拍攝系統及使用該拍攝系統進行輔助構圖的方法
2023-10-24 02:07:42 2
專利名稱：拍攝系統及使用該拍攝系統進行輔助構圖的方法
技術領域：
本發明涉及一種拍攝系統及使用該拍攝系統進行輔助構圖的方法。
背景技術：
現有的拍攝系統，如數位相機或攝像機，在進行取景預覽時通常只能顯示一種視 場角度的取景圖像。若拍攝者需要預覽不同視場角度的取景圖像則需要不斷地移動鏡頭。 而此時拍攝者無法同時對多個不同視場角度的取景圖像進行比較，從而導致拍攝者無法快 速地拍出滿意的照片。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種可提供多個不同視場角度的取景圖像的拍攝系統及使 用該拍攝系統進行輔助構圖的方法。一種拍攝系統，其包括拍攝裝置、顯示屏幕、存儲器及輔助構圖控制器。所述拍攝 裝置對被攝物進行自動對焦，並將所獲取的圖像存儲在所述存儲器內。所述輔助構圖控制 器包括人臉定位模塊，用於識別出所拍攝圖像中的人臉區域，並確定人臉區域的中心位置。距離計算模塊，用於在拍攝裝置的成像面上設定多個構圖參考點，並分別計算人 臉區域的中心位置與每個構圖參考點之間的距離。移動數據計算模塊，用於根據拍攝裝置進行自動對焦時的物距、像距以及人臉區 域的中心位置與構圖參考點之間的距離，分別計算出拍攝位於不同構圖參考點的人臉區域 的圖像時需要對拍攝系統進行相應位置移動的數據。構圖模塊，將所識別出的人臉區域依次覆蓋在原拍攝圖像與所述構圖參考點對應 的位置處，以形成多幅具有不同視場角度的參考圖像並存儲在所述存儲器內。顯示模塊，根據構圖參考點的個數將顯示屏幕劃分為多個相等的顯示區域，並將 所述多個參考圖像及拍攝所述對應參考圖像時拍攝系統的位置移動數據分別顯示在顯示 屏幕的不同顯示區域內。一種使用該拍攝系統進行輔助構圖的方法，該拍攝系統包括拍攝裝置及顯示屏 幕。所述拍攝裝置的成像面上預設有多個構圖參考點。所述顯示屏幕根據構圖參考點的個 數被劃分為多個相等的顯示區域。該輔助構圖方法包括如下步驟自動對焦以獲取圖像。確定該圖像中人臉區域的中心位置。計算人臉區域的中心位置與成像面上的構圖參考點之間的距離。根據自動對焦的物距、像距以及人臉區域中心位置與構圖參考點之間的距離，分 別計算拍攝位於不同構圖參考點的人臉區域的圖像時需要對拍攝系統進行位置移動的相 關數據。
將所識別的人臉區域依次覆蓋在原拍攝圖像與不同構圖參考點對應的位置處以 形成多幅具有不同視場角度的參考圖像。將所形成的多幅參考圖像及拍攝不同參考圖像所對應的拍攝系統的位置移動數 據分別顯示在顯示屏幕的不同顯示區域內。相對於現有技術，本發明所提供的拍攝系統及使用該拍攝系統進行輔助構圖的方 法通過將所拍攝圖像中人臉區域分別覆蓋在原拍攝圖像的多個構圖參考點上以形成具有 不同視場角度的參考圖像，同時分別計算出為了拍攝所述不同參考圖像而需要對拍攝系統 進行位置移動的相關數據，並將所述不同的參考圖像與對應的拍攝系統的位置移動數據一 起顯示在拍攝系統的顯示屏幕上以供拍攝者選擇，從而滿足拍攝者同時比較所拍圖像多個 不同視場角度的要求。
圖1是本發明實施方式所提供的拍攝系統的結構方塊圖。圖2是圖1中的拍攝系統的成像面上人臉區域中心位置與構圖參考點之間的距離 關係示意圖。圖3是圖1中的拍攝系統的成像光路示意圖。圖4是被攝物在真實景物中的移動數據表示圖。圖5是圖1中的拍攝系統顯示參考圖像的畫面示意圖。圖6是本發明提供的使用拍攝系統進行輔助構圖的方法流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明實施方式所提供的拍攝系統2包括拍攝裝置20、時序信號發生 器22、信號處理電路24、圖像處理器26、顯示屏幕28、存儲器210、輔助構圖控制器212、自 動對焦控制器213及數據/信號總線214。所述拍攝裝置20所獲取的圖像信號經過信號處 理電路24和圖像處理器26的處理後存儲在存儲器210內或通過顯示屏幕28進行顯示。所 述輔助構圖控制器212對存儲器210內的拍攝圖像進行處理以形成多個參考圖像250 (參 見圖5)並在顯示屏幕28上顯示。所述時序信號發生器22產生時序信號以協調整個拍攝 系統2的工作。所述數據/信號總線214分別與不同的部件連接，用於在不同部件之間交 換數據/信號。所述拍攝裝置20包括鏡頭200、驅動器202及影像感測器204。所述驅動器202 根據所述自動對焦控制器213的控制信號驅動鏡頭200沿拍攝裝置20的光軸運動，以將被 攝物自動對焦在影像感測器204上。所述影像感測器204以預定的時序間隔將對應被攝物 的影像的模擬圖像信號輸出至信號處理電路24。所述信號處理電路24包括相關雙取樣電路(Correlated Double Sampling，CDS) 和數模轉換器。所述CDS電路通過相關雙取樣將包含於影像感測器204輸出的模擬圖像信 號內的噪音信號去除。所述數模轉換器將已去除噪音的模擬圖像信號轉換為數位訊號，並 將轉換成數位訊號的數字圖像信號輸出至圖像處理器26。所述圖像處理器26對輸入的數字圖像信號進行修正鉗位等處理，再將其轉換為 亮度(Y)信號及色差(UV)信號。由所述YUV信號所組成的圖像數據被依次保存在存儲器210內，或轉換為視頻信號發送至顯示屏幕28進行顯示。
所述自動對焦控制器213控制所述驅動器202的轉動步數以帶動鏡頭200按一定 的速度沿光軸方向移動，並當驅動器202轉動到預設的步數時通過影像感測器204獲取圖 像。所述自動對焦控制器213通過比較分析不同步數所對應的圖像的對比度，以選擇獲取 最大對比度圖像時驅動器202的步數作為鏡頭200對焦的位置。因為在自動對焦的過程中以驅動器202的步數作為比較判斷的基準，所以驅動器 202的步數與在該步數下實現對焦的物距和像距之間存在一一對應的關係。該對應關係由 廠家測得並存儲在所述存儲器210內。因此，在實現自動對焦後通過檢測驅動器202的步 數便可得知當前拍攝的物距和像距。所述輔助構圖控制器212包括人臉定位2121模塊、距離計算模塊2122、移動數據 計算模塊2123、構圖模塊2124及顯示模塊2125。所述人臉定位模塊2121對所拍攝圖像中的人臉進行識別並針對人臉所佔面積大 小設定一能把人臉包括進入的最小矩形區域作為人臉區域，並確定所述人臉區域的中心位置。請一併參見圖2，所述人臉定位模塊2121將影像感測器204(參見圖1)的成像面 2040的左上角的像素單位所在的位置定義為一坐標原點，以水平向右為X軸正方向，垂直 向下為Y軸正方向建立一定位坐標系。所述人臉定位模塊2121通過檢測所述人臉區域的 兩條對角線相交點H在該定位坐標系內的坐標(Xh，Yh)以確定所述人臉區域的中心位置。所述距離計算模塊2122在影像感測器204的成像面2040上設定多個構圖參考點 2041。所述距離計算模塊2122通過預設垂直交叉的兩條平行間隔橫線和兩條平行間隔縱 線將影像感測器204的成像面2040劃分為九個相等區域，並將所述橫線和縱線垂直相交的 四個點預設為成像面上的構圖參考點2041。所述四個構圖參考點2041在所述定位坐標系 中的坐標分別為=(XiJi), i = 1,2,3,4.所述距離計算模塊2122分別計算人臉區域的中心位置H與所述構圖參考點2041
在成像面 2040 上的距離A 二-Xh)2+ (Yi- Yh)2 I i = l，2，3，4。
，所述移動數據計算模塊2123通過檢測驅動器202的對焦步數並查對存儲器210 內的驅動器202的步數與對焦物距和像距的對應關係從而得到當前拍攝裝置20進行拍攝 的物距P和像距F。請一併參見圖3，根據成像光路圖，被攝物與其在成像面2040上所成圖像滿足相 似三角形的對應關係。因此，移動數據計算模塊2123根據人臉區域的中心位置H與所述構 圖參考點2041在成像面2040上的距離Di通過三角函數運算可計算得到為了拍攝出人臉 區域位於所述構圖參考點2041上的圖像被攝物需要移動的距離L。請一併參見圖4，對應於成像面2040上所成的圖像的真實景物，所述移動數據計 算模塊2123以人臉區域的中心位置H為原點，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正 方向建立一移動參考坐標系，並在該移動參考坐標系中將所述距離L表示為&，\。其中& 表示被攝物需要沿移動參考坐標系X軸移動的距離，Yl表示被攝物需要沿移動參考坐標系 Y軸移動的距離。因為被攝物在拍攝圖像中的位置取決於被攝物與拍攝系統2之間的相對位置，所以被攝物相對拍攝系統2移動距離L的拍攝效果相當於拍攝系統2相對被攝物朝相反的方 向移動距離L的拍攝效果。而在拍攝過程中拍攝者進行移動更為方便，因此，移動數據計算 模塊2123分別取X' L = -XL, Y' [ = 便可得到為了拍攝出位於所述構圖參考點2041 上的人臉區域的圖像而需要對拍攝系統2進行位置移動的相關數據。請一併參見圖5，所述構圖模塊2124對由人臉定位模塊2121所識別出的人臉區域 部分的圖像進行複製。所述構圖模塊2124進一步將複製的人臉區域依次覆蓋在原拍攝圖 像與所述構圖參考點2041對應的位置處，以形成多幅人臉區域分別位於所述構圖參考點 2041處的參考圖像250並將所述參考圖像250存儲在存儲器210內。所述顯示模塊2125根據距離計算模塊2122所設定的構圖參考點2041的個數將 顯示屏幕28劃分為多個相等的顯示區域280。在本實施方式中，所述構圖參考點2041的個 數為四個。因此，所述顯示屏幕28被相互垂直的十字交叉線劃分為四個相等的矩形顯示區 域280。所述顯示模塊2125將由構圖模塊2124形成的多個參考圖像250以及移動數據計 算模塊2123計算出的拍攝所述不同參考圖像250時拍攝系統2的位置移動數據分別顯示 在所述顯示區域280內。如圖6所示，為本發明提供的使用該拍攝系統2進行輔助構圖的方法流程圖。該 拍攝系統2包括拍攝裝置20及顯示屏幕28。所述拍攝裝置20的成像面2040上預設有多 個構圖參考點2041。所述顯示屏幕28根據構圖參考點2041的個數被劃分為多個相等的顯 示區域280，該輔助構圖方法包括如下步驟步驟S801，所述拍攝裝置20採用自動對焦的方法對被攝物進行對焦，並獲取其圖像。步驟S802，對所獲取的圖像進行人臉識別以確定該圖像中的人臉區域的中心位置。步驟S803，計算拍攝裝置20的成像面2040上人臉區域的中心位置與所述構圖參 考點2041之間的距離。步驟S804，根據所述拍攝裝置20對被攝物自動對焦時的物距、像距及所計算出的 人臉區域中心位置H與構圖參考點2041之間的距離，並利用被攝物與其在成像面2040上 所成圖像之間的相似三角形關係計算出為了拍攝位於不同構圖參考點2041處的人臉區域 的參考圖像250而需要對拍攝系統2進行位置移動的相關數據。步驟S805，將所識別出的人臉區域依次覆蓋在原拍攝圖像上的不同構圖參考點 2041處，以形成多幅具有不同視場角度的參考圖像250。步驟S806，將所形成的多幅參考圖像250及拍攝所述參考圖像250時拍攝系統2 需要進行位置移動的相關數據分別顯示在所述顯示區域280內。本發明所提供的拍攝系統2及使用該拍攝系統2進行輔助構圖的方法通過將所拍 攝圖像中人臉區域分別覆蓋在原拍攝圖像上的多個構圖參考點2041上，從而形成具有不 同視場角度的參考圖像250，同時分別計算出為了拍攝所述不同參考圖像250而需要對拍 攝系統2進行位置移動的相關數據，並將所述不同的參考圖像250與對應的拍攝系統2的 位置移動數據一起顯示在拍攝系統2的顯示屏幕28上以供拍攝者選擇，從而滿足拍攝者同 時比較所拍圖像多個不同視場角度的要求。最後應說明的是，以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術 人員應當理解，可以對本發明 的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
權利要求
一種拍攝系統，其包括拍攝裝置、顯示屏幕及存儲器，所述拍攝裝置對被攝物進行自動對焦，並將所獲取的圖像存儲在所述存儲器內，其特徵在於，所述拍攝系統還包括分別與所述拍攝裝置和顯示屏幕相連接的輔助構圖控制器，所述輔助構圖控制器包括人臉定位模塊，用於識別所拍攝圖像中的人臉區域，並確定人臉區域的中心位置；距離計算模塊，用於在拍攝裝置的成像面上設定多個構圖參考點，並分別計算人臉區域的中心位置與每個構圖參考點之間的距離；移動數據計算模塊，用於根據拍攝裝置進行自動對焦時所參照的物距、像距以及人臉區域的中心位置與構圖參考點之間的距離，分別計算出拍攝位於不同構圖參考點的人臉區域的圖像時需要對拍攝系統進行相應位置移動的數據；構圖模塊，將所識別出的人臉區域依次覆蓋在原拍攝圖像與所述構圖參考點對應的位置處，以形成多幅具有不同視場角度的參考圖像並存儲在所述存儲器內；顯示模塊，根據構圖參考點的個數將顯示屏幕劃分為多個相等的顯示區域，並將所述多個參考圖像及拍攝所述參考圖像時拍攝系統的位置移動數據分別顯示在顯示屏幕的不同顯示區域內。
2.如權利要求1所述的拍攝系統，其特徵在於，所述拍攝裝置的成像面被垂直交叉兩 條平行間隔橫線和兩條平行間隔縱線劃分為九個相等的區域，所述橫線和縱線垂直相交的 四個點預設為成像面上的構圖參考點。
3.如權利要求1所述的拍攝系統，其特徵在於，所述拍攝裝置包括鏡頭，驅動器及影 像感測器，所述驅動器驅動成像鏡片組沿拍攝裝置的光軸移動以將被攝物成像於影像感測 器上，所述拍攝裝置進行自動對焦時驅動器的轉動步數與被攝物的物距滿足預先設定的關 系。
4.一種使用該拍攝系統進行輔助構圖的方法，該拍攝系統包括拍攝裝置及顯示屏幕， 所述拍攝裝置的成像面上預設有多個構圖參考點，所述顯示屏幕根據構圖參考點的個數劃 分為多個相等的顯示區域，該輔助構圖方法包括如下步驟自動對焦以獲取圖像；確定該圖像中人臉區域的中心位置；計算人臉區域的中心位置與成像面上的構圖參考點之間的距離； 根據自動對焦的物距、像距以及人臉區域中心位置與構圖參考點之間的距離，分別計 算拍攝位於不同構圖參考點的人臉區域的圖像時需要對拍攝系統進行位置移動的相關數 據；將所識別的人臉區域依次覆蓋在原拍攝圖像與不同構圖參考點對應的位置處以形成 多幅具有不同視場角度的參考圖像；將所形成的多幅參考圖像及拍攝不同參考圖像所對應的拍攝系統的位置移動數據分 別顯示在顯示屏幕的不同顯示區域內。
5.如權利要求4所述的使用拍攝系統進行輔助構圖的方法，其特徵在於，所述拍攝裝 置的成像面被垂直相交成井字的兩條橫線和縱線劃分為九個相等的區域，所述橫線和縱線 垂直相交的四個點預設為成像面上的構圖參考點。
6.如權利要求4所述的使用拍攝系統進行輔助構圖的方法，其特徵在於，所述拍攝裝 置包括鏡頭，驅動器及影像感測器，所述驅動器驅動成像鏡片組沿光軸移動以將被攝物成像於影像感測器上，所述拍攝裝置進行自動對焦時驅動器的轉動步數與被攝物的物距滿足 預先設定的關係。
全文摘要
一種拍攝系統，其包括拍攝裝置、顯示屏幕、存儲器及輔助構圖控制器。該拍攝裝置對被攝物進行自動對焦，並將所獲取圖像存儲在存儲器內。該輔助構圖控制器在拍攝裝置的成像面上設定多個構圖參考點，並將從所拍圖像中識別出的人臉區域分別覆蓋在原拍攝圖像上的所述多個構圖參考點上，從而形成具有不同視場角度的多個參考圖像，同時根據所述人臉區域的中心位置與不同構圖參考點之間的距離以及拍攝時的物距和像距，分別計算出拍攝所述不同參考圖像時需要對拍攝系統進行位置移動的相關數據，再將所述不同參考圖像與對應的拍攝系統的位置移動的相關數據一起顯示在顯示屏幕上供拍攝者選擇。從而滿足拍攝者同時比較所拍圖像多個不同視場角度的要求。
文檔編號G06K9/00GK101877764SQ20091030193
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月29日 優先權日2009年4月29日
發明者邱國鈞 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司