本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种图像获取设备的对焦方法及装置。
背景技术
图像获取设备是用来拍摄目标对象获取目标图像的设备，例如照相机或摄像机等，得到的目标图像可以体现目标对象的特征。在实际应用中，可以通过图像获取设备拍摄风景、动物或人物等，通过拍摄得到的图像可以获取目标对对象的特征信息。举例来说，可以获取用户的脸部图像或眼部图像，通过分析眼睛特征信息，进而得出用户的注视点。
然而，在图像获取设备确定后时，图像获取设备的镜头参数也会相应确定，导致相机景深固定，在目标对象的位置超出景深范围时，获取的目标图像的清晰度会降低，例如获取的脸部图像或眼部图像的清晰度降低，导致目标对象的特征信息获取不准确，例如眼睛特征信息获取不准确，从而注视点估算不准确。
技术实现要素：
为了解决现有技术目标图像清晰度降低导致目标对象的特征信息获取不准确的问题，本申请实施例提供了一种图像获取设备的对焦方法及装置。
本申请实施例提供了一种图像获取设备的对焦方法，所述方法包括：
获取目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，所述图像获取设备用于对所述目标对象进行拍摄；
根据所述实际距离对所述图像获取设备的对焦位置进行调节。
可选的，所述获取目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，包括：
利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；
根据兴趣点在所述目标图像中的位置，确定所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向；
根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，确定并调整所述测距设备的朝向；
控制所述测距设备测量所述兴趣点与所述测距设备的实际距离；
根据所述兴趣点与所述测距设备的实际距离，得到所述兴趣点与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，确定并调整所述测距设备的朝向，包括：
根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，以及坐标变换矩阵，确定并调整所述测距设备的朝向，所述坐标变换矩阵体现所述图像获取设备所在的坐标系与所述测距设备所在的坐标系之间的换算关系。
可选的，所述测距设备包括红外测距设备和/或超声测距设备。
可选的，所述获取所述兴趣点与图像获取设备的实际距离，包括：
通过深度相机获取所述目标对象的深度图；
根据所述深度图，获取所述目标对象上的兴趣点与所述深度相机的实际距离，以及所述目标对象上的兴趣点相对于所述深度相机的方向；
根据所述目标对象上的兴趣点与所述深度相机的实际距离，以及所述目标对象上的兴趣点相对于所述深度相机的方向，得到所述目标对象上的兴趣点与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述深度相机包括：tof相机、结构光相机和双目测距相机的至少一种。
可选的，所述目标对象上的兴趣点为用户的眼睛，所述获取所述兴趣点与图像获取设备的实际距离，包括：
控制光源照射所述目标对象；
利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；
通过所述目标图像确定所述目标图像中眼睛的光斑间距或双眼间距；
根据所述光斑间距或所述双眼间距确定所述用户的眼睛与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述图像获取设备包括：ccd相机或cmos相机。
可选的，所述根据所述实际距离对所述图像获取设备的对焦位置进行调节，包括：
根据所述实际距离，利用音圈马达对所述图像获取设备的对焦位置进行调节。
本申请实施例提供了一种图像获取设备的对焦装置，所述装置包括：
距离获取单元，用于获取目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，所述图像获取设备用于对所述目标对象进行拍摄；
调节单元，用于根据所述实际距离对所述图像获取设备的对焦位置进行调节。
可选的，所述距离获取单元，包括：
目标图像获取单元，用于利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；
第一方向确定单元，用于根据兴趣点在所述目标图像中的位置，确定所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向；
朝向调整单元，用于根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，确定并调整所述测距设备的朝向；
测距控制单元，用于控制所述测距设备测量所述兴趣点与所述测距设备的实际距离；
第一距离获取子单元，用于根据所述兴趣点与所述测距设备的实际距离，得到所述兴趣点与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述朝向调整单元具体用于：
根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，以及坐标变换矩阵，确定并调整所述测距设备的朝向，所述坐标变换矩阵体现所述图像获取设备所在的坐标系与所述测距设备所在的坐标系之间的换算关系。
可选的，所述测距设备包括红外测距设备和/或超声测距设备。
可选的，所述距离获取单元，包括：
深度图获取单元，用于通过深度相机获取所述目标对象的深度图；
距离和方向获取单元，用于根据所述深度图，获取所述目标对象上的兴趣点与所述深度相机的实际距离，以及所述目标对象上的兴趣点相对于所述深度相机的方向；
第二距离获取子单元，用于根据所述目标对象上的兴趣点与所述深度相机的实际距离，以及所述目标对象上的兴趣点相对于所述深度相机的方向，得到所述目标对象上的兴趣点与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述深度相机包括：tof相机、结构光相机和双目测距相机的至少一种。
可选的，所述目标对象上的兴趣点为用户的眼睛，所述距离获取单元，包括：
光源控制单元，用于控制光源照射所述目标对象；
目标图像获取单元，用于利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；
眼睛特征获取单元，用于通过所述目标图像确定所述目标图像中眼睛的光斑间距或双眼间距；
第三距离获取子单元，用于根据所述光斑间距或所述双眼间距确定所述用户的眼睛与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述图像获取设备包括：ccd相机或cmos相机。
可选的，所述调节单元具体用于：
根据所述实际距离，利用音圈马达对所述图像获取设备的对焦位置进行调节。
本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦方法及装置，通过获取目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，其中图像获取设备用于对目标对象进行拍摄，根据目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，对图像获取设备的对焦位置进行调节，使图像获取设备的景深范围发生改变，从而使目标对象位于图像获取设备的景深范围之内，以便得到清晰的目标图像，提高目标对象的特征信息获取的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
现有技术中，可以通过图像获取设备来对目标对象进行拍摄，得到目标图像，再从目标图像中获取目标对象的特征信息。例如可以依靠基于红外频段的图像获取设备对用户的眼睛进行拍摄，得到眼睛图像，分析眼睛图像中眼睛的特征信息，进而得出用户注视点。然而，在图像获取设备确定时，图像获取设备的镜头参数也会相应确定，导致相机景深固定，在目标对象的位置超出景深范围时，获取的目标图像的清晰度会降低，例如获取的脸部图像或眼部图像的清晰度降低，导致目标对象的特征信息获取不准确，例如眼睛特征信息获取不准确，从而注视点估算不准确。
尤其对于高清高帧率相机，其往往受到高帧速率的限制，曝光时间较短，因此具有大光圈，同时，由于高清的需求，往往具有长焦镜头，因此，其景深相对较小，目标对象所在的位置很容易超出景深范围，获取的目标图像更容易不清楚。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦方法及装置，通过获取目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，其中图像获取设备用于对目标对象进行拍摄，根据目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，对图像获取设备的对焦位置进行调节，使图像获取设备的景深范围发生改变，从而使目标对象位于图像获取设备的景深范围之内，以便得到清晰的目标图像，提高目标对象的特征信息获取的准确性。
参考图1所示，为本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦方法的流程图，该方法包括以下步骤。
s101，获取目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离。
图像获取设备可以是红外照相机、红外摄像机等，用于拍摄用户的脸部图像和/或眼部图像，其核心成像部件可以是电荷耦合元件(chargecoupleddevice，ccd)，也可以是互补金属氧化物半导体(complementarymetaloxidesemiconductor，cmos)。
目标对象可以是被拍摄的物体，在目标对象上可以具有兴趣点。目标对象例如可以是风景、动物或人物等，具体的，可以是用户的脸部或眼睛。其中，兴趣点可以由用户确定，兴趣点往往需要是用户想重点拍摄的，因此在拍摄得到的图像中，兴趣点位置通常会需要更高的清晰度，据此可以从拍摄的图像中获取兴趣点的特征信息。例如用户需要获取眼睛的特征信息时，可以将眼睛作为兴趣点，当然，也可以将眉心作为兴趣点。
获取目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，可以有多种方式。
作为一种可能的距离获取方式，可以通过图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；根据兴趣点在目标图像中的位置，确定目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向；根据目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向，确定并调整测距设备的朝向；控制测距设备测量目标对象上的兴趣点与测距设备的实际距离；根据兴趣点与测距设备的实际距离，得到兴趣点与图像获取设备的实际距离。
具体的，通过图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到的目标图像可以是不清晰的，因为此时目标对象的位置可以在图像获取设备的景深范围之外，且目标对象的位置超出图像获取设备的景深范围之外越远，得到的目标图像越不清晰。由于目标对象上具有兴趣点，因此对目标对象进行拍摄得到的目标图像中具有兴趣点。
通过兴趣点在目标图像的位置，确定目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向，可以具体为，识别目标图像中的兴趣点，通过兴趣点在目标图像中的位置，获取目标图像中的兴趣点相对于图像获取设备的镜头的光心的方向，根据物体成像原理可知，目标图像中的兴趣点相对于图像获取设备的镜头的光心的方向的反方向，即为目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的镜头的光心的方向，将其目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向。
在确定目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向后，可以根据图像获取设备和测距设备的相对位置，确定并调整测距设备的朝向。具体的，测距设备可以设置在云台上，通过云台调节测距设备的朝向。
具体实施时，图像获取设备和测距设备的实际距离通常较小，则还可以将目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向，作为目标对象上的兴趣点相对于测距设备的方向，根据该方向对测距设备的朝向进行调整，使测距设备正对目标对象上的兴趣点。
具体实施时，若图像获取设备的和测距设备的实际距离大于或等于预设距离，则可以在空间坐标系中，根据图像获取设备的测距设备的相对位置，以及目标对象上的兴趣点相对于图像获取设备的方向，确定目标对象上的兴趣点相对于测距设备的方向，并根据该方向对测距设备的朝向进行调整，使测距设备正对目标对象上的兴趣点。
例如，可以根据图像获取设备和测距设备的相对位置，确定坐标变换矩阵，根据坐标变换矩阵，以及目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，得到目标对象上的兴趣点相对于测距设备的方向，从而根据该方向调整测距设备的朝向，使测距设备正对目标对象上的兴趣点。其中，坐标变换矩阵体现图像获取设备所在的坐标系和测距设备所在的坐标系之间的换算关系，坐标变换矩阵可以包括平移变换矩阵和/或旋转变换矩阵等。
在调整测距设备的朝向后，测距设备的朝向可以为正对目标对象上的兴趣点的方向，此时，可以控制测距设备测量目标对象上的兴趣点与测距设备的实际距离。其中，测距设备可以是红外测距设备或超声测距设备等，具体实施时，可以通过测距设备的信号发射器主动发射红外线或超声波，红外线或超声波经过目标对象上的兴趣点进行反射，测距设备的信号接收器可以接收反射的红外线或超声波，测试设备可以根据红外线或超声波发射的时间和接收的时间，计算目标对象上的兴趣点与测距设备之间的实际距离。
在得到目标对象上的兴趣点与测距设备的实际距离后，可以根据该兴趣点与测试设备的实际距离，得到目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离。具体实施时，图像获取设备和测距设备的实际距离通常较小，可以将目标对象上的兴趣点与测距设备的实际距离，作为目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离。当然，若图像获取设备的和测距设备的实际距离大于或等于预设距离，则还可以在空间坐标系中，根据图像获取设备和测距设备的相对位置，以及目标对象上的兴趣点与测距设备的实际距离，确定目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离。
作为另一种可能的距离获取方式，可以通过深度相机获取目标对象的深度图；根据获取的深度图，获取目标对象上的兴趣点与深度相机的实际距离以及目标对象上的兴趣点相对于深度相机的方向；根据目标对象上的兴趣点与深度相机的实际距离，以及目标对象上的兴趣点相对于深度相机的方向，得到目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离。
具体的，深度相机可以是飞行时间(timeofflight，tof)相机、结构光相机和双目测距相机的至少一种，得到的深度图可以包括目标对象的特征信息，通过可以体现目标对象上的特征点与深度相机之间的实际距离。可以从深度图像中确定兴趣点的位置，即可获取目标对象上的兴趣点与深度相机的实际距离。例如深度图中可以通过不同的颜色表示目标对象上的特征点与深度相机的实际距离。
类似的，根据目标对象上的兴趣点与深度相机的实际距离，以及目标对象上的兴趣点相对于深度相机的方向，得到目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，可以具体为：将目标对象上的兴趣点与深度相机的实际距离，作为目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离。当然，若获取设备的和深度相机的实际距离大于或等于预设距离，则还可以在空间坐标系中，根据图像获取设备和深度相机的相对位置、目标对象上的兴趣点相对于深度相机的方向，以及目标对象上的兴趣点与深度相机的实际距离，确定目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离。
作为又一种可能的距离获取方式，目标对象上的兴趣点为用户的眼睛，则可以控制一个或多个光源照射目标对象，利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像，通过目标图像可以确定目标图像中双眼间距；若光源为多个，则这些光源将在人眼角膜表面形成反射点或光斑，此时也可确定目标图像中的眼睛的光斑间距，根据双眼间距或多个光斑之间的间距确定用户的眼睛与图像获取设备的实际距离。
其中，光源可以是红外光源，图像获取设备可以为红外图像传感器，可选的，多个光源可以为图像获取设备左右两侧的两组光源。
可以理解的是，目标图像中双眼间距越小，则用户与图像获取设备之间的实际距离越大，类似的，目标图像中的同一眼睛中的光斑间距越小，则用户眼睛与图像获取设备之间的实际距离越大。根据该特性，可以建立目标图像中的光斑间距或双眼间距和实际距离之间的映射关系，映射关系例如可以是函数，即建立目标图像中的光斑间距和实际距离之间的函数，或目标图像中的双眼间距和实际距离之间的函数。通过建立完成的映射关系，可以由光斑间距或双眼间距估算用户的眼睛与图像获取设备的实际距离。
可以理解的是，上述根据光斑间距或双眼间距确定用户的眼睛与图像获取设备的实际距离的方式，可以根据实际情况进行选择，例如可以在目标图像包括两个眼睛时，选择通过双眼间距确定用户的眼睛与图像获取设备的实际距离。
s102，根据目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，对图像获取设备的对焦位置进行调节。
对图像获取设备的对焦位置进行调节，具体的，可以对图像获取设备的镜头进行调节，例如可以通过音圈马达(voicecoilmotor，vcm)实现直线型或有限摆角的运动，对图像获取设备的镜头的位置进行调节，使图像获取设备的对焦位置发生改变。
根据目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，对图像获取设备的对焦位置进行调节，具体的，可以根据目标对象上的兴趣点与图像获取设备之间的实际距离，结合图像获取设备的景深范围，对图像获取设备的对焦位置进行调节。举例来说，若目标对象上的兴趣点与图像获取设备之间的实际距离为80厘米，而图像获取设备的景深范围为45厘米至70厘米，则可以将图像获取设备的对焦位置增大，以使图像获取设备的景深范围能够包括目标对象上的兴趣点与图像获取设备之间的实际距离，具体的，可以通过将图像获取设备的对焦位置增大，使图像获取设备的景深范围调节为60厘米至85厘米，从而可以包括80厘米的实际距离。
本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦方法，通过获取目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，其中图像获取设备用于对目标对象进行拍摄，根据目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，对图像获取设备的对焦位置进行调节，使图像获取设备的景深范围发生改变，从而使目标对象位于图像获取设备的景深范围之内，以便得到清晰的目标图像，提高目标对象的特征信息获取的准确性。
基于以上实施例提供的一种图像获取设备的对焦方法，本申请实施例还提供了一种图像获取设备的对焦装置，下面结合附图来详细说明其工作原理。
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦装置的结构框图，该装置包括：
距离获取单元110，用于获取目标对象上的兴趣点与图像获取设备的实际距离，所述图像获取设备用于对所述目标对象进行拍摄；
调节单元120，用于根据所述实际距离对所述图像获取设备的对焦位置进行调节。
可选的，所述距离获取单元，包括：
目标图像获取单元，用于利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；
第一方向确定单元，用于根据兴趣点在所述目标图像中的位置，确定所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向；
朝向调整单元，用于根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，确定并调整所述测距设备的朝向；
测距控制单元，用于控制所述测距设备测量所述兴趣点与所述测距设备的实际距离；
第一距离获取子单元，用于根据所述兴趣点与所述测距设备的实际距离，得到所述兴趣点与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述朝向调整单元具体用于：
根据所述目标对象上的兴趣点相对于所述图像获取设备的方向，以及坐标变换矩阵，确定并调整所述测距设备的朝向，所述坐标变换矩阵体现所述图像获取设备所在的坐标系与所述测距设备所在的坐标系之间的换算关系。
可选的，所述测距设备包括红外测距设备和/或超声测距设备。
可选的，所述距离获取单元，包括：
深度图获取单元，用于通过深度相机获取所述目标对象的深度图；
距离和方向获取单元，用于根据所述深度图，获取所述目标对象上的兴趣点与所述深度相机的实际距离，以及所述目标对象上的兴趣点相对于所述深度相机的方向；
第二距离获取子单元，用于根据所述目标对象上的兴趣点与所述深度相机的实际距离，以及所述目标对象上的兴趣点相对于所述深度相机的方向，得到所述目标对象上的兴趣点与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述深度相机包括：tof相机、结构光相机和双目测距相机的至少一种。
可选的，所述目标对象上的兴趣点为用户的眼睛，所述距离获取单元，包括：
光源控制单元，用于控制光源照射所述目标对象；
目标图像获取单元，用于利用图像获取设备对目标对象进行拍摄，得到目标图像；
眼睛特征获取单元，用于通过所述目标图像确定所述目标图像中眼睛的光斑间距或双眼间距；
第三距离获取子单元，用于根据所述光斑间距或所述双眼间距确定所述用户的眼睛与所述图像获取设备的实际距离。
可选的，所述图像获取设备包括：ccd相机或cmos相机。
可选的，所述调节单元具体用于：
根据所述实际距离，利用音圈马达对所述图像获取设备的对焦位置进行调节。
本申请实施例提供的一种图像获取设备的对焦装置，通过获取目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，其中图像获取设备用于对目标对象进行拍摄，根据目标对象的兴趣点与图像获取设备的实际距离，对图像获取设备的对焦位置进行调节，使图像获取设备的景深范围发生改变，从而使目标对象位于图像获取设备的景深范围之内，以便得到清晰的目标图像，提高目标对象的特征信息获取的准确性。
当介绍本申请的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“这个”和“所述”都意图表示有一个或多个元件。词语“包括”、“包含”和“具有”都是包括性的并意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory,rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory,ram)等。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。