距离信息的处理方法和装置与流程

本发明涉及信息处理领域，具体而言，涉及一种距离信息的处理方法和装置。

背景技术：

现有技术中的手机测距方式，一般包括两种：一是利用GPS进行手机测距；二是在手机摄像头附近设置红外线感应器，利用红外线感应器进行手机测距。

对于方式一来讲，利用GPS进行手机测距，由于其自身局限性，只能用于水平面上的距离测量，并且距离太小的话，误差比较大，一般要求物体与手机的距离不小于100米。对于方式二来讲，利用红外线感应器进行手机测距，其原理是手机发出红外光，被测量的物体接收到红外光后对红外光进行反射，这时候，手机的传感器侦测被测物体的反射信号，处理器计算从发出信号到侦测到反射信号的时间，从而推断物体与手机的距离，由于手机发出的光源容易被干扰或发生折射，导致传感器无法侦测到红外信号，并且，由于光线的传播时间太短，很容易出现误差。

针对现有技术中手机测距准确率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种距离信息的处理方法和装置，以至少解决现有技术中手机测距准确率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种距离信息的处理方法，包括：利用摄像头对被测物体进行对焦；在对焦完成之后，确定所述被测物体的像距；根据所述像距，确定所述摄像头与所述被测物体的距离。

进一步地，所述方法还包括：在对所述被测物体进行对焦之后，若在所述摄像头的图像传感器上呈现图像的清晰度高于预定阈值，则确定对焦完成。

进一步地，确定所述被测物体的像距包括：在所述摄像头在对所述被测物体进行对焦的过程中，采集所述摄像头中镜头的运动信息；利用所述镜头的运动信息确定所述像距。

进一步地，利用所述镜头的运动信息确定所述像距包括：利用所述摄像头电磁线圈的电流计算所述被测物体的像距v＝A×I+v₀，其中，A为第一常数，I表示所述电磁线圈的通电电流，v₀为第二常数，所述镜头的运动信息用所述电磁线圈的电流来表示。

进一步地，在摄像头对被测物体进行对焦之前，所述方法还包括：测量所述摄像头与预定物体的距离，其中，所述摄像头与所述预定物体之间的距离是预先设置的；比较所述摄像头测量的第一距离与预先设置的第二距离；在所述第一距离与所述第二距离的差值超过预定阈值的情况下，基于所述差值确定修正参数；利用所述修正参数修正所述第一常数和/或第二常数。

进一步地，根据所述像距，确定所述摄像头与所述被测物体的距离包括：计算所述摄像头与所述被测物体的距离其中，v表示所述像距；f表示所述摄像头对所述被测物体进行对焦的焦距。

进一步地，所述摄像头为移动设备的摄像头。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种距离信息的处理装置，包括：对焦单元，用于利用摄像头对被测物体进行对焦；第一确定单元，用于在对焦完成之后，确定所述被测物体的像距；第二确定单元，用于根据所述像距，确定所述摄像头与所述被测物体的距离。

进一步地，所述装置还包括：检测单元，用于在对所述被测物体进行对焦之后，若在所述摄像头的图像传感器上呈现图像的清晰度高于预定阈值，则确定对焦完成。

进一步地，所述第一确定单元包括：采集模块，用于在所述摄像头在对所述被测物体进行对焦的过程中，采集所述摄像头中镜头的运动信息；第一确定模块，用于利用所述镜头的运动信息确定所述像距。

进一步地，所述第一确定模块包括：第一确定子模块，用于利用所述摄像头电磁线圈的电流计算所述被测物体的像距v＝A×I+v₀，其中，A为第一常数，I表示所述电磁线圈的通电电流，v₀为第二常数，所述镜头的运动信息用所述电磁线圈的电流来表示。

进一步地，在摄像头对被测物体进行对焦之前，所述装置还包括：测量单元，用于测量所述摄像头与预定物体的距离，其中，所述摄像头与所述预定物体之间的距离是预先设置的；比较单元，用于比较所述摄像头测量的第一距离与预先设置的第二距离；获取单元，用于在所述第一距离与所述第二距离的差值超过预定阈值的情况下，基于所述差值确定修正参数；修正单元，用于利用所述修正参数修正所述第一常数和/或第二常数。

进一步地，所述第二确定单元包括：第二计算子模块，用于计算所述摄像头与所述被测物体的距离其中，v表示所述像距；f表示所述摄像头对所述被测物体进行对焦的焦距。

进一步地，所述摄像头为移动设备的摄像头。

通过本发明上述实施例，可以利用摄像头对被测物体进行对焦，以获得被测物体对焦后在图像传感器上投影产生的像，并在对焦完成之后，通过摄像头确定被测物体的像距，以通过被测物体的像距，确定摄像头与被测物体的距离。采用本发明上述实施例，可以利用被测物体的像距来确定被测物体与摄像头的距离，利用摄像头测量与被测物体之间的距离，可以测量空间内的距离，并且摄像头对被测物体进行对焦过程中并不会被干扰，提高了距离测量的准确性，解决了现有技术中手机测距准确率低的问题。

进一步地，通过上述实施例，实现了利用手机摄像头即可检测物体与摄像头之间的距离的目的，进而方便了使用者知道自身与其他物体的距离，还可以解决手机测距准确率低的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种距离信息的处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的对焦示意图；

图3是根据本发明实施例的一种距离信息的处理装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种距离信息的处理方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的距离信息的处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，利用摄像头对被测物体进行对焦；

步骤S104，在对焦完成之后，确定被测物体的像距；

步骤S106，根据像距，确定摄像头与被测物体的距离。

通过本发明上述实施例，可以利用摄像头对被测物体进行对焦，以获得被测物体对焦后在图像传感器上投影产生的像，并在对焦完成之后，通过摄像头确定被测物体的像距，以通过被测物体的像距，确定摄像头与被测物体的距离。采用本发明上述实施例，可以利用被测物体的像距来确定被测物体与摄像头的距离，利用摄像头测量与被测物体之间的距离，可以测量空间内的距离，并且摄像头对被测物体进行对焦过程中并不会被干扰，提高了距离测量的准确性，解决了现有技术中手机测距准确率低的问题。

进一步地，通过上述实施例，实现了利用手机摄像头即可检测物体与摄像头之间的距离的目的，进而方便了使用者知道自身与其他物体的距离，还可以解决手机测距准确率低的问题。

上述摄像头可以为CCD(Charge Coupled Device，即电耦合器件)摄像头，也可以为CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即金属氧化物半导体元件)摄像头。上述被测物体可以为活体(包括人和动物)，也可以为不是活体(如照片、桌子等)。

上述用摄像头对被测物体进行对焦具体可以通过如下方式实现：

在一个可选的实施例中，当摄像头的镜头捕捉到最原始的图像后，这些图像数据会被当作原始资料传送至ISP(Image Signal Processing，即图像信号处理器)中，此时ISP便对原始图像数据进行分析，检查图像毗邻像素之间的密度差异，ISP根据毗邻像素之间的密度差异调整镜头与图像传感器的距离，通过推拉镜头，使得被测物体在图像传感器上形成清晰的投影，进而实现摄像头对被测物体的对焦。

在另一个可选的实施例中，ISP根据毗邻像素之间的密度差异调整镜头与图像传感器的距离，通过推拉图像传感器，使得被测物体在图像传感器上形成清晰的投影，进而实现摄像头对被测物体的对焦。

上述图像传感器包括但不局限于：CCD传感器、CMOS传感器和CIS传感器。

进一步地，在对焦完成之后，摄像头确定被测物体的像距，上述像距可以为摄像头图像传感器与镜头之间的距离。并且摄像头根据得到的像距，确定摄像头与被测物体的距离。图2是摄像头进行对焦的示例。

在图2中，摄像头的镜头J1在捕捉到被测物体W1后，对被测物体W1进行自动对焦，通过推拉摄像机的镜头使得图像传感器T1上形成一个清晰的图像。

采用本发明上述实施例，可以利用摄像头实现对物体进行测距，测距方法较为便捷。

根据本发明上述实施例，方法还包括：在对被测物体进行对焦之后，若在摄像头的图像传感器上呈现图像的清晰度高于预定阈值，则确定对焦完成。

上述阈值可以预先设置。

可选的，在对被测物体进行对焦之后，ISP对图像传感器的投影进行分析，判断上述投影图像的清晰度是否高于预定阈值，在判断出投影图像的清晰度高于预定阈值的情况下，确定被测物体的对焦完成。

采用本发明上述实施例，通过判断图像传感器上呈现图像的清晰度高于预定阈值，来确定是否对焦完成，较好的达到了准确对焦的目的。

根据本发明上述实施例，确定被测物体的像距包括：在摄像头在对被测物体进行对焦的过程中，采集摄像头中镜头的运动信息；利用镜头的运动信息确定像距。

具体的，在摄像头在对被测物体进行对焦的过程中，可以通过采集摄像头中镜头的运动信息来确定被测物体的像距，从而根据像距来确定摄像头与被测物体的距离，达到了用摄像头即可实现测距的目的。

具体的，利用镜头的运动信息确定像距包括：利用摄像头电磁线圈的电流计算被测物体的像距v＝A×I+v₀，其中，A为第一常数，I表示电磁线圈的通电电流，v₀为第二常数，镜头的运动信息用电磁线圈的电流来表示。

例如，摄像头的对焦是通过电磁线圈依靠弹簧推动镜头，令被测物体在图像传感器中形成清晰的图像。摄像头在不工作的情况下，弹簧的初始位置为v₀，v₀为第二常数，在摄像头开始工作时，根据弹簧形变公式：F＝kx，其中，F为使弹簧形变的力，k为弹簧形变常数，x为弹簧形变长度，可得镜头与图像传感器的距离v＝F+v₀＝kx+v₀。

又由安培力公式：F＝B×I×L×sinθ，其中，F为使弹簧形变的力(即安培力)，B为磁通量，I为电磁线圈的通电电流，L为电磁线圈导线长度，θ为电磁线圈的角度。由于在摄像头中B、L、θ均为定值，可以假设A＝B×L×sinθ，其中，A为第一常数，由此可得F＝A×I。

综上可得，F＝kx＝A×I，则镜头与图像传感器的距离(即像距)v＝F+v₀＝A×I+v₀

采用本发明上述实施例，可以通过摄像头电磁线圈的电流来计算被测物体的像距，简化了运算，实施较为方便。

可选的，在摄像头对被测物体进行对焦之前，方法还包括：测量摄像头与预定物体的距离，其中，摄像头与预定物体之间的距离是预先设置的；比较摄像头测量的第一距离与预先设置的第二距离；在第一距离与第二距离的差值超过预定阈值的情况下，基于差值确定修正参数；利用修正参数修正第一常数和/或第二常数。

由于不同型号的摄像头存在一定的差异性，其第一常数和第二常数也会存在一定差异，所以可以利用固定值对手机摄像头进行校准。例如在测量界面中预设校准选项，进入校准界面后，可以选择多个固定距离进行校准，例如设定1m、5m、20m三个校准值，进行校准后即可利用摄像头进行距离测量。

采用本发明上述实施例，可以通过预先校正第一常数和第二常数，来保证第一常数和第二常数的准确度，并通过校正后的第一常数和第二常数来对被测物体的距离进行计算，一定程度上提高了摄像头测距的准确性。

具体的，根据像距，确定摄像头与被测物体的距离包括：计算被测物体的距离其中，v表示像距；f表示摄像头对被测物体进行对焦的焦距。

根据高斯成像公式其中，u为被测物体的距离，v为镜头与图像传感器的距离(即像距)，f为焦距(即镜头至焦点的距离)，对于定焦镜头的摄像头，其焦距f为固定值。由此上述高斯公式可以演化为因此，可以根据像距，进行计算的到被测物体的距离。

具体的，可以将像距v＝A×I+v₀带入被测物体的距离可得：

$u=\frac{u(A\×I+v_0)}{f}-(A\×I+v_0).$

因此，可以利用电磁线圈的通电电流与被测物体的距离之间的关系式，计算得到被测物体的距离(即被测物体与镜头之间的距离)，达到了利用摄像头进行测距的目的，并且通过电磁线圈的通电电流来计算得到被测物体的距离，方法较为简便。

可选的，在图2中，为产生足够的磁力让镜头克服弹簧的弹力，设定推动镜头，使得被测物体在图像传感器上形成清晰图像时，当镜头与图像传感器相距167.66mm时，此时测得的被测物体的距离为2297mm；当镜头与图像传感器相距259.91mm时，此时测得的被测物体的距离为3297mm。

需要说明的是，上述镜头与图像传感器的距离(即像距)为了图像效果，一般会小于10mm。

采用本发明上述实施例，可以通过多被测物体进行自由对焦，并基于被测物体的像距来得到被测物体的距离，达到了利用摄像头进行测距的目的。

可选的，摄像头为移动设备的摄像头。

上述移动设备包括但不局限于：手机和平板。上述摄像头可以为移动设备的内置摄像头，也可以为移动设备的外置摄像头。

采用本发明上述实施例，当没有专业测量距离的情况下，可以利用移动设备的摄像头进行距离测量，方便了移动设备使用者知道自身与其他物体的距离。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种距离信息的处理装置，图3是根据本发明实施例的一种距离信息的处理装置的示意图，该装置可以包括：

对焦单元301，用于利用摄像头对被测物体进行对焦；

第一确定单元303，用于在对焦完成之后，确定被测物体的像距；

第二确定单元305，用于根据像距，确定摄像头与被测物体的距离。

通过本发明上述实施例，可以利用摄像头对被测物体进行对焦，以获得被测物体对焦后在图像传感器上投影产生的像，并在对焦完成之后，通过摄像头确定被测物体的像距，以通过被测物体的像距，确定摄像头与被测物体的距离。采用本发明上述实施例，可以利用被测物体的像距来确定被测物体与摄像头的距离，利用摄像头测量与被测物体之间的距离，可以测量空间内的距离，并且摄像头对被测物体进行对焦过程中并不会被干扰，提高了距离测量的准确性，解决了现有技术中手机测距准确率低的问题。

进一步地，通过上述实施例，实现了利用手机摄像头即可检测物体与摄像头之间的距离的目的，进而方便了使用者知道自身与其他物体的距离，还可以解决手机测距准确率低的问题。

上述摄像头可以为CCD(Charge Coupled Device，即电耦合器件)摄像头，也可以为CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，即金属氧化物半导体元件)摄像头。上述被测物体可以为生物，也可以为非生物，进一步地，可以为规则形状，也可以为不规则形状。

上述用摄像头对被测物体进行对焦具体可以通过如下方式实现:

在一个可选的实施例中，当摄像头的镜头捕捉到最原始的图像后，这些图像数据会被当作原始资料传送至ISP(Image Signal Processing，即图像信号处理器)中，此时ISP便对原始图像数据进行分析，检查图像毗邻像素之间的密度差异，ISP根据毗邻像素之间的密度差异调整镜头与图像传感器的距离，通过推拉镜头，使得被测物体在图像传感器上形成清晰的投影，进而实现摄像头对被测物体的对焦。

在另一个可选的实施例中，ISP根据毗邻像素之间的密度差异调整镜头与图像传感器的距离，通过推拉图像传感器，使得被测物体在图像传感器上形成清晰的投影，进而实现摄像头对被测物体的对焦。

上述图像传感器包括但不局限于：CCD传感器、CMOS传感器和CIS传感器。

进一步地，在对焦完成之后，摄像头确定被测物体的像距，上述像距可以为摄像头图像传感器与镜头之间的距离。并且摄像头根据得到的像距，确定摄像头与被测物体的距离。图2是摄像头进行对焦的示例。

在图2中，摄像头的镜头J1在捕捉到被测物体W1后，对被测物体W1进行自动对焦，通过推拉摄像机的镜头使得图像传感器T1上形成一个清晰的图像。

采用本发明上述实施例，可以利用摄像头实现对物体进行测距，测距方法较为便捷。

根据本发明上述实施例，装置还包括：检测单元，用于在对被测物体进行对焦之后，若在摄像头的图像传感器上呈现图像的清晰度高于预定阈值，则确定对焦完成。

采用本发明上述实施例，通过判断图像传感器上呈现图像的清晰度高于预定阈值，来确定是否对焦完成，较好的达到了准确对焦的目的。

根据本发明上述实施例，第一确定单元包括：采集模块，用于在摄像头在对被测物体进行对焦的过程中，采集摄像头中镜头的运动信息；第一确定模块，用于利用镜头的运动信息确定像距。

具体的，在摄像头在对被测物体进行对焦的过程中，可以通过采集摄像头中镜头的运动信息来确定被测物体的像距，从而根据像距来确定摄像头与被测物体的距离，达到了用摄像头即可实现测距的目的。

具体的，第一确定模块包括：第一确定子模块，用于利用摄像头电磁线圈的电流计算被测物体的像距v＝A×I+v₀，其中，A为第一常数，I表示电磁线圈的通电电流，v₀为第二常数，镜头的运动信息用电磁线圈的电流来表示。

采用本发明上述实施例，可以通过摄像头电磁线圈的电流来计算被测物体的像距，简化了运算，实施较为方便。

可选的，在摄像头对被测物体进行对焦之前，装置还包括：测量单元，用于测量摄像头与预定物体的距离，其中，摄像头与预定物体之间的距离是预先设置的；比较单元，用于比较摄像头测量的第一距离与预先设置的第二距离；获取单元，用于在第一距离与第二距离的差值超过预定阈值的情况下，基于差值确定修正参数；修正单元，用于利用修正参数修正第一常数和/或第二常数。

采用本发明上述实施例，可以通过预先校正第一常数和第二常数，来保证第一常数和第二常数的准确度，并通过校正后的第一常数和第二常数来对被测物体的距离进行计算，一定程度上提高了摄像头测距的准确性。

具体的，第二确定单元包括：第二计算子模块，用于计算被测物体的距离其中，v表示像距；f表示摄像头对被测物体进行对焦的焦距。

因此，可以利用电磁线圈的通电电流与被测物体的距离之间的关系式，计算得到被测物体的距离(即被测物体与镜头之间的距离)，达到了利用摄像头进行测距的目的，并且通过电磁线圈的通电电流来计算得到被测物体的距离，方法较为简便。

可选的，摄像头为移动设备的摄像头。

采用本发明上述实施例，当没有专业测量距离的情况下，可以利用移动设备的摄像头进行距离测量，方便了移动设备使用者知道自身与其他物体的距离。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。