距離信息的處理方法和裝置與流程
2023-05-13 22:35:56 1
本發明涉及信息處理領域，具體而言，涉及一種距離信息的處理方法和裝置。
背景技術：
現有技術中的手機測距方式，一般包括兩種：一是利用GPS進行手機測距；二是在手機攝像頭附近設置紅外線感應器，利用紅外線感應器進行手機測距。
對於方式一來講，利用GPS進行手機測距，由於其自身局限性，只能用於水平面上的距離測量，並且距離太小的話，誤差比較大，一般要求物體與手機的距離不小於100米。對於方式二來講，利用紅外線感應器進行手機測距，其原理是手機發出紅外光，被測量的物體接收到紅外光後對紅外光進行反射，這時候，手機的傳感器偵測被測物體的反射信號，處理器計算從發出信號到偵測到反射信號的時間，從而推斷物體與手機的距離，由於手機發出的光源容易被幹擾或發生折射，導致傳感器無法偵測到紅外信號，並且，由於光線的傳播時間太短，很容易出現誤差。
針對現有技術中手機測距準確率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種距離信息的處理方法和裝置，以至少解決現有技術中手機測距準確率低的技術問題。
根據本發明實施例的一個方面，提供了一種距離信息的處理方法，包括：利用攝像頭對被測物體進行對焦；在對焦完成之後，確定所述被測物體的像距；根據所述像距，確定所述攝像頭與所述被測物體的距離。
進一步地，所述方法還包括：在對所述被測物體進行對焦之後，若在所述攝像頭的圖像傳感器上呈現圖像的清晰度高於預定閾值，則確定對焦完成。
進一步地，確定所述被測物體的像距包括：在所述攝像頭在對所述被測物體進行對焦的過程中，採集所述攝像頭中鏡頭的運動信息；利用所述鏡頭的運動信息確定所述像距。
進一步地，利用所述鏡頭的運動信息確定所述像距包括：利用所述攝像頭電磁線圈的電流計算所述被測物體的像距v＝A×I+v0，其中，A為第一常數，I表示所述電磁線圈的通電電流，v0為第二常數，所述鏡頭的運動信息用所述電磁線圈的電流來表示。
進一步地，在攝像頭對被測物體進行對焦之前，所述方法還包括：測量所述攝像頭與預定物體的距離，其中，所述攝像頭與所述預定物體之間的距離是預先設置的；比較所述攝像頭測量的第一距離與預先設置的第二距離；在所述第一距離與所述第二距離的差值超過預定閾值的情況下，基於所述差值確定修正參數；利用所述修正參數修正所述第一常數和/或第二常數。
進一步地，根據所述像距，確定所述攝像頭與所述被測物體的距離包括：計算所述攝像頭與所述被測物體的距離其中，v表示所述像距；f表示所述攝像頭對所述被測物體進行對焦的焦距。
進一步地，所述攝像頭為行動裝置的攝像頭。
根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種距離信息的處理裝置，包括：對焦單元，用於利用攝像頭對被測物體進行對焦；第一確定單元，用於在對焦完成之後，確定所述被測物體的像距；第二確定單元，用於根據所述像距，確定所述攝像頭與所述被測物體的距離。
進一步地，所述裝置還包括：檢測單元，用於在對所述被測物體進行對焦之後，若在所述攝像頭的圖像傳感器上呈現圖像的清晰度高於預定閾值，則確定對焦完成。
進一步地，所述第一確定單元包括：採集模塊，用於在所述攝像頭在對所述被測物體進行對焦的過程中，採集所述攝像頭中鏡頭的運動信息；第一確定模塊，用於利用所述鏡頭的運動信息確定所述像距。
進一步地，所述第一確定模塊包括：第一確定子模塊，用於利用所述攝像頭電磁線圈的電流計算所述被測物體的像距v＝A×I+v0，其中，A為第一常數，I表示所述電磁線圈的通電電流，v0為第二常數，所述鏡頭的運動信息用所述電磁線圈的電流來表示。
進一步地，在攝像頭對被測物體進行對焦之前，所述裝置還包括：測量單元，用於測量所述攝像頭與預定物體的距離，其中，所述攝像頭與所述預定物體之間的距離是預先設置的；比較單元，用於比較所述攝像頭測量的第一距離與預先設置的第二距離；獲取單元，用於在所述第一距離與所述第二距離的差值超過預定閾值的情況下，基於所述差值確定修正參數；修正單元，用於利用所述修正參數修正所述第一常數和/或第二常數。
進一步地，所述第二確定單元包括：第二計算子模塊，用於計算所述攝像頭與所述被測物體的距離其中，v表示所述像距；f表示所述攝像頭對所述被測物體進行對焦的焦距。
進一步地，所述攝像頭為行動裝置的攝像頭。
通過本發明上述實施例，可以利用攝像頭對被測物體進行對焦，以獲得被測物體對焦後在圖像傳感器上投影產生的像，並在對焦完成之後，通過攝像頭確定被測物體的像距，以通過被測物體的像距，確定攝像頭與被測物體的距離。採用本發明上述實施例，可以利用被測物體的像距來確定被測物體與攝像頭的距離，利用攝像頭測量與被測物體之間的距離，可以測量空間內的距離，並且攝像頭對被測物體進行對焦過程中並不會被幹擾，提高了距離測量的準確性，解決了現有技術中手機測距準確率低的問題。
進一步地，通過上述實施例，實現了利用手機攝像頭即可檢測物體與攝像頭之間的距離的目的，進而方便了使用者知道自身與其他物體的距離，還可以解決手機測距準確率低的問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1是根據本發明實施例的一種距離信息的處理方法的流程圖；
圖2是根據本發明實施例的一種可選的對焦示意圖；
圖3是根據本發明實施例的一種距離信息的處理裝置的示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本發明的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
根據本發明實施例，提供了一種距離信息的處理方法的方法實施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，並且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟。
圖1是根據本發明實施例的距離信息的處理方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：
步驟S102，利用攝像頭對被測物體進行對焦；
步驟S104，在對焦完成之後，確定被測物體的像距；
步驟S106，根據像距，確定攝像頭與被測物體的距離。
通過本發明上述實施例，可以利用攝像頭對被測物體進行對焦，以獲得被測物體對焦後在圖像傳感器上投影產生的像，並在對焦完成之後，通過攝像頭確定被測物體的像距，以通過被測物體的像距，確定攝像頭與被測物體的距離。採用本發明上述實施例，可以利用被測物體的像距來確定被測物體與攝像頭的距離，利用攝像頭測量與被測物體之間的距離，可以測量空間內的距離，並且攝像頭對被測物體進行對焦過程中並不會被幹擾，提高了距離測量的準確性，解決了現有技術中手機測距準確率低的問題。
進一步地，通過上述實施例，實現了利用手機攝像頭即可檢測物體與攝像頭之間的距離的目的，進而方便了使用者知道自身與其他物體的距離，還可以解決手機測距準確率低的問題。
上述攝像頭可以為CCD(Charge Coupled Device，即電耦合器件)攝像頭，也可以為CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即金屬氧化物半導體元件)攝像頭。上述被測物體可以為活體(包括人和動物)，也可以為不是活體(如照片、桌子等)。
上述用攝像頭對被測物體進行對焦具體可以通過如下方式實現：
在一個可選的實施例中，當攝像頭的鏡頭捕捉到最原始的圖像後，這些圖像數據會被當作原始資料傳送至ISP(Image Signal Processing，即圖像信號處理器)中，此時ISP便對原始圖像數據進行分析，檢查圖像毗鄰像素之間的密度差異，ISP根據毗鄰像素之間的密度差異調整鏡頭與圖像傳感器的距離，通過推拉鏡頭，使得被測物體在圖像傳感器上形成清晰的投影，進而實現攝像頭對被測物體的對焦。
在另一個可選的實施例中，ISP根據毗鄰像素之間的密度差異調整鏡頭與圖像傳感器的距離，通過推拉圖像傳感器，使得被測物體在圖像傳感器上形成清晰的投影，進而實現攝像頭對被測物體的對焦。
上述圖像傳感器包括但不局限於：CCD傳感器、CMOS傳感器和CIS傳感器。
進一步地，在對焦完成之後，攝像頭確定被測物體的像距，上述像距可以為攝像頭圖像傳感器與鏡頭之間的距離。並且攝像頭根據得到的像距，確定攝像頭與被測物體的距離。圖2是攝像頭進行對焦的示例。
在圖2中，攝像頭的鏡頭J1在捕捉到被測物體W1後，對被測物體W1進行自動對焦，通過推拉攝像機的鏡頭使得圖像傳感器T1上形成一個清晰的圖像。
採用本發明上述實施例，可以利用攝像頭實現對物體進行測距，測距方法較為便捷。
根據本發明上述實施例，方法還包括：在對被測物體進行對焦之後，若在攝像頭的圖像傳感器上呈現圖像的清晰度高於預定閾值，則確定對焦完成。
上述閾值可以預先設置。
可選的，在對被測物體進行對焦之後，ISP對圖像傳感器的投影進行分析，判斷上述投影圖像的清晰度是否高於預定閾值，在判斷出投影圖像的清晰度高於預定閾值的情況下，確定被測物體的對焦完成。
採用本發明上述實施例，通過判斷圖像傳感器上呈現圖像的清晰度高於預定閾值，來確定是否對焦完成，較好的達到了準確對焦的目的。
根據本發明上述實施例，確定被測物體的像距包括：在攝像頭在對被測物體進行對焦的過程中，採集攝像頭中鏡頭的運動信息；利用鏡頭的運動信息確定像距。
具體的，在攝像頭在對被測物體進行對焦的過程中，可以通過採集攝像頭中鏡頭的運動信息來確定被測物體的像距，從而根據像距來確定攝像頭與被測物體的距離，達到了用攝像頭即可實現測距的目的。
具體的，利用鏡頭的運動信息確定像距包括：利用攝像頭電磁線圈的電流計算被測物體的像距v＝A×I+v0，其中，A為第一常數，I表示電磁線圈的通電電流，v0為第二常數，鏡頭的運動信息用電磁線圈的電流來表示。
例如，攝像頭的對焦是通過電磁線圈依靠彈簧推動鏡頭，令被測物體在圖像傳感器中形成清晰的圖像。攝像頭在不工作的情況下，彈簧的初始位置為v0，v0為第二常數，在攝像頭開始工作時，根據彈簧形變公式：F＝kx，其中，F為使彈簧形變的力，k為彈簧形變常數，x為彈簧形變長度，可得鏡頭與圖像傳感器的距離v＝F+v0＝kx+v0。
又由安培力公式：F＝B×I×L×sinθ，其中，F為使彈簧形變的力(即安培力)，B為磁通量，I為電磁線圈的通電電流，L為電磁線圈導線長度，θ為電磁線圈的角度。由於在攝像頭中B、L、θ均為定值，可以假設A＝B×L×sinθ，其中，A為第一常數，由此可得F＝A×I。
綜上可得，F＝kx＝A×I，則鏡頭與圖像傳感器的距離(即像距)v＝F+v0＝A×I+v0
採用本發明上述實施例，可以通過攝像頭電磁線圈的電流來計算被測物體的像距，簡化了運算，實施較為方便。
可選的，在攝像頭對被測物體進行對焦之前，方法還包括：測量攝像頭與預定物體的距離，其中，攝像頭與預定物體之間的距離是預先設置的；比較攝像頭測量的第一距離與預先設置的第二距離；在第一距離與第二距離的差值超過預定閾值的情況下，基於差值確定修正參數；利用修正參數修正第一常數和/或第二常數。
由於不同型號的攝像頭存在一定的差異性，其第一常數和第二常數也會存在一定差異，所以可以利用固定值對手機攝像頭進行校準。例如在測量界面中預設校準選項，進入校準界面後，可以選擇多個固定距離進行校準，例如設定1m、5m、20m三個校準值，進行校準後即可利用攝像頭進行距離測量。
採用本發明上述實施例，可以通過預先校正第一常數和第二常數，來保證第一常數和第二常數的準確度，並通過校正後的第一常數和第二常數來對被測物體的距離進行計算，一定程度上提高了攝像頭測距的準確性。
具體的，根據像距，確定攝像頭與被測物體的距離包括：計算被測物體的距離其中，v表示像距；f表示攝像頭對被測物體進行對焦的焦距。
根據高斯成像公式其中，u為被測物體的距離，v為鏡頭與圖像傳感器的距離(即像距)，f為焦距(即鏡頭至焦點的距離)，對於定焦鏡頭的攝像頭，其焦距f為固定值。由此上述高斯公式可以演化為因此，可以根據像距，進行計算的到被測物體的距離。
具體的，可以將像距v＝A×I+v0帶入被測物體的距離可得：
因此，可以利用電磁線圈的通電電流與被測物體的距離之間的關係式，計算得到被測物體的距離(即被測物體與鏡頭之間的距離)，達到了利用攝像頭進行測距的目的，並且通過電磁線圈的通電電流來計算得到被測物體的距離，方法較為簡便。
可選的，在圖2中，為產生足夠的磁力讓鏡頭克服彈簧的彈力，設定推動鏡頭，使得被測物體在圖像傳感器上形成清晰圖像時，當鏡頭與圖像傳感器相距167.66mm時，此時測得的被測物體的距離為2297mm；當鏡頭與圖像傳感器相距259.91mm時，此時測得的被測物體的距離為3297mm。
需要說明的是，上述鏡頭與圖像傳感器的距離(即像距)為了圖像效果，一般會小於10mm。
採用本發明上述實施例，可以通過多被測物體進行自由對焦，並基於被測物體的像距來得到被測物體的距離，達到了利用攝像頭進行測距的目的。
可選的，攝像頭為行動裝置的攝像頭。
上述行動裝置包括但不局限於：手機和平板。上述攝像頭可以為行動裝置的內置攝像頭，也可以為行動裝置的外置攝像頭。
採用本發明上述實施例，當沒有專業測量距離的情況下，可以利用行動裝置的攝像頭進行距離測量，方便了行動裝置使用者知道自身與其他物體的距離。
根據本發明的另一方面，本發明還提供了一種距離信息的處理裝置，圖3是根據本發明實施例的一種距離信息的處理裝置的示意圖，該裝置可以包括：
對焦單元301，用於利用攝像頭對被測物體進行對焦；
第一確定單元303，用於在對焦完成之後，確定被測物體的像距；
第二確定單元305，用於根據像距，確定攝像頭與被測物體的距離。
通過本發明上述實施例，可以利用攝像頭對被測物體進行對焦，以獲得被測物體對焦後在圖像傳感器上投影產生的像，並在對焦完成之後，通過攝像頭確定被測物體的像距，以通過被測物體的像距，確定攝像頭與被測物體的距離。採用本發明上述實施例，可以利用被測物體的像距來確定被測物體與攝像頭的距離，利用攝像頭測量與被測物體之間的距離，可以測量空間內的距離，並且攝像頭對被測物體進行對焦過程中並不會被幹擾，提高了距離測量的準確性，解決了現有技術中手機測距準確率低的問題。
進一步地，通過上述實施例，實現了利用手機攝像頭即可檢測物體與攝像頭之間的距離的目的，進而方便了使用者知道自身與其他物體的距離，還可以解決手機測距準確率低的問題。
上述攝像頭可以為CCD(Charge Coupled Device，即電耦合器件)攝像頭，也可以為CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即金屬氧化物半導體元件)攝像頭。上述被測物體可以為生物，也可以為非生物，進一步地，可以為規則形狀，也可以為不規則形狀。
上述用攝像頭對被測物體進行對焦具體可以通過如下方式實現:
在一個可選的實施例中，當攝像頭的鏡頭捕捉到最原始的圖像後，這些圖像數據會被當作原始資料傳送至ISP(Image Signal Processing，即圖像信號處理器)中，此時ISP便對原始圖像數據進行分析，檢查圖像毗鄰像素之間的密度差異，ISP根據毗鄰像素之間的密度差異調整鏡頭與圖像傳感器的距離，通過推拉鏡頭，使得被測物體在圖像傳感器上形成清晰的投影，進而實現攝像頭對被測物體的對焦。
在另一個可選的實施例中，ISP根據毗鄰像素之間的密度差異調整鏡頭與圖像傳感器的距離，通過推拉圖像傳感器，使得被測物體在圖像傳感器上形成清晰的投影，進而實現攝像頭對被測物體的對焦。
上述圖像傳感器包括但不局限於：CCD傳感器、CMOS傳感器和CIS傳感器。
進一步地，在對焦完成之後，攝像頭確定被測物體的像距，上述像距可以為攝像頭圖像傳感器與鏡頭之間的距離。並且攝像頭根據得到的像距，確定攝像頭與被測物體的距離。圖2是攝像頭進行對焦的示例。
在圖2中，攝像頭的鏡頭J1在捕捉到被測物體W1後，對被測物體W1進行自動對焦，通過推拉攝像機的鏡頭使得圖像傳感器T1上形成一個清晰的圖像。
採用本發明上述實施例，可以利用攝像頭實現對物體進行測距，測距方法較為便捷。
根據本發明上述實施例，裝置還包括：檢測單元，用於在對被測物體進行對焦之後，若在攝像頭的圖像傳感器上呈現圖像的清晰度高於預定閾值，則確定對焦完成。
採用本發明上述實施例，通過判斷圖像傳感器上呈現圖像的清晰度高於預定閾值，來確定是否對焦完成，較好的達到了準確對焦的目的。
根據本發明上述實施例，第一確定單元包括：採集模塊，用於在攝像頭在對被測物體進行對焦的過程中，採集攝像頭中鏡頭的運動信息；第一確定模塊，用於利用鏡頭的運動信息確定像距。
具體的，在攝像頭在對被測物體進行對焦的過程中，可以通過採集攝像頭中鏡頭的運動信息來確定被測物體的像距，從而根據像距來確定攝像頭與被測物體的距離，達到了用攝像頭即可實現測距的目的。
具體的，第一確定模塊包括：第一確定子模塊，用於利用攝像頭電磁線圈的電流計算被測物體的像距v＝A×I+v0，其中，A為第一常數，I表示電磁線圈的通電電流，v0為第二常數，鏡頭的運動信息用電磁線圈的電流來表示。
採用本發明上述實施例，可以通過攝像頭電磁線圈的電流來計算被測物體的像距，簡化了運算，實施較為方便。
可選的，在攝像頭對被測物體進行對焦之前，裝置還包括：測量單元，用於測量攝像頭與預定物體的距離，其中，攝像頭與預定物體之間的距離是預先設置的；比較單元，用於比較攝像頭測量的第一距離與預先設置的第二距離；獲取單元，用於在第一距離與第二距離的差值超過預定閾值的情況下，基於差值確定修正參數；修正單元，用於利用修正參數修正第一常數和/或第二常數。
採用本發明上述實施例，可以通過預先校正第一常數和第二常數，來保證第一常數和第二常數的準確度，並通過校正後的第一常數和第二常數來對被測物體的距離進行計算，一定程度上提高了攝像頭測距的準確性。
具體的，第二確定單元包括：第二計算子模塊，用於計算被測物體的距離其中，v表示像距；f表示攝像頭對被測物體進行對焦的焦距。
因此，可以利用電磁線圈的通電電流與被測物體的距離之間的關係式，計算得到被測物體的距離(即被測物體與鏡頭之間的距離)，達到了利用攝像頭進行測距的目的，並且通過電磁線圈的通電電流來計算得到被測物體的距離，方法較為簡便。
可選的，攝像頭為行動裝置的攝像頭。
採用本發明上述實施例，當沒有專業測量距離的情況下，可以利用行動裝置的攝像頭進行距離測量，方便了行動裝置使用者知道自身與其他物體的距離。
上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
在本發明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的技術內容，可通過其它的方式實現。其中，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、伺服器或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、移動硬碟、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。