。

发明内容

本发明提供了一种使用双摄像头终端拍照的方法、装置及双摄像头终端，以至少解决目前智能终端拍照时，必须盯着屏幕来进行对焦，记录了美好的瞬间却丢失身历其境的感觉，用户体验较低的问题。

一方面，本发明提供一种使用双摄像头终端拍照的方法，包括：通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；将所述位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据所述焦点位置信息使用所述后置摄像头进行拍照；其中，所述后置摄像头为与所述前置摄像头相反方向的摄像头。

进一步，通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值至少包括以下方式之一：根据眼球和眼球周边的变化进行跟踪，以获取特征值；根据虹膜角度变化进行跟踪，以获取特征值；主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征。

进一步，根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息，包括：在采用主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征的情况下，通过红外光测量出人眼晶状体的变形进行焦距估算。

进一步，根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息，包括：通过如下透镜成像公式计算焦点距离u：1/u+1/k＝D；其中，k为人眼晶状体的中心到视网膜的距离，D为测量出的屈光度。

另一方面，本发明还提供了一种使用双摄像头终端拍照的装置，包括：获取模块，用于通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；焦点确定模块，用于根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；焦点识别模块，用于将所述位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据所述焦点位置信息使用所述后置摄像头进行拍照；其中，所述后置摄像头为与所述前置摄像头相反方向的摄像头。

进一步，所述获取模块获取特征值的方式至少包括以下方式之一：根据眼球和眼球周边的变化进行跟踪，以获取特征值；根据虹膜角度变化进行跟踪，以获取特征值；主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征。

进一步，所述焦点确定模块，还用于在采用主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征的情况下，通过红外光测量出人眼晶状体的变形进行焦距估算。

进一步，所述焦点确定模块，还用于通过如下透镜成像公式计算焦点距离u：1/u+1/k＝D；其中，k为人眼晶状体的中心到视网膜的距离，D为测量出的屈光度。

又一方面，本发明还提供了一种双摄像头终端，包括：上述任一项所述的使用双摄像头终端拍照的装置。

本发明通过前置摄像头获取用户眼睛的特征值，根据特征值确定用户当前关注的焦点的位置，然后将焦点位置转换为后置摄像头对应的焦点位置信息，通过后置摄像头对焦后进行拍照，通过本实施例提供的方法，用户既可以真实观察到要拍摄的景物，不会错过真实场景，又可以记录美好时刻，解决了目前智能终端拍照时，必须盯着屏幕来进行对焦，记录了美好的瞬间却丢失身历其境的感觉，用户体验较低的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例中使用双摄像头终端拍照的方法的流程图；

图2是本发明实施例中使用双摄像头终端拍照的装置的结构示意图。

图3是本发明实施例中暗瞳孔与亮瞳孔示意图；

图4是本发明实施例中根据虹膜角度变化进行跟踪确定特征值的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决目前智能终端拍照时，必须盯着屏幕来进行对焦，记录了美好的瞬间却丢失身历其境的感觉，用户体验较低的问题，本发明提供了一种使用双摄像头终端拍照的方法、装置及双摄像头终端，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明实施例提供一种使用双摄像头终端拍照的方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤S102至S106：

S102，通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；

S104，根据特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；

S106，将位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据焦点位置信息使用后置摄像头进行拍照；其中，后置摄像头为与前置摄像头相反方向的摄像头。

本发明实施例通过前置摄像头获取用户眼睛的特征值，根据特征值确定用户当前关注的焦点的位置，然后将焦点位置转换为后置摄像头对应的焦点位置信息，通过后置摄像头对焦后进行拍照，通过本实施例提供的方法，用户既可以真实观察到要拍摄的景物，不会错过真实场景，又可以记录美好时刻，解决了目前智能终端拍照时，必须盯着屏幕来进行对焦，记录了美好的瞬间却丢失身历其境的感觉，用户体验较低的问题。

在实现过程中，通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值的过程，可以包括多种方式，例如，根据眼球和眼球周边的变化进行跟踪，以获取特征值；根据虹膜角度变化进行跟踪，以获取特征值；主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征。

下面，对上述根据虹膜角度变化进行跟踪来获取特征值的方式为例，来进行详细说明。

将来自一个或者多个传感器的输入信号转换成某种适合的信号模式。通常，使用红外设备获取一副眼睛的图像，并抓取适当解析度。为了减少噪声和处理代价，也可以选择生成更小的图像，当然，还可以将视频信号拆解开，分别生成亮瞳孔和暗瞳孔图像。

对于获取到的眼睛图像，可以对其进行瞳孔检测，目前常用的瞳孔检测方法，有暗瞳孔法、亮瞳孔法以及两者的结合，该方法利用了瞳孔在不同配置的红外光源的照射下产生的明暗效应。通常，红外光源的轴线和照相机镜头同轴时会产生亮瞳孔效应；反之，在两者不同轴时，瞳孔比眼睛的其他部分更暗一些。暗瞳孔和亮瞳孔的效果如图3所示，其中A表示暗瞳孔，B表示亮瞳孔，C表示角膜高光。

在检测到候选瞳孔后，使用人体测量学的方法对瞳孔进行确认。然后对瞳孔进行参数化处理，以消除睫毛、下眼皮和普金野图像等对瞳孔区域的覆盖而产生的影响，而得到参数。其中，双椭圆拟和方法可以很好地消除这些噪声。

参数化后的眼睛几何信息可以用来估计视线的方向。标定包括计算视线方向所需的来自用户的任何信息，它不能通过模型或者通过***简单的测量到。视线估计的方法有很多，常用的确定两者关系的方法还有神经网络方法、基于眼睛模型的方法等。

上述方法实现过程的流程可以如图4所示，当确定亮瞳孔图像和暗瞳孔图像后，输入相邻的两帧图像，对图像进行差分处理，并判断差分是否成功。如果成功了，则进行滤波等操作，如果不成功，则重新选择相邻图像进行处理。在进行了滤波等操作之后，对眼睛区域进行定位，并在成功的情况下，估计视线的方向。

在获取了用户眼睛的特征值之后，具体实现时，需要根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息，因此，在实现时，如果采用主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征的方式，则还可以通过红外光测量出人眼晶状体的变形进行焦距估算，例如：人眼晶状体拉伸1毫米，对焦距离为5M，人眼晶状体拉伸2毫米，对焦距离为1M。估算出距离后，再调整后摄对焦等。

在确定眼球到焦点的距离时，还可以根据透镜成像公式：1/u+1/k＝D，其中，k为眼球的屈光***(晶状体)的中心到视网膜的距离，该参数保持不变，D为测量出的屈光度，u为目标到眼球的距离，也是要求出的焦点。根据上述公式，就可以确定眼球到焦点的距离。

在实现时，可以针对验光仪在测量人眼屈光度时通过视网膜区域测量***对反射环形图像进行采集的过程，利用高斯曲线拟合的方法，将环形图像与背景图像分离，求得亚像素边缘点的坐标，并运用曲率滤波方法对边缘点中的噪声点进行检测和剔除，进而由最小二乘法拟合椭圆轨迹，求出视网膜图像的几何参数，从而计算得到人眼屈光度。上述的屈光度测量方法可以使将验光仪的功能放在前置摄像头上来实现，即可计算人眼屈光度，具体原理请参考验光仪上的视网膜区域测量法测量原理，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种使用双摄像头终端拍照的装置，该装置的结构示意如图2所示，包括：获取模块10，用于通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；焦点确定模块20，与获取模块10耦合，用于根据特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；焦点识别模块30，与焦点确定模块20耦合，用于将位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据焦点位置信息使用后置摄像头进行拍照；其中，后置摄像头为与前置摄像头相反方向的摄像头。

实现过程中，获取模块10获取特征值的方式至少包括以下方式之一：根据眼球和眼球周边的变化进行跟踪，以获取特征值；根据虹膜角度变化进行跟踪，以获取特征值；主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征。

对于焦点确定模块20，还用于在采用主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征的情况下，通过红外光测量出人眼晶状体的变形进行焦距估算；还可以用于通过如下透镜成像公式计算焦点距离u：1/u+1/k＝D；其中，k为人眼晶状体的中心到视网膜的距离，D为测量出的屈光度。

本发明实施例还提供一种双摄像头终端，该终端包括使用双摄像头终端拍照的装置，当然，该终端也可以是具有双摄像头的移动终端。本领域技术人员根据上述记载，知晓如何将使用双摄像头终端拍照的装置设置在上述终端中，此处不再赘述。

优选实施例

在现有技术拍照时，如何观察真实的景物，又能拍摄到美好瞬间与亲人朋友分享就是本发明要解决的问题。

本发明实施例提供一种具有双摄像头的移动终端，该移动终端的摄像头一个设置在前，一个设置在后，通过该移动终端实现拍照的方法如下：(1)前置摄像头获取人眼运动轨迹和注视焦点；(2)用前置摄像头获取的图像计算人眼运动轨迹和焦点位置信息；(3)利用人眼的运动轨迹和焦点位置信息控制后摄进行对焦操作，完成拍摄。

上述过程实现时，对于人眼运动轨迹和焦点位置信息的计算，可以通过相关技术实现。

对于人眼运动轨迹可以采用亮、暗瞳孔法，具体的，在检测到候选瞳孔后，使用人体测量学的方法对瞳孔进行确认。然后对瞳孔进行参数化处理，以消除睫毛、下眼皮和普金野图像等对瞳孔区域的覆盖而产生的影响，而得到参数。其中，双椭圆拟和方法可以很好地消除这些噪声。

参数化后的眼睛几何信息可以用来估计视线的方向。标定包括计算视线方向所需的来自用户的任何信息，它不能通过模型或者通过***简单的测量到。视线估计的方法有很多，常用的确定两者关系的方法还有神经网络方法、基于眼睛模型的方法等。

当确定亮瞳孔图像和暗瞳孔图像后，输入相邻的两帧图像，对图像进行差分处理，并判断差分是否成功。如果成功了，则进行滤波等操作，如果不成功，则重新选择相邻图像进行处理。在进行了滤波等操作之后，对眼睛区域进行定位，并在成功的情况下，估计视线的方向。

在确定眼球到焦点位置时，可以根据透镜成像公式：1/u+1/k＝D，其中，k为眼球的屈光***(晶状体)的中心到视网膜的距离，该参数保持不变，D为测量出的屈光度，u为目标到眼球的距离，也是要求出的焦点。根据上述公式，就可以确定眼球到焦点的距离。

在实现时，可以针对验光仪在测量人眼屈光度时通过视网膜区域测量***对反射环形图像进行采集的过程，利用高斯曲线拟合的方法，将环形图像与背景图像分离，求得亚像素边缘点的坐标，并运用曲率滤波方法对边缘点中的噪声点进行检测和剔除，进而由最小二乘法拟合椭圆轨迹，求出视网膜图像的几何参数，从而计算得到人眼屈光度。上述的屈光度测量方法可以使将验光仪的功能放在前置摄像头上来实现，即可计算人眼屈光度，具体原理请参考验光仪上的视网膜区域测量法测量原理，此处不再赘述。

本发明实施例，用户需要打开相机前置摄像头和后置摄像头，前置摄像头跟踪眼球对焦情况和运动情况，即眼睛识别。本实施例中，眼睛识别方法和人脸识别原理一样，不过自动识别的是人的眼睛，可像人脸识别一样，自动锁定眼部焦点对其自动跟踪；得出眼球运动轨迹和人眼对焦物体后调整后摄对焦，保持后摄对焦同人眼对焦；拍照录像根据人眼运动与对焦情况实时调整后摄焦点，解放人的双眼实现盲拍。

本发明实施例通过前置摄像头获取用户眼睛的特征值，根据特征值确定用户当前关注的焦点的位置，然后将焦点位置转换为后置摄像头对应的焦点位置信息，通过后置摄像头对焦后进行拍照。

例如，在用户拍摄面前的车时，用户的眼睛可以直接观察车，移动终端通过上述方法，可以通过后置摄像头对用户观察的车进行对焦，对焦后再进行拍照。

本发明实施例使用前置摄像头锁定用户的眼球焦点，进而控制后置摄像头对焦拍摄自己想要的瞬间，让身临其境的用户不会因为分享而错失美好的真实瞬间，解放了终端使用者的双眼，实现了盲拍功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种使用双摄像头终端拍照的方法，其特征在于，包括：

通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；

根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；

将所述位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据所述焦点位置信息使用所述后置摄像头进行拍照；其中，所述后置摄像头为与所述前置摄像头相反方向的摄像头。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值至少包括以下方式之一：

根据眼球和眼球周边的变化进行跟踪，以获取特征值；

根据虹膜角度变化进行跟踪，以获取特征值；

主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息，包括：

在采用主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征的情况下，通过红外光测量出人眼晶状体的变形进行焦距估算。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息，包括：

通过如下透镜成像公式计算焦点距离u：1/u+1/k＝D；其中，k为人眼晶状体的中心到视网膜的距离，D为测量出的屈光度。

5.一种使用双摄像头终端拍照的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过与人脸相对的前置摄像头获取用户眼睛的特征值；

焦点确定模块，用于根据所述特征值确定用户眼睛当前观察的焦点的位置信息；

焦点识别模块，用于将所述位置信息转换为后置摄像头拍摄时对应的焦点位置信息，以根据所述焦点位置信息使用所述后置摄像头进行拍照；其中，所述后置摄像头为与所述前置摄像头相反方向的摄像头。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块获取特征值的方式至少包括以下方式之一：

根据眼球和眼球周边的变化进行跟踪，以获取特征值；

根据虹膜角度变化进行跟踪，以获取特征值；

主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，

所述焦点确定模块，还用于在采用主动投射红外线光束到虹膜，以根据用户眼睛返回的红外光来提取特征的情况下，通过红外光测量出人眼晶状体的变形进行焦距估算。

8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，

所述焦点确定模块，还用于通过如下透镜成像公式计算焦点距离u：1/u+1/k＝D；其中，k为人眼晶状体的中心到视网膜的距离，D为测量出的屈光度。

9.一种双摄像头终端，其特征在于，包括：权利要求5至8中任一项所述的使用双摄像头终端拍照的装置。