一种图像获取终端和图像获取方法
【专利摘要】本发明提供了一种图像获取终端，其包括第一相机模块、第二相机模块及处理模块，所述第一相机模块和第二相机模块用于同时对同一场景进行取景，所述第一相机模块输出图像的分辨率大于所述第二相机模块输出图像的分辨率，所述处理模块根据不同帧图像的对比度进行检测及分析，控制所述第二相机模块自动对焦确定对焦点，所述处理模块还用于根据所述第二相机模块的对焦点信息确定第一相机模块的对焦点，控制所述第一相机模块直接根据确定的对焦点进行对焦，并获取在对焦点时的图像。本发明还对应提供一种图像获取方法。本发明能够解决现有单镜头图像获取模块采用高分辨率输出图像对焦慢的问题。
【专利说明】一种图像获取终端和图像获取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及终端拍摄领域，尤其涉及一种能够实现快速对焦的图像获取终端及图像获取方法。
【背景技术】
[0002]自动对焦(AutoFocus)是利用物体光反射的原理，将反射的光被相机上的传感器CCD接受，通过计算机处理，带动电动对焦装置进行对焦的方式叫自动对焦。对比度法进行对焦是通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦的。图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像，轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降；失焦越远，对比度越低。
[0003]现有的单摄像头对焦系统，自动对焦依靠音圈马达(VCM)逐步从初始焦点移动到远焦点，在不同帧之间对对焦窗口区域数据进行比较，找到最清晰的点，完成对焦过程。但目前手机终端摄像头分辨率不断提高情况下，一般在预览时即已使用全分辨率输出，达到零延时功能，因此帧率比较低，如现有分辨率为20MP摄像头，其全分辨率输出时帧率只有12fps。并且在低照度环境下，一般处理是降低帧率达到更高的图像亮度及降低噪点，因此，现有的帧检测对比度算法在单摄像头全分辨率预览及低光环境下性能较差，对焦时间长，对焦的速度慢，影响用户体验。
[0004]因此，如何提供一种能够实现快速对焦的图像获取终端及图像获取方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种图像获取终端及图像获取方法，以解决现有技术存在的对焦速度慢的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供图像获取终端及图像获取方法。
[0007]一种图像获取终端，其包括第一相机模块、第二相机模块及处理模块，第一相机模块，所述第一相机模块和第二相机模块用于同时对同一场景进行取景，所述第一相机模块输出图像的分辨率大于所述第二相机模块输出图像的分辨率，所述处理模块根据不同帧图像的对比度进行检测及分析，控制所述第二相机模块自动对焦确定对焦点，所述处理模块还用于根据所述第二相机模块的对焦点信息确定第一相机模块的对焦点，控制所述第一相机模块直接对焦，并获取在对焦点时的图像。
[0008]其中，所述第一相机模块包括第一镜头、第一驱动器及第一影像感测器，所述第二相机模块包括第二镜头、第二驱动器及第二影像感测器，所述第二驱动器用于在所述处理模块的控制下驱动所述第二镜头相对所述第二影像感测器移动以实现自动对焦，所述处理模块根据所述第二相机模块的对焦点位置信息，控制所述第一驱动器直接驱动所述第一镜片移动至对焦点位置。
[0009]其中，所述第一镜头与第二镜头相同，所述第一影像感测器与第二影像感测器相同。
[0010]其中，当所述第一镜头及第二镜头均位于对焦点时，所述第一镜头与第一影像感测器之间的距离与第二镜头与第二影像感测器之间的距离相等。
[0011]其中，所述第一镜头与第二镜头相同，所述第一影像感测器的物理分辨率大于所述第二影像感测器的物理分辨率。
[0012]其中，所述第一相机模块的每个对焦点均与一个第二相机模块的对焦点相对应，所述第一相机模块的对焦点根据第二摄像头的对焦点及第一相机模块的对焦点与第二相机丰吴块的对焦点之间的对应关系进行确定。
[0013]其中，所述第二驱动器为闭环式马达，所述第二驱动器还用于感测第二相机模块的对焦点位置信息并将所述对焦点位置信息发送至所述处理模块。
[0014]其中，所述第一驱动器为闭环式马达或音圈马达。
[0015]其中，所述第二相机模块输出图像的巾贞率大于所述第一相机模块输出图像的中贞率。
[0016]一种图像获取方法，包括步骤:
[0017]控制所述第一相机模块和第二相机模块同时对同一场景进行取景，设置所述第一相机模块输出图像的分辨率大于所述第二相机模块输出图像的分辨率；
[0018]控制所述第二相机模块自动对焦找到对焦点，获取第二相机模块的对焦点的位置
信息；
[0019]根据所述第二相机模块的对焦点信息，确定所述第一相机模块的对应对焦点；以及
[0020]控制所述第一相机模块位于对焦点并获取图像。
[0021]本技术方案提供的图像获取方法及终端，其采用第一相机模块和第二相机模块对同一场景进行取景，所述第一相机模块采用高分辨率输出图像，所述第二相机模块采用较低分辨率输出。由于第二相机模块采用较低的分辨率输出，从而具有较高的帧率，当采用帧差异为基础的对比度检测来实现自动对焦时，通过第二相机模块在较高帧率状态下找到对焦点，相比于第一相机模块采用高分辨率输出进行自动对焦，可以提高对焦的速度。控制所述第一相机模块根据第二相机模块的对焦点的信息直接实现对焦。因此，本技术方案提供的图像获取终端，通过所述第二相机模块可以较快的获取对焦点，通过第一相机模块进行高分辨力的图像输出，能够保证高分辨率的图像输出的同时，可以具有较短的对焦时间，提高自动对焦的速度，提升用户的使用体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本技术方案实施方式提供的图像获取终端的结构框图；
[0023]图2为本技术方案的实施方式提供的图像获取方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]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仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。[0025]请参阅图1，本发明的第一实施方式提供一种图像获取终端100。所述图像获取终端100可以为手机、平板电脑等智能设备，本发明所涉及的拍摄不局限于拍照、视频等等，下文以拍照为例进行说明，视频等则是将多张照片按照时间顺序进行合成，也即是本发明同样适用于视频拍摄。
[0026]所述图像获取终端100包括第一相机模块110、第二相机模块120、处理模块130及显示模块140。
[0027]所述第一相机模块110和第二相机模块120用于对外部场景进行图像采样(如拍照、录视频等)。所述第一相机模块110和第二相机模块120可以包括相同的镜头，即具有相同光学系数，如采用的镜片具有相同的光学系数等。优选地，所述第一相机模块110和第二相机模块120的光轴相互平行，且所述第一影像感测器113和第二影像感测器123位于垂直于第一相机模块110的同一平面内。优选地，所述第一相机模块Iio与第二相机模块120相同。所述第一相机模块110用于获取高分辨率图像，所述第二相机模组120用于辅助对焦。
[0028]本实施方式中，所述第一相机模块110包括第一镜头111、第一驱动器112及第一影像感测器113。所述第一镜头111可以包括一个或者多个镜片，用于获取拍摄场景的光学图像。所述第一影像感测器113用于感测所述第一镜头113获取的光学图像。所述第一相机模块110用于对场景进行拍摄，并将第一影像感测器113感测到的图像采用较高的分辨率进行输出。具体的，可以采用所述第一相机模块110能够输出的最大分辨率进行输出，如20MP。所述第一驱动器112用于在处理模块130的控制下驱动所述第一镜头111相对所述第一影像感测器113进行移动，从而使得第一相机模块110实现自动对焦。所述第一驱动器112可以为音圈马达，也可以为闭环式马达，优选为闭环式马达。
[0029]所述第二相机模块120包括第二镜头121、第二驱动器122及第二影像感测器123。所述第二镜头121也可以包括一个或者多个镜片，用于获取拍摄场景的光学图像。所述第二镜头121与第一镜头111可以结构相同，且光学系数也相同。所述第二影像感测器123用于感测所述第二镜头123获取的光学图像。所述第二相机模块120与第一相机模块110同时对相同的场景进行拍摄，并将所述第二影像感测器123感测到的图像采用较低的分辨率进行输出。具体的，可以设置第二影像感测器123输出的图像分辨率低于所述第一影像感测器113输出的图像的分辨率，如第二影像感测器123输出的图像的分辨率可以设置为720P或1080P。所述第二驱动器122用于在处理模块130的控制下驱动第二镜片122相对第二影像感测器123移动以实现自动对焦，所述第二驱动器122还用于感测其所在的位置，并将其对焦所在的位置发送至处理模块130。本实施方式中，所述第二驱动器122为闭环式马达，所述闭环式马达不但可以在所述处理模块130的控制下驱动所述第二镜片122移动实现自动对焦，并且可以感测所述第二镜头122移动的位置信息，并发送至所述处理模块130。所述第二影像感测器123可以是与第一影像感测器113分辨率相同的影像感测器，也可以是物理分辨率小于所述第一影像感测器113的物理分辨率的影像感测器。所述第二影像感测器132输出的图像的分辨率为720P时，帧率可以为120fps。所述第二影像感测器输出的图像的分辨率为1080P时，帧率可以尾60fps。
[0030]所述第一影像感测器113和第二影像感测器123的物理分辨率可以相同，也可以不同。所述物理分辨率为影像感测器能够输出的最大分辨率。当所述第一影像感测器113和第二影像感测器123的物理分辨率相同时，且所述第一镜头111和所述第二镜头121相同时，所述第二相机模块120的对焦点的位置与所述第一相机模块110的对焦点的位置相同。当位于对焦点时，所述第一镜头111与第一影像感测器113之间的距离与第二镜头121与第二影像感测器123之间的距离相等。当所述第一影像感测器113和第二影像感测器123的物理分辨率不相同，当位于对焦点时，所述第一镜头111与第一影像感测器113之间的距离与第二镜头121与第二影像感测器123之间的距离相等。可以在制作第一相机模块110和第二相机模块120时，通过检测的方式，确定第二相机模块120的每个对焦点对应的与第一相机模块110的对焦点。如对于同一拍摄场景，当第二相机模块120的第二镜片121处于对焦点A位置时，通过测试得出此时第一相机模块110的第一镜片111对应处于B位置，从而将A位置与B位置之间形成对应关系。
[0031]所述处理模块130用于控制所述第一相机模块110和第二相机模块120同时对所述拍摄场景进行取景，控制所述第二相机模块120进行自动对焦从而找到对焦点，并根据所述第二相机模块120的对焦点信息控制所述第一相机模块110的第一驱动器113驱动所述第一镜头111移动至对焦位置，使得所述第一相机模块110实现对焦。
[0032]所述处理模块130包括取景控制单元131、第一对焦单元132、第二对焦单元133及图像获取单元134。
[0033]所述取景控制单元131用于控制所述第一相机模块110和第二相机模块120同时对相同场景进行取景。
[0034]所述第一对焦单元132用于控制所述第二相机模块110进行自动对焦，从而找到对焦点。所述第一对焦单元132可以根据对比度检测的方法实现自动对焦。具体的，所述第一对焦单元132控制所述第二驱动器122从初始点向终点方向移动，即，在所述第二驱动器122可以驱动移动的范围内，所述第二驱动器122可以驱动所述第二镜片122从与所述第二影像感测器123距离最近的点向最远的点移动，也可以是从与所述第二影像感测器123距离最远的点向最近的点移动。在移动过程中，所述第二图像感侧器123获取帧图像，由于第二影像感测器123输出分辨率较低，从而帧数较大，即在较短时间内，所述第二影像感测器123可以感测更多帧的图像，所述第一对焦单元132对第二影像感测器123感测到的不同帧的图像对比度分析，当得到最清晰的帧图像时，帧图像的对比度值最大，从而该帧图像对应的第二镜片121所处的位置即为对焦点，所述第二驱动器122感测对焦点的位置信息。由于第二相机模块120具有高帧率，在相同时间内能够输出更多的帧图像，从而可以快速找到对焦点，实现快速对焦。
[0035]所述第二对焦单元133根据所述第二驱动器122发送的对焦点位置信息，控制所述第一驱动器112驱动所述第一镜片111对应移动至对焦点位置，从而使得所述第一相机模块110直接可以获取清晰图像。由于所述第一相机模块110和第二相机模块120的对焦点之间存在对应关系，所述第二对焦单元133根据第二相机模块120的对焦点位置信息，可以确定第一相机模块110的对焦点位置，从而直接控制所述第一驱动器112驱动所述第一镜片111移动至对焦点，实现自动对焦。当所述第一影像感测器113和第二影像感测器123的物理分辨率相同时，且所述第一镜头111和所述第二镜头121相同时，所述第二相机模块120的对焦点的位置与所述第一相机模块110的对焦点的位置相同。当位于对焦点时，所述第一镜头111与第一影像感测器113之间的距离与第二镜头121与第二影像感测器123之间的距离相等。当所述第一影像感测器113和第二影像感测器123的物理分辨率不相同，根据第二相机模块120的每个对焦点对应的与第一相机模块110的对焦点的关系数据，确定第一相机模块110的对焦点。
[0036]所述图像获取单元134用于获取所述第一相机模块120在对焦点时第一影像感测器113输出的图像。所述第一影像感测器113采用高分辨率进行输出，所述图像获取单元134获取的图像具有高的分辨率。
[0037]所述显示模块140可以用于显示所述图像获取单元134获取的图像。
[0038]进一步的，所述图像获取终端100还可以进一步包括存储元件，用于存储所述图像获取单元134获取的图像。
[0039]可以理解的是，所述第一相机模块110和第二相机模块120设置的位置之间具有距离，可能会导致所述第一相机模块Iio和第二相机模块120获取的图像会存在位置的偏差。所述处理模块130还可以进一步包括补偿模块，所述补偿模块用于根据所述第一相机模块110和第二相机模块120之间的距离，对第二相机模块120输出的图像进行调整，以使得所述第二相机模块120输出的图像与第一相机模块110输出的图像一致。
[0040]本技术方案提供的图像获取终端100，其包括第一相机模块110和第二相机模块120，所述第一相机模块110采用高分辨率输出图像，所述第二相机模块120采用较低分辨率输出图像。由于第二相机模块120采用较低的分辨率输出，从而具有较高的帧率，当采用帧差异为基础的对比度检测来实现自动对焦时，通过第二相机模块120在较高帧率状态下找到对焦点，相比于第一相机模块110采用高分辨率输出进行自动对焦，可以提高对焦的速度。控制所述第一相机模块110根据第二相机模块120的对焦点的信息直接实现对焦。因此，本技术方案提供的图像获取终端100，通过所述第二相机模块120可以较快的获取对焦点，通过第一相机模块110进行高分辨力的图像输出，能够保证高分辨率的图像输出的同时，可以具有较短的对焦时间，提高自动对焦的速度，提升用户的使用体验。
[0041]本技术方案还对应提供一种图像获取方法，所述图像获取方法可以采用本技术方案实施方式提供的图像获取终端完成，所述图像获取方法包括步骤:
[0042]S101,控制所述第一相机模块110和第二相机模块120同时对同一场景进行取景，设置所述第一相机模块110输出图像的分辨率大于所述第二相机模块120输出图像的分辨率。
[0043]米用处理模块130控制所述第一相机模块110和第二相机模块120同时对同一场景进行取景。优选地，所述第一相机模块110和第二相机模块120的光轴相互平行，且所述第一影像感测器113和第二影像感测器123位于垂直于第一相机模块110的同一平面内。所述第一图像模组110的第一镜头111与第二相机模块120的第二镜头121的光学系数相同。
[0044]S102，控制所述第二相机模块120自动对焦找到对焦点，获取第二相机模块的对焦点的位置信息。
[0045]控制所述第二驱动器122驱动所述第二镜片121移动，根据所述第二影像感测器123获取不同帧图像进行对比度分析的结果，确定对焦点，并获取第二相机模块120的对焦点的位置信息。
[0046]具体的，所述处理模块130的第一对焦单元132控制所述第二驱动器122从初始焦点向远焦点方向移动，在移动过程中，所述第二图像感侧器123获取帧图像，由于第二影像感测器123输出分辨率较低,所以帧率较大，即在较短时间内，所述第二影像感测器123可以感测更多帧的图像，可以使得所述第二镜片122能够较快的进行移动。所述第一对焦单元132对第二影像感测器123感测到的不同帧的图像对比度分析，当得到最清晰的帧图像时，帧图像的对比度值最大，从而该帧图像对应的第二镜片121所处的位置即为对焦点，所述第二驱动器122感测对焦点的位置信息。由于第二相机模块120具有高帧率，在相同时间内能够输出更多的帧图像，从而可以快速找到对焦点，实现快速对焦。
[0047]S103，根据所述第二相机模块120的对焦点信息，确定所述第一相机模块110的对应对焦点。
[0048]所述处理模块130的第二对焦单元133根据所述第二驱动器122发送的对焦点位置信息，根据第二相机模块120的对焦点信息及第一相机模块110与第二相机模块120的对焦点的对应关系，控制所述第一驱动器112驱动所述第一镜片111对应移动至对焦点位置，从而使得所述第一相机模块110直接可以获取清晰图像。
[0049]S104，控制所述第一相机模块110位于对焦点并获取图像。
[0050]由于第一相机模块110采用高分辨率进行输出，从而可以保证输出的图像的分辨率满足要求。
[0051]可以理解的是，当使用者更换拍摄场景时，仅需重复步骤S102至S104，即可获得不同场景的高分辨率图像。
[0052]本技术方案提供的图像获取方法，其采用第一相机模块110和第二相机模块120对同一场景进行取景，所述第一相机模块110采用高分辨率输出图像，所述第二相机模块120采用较低分辨率输出。由于第二相机模块120采用较低的分辨率输出，从而具有较高的帧率，当采用帧差异为基础的对比度检测来实现自动对焦时，通过第二相机模块120在较高帧率状态下找到对焦点，相比于第一相机模块110采用高分辨率输出进行自动对焦，可以提高对焦的速度。控制所述第一相机模块110根据第二相机模块120的对焦点的信息直接实现对焦。因此，本技术方案提供的图像获取方法，通过所述第二相机模块120可以较快的获取对焦点，通过第一相机模块110进行高分辨力的图像输出，能够保证高分辨率的图像输出的同时，可以具有较短的对焦时间，提高自动对焦的速度，提升用户的使用体验。
[0053]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种图像获取终端，其包括第一相机模块、第二相机模块及处理模块，所述第一相机模块和第二相机模块用于同时对同一场景进行取景，所述第一相机模块输出图像的分辨率大于所述第二相机模块输出图像的分辨率，所述处理模块根据不同帧图像的对比度进行检测及分析，控制所述第二相机模块自动对焦确定对焦点，所述处理模块还用于根据所述第二相机模块的对焦点信息确定第一相机模块的对焦点，控制所述第一相机模块直接根据确定的对焦点进行对焦，并获取在对焦点时的图像。
2.如权利要求1所述的图像获取终端，其特征在于，所述第一相机模块包括第一镜头、第一驱动器及第一影像感测器，所述第二相机模块包括第二镜头、第二驱动器及第二影像感测器，所述第二驱动器用于在所述处理模块的控制下驱动所述第二镜头相对所述第二影像感测器移动以实现自动对焦，所述处理模块根据所述第二相机模块的对焦点位置信息，控制所述第一驱动器直接驱动所述第一镜片移动至对焦点位置。
3.如权利要求2所述的图像获取终端，其特征在于，所述第一镜头与第二镜头相同，所述第一影像感测器与第二影像感测器相同。
4.如权利要求3所述的图像获取终端，其特征在于，当所述第一镜头及第二镜头均位于对焦点时，所述第一镜头与第一影像感测器之间的距离与第二镜头与第二影像感测器之间的距离相等。
5.如权利要求2所述的图像获取终端，其特征在于，所述第一镜头与第二镜头相同，所述第一影像感测器的物理分辨率大于所述第二影像感测器的物理分辨率。
6.如权利要求5所述的图像获取终端，其特征在于，所述第一相机模块的每个对焦点均与一个第二相机模块的对焦点相对应，所述第一相机模块的对焦点根据第二摄像头的对焦点及第一相机模块的对焦点与第二相机模块的对焦点之间的对应关系进行确定。
7.如权利要求2所述的图像获取终端，其特征在于，所述第二驱动器为闭环式马达，所述第二驱动器还用于感测第二相机模块的对焦点位置信息并将所述对焦点位置信息发送至所述处理模块。
8.如权利要求1所述的图像获取终端，其特征在于，所述第一驱动器为闭环式马达或音圈马达。
9.如权利要求1所述的图像获取终端，其特征在于，所述第二相机模块输出图像的帧率大于所述第一相机模块输出图像的巾贞率。
10.一种图像获取方法，包括步骤: 控制所述第一相机模块和第二相机模块同时对同一场景进行取景，设置所述第一相机模块输出图像的分辨率大于所述第二相机模块输出图像的分辨率；控制所述第二相机模块自动对焦找到对焦点，获取第二相机模块的对焦点的位置信息； 根据所述第二相机模块的对焦点信息，确定所述第一相机模块的对应对焦点；以及控制所述第一相机模块位于对焦点并获取图像。
【文档编号】H04N5/232GK103986876SQ201410236097
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】肖立锋 申请人:宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司