CN110336993B - 深度摄像头控制方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
深度摄像头控制方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种深度摄像头控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。上述方法包括:接收对深度图像的采集指令,根据该采集指令控制深度摄像头发送光信号并获取陀螺仪输出的角速度数据,基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动,并控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。由于可以先控制摄像头发送光信号,进而根据补偿数据移动深度摄像头的镜头后,控制移动后的深度摄像头进行曝光,可以避免由于摄像头抖动导致反馈信号产生偏移,深度信息不准确的问题,可以提高深度信息的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及影像技术领域,特别是涉及一种深度摄像头控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。
背景技术
随着影像技术的发展,越来越多的图像处理方式需要应用到被拍摄物体的深度信息。目前,深度信息可以是通过双摄像头之间的视差来确定的,也可以是通过深度摄像头来采集被拍摄物体的深度图像。然而,深度摄像头在采集深度图像时,存在因深度摄像头抖动而导致采集的深度图像中深度信息不准确的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种深度摄像头控制方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质,可以提高深度摄像头采集的深度信息的准确性。
一种深度摄像头控制方法,应用于电子设备,包括:
接收对深度图像的采集指令;
根据所述采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;
基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动;
控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号。
一种深度摄像头控制装置,包括:
指令接收模块,用于接收对深度图像的采集指令;
指令执行模块,用于根据所述采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;
防抖驱动模块,用于基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动;
曝光处理模块,用于控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号。
一种电子设备,包括深度摄像头、存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:
接收对深度图像的采集指令;
根据所述采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;
基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动;
控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤:
接收对深度图像的采集指令;
根据所述采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;
基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动;
控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号。
一种深度摄像头,所述深度摄像头包括发送器和接收器;
所述发送器用于发送光信号;
所述接收器用于接收基于所述光信号返回的反馈信号;
所述接收器包括镜头、马达、防抖驱动芯片;
所述防抖驱动芯片用于接收角速度数据,根据所述角速度数据确定所述镜头的第一补偿数据,并基于所述第一补偿数据控制所述镜头对应的马达上电,以驱动所述镜头的移动。
上述深度摄像头控制方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和深度摄像头,可以接收对深度图像的采集指令,根据该采集指令控制深度摄像头发送光信号并获取陀螺仪输出的角速度数据,基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动,并控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。由于可以先控制摄像头发送光信号,进而根据补偿数据移动深度摄像头的镜头后,控制移动后的深度摄像头进行曝光,可以避免由于摄像头抖动导致反馈信号产生偏移,深度信息不准确的问题,可以提高深度信息的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中摄像头控制方法的应用环境图;
图2为一个实施例中深度摄像头的示意图;
图3为一个实施例中摄像头控制方法的流程图;
图4为一个实施例中镜头移动前后接收反馈信号的示意图;
图5为一个实施例中对电子设备的抖动补偿模式进行调整的流程图;
图6为一个实施例中摄像头控制方法的流程图;
图7为又一个实施例中摄像头控制方法的流程图;
图8为一个实施例中摄像头控制装置的结构框图;
图9为一个实施例中电子设备的内部结构示意图;
图10为一个实施例中图像处理电路的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请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申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件和参数,但这些元件和参数不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分、将一个参数与另一个参数。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一补偿数据称为第二补偿数据,且类似地,可将第二补偿数据称为第一补偿数据。第一补偿数据和第二补偿数据两者都是补偿数据,但其不是同一补偿数据。
图1为一个实施例中深度摄像头控制方法的应用环境示意图。如图1所示,该应用环境包括电子设备100。电子设备100包含有深度摄像头。其中,电子设备100可以接收对深度图像的采集指令;根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动;控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。其中,电子设备100可以不限于是各种手机、电脑、可携带设备等。
图2为一个实施例中提供的深度摄像头的结构示意图。如图2所示,该深度摄像头200包括发送器202和接收器204。其中,发送器202用于发送光信号,接收器204用于接收基于该光信号返回的反馈信号。接收器204包括镜头、马达、防抖驱动芯片;防抖驱动芯片用于接收角速度数据,并根据角速度数据确定镜头的第一补偿数据,并基于第一补偿数据控制镜头对应的马达上电,以驱动镜头的移动。具体地,深度摄像头200可以先控制发送器202发送光信号,再通过接收器204的防抖驱动芯片根据接收的角速度数据确定镜头的第一补偿数据,并基于第一补偿数据控制镜头对应的马达上电,以驱动镜头的移动,移动后控制接收器204进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。其中,深度摄像头200可以是结构光摄像头、TOF(Time of flight,飞行时间)摄像头等,不限于此。
图3为一个实施例中深度摄像头控制方法的流程图。本实施例中的深度摄像头控制方法,以运行于图1中的电子设备上为例进行描述。如图3所示,该深度摄像头控制方法包括步骤302至步骤308。其中:
步骤302,接收对深度图像的采集指令。
深度图像是由像素点的深度信息组成的图像。深度图像的拍摄指令可以是用于通过点击显示屏上的按钮生成的,也可以是用户通过按压触摸屏上的控件生成的,电子设备可以接收对深度图像的采集指令。可选地,深度图像的采集指令也可以是根据电子设备的图像处理模式生成的。电子设备可以预设可生成对深度图像的采集指令的图像处理模式,例如,可以是三维建模模式、AR(Augmented Reality,增强现实)模式、美颜处理模式等,在此不做限定。电子设备可以根据当前的图像处理模式确定是否生成对深度图像的采集指令。
步骤304,根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据。
深度摄像头可以是结构光摄像头,也可以是TOF摄像头。深度摄像头包括发送器。当深度摄像头为结构光摄像头时,发送器可用于发送带有图案的激光;当深度摄像头为TOF摄像头时,发送器可以用于发送光脉冲。其中,发送器发送的光通常为不可见光。陀螺仪是用于检测角速度的角运动检测装置。陀螺仪可以在电子设备或摄像头发生抖动时,输出抖动的角速度数据。其中,陀螺仪可以配置于深度摄像头之中,也可以配置于电子设备中除深度摄像头之外的其他位置。
电子设备可以在接收到对深度图像的采集指令时,根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据。
步骤306,基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动。
具体地,电子设备预存有抖动补偿算法,可以对角速度数据进行处理,以得到第一补偿数据。第一补偿数据包含了镜头在至少一个方向的补偿量。电子设备根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动,具体地,深度摄像头中还设有与镜头连接的马达,电子设备可以根据第一补偿数据控制马达上电,以驱动镜头的移动,镜头移动的方向与抖动的方向相反,以消除因抖动引起的镜头偏移。第一补偿数据可以根据镜头所在平面的任意一点的位置确定,如根据镜头的中心的确定,也可以根据镜头上的其他点确定等。例如,若在深度摄像头静止时镜头的光心的位置为第一位置,第二位置为马达驱动镜头移动后镜头的光心的位置,即第一补偿数据中包含了第一位置与第二位置之间的矢量距离。
步骤308,控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。
电子设备根据角速度数据对深度摄像头进行抖动补偿处理,即基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动之后,可以控制移动后的深度摄像头进行曝光。具体地,深度摄像头中还包括接收器,接收器可以在曝光过程中接收基于光信号返回的反馈信号。不同类型的深度摄像头所采用的曝光方式通常不同,电子设备可以根据深度摄像头的类型采用对应的曝光方式对深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。深度摄像头根据接收的基于光信号返回的反馈信号,可以计算被拍摄物体的深度信息。
本申请提供的实施例,通过接收对深度图像的采集指令,根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据,基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头中镜头的移动,从而控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。由于可以先控制摄像头发送光信号,进而根据补偿数据移动深度摄像头的镜头,控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收反馈信号,可以避免由于摄像头抖动导致接收的反馈信号产生偏移,从而计算的深度信息不准确的问题,可以提高深度摄像头采集的深度图像的深度信息的准确性。
图4为一个实施例中镜头移动前后接收反馈信号的示意图。如图4所示,在深度摄像头发生抖动前,像素点402可以接收光信号返回的反馈信号406;当深度摄像头发生抖动时,由于摄像头中镜头发生偏移,导致接收的反馈信号406投射到像素点404上;电子设备通过对深度摄像头进行抖动补偿处理,即基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动镜头的移动,移动后像素点402可以接收到对应的反馈信号406。可以避免由于摄像头抖动导致接收的反馈信号产生偏移,从而计算的深度信息不准确的问题。
在一个实施例中,提供的深度摄像头控制方法还包括:
步骤502,根据反馈信号计算得到深度图像。
深度摄像头发送的光信号照射到被拍摄物体时,在被拍摄物体表面被反射,深度摄像头可以接收从被拍摄物体反射回来的反馈信号。不同深度摄像头对应的深度图像的计算方式不同,具体地,结构光摄像头可以根据各个像素点对应的反馈信号的形状计算得到深度图像;TOF摄像头可以将接收的反馈信号转换为电信号,根据电信号的相位差计算得到深度图像。
步骤504,获取深度图像中包含的深度信息的平均值。
深度图像是由像素点的深度信息组成的图像。电子设备获取深度图像中包含的深度信息的平均值,具体地,电子设备可以获取深度图像中包含的每一个像素点的深度信息,以计算深度信息的平均值。
在一些实施例中,电子设备也可以深度图像中预设区域包含的深度信息的平均值。其中,预设区域可以是电子设备预设的区域,例如可以是深度图像的中心区域。预设区域也可以是主摄像头确定的目标物体对应的区域。通常,电子设备包括主摄像头和深度摄像头。主摄像头用于采集可见光图像,深度摄像头用于采集深度图像,电子设备可以根据深度图像包含的图像信息对可见光图像进行处理。可选地,电子设备可以在控制深度摄像头采集深度图像的同时控制主摄像头采集可见光图像,并识别可见光图像中包含的目标物体对应的目标区域,从而获取深度图像与目标区域对应的区域中包含的深度信息的平均值。
步骤506,当平均值大于或等于深度阈值时,将电子设备的抖动补偿模式调整为第一模式。
步骤508,当平均值小于深度阈值时,将电子设备的抖动补偿模式调整为第二模式;其中,第二模式的功耗大于第一模式的功耗。
深度阈值可以根据实际应用需求设定,在此不做限定。具体地,深度阈值是用于区分被拍摄物体为远景还是近景的深度值。例如,深度阈值可以是1米、1.5米、2米、2.5米、3米等,在此不做限定。抖动补偿模式是指电子设备在进行抖动补偿处理时,所采用的陀螺仪的采样频率、镜头可移动的幅值,驱动镜头移动的频率等。
第二模式的功耗大于第一模式的功耗。具体地,电子设备以不同的抖动补偿模式进行抖动补偿处理的功耗主要体现在陀螺仪和摄像头中镜头的马达上,具体地,在其他条件相同的情况,陀螺仪的采样频率和/或振动频率越高,则陀螺仪消耗的电子设备的功率越高;控制摄像头中马达上电的频率越高、控制马达上电以驱动镜头移动的幅值越大,则马达消耗的电子设备的功率越高。也就是说,抖动补偿模式的精度越高、则功耗越大;反之抖动补偿模式的精度越小,则功耗越小。第一模式和第二模式中具体的陀螺仪采样参数、驱动镜头移动的频率、镜头可移动的幅值等可以根据实际应用设定,在此不做限定。
通常,在其他条件相同的情况下,当深度摄像头发生时,被拍摄物体与深度摄像头之间的距离越小,则反馈信号产生偏移的幅度越大;反之,被拍摄物体与深度摄像头之间的距离越大,则反馈信号产生偏移的幅度越小。
电子设备通过获取深度图像中包含的深度信息的平均值,当平均值大于或等于深度阈值时,将电子设备的抖动补偿模式调整为功耗较小的第一模式,当平均值小于深度阈值时,将电子设备的抖动补偿模式调整为功耗较大的第二模式,即可以在被拍摄物体的深度信息较大时,采用低功耗的抖动补偿模式,可以降低电子设备的功耗;而在被拍摄物体的深度信息较小时,采用功耗较高、精度也相对较高的抖动补偿模式,可以提高抖动补偿的精度,减少反馈信号的偏移,提高深度信息的准确性。进一步地,根据预设区域或者目标物体对应的目标区域的深度信息的平均值确定抖动补偿模式,可以提高抖动补偿模式的准确性。
在一个实施例中,提供的深度摄像头控制方法中控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号的过程,包括:控制像素点的第一感光区在第一时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第一电信号;控制像素点的第二感光区域在第一时段之后的第二时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第二电信号。
通常,TOF摄像头的图像传感器中,每一个像素点对应的两个感光区,即本实施例提供的第一感光区和第二感光区。电子设备在控制移动后的深度摄像头进行曝光时,可以控制像素点的第一感光区在第一时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第一电信号,再控制像素点的第二感光区在第一时段之后的第二时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第二电信号。第一时段加第二时段即为该像素点的一个曝光周期,在对该像素点进行曝光的过程中,可以重复执行该曝光周期以完成该像素点的曝光。
在一个实施例中,第一时段为0-T/2,第二时段为T/2-T;电子设备可以在0-T/2的时间内控制第一感光区为高电平,第二感光区为低电平,则第一感光区可以将接收的反馈信号转换为第一电信号,进而在T/2-T的时间内控制第一感光区为低电平,不进行曝光,第二感光区为高电平,可以将接收的反馈信号转换为第二电信号。
电子设备根据像素点的第一感光区采集的第一电信号和第二感光区采集的第二电信号可以计算该像素点的深度信息。
图6为一个实施例中摄像头控制方法的流程图。如图6所示,在一个实施例中,提供的摄像头控制方法包括:
步骤602,接收对深度图像的采集指令。
步骤604,根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据。
步骤606,基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动。
步骤608,移动后,控制像素点的第一感光区在第一时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第一电信号;控制像素点的第二感光区域在第一时段之后的第二时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第二电信号。
步骤610,获取每一个像素点对应的第一电信号和第二电信号。
第一电信号和第二电信号分别为像素点的两个感光区获得的电信号。电子设备可以控制移动后的深度摄像头进行曝光,可以得到每一个像素点对应的第一电信号和第二电信号。
步骤612,基于第一电信号和第二电信号确定对应的像素点的深度信息,以生成由各个像素点对应的深度信息组成的深度图像。
电子设备基于第一电信号和第二电信号确定对应的像素点的深度信息,具体地,像素点对应的第一电信号和第二电信号可以反映出反馈信号相对于发送器发射的光信号的相位变化,从而根据深度计算公式可以计算出像素点的深度信息。深度计算公式如下:
其中,c是光速,tp是发送器发射的光脉冲的周期,S0和S1分别对应于第一感光区采集的第一电信号和第二感光区采集的二电信号。
通过将每一个像素点对应的第一电信号和第二电信号代入上述公式,可以得到每一个像素点对应的深度信息,以生成由各个像素点的深度信息组成的深度图像。
由上述公式可以看出,深度信息的准确性与像素点对应的感光区检测到电信号相关联,当深度摄像头发生抖动时,反馈信号产生偏移使得像素点的感光区接收的反馈信号不准确,从而导致第一电信号和第二电信号产生误差,深度信息不准确。本申请通过在深度摄像头进行曝光时间之前,根据角速度数据对深度摄像头进行抖动补偿处理,从而控制镜头移动后的深度摄像头进行曝光,可以提高深度信息的准确性。
在一个实施例中,提供的深度摄像头控制方法中基于角速度数据确定第一补偿数据的过程,包括:获取深度摄像头中镜头当前的位置信息;根据第一补偿数据和位置信息确定镜头的补偿偏移量;根据补偿偏移量控制镜头对应的马达上电,以驱动镜头移动。
镜头的位置信息可以通过霍尔传感器进行检测。深度摄像头中可以设有霍尔传感器,霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器,镜头当前的位置信息是指在抖动补偿之前,镜头在摄像头防抖***的位置。根据镜头的位置信息可以确定镜头相对于初始位置的偏移量。其中,初始位置为摄像头防抖***处于静止状态时镜头的位置。具体地,可以对镜头所在的平面建立坐标系,如以初始位置的中心为原点建立坐标系,从而根据霍尔传感器输出的霍尔值确定镜头在坐标系中的坐标,即可以确定镜头的位置信息。其中,镜头所在的平面一般是指镜头所在的,平行于镜头对应的图像传感器的平面。
可选地,在一些实施例中,电子设备可以通过拟合模型来计算深度摄像头的第一补偿数据。例如,拟合模型可以表示为其中,x表示陀螺仪采集的角速度信息,y(x,w)表示镜头的抖动补偿信息,wj为常数,j可以为任意自然数,在此不做限定。wj可以通过实验数据来确定。电子设备可以将获取的角速度数据代入该拟合模型,以得到第一补偿数据。
补偿偏移量即为镜头为了减少抖动引起的偏差而需要移动的距离。例如,以镜头224的初始位置的中心为原点,镜头224所在的平面建立XY轴坐标系,当镜头224当前的位置信息为(+5,-12),电子设备确定的第一补偿数据中包含了X轴的抖动补偿量为+2,Y轴的抖动补偿量为-5时,则可以确定镜头的补偿偏移量为X轴方向为-3、Y轴方向为+7。
电子设备根据第一补偿数据和镜头的位置信息可以确定镜头的补偿偏移量,从而根据该补偿偏移量控制镜头对应的马达上电,以驱动镜头移动。具体地,电子设备根据补偿偏移量控制马达上电,则镜头可以对应移动该补偿偏移量。
通过获取深度摄像头中镜头当前的位置信息,根据第一补偿数据和位置信息确定镜头的补偿偏移量,并控制镜头对应的马达上电,以驱动镜头移动该补偿偏移量,可以提高抖动补偿处理的准确性。进一步,采用拟合模型计算第一补偿数据,可以提高补偿数据的准确性。
在一个实施例中,提供摄像头控制方法中控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的信号之前,还包括:接收对可见光图像的拍摄指令;根据拍摄指令控制可见光摄像头进行曝光,并在开始曝光的同时,执行控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的信号的操作。
具体地,电子设备包括深度摄像头和可见光摄像头。可见光图像的拍摄指令可以是用于通过点击显示屏上的按钮生成的,也可以是用户通过按压触摸屏上的控件生成的,电子设备可以接收对可见光图像的拍摄指令。可选地,电子设备可以同时接收对深度图像的采集指令和对可见光图像的拍摄指令;也可以先接收对可见光的图像的拍摄指令再接收对深度图像的采集指令等,在此不做限定。
在本实施例中,电子设备可以根据陀螺仪输出的角速度数据对深度摄像头进行抖动补偿处理,在电子设备根据拍摄指令控制可见光摄像头进行曝光的同时,控制抖动补偿处理之后的深度摄像头进行曝光,从而可以获取由可见光摄像头采集的可见光图像和深度摄像头采集的深度图像。由于深度图像和可见光图像是同时开始曝光的,从而可以保证可见光图像中包含的被拍摄物体和深度图像中被拍摄物体的深度信息一一对应,可以提高深度信息的准确性。
在一个实施例中,电子设备包含的深度摄像头的马达与可见光摄像头的马达分别与防抖驱动芯片连接;该深度摄像头控制方法包括:
步骤702,接收对深度图像的采集指令,及接收对可见光图像的拍摄指令。
步骤704,根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据。
步骤706,通过防抖驱动芯片基于角速度数据确定对应于深度摄像头的第一补偿数据,及对应于可见光摄像头的第二补偿数据。
防抖驱动芯片是预存有抖动补偿算法,并可以控制马达上电的芯片。电子设备包括防抖驱动芯片;防抖驱动芯片分别与深度摄像头的马达和可见光摄像头的马达连接。可选地,该防抖驱动芯片可位于深度摄像头中,也可以位于主摄像头中,还可以位于电子设备除深度摄像头和主摄像头之外的其他位置,在此不做限定。
主摄像头与深度摄像头的视场角、镜头的可移动范围等不同,则对应的抖动补偿算法也不相同,例如上述实施例提供的采用拟合模式计算补偿数据中,主摄像头和深度摄像头对应的常数wj不同。电子设备基于角速度数据,可以确定对应于深度摄像头的第一补偿数据,及对应于可见光摄像头的第二补偿数据。在电子设备同时启动深度摄像头和可见光摄像头的抖动补偿功能时,防抖驱动芯片可以通过不同的线程同时计算对应于深度摄像头的第一补偿数据和对应于可见光摄像头的第二补偿数据。
步骤708,根据第一补偿数据控制深度摄像头的马达上电,以驱动深度摄像头的镜头移动,及根据第二补偿数据控制可见光摄像头的马达上电,以驱动可见光摄像头的镜头移动。
防抖驱动芯片分别与深度摄像头的马达和可见光摄像头的马达连接,则通过防抖驱动芯片可以在根据第一补偿数据控制深度摄像头的马达上电,以驱动深度摄像头的镜头移动的同时,根据第二补偿数据控制可见光摄像头的马达上电,以驱动可见光摄像头的镜头移动。
步骤710,根据拍摄指令控制可见光摄像头进行曝光,并在开始曝光的同时,控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的信号。
通过使深度摄像头和主摄像头共用一个防抖驱动芯片,深度摄像头和主摄像头的马达分别与防抖驱动芯片连接,从而防抖驱动芯片可以同时对深度摄像头和主摄像头进行抖动补偿处理,可以降低成本,并减小摄像头模组的体积。
在一些实施例中,电子设备还可以根据剩余电量值确定是否启动深度摄像头和主摄像头的抖动补偿功能。具体地,电子设备可以在当剩余电量值大于或等于第一电量值时,则同时启动深度摄像头和主摄像头的抖动补偿功能;当剩余电量值大于或等于第二电量值且小于第一电量值时,则只启动主摄像头的抖动补偿功能;当剩余电量值小于第二电量值,则深度摄像头和主摄像头的抖动补偿功能均不开启。其中,第一电量值大于第二电量值。第一电量值大于第二电量值可以根据实际应用需求设定,在此不做限定。通过剩余电量值确定是否开启深度摄像头和主摄像头的抖动补偿功能,可以减少电子设备的功率消耗,提高电子设备的续航时间。
应该理解的是,虽然图3、5-7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图3、5-7中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
图8为一个实施例的深度摄像头控制装置的结构框图。如图8所示,该深度摄像头控制装置包括:
指令接收模块802,用于接收对深度图像的采集指令。
指令执行模块804,用于根据采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据。
防抖驱动模块806,用于基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动深度摄像头的镜头移动。
曝光处理模块808,用于控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。
本申请实施例提供的摄像头控制装置,可以先控制摄像头发送光信号,进而根据补偿数据移动深度摄像头的镜头后,控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收反馈信号,可以避免由于摄像头抖动导致接收的反馈信号产生偏移,从而计算的深度信息不准确的问题,可以提高深度摄像头采集的深度图像的深度信息的准确性。
在一个实施例中,提供的深度摄像头控制装置还包括模式确定模块810,模式确定模块810用于根据反馈信号计算得到深度图像;获取深度图像中包含的深度信息的平均值;当平均值大于或等于深度阈值时,将电子设备的抖动补偿模式调整为第一模式;当平均值小于深度阈值时,将电子设备的抖动补偿模式调整为第二模式;其中,第二模式的功耗大于第一模式的功耗。
在一个实施例中,曝光处理模块808还可以用于控制像素点的第一感光区在第一时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第一电信号;控制像素点的第二感光区域在第一时段之后的第二时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第二电信号。
在一个实施例中,提供的深度摄像头控制装置还包括深度图像生成模块812,深度图像生成模块812用于获取每一个像素点对应的第一电信号和第二电信号;基于第一电信号和第二电信号确定对应的像素点的深度信息,以生成由各个像素点对应的深度信息组成的深度图像。
在一个实施例中,防抖驱动模块806还可以用于获取深度摄像头中镜头当前的位置信息;根据第一补偿数据和位置信息确定镜头的补偿偏移量;根据补偿偏移量控制镜头对应的马达上电,以驱动镜头移动。
在一个实施例中,曝光处理模块808还可以用于接收对可见光图像的拍摄指令;根据拍摄指令控制可见光摄像头进行曝光,并在开始曝光的同时,执行控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于光信号返回的信号的操作。
在一个实施例中,防抖驱动模块806还可以用于通过防抖驱动芯片基于角速度数据确定对应于深度摄像头的第一补偿数据,及对应于可见光摄像头的第二补偿数据;根据第一补偿数据控制深度摄像头的马达上电,以驱动深度摄像头的镜头移动,及根据第二补偿数据控制可见光摄像头的马达上电,以驱动可见光摄像头的镜头移动。
上述深度摄像头控制装置中各个模块的划分仅用于举例说明,在其他实施例中,可将深度摄像头控制装置按照需要划分为不同的模块,以完成上述深度摄像头控制装置的全部或部分功能。
图9为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。如图9所示,该电子设备包括通过***总线连接的处理器和存储器。其中,该处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个电子设备的运行。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行,以用于实现以下各个实施例所提供的一种深度摄像头控制方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作***计算机程序提供高速缓存的运行环境。该电子设备可以是手机、平板电脑或者个人数字助理或穿戴式设备等。
本申请实施例中提供的深度摄像头控制装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时,实现本申请实施例中所描述方法的步骤。
本申请实施例还提供一种电子设备。上述电子设备中包括图像处理电路,图像处理电路可以利用硬件和/或软件组件实现,可包括定义ISP(Image Signal Processing,图像信号处理)管线的各种处理单元。图10为一个实施例中图像处理电路的示意图。如图10所示,为便于说明,仅示出与本申请实施例相关的图像处理技术的各个方面。
如图10所示,图像处理电路包括ISP处理器1040和控制逻辑器1050。成像设备1010捕捉的图像数据首先由ISP处理器1040处理,ISP处理器1040对图像数据进行分析以捕捉可用于确定和/或成像设备1010的一个或多个控制参数的图像统计信息。成像设备1010可包括具有一个或多个透镜1012和图像传感器1014的照相机。根据不同的成像设备1010的类型,可以采用不同公德图像传感器1014,图像传感器1014可获取用图像传感器1014的每个成像像素捕捉的光强度和波长信息,并提供可由ISP处理器1040处理的一组原始图像数据。传感器1020(如陀螺仪)可基于传感器1020接口类型把采集的图像处理的参数(如防抖参数)提供给ISP处理器1040。传感器1020接口可以利用SMIA(Standard Mobile ImagingArchitecture,标准移动成像架构)接口、其它串行或并行照相机接口或上述接口的组合。
此外,图像传感器1014也可将原始图像数据发送给传感器1020,传感器1020可基于传感器1020接口类型把原始图像数据提供给ISP处理器1040,或者传感器1020将原始图像数据存储到图像存储器1030中。
ISP处理器1040按多种格式逐个像素地处理原始图像数据。例如,每个图像像素可以包括两个电信号,ISP处理器1040可以根据图像数据计算图像像素的深度信息。其中,图像处理操作可按相同或不同的位深度精度进行。
ISP处理器1040还可从图像存储器1030接收图像数据。例如,传感器1020接口将原始图像数据发送给图像存储器1030,图像存储器1030中的原始图像数据再提供给ISP处理器1040以供处理。图像存储器1030可为存储器装置的一部分、存储设备、或电子设备内的独立的专用存储器,并可包括DMA(Direct Memory Access,直接直接存储器存取)特征。
当接收到来自图像传感器1014接口或来自传感器1020接口或来自图像存储器1030的原始图像数据时,ISP处理器1040可进行一个或多个图像处理操作,如深度计算和深度滤波等。处理后的图像数据可发送给图像存储器1030,以便在被显示之前进行另外的处理。可选地,ISP处理器1040处理后的图像数据可输出给显示器1070,以供用户观看和/或由图形引擎或GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)进一步处理。此外,ISP处理器1040的输出还可发送给图像存储器1030,且显示器1070可从图像存储器1030读取图像数据。在一个实施例中,图像存储器1030可被配置为实现一个或多个帧缓冲器。此外,ISP处理器1040的输出可发送给编码器/解码器1060,以便编码/解码图像数据。编码的图像数据可被保存,并在显示于显示器1070设备上之前解压缩。编码器/解码器1060可由CPU或GPU或协处理器实现。
ISP处理器1040确定的统计数据可发送给控制逻辑器1050单元。例如,统计数据可包括自动曝光、自动聚焦、深度校正等图像传感器1014统计信息。控制逻辑器1050可包括执行一个或多个例程(如固件)的处理器和/或微控制器,一个或多个例程可根据接收的统计数据,确定成像设备1010的控制参数及ISP处理器1040的控制参数。例如,成像设备1010的控制参数可包括传感器1020控制参数(例如增益、曝光控制的积分时间、防抖参数等)、照相机闪光控制参数、透镜1012控制参数(例如聚焦或变焦用焦距)、或这些参数的组合。ISP控制参数可包括用于深度滤波的滤波处理参数、用于计算深度信息的参数等。
成像设备1010即为本申请实施例所提供的深度摄像头,电子设备可以接收对深度图像的采集指令,根据采集指令控制成像设备1010的发送器发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据,从而基于角速度数据确定第一补偿数据,根据第一补偿数据驱动镜头的移动,从而,控制逻辑器1050可以控制移动后的成像设备1010进行曝光,以接收基于光信号返回的反馈信号。进一步地,ISP处理器1040可以根据接收的反馈信号转换的电信号计算像素点的深度信息,以生成深度图像。运用该图像处理电路还可以实现本申请实施例所提供的上述深度摄像头控制方法,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行深度摄像头控制方法的步骤。
一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行深度摄像头控制方法。
本申请实施例所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种深度摄像头控制方法,其特征在于,应用于电子设备,包括:
接收对深度图像的采集指令;
根据所述采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;
基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动;所述第一补偿数据为根据所述角速度数据对所述深度摄像头进行抖动补偿处理获得的;
控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号;
所述方法还包括:
根据所述反馈信号计算得到深度图像;
获取所述深度图像中包含的深度信息的平均值;
当所述平均值大于或等于深度阈值时,将所述电子设备的抖动补偿模式调整为第一模式;
当所述平均值小于所述深度阈值时,将所述电子设备的抖动补偿模式调整为第二模式;其中,所述第二模式的功耗大于所述第一模式的功耗。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号,包括:
控制像素点的第一感光区在第一时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第一电信号;
控制所述像素点的第二感光区域在所述第一时段之后的第二时段内上电,以将接收的反馈信号转换为第二电信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取每一个像素点对应的第一电信号和第二电信号;
基于所述第一电信号和第二电信号确定对应的像素点的深度信息,以生成由各个像素点对应的深度信息组成的深度图像。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动,包括:
获取深度摄像头中镜头当前的位置信息;
根据所述第一补偿数据和位置信息确定所述镜头的补偿偏移量;
根据所述补偿偏移量控制所述镜头对应的马达上电,以驱动所述镜头移动。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的信号之前,还包括:
接收对可见光图像的拍摄指令;
根据所述拍摄指令控制可见光摄像头进行曝光,并在开始曝光的同时,执行所述控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的信号的操作。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述深度摄像头的马达和所述可见光摄像头的马达分别与防抖驱动芯片连接;
所述基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动,包括:
通过所述防抖驱动芯片基于所述角速度数据确定对应于所述深度摄像头的第一补偿数据,及对应于所述可见光摄像头的第二补偿数据;
根据所述第一补偿数据控制所述深度摄像头的马达上电,以驱动所述深度摄像头的镜头移动,及根据所述第二补偿数据控制所述可见光摄像头的马达上电,以驱动所述可见光摄像头的镜头移动。
7.一种深度摄像头,其特征在于,应用于电子设备,所述深度摄像头包括发送器和接收器;
所述发送器用于发送光信号;
所述接收器用于接收基于所述光信号返回的反馈信号;
所述接收器包括镜头、马达、防抖驱动芯片;
所述防抖驱动芯片用于接收角速度数据,根据所述角速度数据确定所述镜头的第一补偿数据,并基于所述第一补偿数据控制所述镜头对应的马达上电,以驱动所述镜头的移动;所述第一补偿数据为根据所述角速度数据对所述深度摄像头进行抖动补偿处理获得的;
所述防抖驱动芯片还用于:根据所述反馈信号计算得到深度图像;获取所述深度图像中包含的深度信息的平均值;当所述平均值大于或等于深度阈值时,将所述电子设备的抖动补偿模式调整为第一模式;当所述平均值小于所述深度阈值时,将所述电子设备的抖动补偿模式调整为第二模式;其中,所述第二模式的功耗大于所述第一模式的功耗。
8.一种深度摄像头控制装置,其特征在于,应用于电子设备,包括:
指令接收模块,用于接收对深度图像的采集指令;
指令执行模块,用于根据所述采集指令控制深度摄像头发送光信号,并获取陀螺仪输出的角速度数据;
防抖驱动模块,用于基于所述角速度数据确定第一补偿数据,根据所述第一补偿数据驱动所述深度摄像头的镜头移动;所述第一补偿数据为根据所述角速度数据对所述深度摄像头进行抖动补偿处理获得的;
曝光处理模块,用于控制移动后的深度摄像头进行曝光,以接收基于所述光信号返回的反馈信号;
模式确定模块,用于根据所述反馈信号计算得到深度图像;获取所述深度图像中包含的深度信息的平均值;当所述平均值大于或等于深度阈值时,将所述电子设备的抖动补偿模式调整为第一模式;当所述平均值小于所述深度阈值时,将所述电子设备的抖动补偿模式调整为第二模式;其中,所述第二模式的功耗大于所述第一模式的功耗。
9.一种电子设备,包括深度摄像头、存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的深度摄像头控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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