CN109151302A - 一种穿戴设备的交互式智能对焦装置、对焦方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿戴设备的交互式智能对焦装置，该装置包括：自动摄像模块：用于捕捉图像；获取模块：用于重复获取自动摄像模块捕捉的图像信息；传感模块：所述传感模块用于感知所述自动摄像模块的状态变化，得到状态变化的感知信息，并依据所述感知信息发出重新对焦指令；对焦模块：用于重复接收所述传感模块的对焦指令，并控制所述自动摄像模块自动对焦。利用图像获取技术与传感技术的相互融合，采用微处理器对连续采集图像进行间隔信息感知技术，通过手势识别判断手指向延长线对应目标的位置，多次对同一组时间段内的图像进行反复对焦反馈，从而得到精细化的对焦图像。

Description

一种穿戴设备的交互式智能对焦装置、对焦方法及其应用

技术领域

本发明涉及摄像技术领域，具体涉及一种穿戴设备的交互式智能对焦装置、对焦方法及其应用。

背景技术

现有可拍照的穿戴设备，如智能眼镜，虽然可以拍录用户所见的整体场景，但不能对具体景物进行对焦，导致无法表现精细化的图像，限制了这种产品的使用，具备对焦功能的已有电子产品操控复杂，不适合应用在穿戴或便携设备上，通常在运动状态下难以对焦，均需要增设防抖技术，技术构造复杂，导致此类产品成本增高，限制了用户群体，在现如今的信息时代，用户的占有率才能占有市场，失去用户也将失去市场。

另一方面，现有的智能摄像产品中还没有任何一类产品能够实现交互式对焦技术，不能根据用户的主观意识对先要抓取的图像信息进行捕捉，还存在与相对大范围物体图像对焦捕捉的阶段，导致智能摄像类产品看似智能却不能真正达到智能化的目的，从而限制了智能摄像产品的技术发展以及人工智能设备的应用范围。

发明内容

结合现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种穿戴设备的交互式智能对焦装置、对焦方法及其应用，用以解决现有的摄像产品对焦功能复杂以及使用单一的问题，从而实现摄像产品能够智能化自动对焦以及交互式对焦的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案为

一种穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，该装置包括：

自动摄像模块：用于捕捉图像；

获取模块：用于重复获取自动摄像模块捕捉的图像信息；

传感模块：所述传感模块用于感知所述自动摄像模块的状态变化，得到状态变化的感知信息，并依据所述感知信息发出重新对焦指令，其中所述传感模块为光线传感器、三轴陀螺仪、加速度传感器或震动传感器，所述感知信息为自动摄像模块的位移变化、自动摄像模块的加速度变化或自动摄像模块的震动幅度；

对焦模块：用于重复接收所述传感模块的对焦指令，并控制所述自动摄像模块自动对焦。

进一步地，所述传感模块包括

传感器，用于检测所述自动摄像模块的状态变化信息；

微处理器，用于判断所述获取模块当前状态下得到的图像信息与状态变化前的图像信息是否一致，并在不一致时判断所述自动摄像模块的状态变化，进而得到变化后的感知信息，并依据所述感知信息发出重新对焦指令。

进一步地，所述传感模块还包括与所述微处理器连接的手势识别模块，所述手势识别模块对所述获取模块得到的图像信息识别，获取的手势信息，并发送指令至所述自动摄像模块捕捉与手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域的图像。

进一步地，所述传感模块还包括与所述手势识别模块连接的匹配模块，所述匹配模块为存储型模块，内置手势信息，根据所述手势识别模块得到的信息进行匹配，从而确定唯一的手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域。

进一步地，所述传感模块还包括分别连接所述微处理器与匹配模块的存储模块，存储模块为微型存储器，用于对采集的图像信息的保存。

进一步地，该装置还包括

与获取模块连接的补偿模块，用于对相邻两次对焦后的图像信息对应补偿，补偿间隙为间隔一帧图像信息；

以及连接对焦模块的呈现与推荐模块，呈现与推荐模块基于图像对焦结果，基于图像目标上下文进行对应处理，呈现结果，或者向用户推荐下一步操作。

一种实现权利要求1所述对焦装置的对焦方法，其特征在于，

S1：自动摄像模块连续捕捉图像，获取模块将连续图像传递至微处理器；

S2：传感器同时检测自动摄像模块连续捕捉图像过程中的变化状态的感知信息，向对焦模块发出对焦指令；

S3：当微处理器得到获取模块当前状态下得到的感知信息与状态变化前的感知信息一致时，确认自动摄像模块获得的图像对焦成功；

S4：对焦后匹配获取相应的图像结果，对应操作。

进一步地技术方案，

在步骤S1中，当获取模块捕捉到连续图像信息后，传感器感知自动摄像模块的状态变化过程，得到状态发生变化的感知信息，对连续图像进行补偿平滑，具体为：

传感器确认当前状态的感知信息：

判断当前感知信息与前次感知信息是否一致，确定两次感知信息间隔的0.1s；

在S3步骤中，确认一次对焦获取到的图像信息时间为0.1s，确认自动摄像模块对焦成功两次后，补偿模块对图像进行补偿，最终确定一个唯一的对焦图像。

进一步地技术方案，

在步骤S2中，传感器得到一致的图像信息后，与匹配模块进行图像信息匹配；

图像信息匹配采用手势识别模块优先级的匹配机制，是否定义启动手势识别；

手势识别模块的图像信息匹配成功后，自动识别手势图像，并确定唯一的手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域，捕捉图像信息、对焦；

手势识别模块的图像信息匹配失败后，直接开始捕捉图像信息对焦，对完成对焦的图像保存在存储模块中。

进一步地技术方案，

在步骤S4中，获取对焦后的图像信息经微处理器进行识别，确认识别场景类别，如人物、景象、数字、文字、二维码、车牌、路牌等；

对确认后的场景信息通过语音指令执行对应操作，如对人、物、景进行拍照、对号码数字提示拨号、对路牌文字进行翻译、对二维码进行扫码识别。

或者获取对焦后的图像信息经微处理器进行识别，确认识别人脸、车牌、著名建筑、景点、logo标志；

对人脸和车牌进行识别比对，可对人员和车辆进行报警提示，对建筑、景点、Logo标志进行上网搜索讲解资料、进行讲解展示、播放讲解词。

本发明具有如下优点：

1.本发明的对焦装置，利用图像获取技术与传感技术的相互融合，采用微处理器对连续采集图像进行间隔信息感知技术，多次对同一组时间段内的图像进行反复对焦反馈，从而得到精细化的对焦图像；

2.本发明微处理器应用的感知技术原理，其重复感知自动摄像模块的状态变化，通过对同一组时间段内的状态变化信息，反馈至对焦模块，而形成的反复对焦方案，其能够完全实现运动中的自动摄像模块稳定对焦图像的目的，实现对运动状态内图像的清洗捕捉对焦；

3.本发明通过融合相互作用的手势识别模块与匹配模块，建立自动摄像模块交互式对焦体系，通过匹配已有的手势姿势，对手势交叉点区域的图像指定捕捉，实现主观性单独图像对焦捕捉，达到真正意义上的智能对焦方案；

4.本发明的对焦方法，通过多层次的反复对焦过程，即感知信息重复反馈捕捉图像对焦以及反复补偿对焦图像结果，形成双重图像对焦比对，得到稳定的对焦图像，从而实现只能对焦的目的；

5.本发明的对焦方法中，通过反复对焦捕捉过程以及对图像结果的状态识别，从而确定最终捕捉到的图像场景，根据图像场景完成对应的操作，提高交互体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的穿戴设备的交互式智能对焦装置的结构原理方框图。

图2是本发明实施例提供的实现穿戴设备的交互式智能对焦装置的对焦方法的流程示意图。

图3本发明实施例提供的实现穿戴设备的交互式智能对焦装置的对焦方法中应用的流程示意图。

其中：100、自动摄像模块；200、获取模块；300、传感模块；301、传感器；302、微处理器；303、手势识别模块；304、匹配模块；305、存储模块；400、对焦模块；500、补偿模块；600、呈现与推荐模块。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的穿戴设备的交互式智能对焦装置，该装置包括：

自动摄像模块100：主要为智能摄像头，用于捕捉图像；

获取模块200：用于重复获取自动摄像模块100捕捉的图像信息；

传感模块300：传感模块300用于感知自动摄像模块100的状态变化，得到状态变化的感知信息，并依据感知信息发出重新对焦指令，其中传感模块300为三轴陀螺仪、加速度传感器或震动传感器，感知信息为自动摄像模块100的位移变化、自动摄像模块100的加速度变化或自动摄像模块100的震动幅度；

对焦模块400：用于重复接收所述传感模块300的对焦指令，并控制自动摄像模块100自动对焦。

其中具体的，传感模块300包括

传感器301，用于检测自动摄像模块100的状态变化信息，具体为自动摄像模块100的位移变化、自动摄像模块100的加速度变化或自动摄像模块100的震动幅度，从而得到状态变化时的图像信息，并传输至微处理器302；

微处理器302，用于判断获取模块200当前状态下得到的图像信息与状态变化前的图像信息是否一致，并在不一致时判断所述自动摄像模块100的状态变化，进而得到变化后的感知信息，并依据所述感知信息发出重新对焦指令。

传感模块300还包括与微处理器302连接的手势识别模块303，手势识别模块303对获取模块200得到的图像信息识别，获取的手势信息，并发送指令至自动摄像模块100捕捉与手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域的图像。

即自动摄像模块100捕捉到其到手势指定点(例如食指指尖的位置)的直线延长线的图像信息，即为手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域的图像。

具体的，传感模块300还包括与手势识别模块303连接匹配模块304，匹配模块304为存储型模块，内置手势信息，并确定手势信息的指定点为自动摄像模块100捕捉的交叉点，根据手势识别模块303得到的信息进行匹配，从而确定唯一的手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域。

更具体的，传感模块300还包括分别连接微处理器302与匹配模块304的存储模块305，存储模块305为微型存储器，用于对采集的图像信息的保存。

与匹配模块304连接，其能够将已经保存的图像信息与匹配模块304共享，便于再次捕捉对焦时，能够直接确定捕捉对象，提高对焦效率。

基于以上方案，该装置还包括与获取模块200连接的补偿模块500，用于对相邻两次对焦后的图像信息对应补偿，补偿间隙为间隔一帧图像信息，补偿模块500用于对获取模块200连续捕捉的两帧图像进行补偿和平滑，确保选择最佳对焦结果；匹配模块304存放预设置的手势信息，也可以扩展新手势信息，匹配模块304对手势识别模块捕捉的手势与预设置的手势进行比较匹配。

即连续捕捉时间段内的多个图像信息能够最终确定唯一的对焦图像，将两个唯一确定的对焦图像再次对比补偿，从而得到确定的对焦图像结果，其能够最大限度的使对焦图像更加精细化，提高图像质量。

基于以上方案，该装置还包括连接对焦模块400的呈现与推荐模块600，呈现与推荐模块600基于图像对焦结果，基于图像目标上下文进行对应处理，呈现结果，或者向用户推荐下一步操作。

实施例2

具体的，在实施例1的基础上

如图2所示，图2示出了本发明实施例提供的实现穿戴设备的交互式智能对焦装置的对焦方法，

S1：自动摄像模块100连续捕捉图像，获取模块200将连续图像传递至微处理器302；

其中，当获取模块200捕捉到连续图像信息后，传感器301感知自动摄像模块100的状态变化过程，得到状态发生变化的感知信息，对连续图像进行补偿平滑，具体为：

传感器301确认当前状态的感知信息：

判断当前感知信息与前次感知信息是否一致，确定两次感知信息间隔的0.1s；

S2：传感器301同时检测自动摄像模块100连续捕捉图像过程中的变化状态的感知信息，向对焦模块400发出对焦指令；

具体的，传感器301得到一致的图像信息后，与匹配模块304进行图像信息匹配；

如图3所示，图像信息匹配采用手势识别模块303优先级的匹配机制，是否定义启动手势识别；

手势识别模块303的图像信息匹配成功后，自动识别手势图像，并确定唯一的手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域，捕捉图像信息、对焦；

手势识别模块303的图像信息匹配失败后，直接开始捕捉图像信息对焦，对完成对焦的图像保存在存储模块305中。

S3：当微处理器302得到获取模当前块得到的图像信息与状态变化前的图像信息一致时，即感知信息前后的图像，确认自动摄像模块100获得的图像对焦成功；

其中，确认一次对焦获取到的图像信息时间为0.1s，确认自动摄像模块100对焦成功两次后，补偿模块500对图像进行补偿，最终确定一个唯一的对焦图像。

S4：对焦后匹配获取相应的图像结果，对应操作。

更具体的，获取对焦后的图像信息经微处理器302进行识别，确认识别场景类别，如人物、景象、数字、文字、二维码、车牌、路牌等，该步骤是对识别物体直接操作；

对确认后的场景信息通过语音指令执行对应操作，如对人、物、景进行拍照、对号码数字提示拨号、对路牌文字进行翻译、对二维码进行扫码识别等。

另一方面，获取对焦后的图像信息经微处理器进行识别，确认识别人脸、车牌、著名建筑、景点、logo标志，该步骤更强调对场景的理解与展示；

对人脸和车牌进行识别比对，可对人员和车辆进行报警提示，对建筑、景点、Logo标志进行上网搜索讲解资料、讲解展示、播放讲解词等。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，该装置包括：

自动摄像模块：用于捕捉图像；

获取模块：用于重复获取自动摄像模块捕捉的图像信息；

传感模块：所述传感模块用于感知所述自动摄像模块的状态变化，得到状态变化的感知信息，并依据所述感知信息发出重新对焦指令，其中所述传感模块为光线传感器、三轴陀螺仪、加速度传感器或震动传感器，所述感知信息为自动摄像模块的位移变化、自动摄像模块的加速度变化或自动摄像模块的震动幅度；

对焦模块：用于重复接收所述传感模块的对焦指令，并控制所述自动摄像模块自动对焦。

2.如权利要求1所述的穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，所述传感模块包括

传感器，用于检测所述自动摄像模块的状态变化信息；

微处理器，用于判断所述获取模块当前状态下得到的图像信息与状态变化前的图像信息是否一致，并在不一致时判断所述自动摄像模块的状态变化，进而得到变化后的感知信息，并依据所述感知信息发出重新对焦指令。

3.如权利要求2所述的穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，所述传感模块还包括与所述微处理器连接的手势识别模块，所述手势识别模块对所述获取模块得到的图像信息识别，获取的手势信息，并发送指令至所述自动摄像模块捕捉与手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域的图像。

4.如权利要求2或3所述的穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，所述传感模块还包括与所述手势识别模块连接的匹配模块，所述匹配模块为存储型模块，内置手势信息，根据所述手势识别模块得到的信息进行匹配，从而确定唯一的手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域。

5.如权利要求2或3所述的穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，所述传感模块还包括分别连接所述微处理器与匹配模块的存储模块，存储模块为微型存储器，用于对采集的图像信息的保存。

6.如权利要求1所述的穿戴设备的交互式智能对焦装置，其特征在于，该装置还包括与获取模块连接的补偿模块，用于对相邻两次对焦后的图像信息对应补偿，补偿间隙为间隔一帧图像信息；

以及连接对焦模块的呈现与推荐模块，呈现与推荐模块基于图像对焦结果，基于图像目标上下文进行对应处理，呈现结果，或者向用户推荐下一步操作。

7.一种实现权利要求1所述对焦装置的对焦方法，其特征在于，

S1：自动摄像模块连续捕捉图像，获取模块将连续图像传递至微处理器；

S2：传感器同时检测自动摄像模块连续捕捉图像过程中的变化状态的感知信息，向对焦模块发出对焦指令；

S3：当微处理器得到获取模块当前状态下得到的感知信息与状态变化前的感知信息一致时，确认自动摄像模块获得的图像对焦成功；

S4：对焦后匹配获取相应的图像结果，对应操作。

8.如权利要求7所述的对焦方法，其特征在于，

在步骤S1中，当获取模块捕捉到连续图像信息后，传感器感知自动摄像模块的状态变化过程，得到状态发生变化的感知信息，对连续图像进行补偿平滑，具体为：

传感器确认当前状态的感知信息：

判断当前感知信息与前次感知信息是否一致，确定两次感知信息间隔的0.1s；

在S3步骤中，确认一次对焦获取到的图像信息时间为0.1s，确认自动摄像模块对焦成功两次后，补偿模块对图像进行补偿，最终确定一个唯一的对焦图像。

9.如权利要求7所述的对焦方法，其特征在于，

在步骤S2中，传感器得到一致的图像信息后，与匹配模块进行图像信息匹配；

图像信息匹配采用手势识别模块优先级的匹配机制，是否定义启动手势识别；

手势识别模块的图像信息匹配成功后，自动识别手势图像，并确定唯一的手势交叉点或者交叉范围或者交叉区域，捕捉图像信息、对焦；

手势识别模块的图像信息匹配失败后，直接开始捕捉图像信息对焦，对完成对焦的图像保存在存储模块中。

在步骤S4中，对图像中手势指向进行识别，对对焦区域识别的目标进行基于上下文的操作和推荐，或者对对焦区域的目标进行目标分类、识别与理解。

10.如权利要求9所述的对焦方法，其特征在于，

在步骤S4中，获取对焦后的图像信息经微处理器进行识别，确认识别场景类别，如人物、景象、数字、文字、二维码、车牌、路牌；

对确认后的场景信息通过语音指令执行对应操作，如对人、物、景进行拍照、对号码数字提示拨号、对路牌/文字进行翻译、对二维码进行扫码识别。

或者在步骤S4中，获取对焦后的图像信息经微处理器进行识别，确认识别人脸、车牌、著名建筑、景点、logo标志；

对人脸和车牌进行识别比对，可对人员和车辆进行报警提示，对建筑、景点、Logo标志进行上网搜索讲解资料、讲解展示、播放讲解词。