CN113905139A - 光学变焦方法及高拍仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学变焦方法及高拍仪，其中方法应用于高拍仪的控制器，高拍仪还包括放置台，放置台限定有一容纳腔；红外光源模块设置于容纳腔内部，用于发出红外光线；图像采集模块用于获取所述放置台上采集物的参考图像，参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域，方法包括：获取参考图像的图像尺寸；若图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据参考图像的非亮区区域确定采集物的图像参数；获取图像采集模块的采集参数，根据图像参数和图像采集模块的采集参数确定变焦参数。本方法能够根据采集物大小自动进行变焦，满足对于微小物体的拍摄，能够准确提取采集物的信息，同时能够最大利用图像采集模块的采集参数。

Description

光学变焦方法及高拍仪

技术领域

本申请涉及光学成像显示领域，尤其是涉及一种光学变焦方法及高拍仪。

背景技术

高拍仪由于其便携、能够实现高速扫描的优点，广泛应用于各种办公场合。

相关技术中，高拍仪所采用的摄像头焦距大多是固定焦距的镜头，不能自动根据待拍摄物体尺寸的大小进行焦距的调整，从而导致无法对微小物体进行清晰的拍摄。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种光学变焦方法，能够根据采集物尺寸的大小自动对焦距进行调制，满足对微小物体的拍摄，从而准确提现采集物的真实信息。

根据本申请的第一方面实施例的光学变焦方法，应用于高拍仪的控制器，所述高拍仪包括：放置台，所述放置台限定有一容纳腔；红外光源模块，设置于所述容纳腔内部，用于发出红外光线；图像采集模块，用于获取所述放置台上采集物的参考图像，所述参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域；所述光学变焦方法包括：获取所述参考图像的图像尺寸；若所述图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据所述参考图像的非亮区区域确定所述采集物的图像参数；获取所述图像采集模块的采集参数，根据所述图像参数和所述图像采集模块的采集参数确定变焦参数。

根据本申请实施例的光学变焦方法，至少具有如下有益效果：通过非亮区区域获取采集物的图像参数，并根据图像参数与图像采集模块的采集参数确定出变焦参数，能够根据采集物大小自动进行变焦，满足对于微小物体的拍摄，能够准确提取采集物的信息，同时能够最大利用图像采集模块的采集参数。

根据本申请的一些实施例，所述图像参数包括：物体像素值、参考物位置信息。

根据本申请的一些实施例，所述若所述图像尺寸大小预设的尺寸阈值，根据所述参考图像确定所述采集物的图像参数包括：根据所述参考图像的亮度差异划分所述非亮区区域和所述亮区区域；获取所述参考图像中的所述非亮区区域的像素和位置确定所述采集物的物体像素值和参考物位置信息。

根据本申请的一些实施例，所述物体参数值包括：物体水平像素值和物体垂直像素值；所述采集参数包括：水平像素参考值和垂直像素参考值；所述获取所述图像采集模块的采集参数，根据所述图像参数和所述图像采集模块的采集参数确定变焦参数包括：根据所述物体水平像素值和所述水平像素参考值确定第一变焦倍数；根据所述物体垂直像素值和所述垂直像素参考值确定第二变焦倍数；根据所述第一变焦倍数和所述第二变焦倍数确定所述变焦参数。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述第一变焦倍数和所述第二变焦倍数确定所述变焦参数包括：获取所述第一变焦倍数和所述第二变焦倍数之间的最小值作为所述图像采集模块的变焦倍数。

根据本申请的一些实施例，还包括：若所述图像尺寸大于或等于预设的所述尺寸阈值，输出焦距保持指令，所述焦距保持指令用于表征所述图像采集模块的焦距不变。

根据本申请的一些实施例，还包括：接收并根据所述变焦参数或所述焦距保持指令生成切换指令；根据所述切换指令控制滤光片切换单元进行切换。

根据本申请的第二方面实施例的高拍仪，包括：放置台，所述放置台限定有一容纳腔；红外光源模块，设置于所述容纳腔内部，用于发出红外光线；图像采集模块，用于获取所述放置台上采集物的参考图像，所述参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域；控制器，与所述图像采集模块通信连接，用于获取所述参考图像的图像尺寸；若所述图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据所述参考图像的所述非亮区区域确定所述采集物的图像参数；获取所述图像采集模块的采集参数，根据所述图像参数和所述图像采集模块的采集参数确定变焦参数。

根据本申请实施例的高拍仪，至少具有如下有益效果：通过设置能够执行上述光学变焦方法的控制器，能够使得高拍仪实现自动对焦，提高图像采集模块的像素利用率，同时能够避免非采集区域对拍摄效果的影响。

根据本申请的一些实施例，还包括：滤光片切换单元，所述滤光片切换单元设置于所述图像采集模块内。

根据本申请的第三方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令用于执行本申请上述第一方面实施例的光学变焦方法。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例光学变焦方法的流程示意图；

图2为图1中步骤S200的具体流程示意图；

图3为图1中步骤S300的具体流程示意图；

图4为本申请实施例光学变焦方法的又一流程示意图；

图5为本申请实施例高拍仪的结构透视图；

图6为图5中图像采集模块的具体结构示意图。

附图标记：

放置台100、红外光源模块200、图像采集模块300、滤光片切换单元310、光学变焦镜头320、控制器400、第一支撑件500、第二支撑件600、扩散片700、第一摄像头800、第二摄像头900。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面结合具体实施例对本申请的技术方案进行说明。

第一方面，本申请提供了一种应用于高拍仪的控制器的光学变焦方法。

参考图1和图5，根据本申请实施例的光学变焦方法包括：

步骤S100：获取参考图像的图像尺寸；

步骤S200：若图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据参考图像的非亮区区域确定采集物的图像参数；

步骤S300：获取图像采集模块的采集参数，根据图像参数和图像采集模块的采集参数确定变焦参数。

其中，高拍仪还包括放置台100，放置台100限定有一容纳腔；红外光源模块200设置于容纳腔内部，用于发出红外光线；图像采集模块300用于获取放置台100上采集物的参考图像，参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域。

根据本申请实施例的光学变焦方法，通过非亮区区域获取采集物的图像参数，并根据图像参数与图像采集模块300的采集参数确定出变焦参数，能够根据采集物大小自动进行变焦，满足对于微小物体的拍摄，能够准确提取采集物的信息，同时能够最大利用图像采集模块300的采集参数。

例如，放置台100大致为长方体结构，限定有一容纳腔，放置台100用于放置采集物。红外光源模块200设置于容纳腔内部，用于向放置台100表面发出红外光线。图像采集模块300设置于放置台100的上方，用于获取放置台100上采集物的参考图像，其中，参考图像包括非亮区区域、亮区区域中的至少一种或两种。

控制器400与图像采集模块300通信，可以通过有线方式(如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信，控制器400能够实现本申请的光学变焦方法。

在本申请的一些具体实施例中，图像参数包括：物体像素值、参考物位置信息。

在本申请的一些具体实施例中，如图2所示，步骤S200：若图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据参考图像的非亮区区域确定采集物的图像参数，包括但不限于以下步骤：

步骤S210：根据参考图像的亮度差异划分非亮区区域和亮区区域；

步骤S220：获取参考图像中的非亮区区域的像素和位置确定采集物的物体像素值和参考物位置信息。

例如，参照图2和图5，预设的尺寸阈值为需要拍摄的参考物的最大幅面，通常设置为297mm*210mm。将参考物放置于放置台100表面，通常居中设置，红外光源模块200发出光束，如果图像尺寸小于预设的尺寸阈值，会有一部分光束从放置台100上方透出，采集模块获取放置台100上采集物的参考图像后，控制器400根据参考图像的亮度差异划分非亮区区域和亮区区域，同时能够判断出参考物在放置台100的位置。其中，非亮区区域为参考物覆盖放置台100的区域，亮区区域为无参考物覆盖区域。

对非亮区区域和亮区区域进行二值化处理后，能够获得黑白对比度更明显的图像。通过对非亮区区域进行灰度值提取，确定出采集物的物体像素值和参考物的位置信息。根据采集物的图像参数即可得到变焦参数，实现自动变焦。

在本申请的一些具体实施例中，物体参数值包括物体水平像素值和物体垂直像素值；采集参数包括水平像素参考值和垂直像素参考值。如图3所示，步骤S300：获取图像采集模块的采集参数，根据图像参数和图像采集模块的采集参数确定变焦参数，包括于不限于以下步骤：

步骤S310：根据物体水平像素值和水平像素参考值确定第一变焦倍数；

步骤S320：根据物体垂直像素值和垂直像素参考值确定第二变焦倍数；

步骤S330：根据第一变焦倍数和第二变焦倍数确定变焦参数。

例如，参照图3和图5，物体参数值包括物体水平像素值和物体垂直像素值；采集参数包括水平像素参考值和垂直像素参考值。通过对非亮区区域进行灰度值提取，能够得到物体水平像素值和物体垂直像素值；采集参数为图像采集模块的参数信息，包括水平像素参考值和垂直像素参考值。

根据物体水平像素值和水平像素参考值能够计算得到第一变焦倍数，即第一变焦倍数＝水平像素参考值/物体水平像素值；根据物体垂直像素值和垂直像素参考值能够计算得到第二变焦倍数，即第二变焦倍数＝垂直像素参考值/垂直水平像素值。根据第一变焦倍数、第二变焦倍数确定变焦参数，图像采集模块300根据变焦参数进行调节焦距，从而能够实现自动调焦，提高图像采集模块300的像素利用率。

在本申请的一些具体实施例中，步骤S330：根据第一变焦倍数和第二变焦倍数确定变焦参数，还包括：获取第一变焦倍数和第二变焦倍数之间的最小值作为图像采集模块的变焦倍数。将第一变焦倍数、第二变焦倍数之间的最小值作为图像采集模块的变焦倍数，能够在实现自动变焦、提高图像采集模块300像素利用率的同时，能够将采集物完全拍摄到，获得一个完整图像。

在本申请的一些具体实施例中，如图4所示，光学变焦方法还包括：步骤S400：若图像尺寸大于或等于预设的尺寸阈值，输出焦距保持指令，焦距保持指令用于表征图像采集模块的焦距不变。

例如，初始时将图像采集模块300的焦距默认在短焦段，若图像尺寸大于或等于预设的尺寸阈值时，红外光源模块200发出的光束不会透过放置台100，图像采集模块300接收不到光束，则说明参考物完全覆盖在了放置台100上，此时，发出焦距保持指令。图像采集模块300根据焦距保持指令保持焦距不变。为了保证拍摄图像的质量，采集物的图像尺寸最好不要超过预设的尺寸大小。在本申请的一些具体实施例中，如图4所示，光学变焦方法还包括：

步骤S500：接收并根据变焦参数或焦距保持指令生成切换指令；

步骤S600：根据切换指令控制滤光片切换单元进行切换。

例如，参考图4和图5，滤光片切换单元310在工作开始时，处于全光谱波段，即所有的光线均能通过滤光片切换单元310进入图像采集模块300中。当接收到变焦参数或者焦距保持指令后，会生成切换指令，根据切换指令控制滤光片切换单元310进行切换，从全光谱波段切换到红外截止波段。滤光片切换单元310切换到红外截止波段后，红外光源模块200发出的红外光束透过放置台100后无法再进入图像采集模块300中，同时外界的红外光也无法进入图像采集模块300中，从而能够保证图像采集模块300获取到的图像色彩还原度不受到红外光的影响。

第二方面，如图5和图6所示，本申请还提供了一种高拍仪，包括放置台100、红外光源模块200、图像采集模块300和控制器400，放置台100限定有一容纳腔；红外光源模块200设置于容纳腔内部，用于发出红外光线；图像采集模块300用于获取放置台100上采集物的参考图像，参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域；控制器400与图像采集模块300通信连接，用于获取参考图像的图像尺寸；若图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据参考图像的非亮区区域确定采集物的图像参数；获取图像采集模块300的采集参数，根据图像参数和图像采集模块300的采集参数确定变焦参数。

放置台100大致为长方体结构，限定有一容纳腔，放置台100表面用于放置采集物。在放置台100上还可以根据需求设置指纹识别模块、身份证识别模块等。在容纳腔内部设置有红外光源模块200，红外光源模块200用于向放置台100放置采集物的一面发出红外光线，其中，红外光源模块200采用的是红外LED灯阵，当图像尺寸小于预设的尺寸阈值时，红外光源模块200会透过放置台100被图像采集模块300获取。图像采集模块300设置于放置台100的上方，用于获取放置台100上采集物的参考图像，其中，参考图像包括非亮区区域、亮区区域中的至少一种。控制器400用于获取参考图像的尺寸，并根据图像采集模块300的采集参数、图像参数确定变焦参数。其中，图像采集模块300为摄像头，摄像头带有光学变焦镜头320，能够根据变焦参数改变焦距大小。控制器400与图像采集模块300通信，可以通过有线方式(如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信，控制器400能够实现本申请的光学变焦方法。

在其他一些实施例中，容纳腔中还设置有扩散片700，扩散片700设置于红外光源模块200上方，用于对红外光源模块200发出的光束进行扩散，使其变成亮度均匀的面光源，提高非亮区区域和亮区区域的划分精度。

根据本申请实施例的高拍仪，通过设置能够执行上述光学变焦方法的控制器400，能够使得高拍仪实现自动对焦，提高图像采集模块300的像素利用率，同时能够避免非采集区域对拍摄效果的影响。

在本申请的一些具体实施例中，如图5和图6所示，高拍仪还包括滤光片切换单元310，滤光片切换单元310设置于图像采集模块300内。例如，红外光源模块200为红外LED灯阵，高拍仪初始工作时，滤光片切换单元310为全光谱段滤光片，允许红外光源模块200发出的光束进入图像采集模块300中。当图像采集模块300未采集到红外光时，则无需进行调焦处理；当图像采集模块300采集到红外光时，表示参考物的图像尺寸小于预设的尺寸阈值，需要进行调焦处理。控制器400根据图像参数与图像采集模块300的采集参数确定变焦参数，同时控制滤光片切换单元310进行切换，切换到红外截止滤光片，阻止红外光源模块200发出的红外光进入光学变焦镜头320中。通过设置滤光片切换单元310能够保证图像的色彩还原度不受红外光的影响。

在其他一些实施例中，高拍仪还包括第一支撑件500和第二支撑件600。第一支撑件500大致为圆柱结构，一端垂直设置于放置台100表面，第二支撑件600垂直设置于第一支撑件500远离放置台100的一端，其中，第二支撑件600位于放置台100的上方。在第二支撑件600远离第一支撑件500的一端设置有图像采集模块300，图像采集模块300靠近放置台100，用于获取参照物的图像信息。在第二支撑件600两端远离放置台100分别设置有第一摄像头800和第二摄像头900，其中，第一摄像头800用于拍摄环境、第二摄像头900用于人脸识别，此外，第一摄像头800和第二摄像头900的功能可以根据用户的需求进行设定。

第三方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行本申请上述第一方面实施例的光学变焦方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.光学变焦方法，应用于高拍仪的控制器，其特征在于，所述高拍仪还包括：

放置台，所述放置台限定有一容纳腔；

红外光源模块，设置于所述容纳腔内部，用于发出红外光线；

图像采集模块，用于获取所述放置台上采集物的参考图像，所述参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域；

所述光学变焦方法包括：

获取所述参考图像的图像尺寸；

若所述图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据所述参考图像的非亮区区域确定所述采集物的图像参数；

获取所述图像采集模块的采集参数，根据所述图像参数和所述图像采集模块的采集参数确定变焦参数。

2.根据权利要求1所述的光学变焦方法，其特征在于，所述图像参数包括：物体像素值、参考物位置信息。

3.根据权利要求2所述的光学变焦方法，其特征在于，所述若所述图像尺寸大小预设的尺寸阈值，根据所述参考图像确定所述采集物的图像参数包括：

根据所述参考图像的亮度差异划分所述非亮区区域和所述亮区区域；

获取所述参考图像中的所述非亮区区域的像素和位置确定所述采集物的物体像素值和参考物位置信息。

4.根据权利要求2所述的光学变焦方法，其特征在于，所述物体参数值包括：物体水平像素值和物体垂直像素值；所述采集参数包括：水平像素参考值和垂直像素参考值；所述获取所述图像采集模块的采集参数，根据所述图像参数和所述图像采集模块的采集参数确定变焦参数包括：

根据所述物体水平像素值和所述水平像素参考值确定第一变焦倍数；

根据所述物体垂直像素值和所述垂直像素参考值确定第二变焦倍数；

根据所述第一变焦倍数和所述第二变焦倍数确定所述变焦参数。

5.根据权利要求4所述的光学变焦方法，其特征在于，所述根据所述第一变焦倍数和所述第二变焦倍数确定所述变焦参数包括：

获取所述第一变焦倍数和所述第二变焦倍数之间的最小值作为所述图像采集模块的变焦倍数。

6.根据权利要求1所述的光学变焦方法，其特征在于，还包括：

若所述图像尺寸大于或等于预设的所述尺寸阈值，输出焦距保持指令，所述焦距保持指令用于表征所述图像采集模块的焦距不变。

7.根据权利要求6所述的光学变焦方法，其特征在于，还包括：

接收并根据所述变焦参数或所述焦距保持指令生成切换指令；

根据所述切换指令控制滤光片切换单元进行切换。

8.高拍仪，其特征在于，包括：

放置台，所述放置台限定有一容纳腔；

红外光源模块，设置于所述容纳腔内部，用于发出红外光线；

图像采集模块，用于获取所述放置台上采集物的参考图像，所述参考图像包括非亮区区域和/或亮区区域；

控制器，与所述图像采集模块通信连接，用于获取所述参考图像的图像尺寸；若所述图像尺寸小于预设的尺寸阈值，根据所述参考图像的所述非亮区区域确定所述采集物的图像参数；获取所述图像采集模块的采集参数，根据所述图像参数和所述图像采集模块的采集参数确定变焦参数。

9.根据权利要求8所述的高拍仪，其特征在于，还包括：

滤光片切换单元，所述滤光片切换单元设置于所述图像采集模块内。

10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7中任一项所述光学变焦方法。

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