CN104811602A - 移动终端的自拍方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子领域，公开了一种移动终端的自拍方法及其装置。本发明中，该自拍方法包括以下步骤：周期性获取摄像头取景的当前画面；对当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上；在收到拍摄指令后控制摄像头进行正式拍摄；将正式拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。本发明可在拍摄取景时，实现对移动终端屏幕上画面畸变的实时自动纠正，并可对拍摄到的目标图像自动进行畸变纠正，得到符合人类视觉习惯的图像。

Description

移动终端的自拍方法及其装置

技术领域

本发明涉及电子领域，特别涉及移动终端的自拍技术。

背景技术

近年来，便携式移动终端风靡全世界，其计算处理和网络连接功能随着科技的发展越来越强大，成本也越来越低，为人们获取信息、交流、工作和娱乐提供了更新的方式。

特别的，现在许多人喜欢用智能手机等移动终端来自拍（即使用移动终端对自己进行拍摄）。但是，由于人的手臂长度对拍摄取景视点有限制，使得自拍照片有以下局限性：一，自拍取景有限，一般自拍只能拍到人的头肩部，最多覆盖上半身；二，如果特别针对自己的下半身拍照，由于人体各部分与镜头的距离存在显著差异，拍摄的图像会显得腿特别短、脚特别小，从而在很大程度上影响自拍照片的效果；三，即使运用鱼眼镜头等装置进行自拍，虽然在一定程度上能缓解取景范围的限制，但会带来更多的图像畸变。

上述情形下畸变的产生主要有两个因素。首先，在镜头离拍摄目标很近时，所生成的图像一般不会保留直线性，即实际上的直线会在图像中发生弯曲，如常见的桶型畸变，其产生一个后果是拍摄目标中离镜头最近的部分（如脸）会显得特别大、特别圆和鼓起。桶型畸变的最典型的一个例子就是用鱼眼镜头拍摄的照片（如图1（a）所示），经过畸变纠正，这种桶形畸变会减小，如图1（b）所示。

其次，如果需要拍摄离镜头较远的部位（如下半身），镜头往往必须相对拍摄对象有所倾斜，这就会导致透视畸变，使得拍摄对象离镜头较远的部位在图像中显得过小（与镜头和拍摄对象处于正常视觉距离的情况相比）。这种畸变在近距离仰向拍摄很高的建筑物时就很明显（如图2（a）所示），经过畸变纠正后，畸变会减小，如图2（b）所示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动终端的自拍方法及其装置，可在拍摄取景时实时自动纠正移动终端屏幕上的图像畸变，并对拍摄到的目标图像自动进行畸变纠正，得到符合人类视觉习惯的图像。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种移动终端的自拍方法，包括以下步骤：

周期性获取摄像头取景的当前画面；

对当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上；

在收到拍摄指令后控制摄像头自动进行正式拍摄；

将正式拍摄所得的目标图像进行畸变纠正后存储。

本发明的实施方式还公开了一种移动终端的自拍装置，包括：

获取单元，用于周期性获取摄像头取景的当前画面；

纠正单元，用于对获取单元获取的当前画面中的畸变进行实时纠正实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上；

拍摄单元，用于在收到拍摄指令后控制摄像头进行正式拍摄；

存储单元，用于将正式拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

本发明可在拍摄取景时实时自动纠正移动终端屏幕上的画面畸变，并对拍摄到的目标图像自动进行畸变纠正，得到符合人类视觉习惯的图像。

进一步地，从移动终端的相关API获取清晰度较低的画面用于畸变实时自动纠正或在进行畸变实时自动纠正前降低画面的分辨率或清晰度，可减小畸变纠正的计算量，提高图像实时显示的速度。

进一步地，采用鱼眼镜头，可扩大自拍时的拍摄区域.。

附图说明

图1是现有技术用鱼眼镜头拍摄景物时产生的桶形畸变及其被纠正前后的示意图；

图2是现有技术在拍摄的远景图像时产生的透射畸变及其被纠正前后的示意图；

图3是本发明第一实施方式中一种移动终端的自拍方法的流程示意图；

图4是本发明第二实施方式中一种移动终端的自拍方法的流程示意图；

图5是本发明第三实施方式中一种移动终端的自拍方法的流程示意图；

图6是本发明第四实施方式中一种移动终端的自拍装置的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种移动终端的自拍方法。图1是该移动终端的自拍方法的流程示意图。

具体地说，如图3所示，该移动终端的自拍方法包括以下步骤：

在步骤301中，周期性获取摄像头取景的当前画面。

在本步骤中，不在移动终端的非易失性存储器中存储从摄像头周期性获取的当前画面。

此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，也可根据具体应用场景的需要存储部分或者全部的实时获取的当前画面。

此后进入步骤302，对当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上。

在本步骤中，是根据摄像头的几何参数（如焦距）和其他物理参数，以及焦距、物距（摄像头与拍摄者之间的距离）和视角等参数对当前画面中的畸变进行实时自动纠正的，其中，物距在1.2米之内，视角的单边最大值在75°以内。可从移动终端或有关数据库获取摄像头的几何参数（如焦距）和其他物理参数。物距可以是直接设置一个在0.3至1.2米之间的缺省值，也可以根据成像对焦信息计算得到。所述视角的单边最大值是指摄像头的光轴与图像最远侧边缘的夹角，可以直接设置一个缺省值（如在60至75度之间的一个值），也可以根据摄像头的缩放信息（Zoom）或物距结合对图像中人体的完整度分析得到，例如，在进行全景拍摄或者使用鱼眼镜头拍摄时，如果经图像分析得知图像是半身，则可以将视角的单边最大值设为第一数值（如45度），如果经图像分析得知图像是全身，则可以将视角的单边最大值设为第二数值（如68度）等等，其中第一数值小于第二数值。

此外，在本发明的一个优选实施例中，在步骤302之前，还可以包括从智能终端的相关API获取清晰度较低的画面，或者对当前画面进行抽样以等比例降低当前画面的分辨率或清晰度的步骤。如把当前画面的分辨率从2048*1024降为1024*512，又如，将当前画面的分辨率从3264*1952降为816*488，等等。在进行畸变纠正前降低画面的分辨率或清晰度，可减小畸变纠正的计算量，提高图像实时显示的速度。当然，在本发明的其它某些实施方式中，也可以不进行上述处理。

在步骤302之后进入步骤303，在收到拍摄指令后控制摄像头进行正式拍摄。而且，可根据需要加闪光灯。

此后进入步骤304，将正式拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。在一个优选例中，可以检测到按下快门的时候保存当前畸变纠正处理的相关参数，用于在对正式拍摄所得的目标图像进行畸变纠正时使用，从而保证最终得到的图像与按下快门时的一致。在另一个例子中，也可以在步骤302和步骤304的畸变纠正中都使用缺省的参数。

此后结束本流程。

在本实施方式中，移动终端包括手机、平板电脑、可穿戴智能设备、数码相机等。

此外，在本实施方式中，被纠正的畸变的类型包括桶形畸变和透视畸变，其中，利用布朗畸变模型对桶形畸变进行纠正，利用倾斜纠正算法对透视畸变进行纠正。可以理解，本发明还可以处理的畸变包括色散和暗角等。纠正畸变的算法也可以是其他算法。

在本实施方式的一个具体应用中，优选地，移动终端的摄像头采用鱼眼镜头。采用鱼眼镜头，可扩大自拍时的拍摄区域。

在本实施方的另一个具体应用中，优选地，上述摄像头的拍摄模式采用全景（Panorama）模式。

在步骤302对当前画面中的畸变进行实时自动纠正时，可以根据摄像头的光轴与水平面的夹角进行当前画面的畸变纠正，该夹角可以从移动终端的相关传感器中获取。用户可以在垂直方向转动摄像头，实现从头到脚的自拍，移动终端对当前画面根据摄像头的光轴与水平面的夹角进行畸变纠正后显示在屏幕上。用户感觉满意后进入步骤303进行正式拍摄，即在垂直方向转动摄像头，从头到脚拍多张图像，同时记录各图像拍摄时摄像头的光轴与水平面的夹角。此后在步骤304中，从移动终端获取全景模式下所拍摄的图像，并根据此图像不同部分对应的夹角进行畸变纠正。

本发明可实现在拍摄取景时实时自动纠正移动终端屏幕上的图像畸变，并对拍摄到的目标图像进行畸变纠正，得到符合人类视觉习惯的图像。

本发明第二实施方式涉及一种移动终端的自拍方法。

通过本方法，用户只需将移动终端对准自己转动角度以覆盖所要拍摄的区域（或者采用移动终端相机的全景拍摄模式），便可运用智能图像处理技术来纠正前文所述各种畸变（包括透视畸变和桶形畸变等），根据移动终端镜头的几何特性（如焦距）和其他物理特性、用户移动终端转动的角度、拍摄距离和视角等参数，采用算法自动对所取景的当前画面进行畸变纠正，生成新的更符合人们视觉习惯的新画面，并将此新画面显示在移动终端的屏幕上。为了提高画面显示的实时性，也可以从移动终端的相关API获取清晰度较低的画面，或者先将所获取画面的分辨率或清晰度降低后再进行处理，随后显示在屏幕上。用户可以通过变化移动终端的位置、方向、距离和角度改变取景，移动终端屏幕上的画面也随之变化，当用户找到最佳的图像效果时就进行拍摄。本方法可以自动处理的畸变还包括色散和暗角等。上述步骤可以用图4表示：

在步骤401中，用户将移动终端对准自己转动角度以覆盖所要拍摄的区域（或者采用移动终端相机的全景拍摄模式）取景；

此后进入步骤402，运用智能图像处理技术来纠正畸变，根据用户移动终端转动的角度、摄像头的几何特性（如焦距）和其他相关物理特性，以及物距和视角等参数，采用算法自动对所取景的当前画面进行畸变纠正，生成新的更符合人们视觉习惯的新画面；

此后进入步骤403，将此新画面显示在移动终端的屏幕上；

此后进入步骤404，用户通过变化移动终端的位置、方向、距离和角度改变取景，移动终端屏幕上的画面也随之变化，以此寻找所想要的图像效果；

此后进入步骤405，当用户找到所想要的图像效果时进行拍摄。

此后进入步骤406，将拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。

此后结束本流程。本发明第三实施方式涉及一种移动终端的自拍方法。

在本实施方式下，用户可以在移动终端上安装鱼眼镜头等装置以扩大其拍摄区域。在安装了鱼眼镜头的情况下，用户也还可以将移动终端对准自己转动角度（或者采用移动终端相机的全景拍摄模式）以覆盖更大的区域。并运用智能图像处理技术纠正畸变因素（包括透视畸变和鱼眼所引起的桶形畸变），根据移动终端镜头和鱼眼镜头的几何特性（如焦距）和其他物理特性、用户移动终端转动的角度、以及物距和视角等参数，采用算法自动对实时画面进行畸变纠正，生成新的更符合人们视觉习惯的画面，并将此新画面显示在移动终端的屏幕上。为了提高画面显示的实时性，也可以从移动终端的相关API获取清晰度较低的画面，或者先降低所需处理画面的分辨率或清晰度再进行处理，随后显示在屏幕上。同样的，用户可以通过变化移动终端的位置、方向、距离和角度改变取景，移动终端屏幕上的画面也随之变化，当用户找到最佳的图像效果时就进行拍摄。本方法可以自动处理的畸变还包括色散和暗角等。上述步骤可以用图5表示：

在步骤501中，在移动终端上安装鱼眼镜头等装置以扩大其拍摄区域；

此后进入步骤502，通过鱼眼镜头取景，或将装有鱼眼镜头的移动终端对准自拍者转动角度（或者采用移动终端相机的全景拍摄模式）以覆盖更大的区域；

此后进入步骤503，运用智能图像处理技术纠正鱼眼所引起的畸变，根据鱼眼镜头的几何和其他物理特性、拍摄距离和视角等参数，采用算法自动对所拍画面进行畸变纠正，并生成新的更符合人们视觉习惯的画面；

此后进入步骤504，将此新画面显示在移动终端的屏幕上；

此后进入步骤505，通过变化移动终端的位置、方向、距离和角度改变取景，移动终端屏幕上的画面也随之变化，以此寻找所想要的图像效果；

此后进入步骤506，当找到所想要的图像效果时进行拍摄。

此后进入步骤507，将拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。

此后结束本流程。

本发明第四实施方式涉及一种移动终端的自拍装置。图6是该移动终端的自拍装置的结构示意图。

具体地说，如图6所示，该移动终端的自拍装置包括：

获取单元，用于周期性获取摄像头取景的当前画面。其中，不在移动终端的非易失性存储器中存储该单元从摄像头周期性获取的当前画面。

纠正单元，用于对获取单元获取的当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上。该单元是根据摄像头的几何特性（如焦距）和其他相关物理特性，以及物距和视角对当前画面中的畸变进行实时自动纠正的，其中，物距在1.2米之内，视角的单边最大值（即摄像头的光轴与图像最远侧边缘的夹角）在75°以内。

拍摄单元，用于在收到拍摄指令后控制摄像头进行正式拍摄。

存储单元，用于将正式拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。

抽样单元，用于在纠正单元对当前画面中的畸变进行实时自动纠正前，对当前画面进行抽样以等比例降低当前画面的分辨率或清晰度。

在本实施方式中，被纠正的畸变的类型包括桶形畸变和透视畸变，其中，利用布朗畸变模型对桶形畸变进行纠正，利用倾斜纠正算法对透视畸变进行纠正。

此外，在本实施方式中，移动终端的摄像头采用鱼眼镜头。

第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

智能图像处理技术已经相对成熟并有着广泛的应用，但过往都是在拍摄照片后将图像数据输入到电脑中加以处理，比如使用布朗畸变模型纠正径向畸变。本发明的各实施方式的创新之处主要包括三个方面：首先，在用户使用移动终端进行自拍时，可以实时从移动终端相机获取聚焦信息并从移动终端传感器获取角度等信息，再运用智能图像处理技术对所取景的图像进行处理，并将处理后的图像实时显示在移动终端的屏幕上，用户可以依此调整移动终端的位置、方向、距离和角度改变取景，当找到满意的图像效果时进行拍摄。这为用户提供了一个全新的人机互动模式和体验，大大提高拍到满意照片的概率。

其次，根据自拍的特殊场景和需要，对纠正桶形畸变和透视畸变的一般算法进行优化。一般而言，桶形畸变的自动纠正相对较为成熟，比如可以运用布朗畸变模型完成，而其中参数则根据镜头的几何参数（如焦距）和其他物理参数、物距和从移动终端传感器获取的角度等信息来确定。但是透视畸变并没有普遍可行的纠正算法，需要根据拍摄的具体情形（包括距离和角度、以及拍摄目标的大小等等）来进行纠正。基于自拍场景的特点，我们对透视畸变采用针对性的算法进行纠正，比如倾斜纠正算法。简单而言，倾斜算法就是将远端图像放大（即在相邻像素点之间插值），其放大系数将随着镜头角度的变化而变化；我们将根据自拍场景（包括镜头的几何参数（如焦距）和其他物理参数、物距和从移动终端传感器获取的角度等信息）产生具体的放大系数，这也是本发明的一个创新之处。在此基础上，用户也可以自行调整相关参数以达到更满意的纠正效果，或者产生特色的图像效果。

最后，本申请的技术方案可以让用户可以把移动终端（或装有鱼眼镜头的移动终端）对准自己变换角度以覆盖更大的区域。再运用智能图像处理技术对实时画面进行畸变纠正，并将此新画面显示在移动终端的屏幕上。

在本发明的各实施方式中，在进行全景模式拍摄的情况下，可以先从移动终端获取拼接后的图像进行畸变纠正，也可以先对单个的图像进行畸变纠正，然后再将被纠正后的图像进行拼接。

在本发明的各实施方式中，可在移动终端上完成畸变纠正运算，或者将相关信息传输回服务器在云端完成计算后将纠正后的图像传回移动终端。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中（例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等）。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic，简称“PAL”）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称“RAM”）、可编程只读存储器（Programmable Read Only Memory，简称“PROM”）、只读存储器（Read-Only Memory，简称“ROM”）、电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”）、磁盘、光盘、数字通用光盘（Digital Versatile Disc，简称“DVD”）等等。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种移动终端的自拍方法，其特征在于，包括以下步骤：

周期性获取摄像头取景的当前画面；

对当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上；

在收到拍摄指令后控制摄像头进行正式拍摄；

将正式拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。

2.根据权利要求1所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，在所述对当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上的步骤中，是根据焦距、物距和视角对当前画面中的畸变进行实时自动纠正的。

3.根据权利要求2所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，所述物距在1.2m以内，所述视角的单边最大值在75°以内。

4.根据权利要求1所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，在所述周期性获取摄像头取景的当前画面的步骤中，不在移动终端的非易失性存储器中存储从摄像头周期性获取的当前画面。

5.根据权利要求1所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，被纠正的畸变的类型包括桶形畸变和透视畸变，其中，利用布朗畸变模型对桶形畸变进行纠正，利用倾斜纠正算法对透视畸变进行纠正。

6.根据权利要求1所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，在所述对当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上的步骤之前，还包括以下步骤：

对所述当前画面进行抽样以等比例降低当前画面的分辨率或清晰度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，所述移动终端的摄像头采用鱼眼镜头。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的移动终端的自拍方法，其特征在于，在所述周期性获取摄像头取景的当前画面的步骤中，所述摄像头的拍摄模式采用全景模式。

9.一种移动终端的自拍装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于周期性获取摄像头取景的当前画面；

纠正单元，用于对所述获取单元获取的当前画面中的畸变进行实时自动纠正，并将纠正后的画面实时的显示在移动终端的屏幕上；

拍摄单元，用于在收到拍摄指令后控制摄像头进行正式拍摄；

存储单元，用于将正式拍摄所得的目标图像自动进行畸变纠正后存储。

10.根据权利要求9所述的移动终端的自拍装置，其特征在于，所述纠正单元是根据焦距、物距和视角对当前画面中的畸变进行实时自动纠正的，其中，所述物距在1.2米之内，所述视角的单边最大值在75°以内。

11.根据权利要求9所述的移动终端的自拍装置，其特征在于，不在移动终端的非易失性存储器中存储所述获取单元从摄像头周期性获取的当前画面。

12.根据权利要求9所述的移动终端的自拍装置，其特征在于，还包括以下单元：

抽样单元，用于在所述纠正单元对当前画面中的畸变进行实时自动纠正前，对所述当前画面进行抽样以等比例降低当前画面的分辨率或清晰度。

13.根据权利要求9所述的移动终端的自拍装置，其特征在于，被纠正的畸变的类型包括桶形畸变和透视畸变，其中，利用布朗畸变模型对桶形畸变进行纠正，利用倾斜纠正算法对透视畸变进行纠正。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的移动终端的自拍装置，其特征在于，所述移动终端的摄像头采用鱼眼镜头。