CN114910052B - 一种基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备，方法可以应用在终端中，终端设置有显示屏幕和前置摄像头，通过获取用户的脸部图像，脸部图像是由前置摄像头拍摄得到的，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距，最后根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，本发明实施例可以通过终端上设置的前置摄像头实现测距，通过前置摄像头获取的图像解析得到用户的瞳孔位置，并计算出所需要的画面瞳孔间距，最终得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，测距成本低。

Description

一种基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备

技术领域

本发明涉及测距技术领域，特别是涉及一种基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备。

背景技术

目前手机、平板电脑等智能终端逐渐走入人们的生活，如何精确测量得到用户到终端之间的距离，是行业的研究方向，所测得的准确的用户到终端之间的距离，可以为终端提供更加智能的操作。

相关技术中，终端普遍采用设置红外传感器的方式去获取与终端用户之间的距离，但是红外传感器只能简单测量得到用户的脸部到终端之间的距离，并不能测量得到用户的眼睛到终端之间的距离，且这需要额外在终端上设置一个精确的红外传感器进行测量，会占用终端的内部空间，提高测距成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于摄像头的测距方法、软件控制方法和终端，能够通过摄像头测量得到用户眼睛到终端之间的观看距离，测距成本低。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于摄像头的测距方法，应用在终端中，所述终端设置有显示屏幕和前置摄像头，所述方法包括：获取用户的脸部图像，所述脸部图像是由所述前置摄像头拍摄得到的；对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，包括：将所述脸部图像转换为灰度图像，并对所述灰度图像进行二值化处理，得到第一预处理图像；对所述第一预处理图像进行腐蚀和膨胀处理，并剔除图像中的噪声，得到第二预处理图像；利用圆形的结构元素提取所述第二预处理图像中表征用户瞳孔的圆形区域的位置；计算所述圆形区域的中心点，得到用户双眼的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

在一些实施例中，所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：获取预设的标准瞳孔间距；获取所述前置摄像头拍摄的所述脸部图像的焦距，并根据所述焦距得到所述脸部图像对应到成像点的初始距离；根据所述画面瞳孔间距与所述标准瞳孔间距得到第一比例，根据所述第一比例和所述初始距离得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述根据所述第一比例和所述初始距离得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：根据所述第一比例和所述初始距离得到用户眼睛对应到所述成像点的第一距离；计算所述第一距离和所述初始距离的差值，将所述差值作为用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述根据所述画面瞳孔间距得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：计算所述脸部图像中用户的画面脸部间距，并根据所述画面脸部间距得到画面脸部比例；获取预设的标准脸部比例；根据所述画面脸部比例和所述标准脸部比例，得到用户脸部的转动角度；根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：获取预设的标准瞳孔间距和所述前置摄像头拍摄的所述脸部图像的焦距，并根据所述焦距得到所述脸部图像对应到成像点的初始距离；根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距；根据所述画面瞳孔间距与所述第一间距得到第二比例，根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离；根据所述标准瞳孔间距和所述转动角度得到用户眼睛到所述目标平面上的第三距离；根据所述第二距离和所述第三距离之和得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距，包括：根据所述画面瞳孔间距和所述初始距离得到所述成像点上的人像角度；根据所述人像角度和所述转动角度得到目标角度，所述目标角度为离所述成像点远端一侧用户眼睛，与所述成像点和离所述成像点近端一侧用户眼睛之间的角度；根据所述目标角度、所述转动角度和所述标准瞳孔间距得到用户双眼在目标平面上的第一间距。

在一些实施例中，所述根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离，包括：根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面对应到所述成像点的第四距离；计算所述第四距离和所述初始距离的差值，将所述差值作为所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离。

在一些实施例中，所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：获取预设的距离查询表；根据所述画面瞳孔间距从所述距离查询表中查表得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述距离查询表根据以下步骤得到：获取样本中的样本瞳孔间距；获取样本中用户眼睛到显示屏幕的距离得到样本观看距离；根据所述样本瞳孔间距和所述样本观看距离建立基于瞳孔间距到观看距离的所述距离查询表。

在一些实施例中，所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：获取参考距离、参考物体尺寸以及所述前置摄像头拍摄的参考物体对应的画面尺寸；获取预设的标准瞳孔间距；根据所述参考距离、所述参考物体尺寸、所述画面尺寸、所述画面瞳孔间距和所述标准瞳孔间距得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述根据所述参考距离、所述参考物体尺寸、所述画面尺寸、所述画面瞳孔间距和所述标准瞳孔间距得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：根据所述标准瞳孔间距除以所述画面瞳孔间距得到第一系数；根据所述参考物体尺寸处于所述画面尺寸得到第二系数；根据所述参考距离除以所述第二系数得到第三系数；根据所述第三系数与所述第一系数的乘积得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

在一些实施例中，所述对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，包括：对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定图像中的多个不同用户，并分别得到各个用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：根据多个不同用户的所述画面瞳孔间距，计算得到各个目标用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；其中，不同用户的所述画面瞳孔间距根据各个用户的所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息计算得到。

在一些实施例中，所述前置摄像头为屏下摄像头，所述屏下摄像头设置在所述显示屏幕的中心位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基于摄像头的测距方法实现的控制方法，应用在终端中，所述终端设置有显示屏幕和前置摄像头，所述方法包括：获取用户的脸部图像，所述脸部图像是由所述前置摄像头得到的；对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；根据所述观看距离执行软件控制策略。

在一些实施例中，所述终端通过所述显示屏幕显示3D画面，所述根据所述观看距离执行软件控制策略，包括：获取3D画面观看的推荐距离范围；将所述推荐距离和所述观看距离进行对比分析，得到距离对比结果；当所述距离对比结果表征用户不在所述推荐距离范围内，发出距离提示信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种基于摄像头的测距方法，应用在终端中，所述终端设置有摄像头，所述方法包括：获取用户的脸部图像，所述脸部图像是由所述摄像头拍摄得到的；对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述终端的距离。

第四方面，本发明实施例还提供了一种基于摄像头的测距装置，包括：第一模块，用于获取用户的脸部图像；第二模块，用于对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；用于根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；用于根据所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

第五方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明第一方面实施例中任意一项所述的基于摄像头的测距方法、或者如本发明第二方面实施例中任意一项所述的基于摄像头的测距方法实现的控制方法。

第六方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如本发明第一方面实施例中任意一项所述的基于摄像头的测距方法、或者如本发明第二方面实施例中任意一项所述的基于摄像头的测距方法实现的控制方法。

本发明实施例至少包括以下有益效果：本发明实施例提供了一种基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备，基于摄像头的测距方法可以应用在终端中，终端设置有显示屏幕和前置摄像头，通过获取用户的脸部图像，脸部图像是由前置摄像头拍摄得到的，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距，最后根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，本发明实施例可以通过终端上设置的前置摄像头实现测距，通过前置摄像头获取的图像解析得到用户的瞳孔位置，并计算出所需要的画面瞳孔间距，画面瞳孔间距是表征所获取的图像中用户的瞳孔间距，并根据画面瞳孔间距可以计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，测距成本低，无需额外设置其他传感器，即可实现测距。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的终端的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图3a是本发明一个实施例提供的脸部图像的示意图；

图3b是本发明另一个实施例提供的脸部图像的示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图5是本发明一个实施例提供的对脸部图像进行处理得到瞳孔位置的示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图7是本发明一个实施例提供的相对镜头(成像点)成像的示意图；

图8是本发明一个实施例提供的通过三角形原理计算观看距离的示意图；

图9是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图10是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图11是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图12是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图13是本发明另一个实施例提供的通过三角形原理计算观看距离的示意图；

图14是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图15是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图16是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图17是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图18是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图19是本发明一个实施例提供的根据参考系得到观看距离的示意图；

图20是本发明另一个实施例提供的根据参考系得到观看距离的示意图；

图21是本发明一个实施例提供的基于摄像头的测距方法实现的控制方法的流程示意图；

图22是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法实现的控制方法的流程示意图；

图23是本发明另一个实施例提供的基于摄像头的测距方法的流程示意图；

图24是本发明一个实施例提供的基于摄像头的测距装置的结构示意图；

图25是本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应了解，在本发明实施例的描述中，多个(或多项)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”等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。

目前手机、平板电脑等智能终端逐渐走入人们的生活，如何去精确测量得到用户到终端之间的距离，是行业的研究方向，所侧得的准确的用户到终端之间的距离，可以为终端提供更加智能的操作，而用户在观看终端显示屏幕的时候，眼睛时而会注视屏幕，时而会看向其它地方，如何根据用户注视的情况进行进一步智能控制成为人们研究的重点。

相关技术中，终端普遍采用设置红外传感器的方式去获取与终端用户之间的距离，但是红外传感器只能简单测量得到用户的脸部到终端之间的距离，并不能测量得到用户的眼睛到终端之间的距离，因此无法基于用户的注视情况进行进一步的智能控制。

而目前终端中，一般都设置有摄像头，例如，手机、平板电脑等终端设备均设置有前置摄像头和后置摄像头，前置摄像头一般用于拍照，并与显示屏幕一起设置在前置面板上，在此基础上，若现有技术中的终端要实现测量用户到终端之间的距离，就需要额外设置一个红外传感器，提高了终端(如手机)前置面板上设备的占用面积，提高了硬件成本。

基于此，本发明实施例提供了一种基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备，能够通过终端上设置的前置摄像头实现测距，通过前置摄像头获取的图像解析得到用户的瞳孔位置，并计算出所需要的画面瞳孔间距，画面瞳孔间距是表征所获取的图像中用户的瞳孔间距，并根据画面瞳孔间距可以计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，测距成本低，无需额外设置其他传感器，即可实现测距，本发明实施例可以广泛用于各种具有照相机或光学镜头的终端设备中，以实现测距。

本发明实施例中的终端可以为移动终端设备，也可以为非移动终端设备。移动终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、个人数字助理等；非移动终端设备可以为个人计算机、电视机、柜员机或者自助机等；本发明实施方案不作具体限定。

终端可以包括处理器，外部存储器接口，内部存储器，通用串行总线(universalserial bus，USB)接口，充电管理模块，电源管理模块，电池，移动通信模块，无线通信模块，音频模块，扬声器，受话器，麦克风，耳机接口，传感器模块，按键，马达，指示器，前置摄像头，后置摄像头，显示屏幕，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口等。终端可以通过前置摄像头，后置摄像头，视频编解码器，GPU，显示屏幕以及应用处理器等实现拍摄功能。

前置摄像头或后置摄像头用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP(image signal processor，图像信号处理器)转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，终端可以包括1个或N个前置摄像头，N为大于1的正整数。

终端通过GPU，显示屏幕，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏幕和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏幕用于显示图像，视频等。显示屏幕包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏幕(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。

在一实施例中，显示屏幕可以是裸眼3D显示屏，通过裸眼3D显示屏可以对多媒体数据进行处理，将其拆分成左右两部分，例如，将2D视频裁剪成两部分，并改变两部分的出光折射方向，用户眼睛在观看后，能看到一个3D的画面，所成的3D画面具有一个负视差，可以显示在用户与显示屏幕之间，实现裸眼3D观看效果，又或者，显示屏幕为2D显示屏，终端可以外置一个3D光栅贴膜，对2D显示屏的出射光进行折射，使得用户在通过3D光栅贴膜观看显示屏幕后，观看到一个3D的显示效果。

示例性的，如图1所示，本发明实施例中以终端为手机为例子，例如，手机上的前置面板10上设置有前置摄像头11，可以获取图像信息，前置面板10上还设置有显示屏幕12，可以进行画面显示，可以理解的是，当终端为3D视觉训练终端，或者可以显示3D画面的手机时，通过显示屏幕12可以显示3D画面。

需要说明的是，本发明实施例中的前置摄像头11，可以与所设置的显示屏幕12同面设置，且前置摄像头11的位置固定，在一实施例中，前置摄像头11可以垂直显示屏幕12也可以不垂直，前置摄像头11可以位于显示屏幕12之内也可以位于显示屏幕12的周边，如图1所示，此外，前置摄像头11还可以与显示屏幕12有垂直距离，以使得前置摄像头11与显示屏幕12不处于一个平面上，终端根据不同设置的前置摄像头11均可以进行参数上的校验，以实现本发明实施例中的基于摄像头的测距方法、控制方法。

下面就本发明实施例中的基于摄像头的测距方法、控制方法、装置和电子设备进行介绍，首先介绍本发明实施例中的基于摄像头的测距方法。

参照图2所示，本发明实施例提供了一种基于摄像头的测距方法，可应用在终端中，测距方法可以包括但不限于步骤S101至步骤S104。

步骤S101，获取用户的脸部图像，脸部图像是由前置摄像头拍摄得到的。

步骤S102，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

步骤S103，根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距。

步骤S104，根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，本发明实施例中的基于摄像头的测距方法，通过获取用户的脸部图像，脸部图像是由前置摄像头拍摄得到的，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，根据用户双眼的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距，可根据显示屏幕的像素数量确定，最后根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，本发明实施例可以通过终端上设置的前置摄像头实现测距，通过前置摄像头获取的图像解析得到用户的瞳孔位置，并计算出所需要的画面瞳孔间距，画面瞳孔间距是表征所获取的图像中用户的瞳孔间距，并根据画面瞳孔间距可以计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，测距成本低，无需额外设置其他传感器，即可实现测距。

可以理解的是，终端通过前置摄像头获取得到脸部图像，脸部图像上用户的瞳孔间距即为画面瞳孔间距，在前置摄像头进行拍摄的过程中，以摄像头为参照物的话，用户对摄像头来讲位置是可以随时发生变化的，通过摄像头成像，用户在不同距离，所成的像大小都不一样，如图3a和图3b所示，在图3a中，用户距离摄像头较近，所成的像中用户的脸部大小就要大一些，因此瞳孔间距就大一些，而在图3b中，用户距离摄像头较远，所成的像中用户的脸部大小就要小一些，因此瞳孔间距就小一些，本发明实施例通过前置摄像头拍摄的用户图像中的瞳孔间距的大小，就可以判断用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

示例性的，可以利用已知尺寸的参考物体在已知距离上测量，并根据预设公式计算得到观看距离。例如，在显示屏幕前方50厘米有一个10厘米的参考物体(如尺子)，根据前置摄像头的参数特性，照出的照片，10厘米的物体在前置摄像头所得的图像中会变成确定的尺寸(可根据像素数量确定)，现在已知所成的图像中是6.3厘米的目标物体(即两个瞳孔)，在照片中的尺寸大小已经确定，因此可以计算得到目标物体到显示屏幕的距离。

需要说明的是，瞳孔间距就是用户双眼瞳孔之间的距离，也可简称瞳距，指的是双眼瞳孔正中心之间的长度，一个成年人的瞳孔间距正常值范围在58-64mm之间，瞳孔间距本身是个人的遗传和发育决定的，因此不同年龄的瞳孔间距不一样，对某一用户来讲，其瞳孔间距是一定的，因此根据脸部图像中的画面瞳孔间距的大小即可判断得到用户距离终端的远近，以此进行计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，本发明实施例中通过前置摄像头识别用户的图像，无需设置额外的传感器设备，即可实现测距，设计成本低，无需额外的硬件设置，可应用到具有前置摄像头的终端中，可以理解的是，终端的处理器可以执行本发明实施例中的基于摄像头的测距方法，通过前置摄像头来获取图像，并最终由处理器计算，即可实现精确的测距。

需要说明的是，本发明实施例中的脸部图像，可以由前置摄像头直接识别到用户的脸部获取得到，在一实施例中，脸部图像由前置摄像头获取的图像进行裁剪处理得到，例如，终端通过前置摄像头获取图像，图像中包含了用户的脸部，也将可能包含一些其他杂物，可能会对瞳孔识别造成干扰，因此本发明实施例通过对图像进行裁剪，裁剪去用户的脸部区域得到脸部图像，以提高瞳孔位置识别的准确率。

在一实施例中，前置摄像头为屏下摄像头，显示屏幕为OLED屏幕，因此可以将前置摄像头设置在显示屏幕的下方，具体的，屏下摄像头设置在显示屏幕的中心位置，通过设置在显示屏幕的中心位置，在此处获取用户的脸部图像，可以更加精准测量用户的瞳孔间距，实现更高精度的测距。

参照图4所示，在一实施例中，上述步骤S102中还可以包括但不限于步骤S201至步骤S204。

步骤S201，将脸部图像转换为灰度图像，并对灰度图像进行二值化处理，得到第一预处理图像。

步骤S202，对第一预处理图像进行腐蚀和膨胀处理，并剔除图像中的噪声，得到第二预处理图像。

步骤S203，利用圆形的结构元素提取第二预处理图像中表征用户瞳孔的圆形区域的位置。

步骤S204，计算圆形区域的中心点，得到用户双眼的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

需要说明的是，本发明实施例中通过对脸部图像进行图像处理，以得到用户脸部的瞳孔位置信息，具体的，如图5所示，首先将脸部图像转换为灰度图像，并对灰度图像进行二值化处理，得到第一预处理图像，对二值化处理后的第一预处理图像，要想得到其中的眼球，可以通过一个圆形的结构元素，对这张图像做个开操作，先对图像进行腐蚀和膨胀处理，经过腐蚀和膨胀后，中心的圆形区域还存在噪声，需要把这个噪声剔除，得到第二预处理图像，最终根据圆形的结构元素提取第二预处理图像中表征用户瞳孔的圆形区域的位置，圆形区域将在整个脸部图像中对应位置标识出来，因此可以计算用户左右眼圆形区域的中心点，即可得到用户双眼的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

可以理解的是，本发明实施例中得到的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息后就可以计算得到画面瞳孔间距，例如，在一实施例中，得到的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息均为坐标信息，根据两个坐标信息进行计算即可得到画面瞳孔间距，画面瞳孔间距是前置摄像头拍摄的用户脸部图像中的瞳孔间距，并不是显示中的用户瞳孔间距，根据画面瞳孔间距的大小就可以计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

参照图6所示，在一实施例中，上述步骤S104中还可以包括但不限于步骤S301至步骤S303。

步骤S301，获取预设的标准瞳孔间距。

步骤S302，获取前置摄像头拍摄的脸部图像的焦距，并根据焦距得到脸部图像对应到成像点的初始距离。

步骤S303，根据画面瞳孔间距与标准瞳孔间距得到第一比例，根据第一比例和初始距离得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，在根据画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离中，具体的，本发明实施例先获取预设的标准瞳孔间距，标准瞳孔间距是用户现实中的瞳孔间距，标准瞳孔间距可以是默认设置的，例如，设置为63mm，又或者，标准瞳孔间距可以是用户输入的，因此用户可以精确输入瞳孔间距，也可以通过大数据及人工智能分析，不同年龄段、不同性别的人瞳孔间距不同，把这个数据分析结论置换63mm的成年人瞳孔间距，可以获得更精准的瞳孔间距，可以获得更精准的观看距离。随后获取前置摄像头拍摄的脸部图像的焦距，并根据焦距得到脸部图像对应到成像点的初始距离，最终根据画面瞳孔间距与标准瞳孔间距得到第一比例，根据第一比例和初始距离可以得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

可以理解的是，每个摄像头在拍摄的时候都应具有一定的视场角(FOV)和焦距，每一个摄像头的焦距和视场角都是一一对应的，可以通过公开方式获得也可以进行测量得到，视场角就是摄像头视锥体的两端的夹角，焦距是摄像头的镜头到内部的“传感器”的距离，但是，实际上的摄像头，传感器在镜头后面，为了简化，可以假设镜头在传感器的前面，相对镜头镜像，可以得到图7所示的画面，如，传感器所在的平面即为脸部图像所在平面，所成的脸部图像相当于在镜头所在平面的上方，镜头所在的位置可以描述为本发明实施例中的成像点，成像点所在平面在脸部图像所在平面的下方，并且平行设置，因此根据焦距即可得到脸部图像所在平面相对于成像点所在平面的位置，在一实施例中，根据焦距可以得到脸部图像所在平面和成像点所在平面之间的距离，定义为初始距离。

可以理解的是，脸部图像所在平面即对应到显示屏幕所在的平面，根据前置摄像头拍摄的广角和焦距所决定，在一实施例中，脸部图像所在平面即为显示屏幕所在平面，又或者，脸部图像所在平面加减一个小距离既可以得到显示屏幕所在的平面，这可以预先根据所采用的前置摄像头的物理参数测算得到，并应用在后续的处理中，本发明实施例以脸部图像所在平面即为显示屏幕所在平面为例子。

需要补充的是，本发明实施例中根据焦距来得到初始距离，也可以获取拍摄的视场角得到初始距离，但是由于视场角和焦距是一一对应的关系，因此以获取焦距进行处理为例子，需要说明的是，初始距离可以根据相机成像的特性计算得到，也可以预先测算得到，但是可以理解的是，每个不同的焦距都将对应一个初始距离，在此不做具体限制。

可以理解的是，如图8所示，根据摄像头成像的特性，用户的实际瞳孔间距的线段，与成像点之间形成一个三角形，且画面瞳孔间距的线段位于该三角形中，并与实际瞳孔间距的线段平行，在一实施例中，画面瞳孔间距所在的线段与成像点形成的三角形，和实际瞳孔间距所在的线段与成像点形成的三角形为相似三角形，由于初始距离已知，且画面瞳孔间距和实际瞳孔间距可以得到第一比例，因此根据初始距离和第一比例可以得到用户眼睛到显示屏幕之间的观看距离。

参照图9所示，在一实施例中，上述步骤S303中还可以包括但不限于步骤S401至步骤S402。

步骤S401，根据第一比例和初始距离得到用户眼睛对应到成像点的第一距离。

步骤S402，计算第一距离和初始距离的差值，将差值作为用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，在得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离的过程中，根据三角形的特性进行计算，在一实施例中，定义图8中画面瞳孔间距所在线段和成像点之间的三角形为第一三角形，定义图8中实际瞳孔间距所在线段和成像点之间的三角形为第二三角形，第一三角形和第二三角形为相似三角形。

如图8中，根据第一比例和初始距离可以得到用户眼睛到成像点的第一距离，第一比例为画面瞳孔间距Q除以实际瞳孔间距K，随后将初始距离H0除以第一比例，得到第一距离H1，最终将第一距离H1减去初始距离H0，可以得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离H，H的计算公式如下：

H＝H1-H0 (1)

H1＝H0/(Q/K) (2)

参照图10所示，在一实施例中，上述步骤S104中还可以包括但不限于步骤S501至步骤S504。

步骤S501，计算脸部图像中用户的画面脸部间距，并根据画面脸部间距得到画面脸部比例。

步骤S502，获取预设的标准脸部比例。

步骤S503，根据画面脸部比例和标准脸部比例，得到用户脸部的转动角度。

步骤S504，根据转动角度和画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，在根据画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离中，还可以进行矫正，具体的，用户在观看显示屏幕时，可能会以一定的角度来观看，对前置摄像头来讲，所获取的图像是一个二维的平面图像，单纯根据图像分辨不出用户脸部转动的角度，若此时直接计算瞳孔间距，会造成误差，从而导致测距不准，因此可以根据前置摄像头的具***置进行几何学计算，对参数进行修正。此外，当瞳孔不在前置摄像头正前方，也通过几何学原理进行修正，当显示屏幕与前置摄像头不在一个平面上，也可以根据距离差进行修正。

基于此，本发明实施例通过用户的转动角度来进行修正，以得到准确的观看距离。本发明实施例先计算脸部图像中用户的画面脸部间距，并根据画面脸部间距得到画面脸部比例，随后获取预设的标准脸部比例，标准脸部比例是用户现实中的脸部比例，即为实际脸部比例，标准脸部比例可以是默认设置的，也可以是用户输入的，在此不再赘述，可以理解的是，本发明实施例可以计算脸部图像中用户脸部的长跟宽，得到画面脸部比例，当用户脸部正对前置摄像头时，此时用户脸部的宽与长的比值最大，即比例最大，而随着用户脸部的转动，前置摄像头所获取的脸部图像中用户脸部的宽与长的比值会减少，根据画面脸部比例和标准脸部比例即可得到用户脸部的转动角度，随后本发明实施例根据转动角度和画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

可以理解的是，本发明实施例中根据截取的脸部图像来计算脸部的长跟宽，得到脸部图像中用户的画面脸部间距，在根据长宽的比值得到画面脸部比例。

需要说明的是，本发明实施例中根据画面脸部比例与标准脸部比例进行分析对比以得到转动角度，对比分析的依据可以根据实验预先建立与角度的映射关系，例如，在一实施例中，根据样本画面脸部比例与标准脸部比例的对比关系，记录各个情况下的角度，以便后续直接根据画面脸部比例和标准脸部比例得到用户脸部的转动角度，在另一实施例中，还可以将画面脸部比例和标准脸部比例的数值输入到神经网络模型中，得到转动角度，神经网络模型可以根据样本中的数据建立得到，本发明实施例不进行具体限制。

参照图11所示，在一实施例中，上述步骤S504中还可以包括但不限于步骤S601至步骤S605。

步骤S601，获取预设的标准瞳孔间距和前置摄像头拍摄的脸部图像的焦距，并根据焦距得到脸部图像对应到成像点的初始距离。

步骤S602，根据标准瞳孔间距、画面瞳孔间距、初始距离和转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距。

步骤S603，根据画面瞳孔间距与第一间距得到第二比例，根据第二比例和初始距离得到目标平面到显示屏幕的第二距离。

步骤S604，根据标准瞳孔间距和转动角度得到用户眼睛到目标平面上的第三距离。

步骤S605，根据第二距离和第三距离之和得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，在根据转动角度和画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离的过程中，具体的，先获取预设的标准瞳孔间距和前置摄像头拍摄的脸部图像的焦距，并根据焦距得到脸部图像对应到成像点的初始距离，根据标准瞳孔间距、画面瞳孔间距、初始距离和转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距，第一间距所在的平面为脸部图像平行的平面，与上述实施例中的用户表标准通孔间距所在的平面相对应，随后本发明实施例进行分段计算，先根据画面瞳孔间距与第一间距得到第二比例，根据第二比例和初始距离得到目标平面到显示屏幕的第二距离，再根据标准瞳孔间距和转动角度得到用户眼睛到目标平面上的第三距离，二者相加，即可以得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

参照图12所示，在一实施例中，上述步骤S602中还可以包括但不限于步骤S701至步骤S703。

步骤S701，根据画面瞳孔间距和初始距离得到成像点上的人像角度。

步骤S702，根据人像角度和转动角度得到目标角度，目标角度为离成像点远端一侧用户眼睛，与成像点和离成像点近端一侧用户眼睛之间的角度。

步骤S703，根据目标角度、转动角度和标准瞳孔间距得到用户双眼在目标平面上的第一间距。

需要说明的是，本发明实施例在得到第一间距的过程中，先根据画面瞳孔间距和初始距离得到成像点上的人像角度，根据摄像头的成像特性，当用户脸部斜对着前置摄像头时，由于摄像头成像依旧是获取视场角范围内的图像，因此目标平面上第一间距所在的线段与成像点形成的三角形可以近视为一个等腰三角形进行计算，因IC画面瞳孔间距所在的线段与成像点之间形成的三角形也近视等腰三角形，如图13中，由于初始距离H0已知，画面瞳孔间距Q也已知，由于画面瞳孔间距所在的线段与成像点之间形成的三角形也近视等腰三角形，因此可以得到人像角度为∠α，根据三角形的内角和为180度，因此∠θ1和∠θ2可以确定。

在标准瞳孔间距所在的线段、转动角度和第一间距所在的线段形成的三角形中，有∠θ1确定，转动角度∠β已知，因此可以得到∠γ＝∠θ1-∠β，对于一个三角形来说，已知一条边(标准瞳孔间距K)和该边上的两个角(∠β和∠γ)，因此该三角形形状确定，通过计算机运算即可得到该三角形的另一边，即得到第一间距K1的值。

参照图14所示，在一实施例中，上述步骤S603中还可以包括但不限于步骤S801至步骤S802。

步骤S801，根据第二比例和初始距离得到目标平面对应到成像点的第四距离。

步骤S802，计算第四距离和初始距离的差值，将差值作为目标平面到显示屏幕的第二距离。

需要说明的是，在得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离的过程中，根据三角形的特性进行计算，在一实施例中，定义图13中画面瞳孔间距所在线段和成像点之间的三角形为第三三角形，定义图13中第一间距所在线段和成像点之间的三角形为第四三角形，第三三角形和第四三角形为相似三角形。

如图13中，根据第二比例和初始距离可以得到目标平面对应到成像点的第四距离，第二比例为画面瞳孔间距Q除以第一间距K1，随后将初始距离H0除以第二比例，得到第四距离H4，最终将第四距离H4减去初始距离H0，可以得到目标平面到显示屏幕的第二距离H2，H2的计算公式如下：

H2＝H4-H0 (3)

H4＝H0/(Q/K1) (4)

可以理解的是，上述实施例中的第三距离可以为以下公式中的其中一个：

H3＝K×cos∠β (5)

或者：

H3＝(K×cos∠β)/2 (6)

可以立即的是，当公式(5)表征的是到离显示屏幕最远端一侧用户眼睛的距离，而公式(6)表征的是到用户双眼之间中间位置的距离，根据第二距离H2和第三距离H3之和即可得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离H。

参照图15所示，在一实施例中，上述步骤S104中还可以包括但不限于步骤S901至步骤S902。

步骤S901，获取预设的距离查询表。

步骤S902，根据画面瞳孔间距从距离查询表中查表得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，本发明实施例中的观看距离也可以根据预设的距离查询表查询得到，具体的，本发明实施例中可以预先建立画面瞳孔距离到观看距离的映射关系表，在计算得到观看距离的过程中，先获取预设的距离查询表，并根据测量得到的画面瞳孔间距从距离查询表中查表得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

参照图16所示，在一实施例中，距离查询表根据以下步骤得到，可以包括但不限于步骤S1001至步骤S1003。

步骤S1001，获取样本中的样本瞳孔间距。

步骤S1002，获取样本中用户眼睛到显示屏幕的距离得到样本观看距离。

步骤S1003，根据样本瞳孔间距和样本观看距离建立基于瞳孔间距到观看距离的距离查询表。

需要说明的是，上述实施例中的距离查询表可以根据样本中的数据计算得到，具体的，在建表过程中先获取样本中的样本瞳孔间距，样本瞳孔间距是样本数据中脸部图像识别出来的瞳孔间距，再计算该脸部图像对应的用户眼睛到显示屏幕的距离得到样本观看距离，可以理解的是，样本中不同的样本瞳孔间距都将具有一个对应的样本观看距离，因此可以根据样本瞳孔间距和样本观看距离建立基于瞳孔间距到观看距离的距离查询表，在执行本发明实施例中的测距方法时，当获取得到画面瞳孔间距，即可从距离查询表中查找到数值对应的样本瞳孔间距，再查表找到对应该样本瞳孔间距的样本观看距离，以此样本观看距离作为本发明实施例中所需要的观看距离。

可以理解的是，当需要通过测量用户的脸部比例进行误差消减时，距离查询表同样可以基于转动角度建立，在此不做具体限制。

参照图17所示，在一实施例中，上述步骤S104中还可以包括但不限于步骤S1101至步骤S1103。

步骤S1101，获取参考距离、参考物体尺寸以及前置摄像头拍摄的参考物体对应的画面尺寸。

步骤S1102，获取预设的标准瞳孔间距。

步骤S1103，根据参考距离、参考物体尺寸、画面尺寸、画面瞳孔间距和标准瞳孔间距得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，本发明实施例中也可以根据建立参考系来得到观看距离，具体的，本发明实施例先在终端前放置一个参考物体，测量参考物体到显示屏幕的参考距离以及参考物体的物体尺寸，通过前置摄像头拍摄参考物体成像，在所成的像中计算参考物体在图像中的尺寸，得到画面尺寸，随后据此可以建立参考系，因此通过获取预设的标准瞳孔间距，即可以根据参考距离、参考物体尺寸、画面尺寸、画面瞳孔间距和标准瞳孔间距得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

参照图18所示，在一实施例中，上述步骤S1103中还可以包括但不限于步骤S1201至步骤S1204。

步骤S1201，根据标准瞳孔间距除以画面瞳孔间距得到第一系数。

步骤S1202，根据参考物体尺寸处于画面尺寸得到第二系数。

步骤S1203，根据参考距离除以第二系数得到第三系数。

步骤S1204，根据第三系数与第一系数的乘积得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，在根据参考距离、参考物体尺寸、画面尺寸、画面瞳孔间距和标准瞳孔间距得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离的过程中，本发明先根据标准瞳孔间距除以画面瞳孔间距得到第一系数，再根据参考物体尺寸处于画面尺寸得到第二系数，用参考距离除以第二系数得到第三系数，最终根据第三系数与第一系数的乘积得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，此外，画面尺寸和画面瞳孔间距均可以根据显示屏幕的像素点计算得到。

例如，如图19和图20中，当标准参考物体的物体尺寸为10cm，参考距离为50cm，画面尺寸为AB，并以标准瞳孔间距为6.3cm为例子，画面瞳孔间距为ab，此时第一系数为6.3÷ab，第二系数为10÷AB，最终可以建立观看距离h的公式如下：

50÷(10÷AB)＝h÷(6.3÷ab) (7)

由于画面尺寸AB和画面瞳孔间距ab已知，根据公式(7)即可以得到观看距离h。

需要说明的是，通常前置摄像头所拍摄的图像中，可能会包含多个用户的脸部在内，本发明实施例可以识别图像中的不同的用户，得到不同用户的瞳孔位置信息，以便对不同用户进行测距，具体的，上述实施例中，对脸部图像进行瞳孔识别，可以确定图像中的多个不同用户，并分别得到各个用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，根据各个用户的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，可以计算得到不同用户的画面瞳孔间距，最后上述实施例中哈可以根据多个不同用户的画面瞳孔间距，计算得到各个目标用户眼睛到显示屏幕的观看距离，最终通过前置摄像头实现对不同用户的测距。

可以理解的是，本发明实施例可以对脸部图像进行处理，确定图像中的不同用户，例如，在一实施例中，可以将脸部图像输入至神经网络模型中，利用神经网络识别鼻子特征，从而识别到对应的各个用户的眼睛，最终得到各个用户眼睛的瞳孔位置信息；在另一实施例中，可以根据左眼特征和右眼特征对脸部图像进行识别，从而根据得到不同用户的左眼和右眼，进而判断出图像中不同的用户；在另一实施例中，还可以根据识别脸部图像中的人脸检测框，根据人脸检测框可以框选出图像中的人脸，根据不同的人脸框可以得到不同的用户情况，对此本发明实施例不做具体限制。

参照图21所示，本发明实施例中还提供了一种基于摄像头的测距方法实现的控制方法，应用在终端中，终端设置有显示屏幕和前置摄像头，控制方法可以包括担不限于步骤S1301至步骤S1305。

步骤S1301，获取用户的脸部图像，脸部图像是由前置摄像头得到的。

步骤S1302，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

步骤S1303，根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距。

步骤S1304，根据画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

步骤S1305，根据观看距离执行软件控制策略。

需要说明的是，本发明实施例中的控制方法可以基于上述实施例中的测距方法得到，测距方法在此不再赘述，在根据画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离后，本发明实施例中的控制方法可以基于得到的观看距离执行软件控制策略，由于测距成本低，无需额外设置其他传感器，即可实现测距，因此可以在低成本下通过摄像头测距得到的观看距离执行相关的软件控制策略，实现进一步的智能操作，例如，根据不同的观看距离执行不同的软件控制策略。

在一实施例中，终端通过显示屏幕显示3D画面，参照图22所示，上述步骤S1305中还可以包括但不限于步骤S1401至步骤S1403。

步骤S1401，获取3D画面观看的推荐距离范围。

步骤S1402，将推荐距离和观看距离进行对比分析，得到距离对比结果。

步骤S1403，当距离对比结果表征用户不在推荐距离范围内，发出距离提示信息。

需要说明的是，本发明实施例中的终端可以为能够显示3D画面的终端设备，例如，通过手机的显示屏幕显示3D画面，又或者，终端为3D视觉训练终端，通过3D视觉训练终端上的显示屏幕可以显示3D画面，该发明实施例中以终端为3D视觉训练终端为例子。

可以理解的是，3D视觉训练终端可以进行裸眼3D成像，用户可以通过该设备上的显示屏幕观看到裸眼3D画面，3D视觉训练终端可以将2D视频裁剪成两部分，并改变两部分的出光折射方向，用户眼睛在观看后，能看到一个3D的画面，所成的3D画面具有一个负视差，可以显示在用户与显示屏幕之间，需要说明的是，所成的3D画面需要在特定的距离显示，才能观看到最佳的观看效果，太远或太近的情况下，会出现观看模糊，通过本发明实施例中的推荐观看范围和测量得到观看距离，可以发出距离提示信息，确保用户在合适的观看位置。

具体的，3D视觉训练终端通过显示3D画面，用户眼睛可以注视在3D画面上，打破了平面固视，从而避免平面固视对人眼造成的伤害，可以实现近视防控，为了让用户在进行近视防控过程中能处在一个合适的观看范围内，需要对用户的观看距离进行判断，可以理解的是，观看3D画面可以设定一个较佳的推荐观看距离，在推荐观看距离的范围内观看3D画面，可以起到最佳的近视防控效果，因此本发明实施例根据推荐距离和观看距离进行对比分析，得到距离对比结果，当距离对比结果表征用户不在推荐距离范围内，发出距离提示信息。

例如，当用户观看距离过近，通过显示屏幕或扬声器等硬件发出距离提醒，提醒用户要往后移动，而当用户的观看距离过远，再通过显示屏幕或扬声器等硬件发出距离提醒，提醒用户要往前移动，因此可以通过提示用户来到达一个较佳的观看距离，保证一定的近视防控效果和观看体验。

参照图23所示，本发明实施例中还提供了一种基于摄像头的测距方法，应用在终端中，终端设置有摄像头，测距方法可以包括担不限于步骤S1501至步骤S1504。

步骤S1501，获取用户的脸部图像，脸部图像是由摄像头拍摄得到的。

步骤S1502，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

步骤S1503，根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距。

步骤S1504，根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到终端的距离。

需要说明的是，本发明实施例中的基于摄像头的测距方法，通过获取用户的脸部图像，脸部图像是由摄像头拍摄得到的，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，根据用户双眼的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距，可根据终端的像素数量确定，最后根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到终端的观看距离，本发明实施例可以通过终端上设置的摄像头实现测距，通过摄像头获取的图像解析得到用户的瞳孔位置，并计算出所需要的画面瞳孔间距，画面瞳孔间距是表征所获取的图像中用户的瞳孔间距，并根据画面瞳孔间距可以计算得到用户眼睛到终端的观看距离，测距成本低，无需额外设置其他传感器，即可实现测距。

需要说明的是，本发明实施例中的基于摄像头的测距方法，可以执行上述任意实施例中的基于摄像头的测距方法，在此不再赘述，本发明实施例总的测距方法，可以广泛用于各种具有照相机或光学镜头的终端设备中，以实现测距。

参照图24所示，本发明实施例中还提供了一种基于摄像头的测距装置，测距装置包括：

第一模块2401，用于获取用户的脸部图像。

第二模块2402，用于对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；用于根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距；用于根据画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

需要说明的是，本发明实施例中的基于摄像头的测距装置可以实现上述任意一个实施例中的测距方法，测距装置可以是手机、平板电脑、3D视觉训练终端等终端设备，其中，测距装置通过设置第一模块2401用于获取用户的脸部图像，通过第二模块2402用于对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，用于根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距可根据像素数量确定，用于根据画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离。

在一实施例中，第一模块2401可以是前置摄像头，第二模块2402可以是处理器，通过获取用户的脸部图像，脸部图像是由前置摄像头拍摄得到的，对脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，根据第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，计算得到在脸部图像中用户的画面瞳孔间距，最后根据画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，本发明实施例可以通过终端上设置的前置摄像头实现测距，通过前置摄像头获取的图像解析得到用户的瞳孔位置，并计算出所需要的画面瞳孔间距，画面瞳孔间距是表征所获取的图像中用户的瞳孔间距，并根据画面瞳孔间距可以计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离，测距成本低，无需额外设置其他传感器，即可实现测距。

图25示出了本发明实施例提供的电子设备2500。电子设备2500包括：处理器2501、存储器2502及存储在存储器2502上并可在处理器2501上运行的计算机程序，计算机程序运行时用于执行上述的基于摄像头的测距方法。

处理器2501和存储器2502可以通过总线或者其他方式连接。

存储器2502作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本发明实施例描述的基于摄像头的测距方法。处理器2501通过运行存储在存储器2502中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述的基于摄像头的测距方法。

存储器2502可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述的基于摄像头的测距方法。此外，存储器2502可以包括高速随机存取存储器2502，还可以包括非暂态存储器2502，例如至少一个储存设备存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器2502可选包括相对于处理器2501远程设置的存储器2502，这些远程存储器2502可以通过网络连接至该电子设备2500。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述的基于摄像头的测距方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器2502中，当被一个或者多个处理器2501执行时，执行上述的基于摄像头的测距方法，例如，执行图2中的方法步骤S101至步骤S104、图4中的方法步骤S201至步骤S204、图6中的方法步骤S301至步骤S303、图9中的方法步骤S401至步骤S402、图10中的方法步骤S501至步骤S504、图11中的方法步骤S601至步骤S605、图12中的方法步骤S701至步骤S703、图14中的方法步骤S801至步骤S802、图15中的方法步骤S901至步骤S902、图16中的方法步骤S1001至步骤S1003、图17中的方法步骤S1101至步骤S1103、图18中的方法步骤S1201至步骤S1204、图21中的方法步骤S1301至步骤S1305、图22中的方法步骤S1401至步骤S1403、图23中的方法步骤S1501至步骤S1504。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择模块。

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、储存设备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，通信介质通常包括计算机可读指令、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。

还应了解，本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换。

Claims (16)

1.一种基于摄像头的测距方法，应用在终端中，所述终端设置有显示屏幕和前置摄像头，其特征在于，所述方法包括：

获取用户的脸部图像，所述脸部图像是由所述前置摄像头拍摄得到的；

对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；

根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；

根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

计算所述脸部图像中用户的画面脸部间距，并根据所述画面脸部间距得到画面脸部比例；

获取预设的标准脸部比例；

根据所述画面脸部比例和所述标准脸部比例，得到用户脸部的转动角度；

根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

获取预设的标准瞳孔间距和所述前置摄像头拍摄的所述脸部图像的焦距，并根据所述焦距得到所述脸部图像对应到成像点的初始距离；

根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距；

根据所述画面瞳孔间距与所述第一间距得到第二比例，根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离；

根据所述标准瞳孔间距和所述转动角度得到用户眼睛到所述目标平面上的第三距离；

根据所述第二距离和所述第三距离之和得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距，包括：

根据所述画面瞳孔间距和所述初始距离得到所述成像点上的人像角度；

根据所述人像角度和所述转动角度得到目标角度，所述目标角度为离所述成像点远端一侧用户眼睛，与所述成像点和离所述成像点近端一侧用户眼睛之间的角度；

根据所述目标角度、所述转动角度和所述标准瞳孔间距得到用户双眼在目标平面上的第一间距。

2.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，包括：

将所述脸部图像转换为灰度图像，并对所述灰度图像进行二值化处理，得到第一预处理图像；

对所述第一预处理图像进行腐蚀和膨胀处理，并剔除图像中的噪声，得到第二预处理图像；

利用圆形的结构元素提取所述第二预处理图像中表征用户瞳孔的圆形区域的位置；

计算所述圆形区域的中心点，得到用户双眼的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息。

3.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

获取预设的标准瞳孔间距；

获取所述前置摄像头拍摄的所述脸部图像的焦距，并根据所述焦距得到所述脸部图像对应到成像点的初始距离；

根据所述画面瞳孔间距与所述标准瞳孔间距得到第一比例，根据所述第一比例和所述初始距离得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

4.根据权利要求3所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述根据所述第一比例和所述初始距离得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

根据所述第一比例和所述初始距离得到用户眼睛对应到所述成像点的第一距离；

计算所述第一距离和所述初始距离的差值，将所述差值作为用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

5.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离，包括：

根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面对应到所述成像点的第四距离；

计算所述第四距离和所述初始距离的差值，将所述差值作为所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离。

6.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

获取预设的距离查询表；

根据所述画面瞳孔间距从所述距离查询表中查表得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

7.根据权利要求6所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述距离查询表根据以下步骤得到：

获取样本中的样本瞳孔间距；

获取样本中用户眼睛到显示屏幕的距离得到样本观看距离；

根据所述样本瞳孔间距和所述样本观看距离建立基于瞳孔间距到观看距离的所述距离查询表。

8.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

获取参考距离、参考物体尺寸以及所述前置摄像头拍摄的参考物体对应的画面尺寸；

获取预设的标准瞳孔间距；

根据所述参考距离、所述参考物体尺寸、所述画面尺寸、所述画面瞳孔间距和所述标准瞳孔间距得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

9.根据权利要求8所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述根据所述参考距离、所述参考物体尺寸、所述画面尺寸、所述画面瞳孔间距和所述标准瞳孔间距得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

根据所述标准瞳孔间距除以所述画面瞳孔间距得到第一系数；

根据所述参考物体尺寸处于所述画面尺寸得到第二系数；

根据所述参考距离除以所述第二系数得到第三系数；

根据所述第三系数与所述第一系数的乘积得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离。

10.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息，包括：

对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定图像中的多个不同用户，并分别得到各个用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；

所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

根据多个不同用户的所述画面瞳孔间距，计算得到各个目标用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

其中，不同用户的所述画面瞳孔间距根据各个用户的所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息计算得到。

11.根据权利要求1所述的基于摄像头的测距方法，其特征在于，所述前置摄像头为屏下摄像头，所述屏下摄像头设置在所述显示屏幕的中心位置。

12.一种基于摄像头的测距方法实现的控制方法，应用在终端中，所述终端设置有显示屏幕和前置摄像头，其特征在于，所述方法包括：

获取用户的脸部图像，所述脸部图像是由所述前置摄像头得到的；

对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；

根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；

根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

根据所述观看距离执行软件控制策略；

所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

计算所述脸部图像中用户的画面脸部间距，并根据所述画面脸部间距得到画面脸部比例；

获取预设的标准脸部比例；

根据所述画面脸部比例和所述标准脸部比例，得到用户脸部的转动角度；

根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

获取预设的标准瞳孔间距和所述前置摄像头拍摄的所述脸部图像的焦距，并根据所述焦距得到所述脸部图像对应到成像点的初始距离；

根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距；

根据所述画面瞳孔间距与所述第一间距得到第二比例，根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离；

根据所述标准瞳孔间距和所述转动角度得到用户眼睛到所述目标平面上的第三距离；

根据所述第二距离和所述第三距离之和得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距，包括：

根据所述画面瞳孔间距和所述初始距离得到所述成像点上的人像角度；

根据所述人像角度和所述转动角度得到目标角度，所述目标角度为离所述成像点远端一侧用户眼睛，与所述成像点和离所述成像点近端一侧用户眼睛之间的角度；

根据所述目标角度、所述转动角度和所述标准瞳孔间距得到用户双眼在目标平面上的第一间距。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述终端通过所述显示屏幕显示3D画面，所述根据所述观看距离执行软件控制策略，包括：

获取3D画面观看的推荐距离范围；

将所述推荐距离和所述观看距离进行对比分析，得到距离对比结果；

当所述距离对比结果表征用户不在所述推荐距离范围内，发出距离提示信息。

14.一种基于摄像头的测距装置，其特征在于，包括：

第一模块，用于获取用户的脸部图像；

第二模块，用于对所述脸部图像进行瞳孔识别，确定用户眼睛的第一瞳孔位置信息和第二瞳孔位置信息；

用于根据所述第一瞳孔位置信息和所述第二瞳孔位置信息，计算得到在所述脸部图像中用户的画面瞳孔间距；

用于根据所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到显示屏幕的观看距离；

所述根据所述画面瞳孔间距，计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

计算所述脸部图像中用户的画面脸部间距，并根据所述画面脸部间距得到画面脸部比例；

获取预设的标准脸部比例；

根据所述画面脸部比例和所述标准脸部比例，得到用户脸部的转动角度；

根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述转动角度和所述画面瞳孔间距计算得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离，包括：

获取预设的标准瞳孔间距和前置摄像头拍摄的所述脸部图像的焦距，并根据所述焦距得到所述脸部图像对应到成像点的初始距离；

根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距；

根据所述画面瞳孔间距与所述第一间距得到第二比例，根据所述第二比例和所述初始距离得到所述目标平面到所述显示屏幕的第二距离；

根据所述标准瞳孔间距和所述转动角度得到用户眼睛到所述目标平面上的第三距离；

根据所述第二距离和所述第三距离之和得到用户眼睛到所述显示屏幕的观看距离；

所述根据所述标准瞳孔间距、所述画面瞳孔间距、所述初始距离和所述转动角度得到用户双眼在目标平面上的第一间距，包括：

根据所述画面瞳孔间距和所述初始距离得到所述成像点上的人像角度；

根据所述人像角度和所述转动角度得到目标角度，所述目标角度为离所述成像点远端一侧用户眼睛，与所述成像点和离所述成像点近端一侧用户眼睛之间的角度；

根据所述目标角度、所述转动角度和所述标准瞳孔间距得到用户双眼在目标平面上的第一间距。

15.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至11中任意一项所述的基于摄像头的测距方法、或者如权利要求12至13中任意一项所述的基于摄像头的测距方法实现的控制方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如权利要求1至11中任意一项所述的基于摄像头的测距方法、或者如权利要求12至13中任意一项所述的基于摄像头的测距方法实现的控制方法。