[發明專利]一種手機攝像頭拍照跟蹤裝置和方法

在審

• 申請號: 201610863681.3
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107888805A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 李學德;劉國良
• 申請（專利權）人: 貴州火星探索科技有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;H04N5/235
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 蔡曉紅,柯夏荷

技術領域

本發明涉及電子技術應用領域，特別涉及一種手機攝像頭拍照跟蹤裝置和方法。

背景技術

目標定位技術分為二維和三維定位技術。智能監控中，隨著監控場景復雜度的增加，基于二維圖像的目標跟蹤已不能滿足可靠跟蹤的需求。而目標匹配跟蹤中最為可靠的特征就是它的三維空間坐標。計算機視覺中對如何從圖像點得到與其相對應的空間點在實際坐標系中的坐標，稱為三維重構問題，它是三維計算機視覺中的核心問題。

目前利用圖像對目標進行空間定位的方法主要有：至少兩臺以上的攝像設備對目標在不同的方位進行拍攝成像，實現空間定位；將目標物體轉化為長方體模型，通過相對深度算法計算出目標物體特征點的三維坐標；對目標平面上已知的參考特征點與其在二維圖像上的投影進行匹配訓練，得到目標的空間位置。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

需要至少兩臺以上攝像設備，攜帶不便，需要對目標在不同的方位進行拍攝成像，定位過程復雜；將目標物體轉化為模型并進行計算，處理過程復雜且不能保證準確率；需要已知的參考特征點，不適用于復雜和未知的環境，適用范圍小。

發明內容

本發明針對目標跟蹤使用的設備攜帶不便，計算過程復雜且準確率不高、適用范圍小的問題，提供了一種手機攝像頭拍照跟蹤裝置和方法。

本發明就上述技術問題而提出的技術方案如下：

本發明提供了一種手機攝像頭拍照跟蹤裝置，所述裝置包括：

攝像頭模組，嵌于手機背部，用于接收景物的透射光線并將所述透射光線強弱信號轉換成電信號再轉換成數字圖像信號；

圖像處理模組，連接所述攝像頭模組，用于接收并處理所述數字圖像信號，生成顯示信號，并根據所述顯示信號進行計算，得到所述景物相對于所述攝像頭模組的空間角度，生成并發送角度信息給控制模塊；

顯示模塊，連接所述圖像處理模組，用于根據顯示信號將景物顯示在手機屏幕上；

手持云臺模塊，連接所述圖像處理模組，用于根據角度信息調節所述攝像頭模組的姿態。

根據上述裝置，所述攝像頭模組包括：

光圈模塊，用于控制所述景物的曝光量，所述曝光量是指所述景物入射光線的強弱；

透鏡組模塊，連接所述光圈模塊，用于控制所述景物的成像大小；

感光芯片，連接所述透鏡組模塊，用于接收所述景物的透射光線，并將所述透射光線的強弱信號轉換成電信號；

信號處理模塊，連接所述感光芯片，用于將所述電信號轉換成數字圖像信號。

根據上述裝置，所述圖像處理模組包括：

設置模塊，連接所述信號處理模塊，用于接收并根據所述數字圖像信號設置圖像存儲尺寸和存儲格式；

尺寸變換模塊，連接所述信號處理模塊，用于接收并對所述數字圖像信號進行線性變化，生成顯示信號并傳輸給變焦模塊、計算模塊和所述顯示模塊；

變焦模塊，連接所述尺寸變換模塊，用于在需要變焦時，根據所述顯示信號修復拉伸后的聚焦區域的分辨率，并將修復的所述顯示信號傳輸給所述顯示模塊。

根據上述裝置，所述圖像處理模組還包括：

計算模塊，連接所述尺寸變換模塊，用于根據所述顯示信號計算所述攝像頭模組與景物之間的空間角度；

調節模塊，連接所述計算模塊，用于根據所述攝像頭模組與景物之間的空間角度發送角度信息給控制模塊；

對所述顯示信號的計算是通過成像點的位置來計算景物相對于攝像頭模組的空間角度，采用如下公式分別計算水平方向角θ_W和豎直方向角θ_H：

其中，表示景物點A在感光芯片上的接收點A'與接收點A'在y軸上的投影A₂之間的距離，f表示感光芯片與透鏡之間的距離，m表示感光芯片水平方向上的像素距離，ppi₁表示感光芯片上每個感光點占據的長度，n表示手機屏幕水平方向上的像素距離，W_sensor表示感光芯片的像素寬度，W_screen表示手機屏幕的像素寬度；

表示景物點A在感光芯片上的接收點A'與接收點A'在x軸上的投影A₁之間的距離，m_H表示感光芯片豎直方向上的像素距離，n_H表示手機屏幕豎直方向上的像素距離。

根據上述裝置，所述透鏡組模塊包含至少一個透鏡；將所述透鏡組模塊包含的所有透鏡等效為一個凸透鏡，所述感光芯片通過所述等效凸透鏡接收所述景物的透射光線。