基于飞行时间的可调景深拍摄的方法及设备技术

本发明专利技术提供的一种基于飞行时间的可调景深拍摄的方法包括：基于对目标场景中的目标主体进行对焦，以获取对焦点信息，并基于对焦点信息计算该对焦点RGB图像的景深；ToF摄像头获取目标场景的深度图像，并通过比较获取对焦点附近区域相似深度的像素连续区间，进而获取目标主体的景深范围；判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围，若否则调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围后，执行拍摄并生成最终图像。本发明专利技术提供的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，提升了对焦效果，实现了精准的目标主体的景深拍摄效果，提升了拍摄设备的景深拍摄能力。本发明专利技术还提供了一种基于飞行时间的可调景深的拍摄设备。

【技术实现步骤摘要】
基于飞行时间的可调景深拍摄的方法及设备
本专利技术涉及摄影
，特别涉及基于飞行时间的可调景深拍摄的方法及设备。
技术介绍
随着手机摄像头硬件及算法的不断增强，利用手机进行照片拍摄已经成为不可或缺的功能，而且利用现有的手机摄像头，已经可以拍摄很多专业级别的照片，尤其是景深(DOF)拍摄在照片中体现出来的主体清晰、前后景虚化效果的呈现。但是，由于受现有摄像头器件的影响，往往其光圈和焦距是固定的，这将会导致在固定对焦距离上的拍摄照片具有相同的景深参数，即会产生相同的虚化效果，无法满足摄影爱好者的个性化需求，而且也很难实现单个目标主体清晰的效果，影响了用户的拍摄体验。公告号为CN103945210B的中国专利技术专利公开了一种实现浅景深效果的多摄像头拍摄方法，其通过多个摄像头可同时对被摄场景进行曝光获得照片，然后通过对上述多摄像头拍摄设备拍摄到的多幅照片进行多基线摄影测量计算，生成被摄场景的三维模型，再根据用户提供的光学参数对三维模型进行模拟成像，最终生成一幅带有浅景深效果照片。该技术方案的实现需要拍摄设备具有多摄像头来实现，手机等民用移动终端的尺寸所限影响最终拍摄效果。对此，有必要提供一种对现有手机等移动设备上的拍摄景深调节的方法进行改进，以提高手机等移动设备的拍摄效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的拍摄景深调节的方法进行改进，以提高手机等移动设备的拍摄效果。本专利技术的另一目的是提供一种可以实现上述改进的拍摄景深调节的方法的设备，以提高手机等移动设备的拍摄效果。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，适用于具有ToF摄像头和RGB摄像头的拍摄设备中，所述基于飞行时间的可调景深拍摄的方法包括：基于对目标场景中的目标主体进行对焦，以获取对焦点信息，并基于对焦点信息计算该对焦点RGB图像的景深；ToF摄像头获取目标场景的深度图像，并通过比较获取对焦点附近区域相似深度的像素连续区间，进而获取目标主体的景深范围；判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围，若否则调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围后，执行拍摄并生成最终图像。根据本专利技术提供的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，以手动或自动方式对目标场景中的目标主体进行对焦后，一方面获取容许弥散圆直径δ，镜头焦距f，镜头的拍摄光圈值F，对焦距离L等固有参数，并据此计算该对焦点RGB图像的景深；另一方面ToF摄像头拍摄获取目标场景的深度图像，并根据对焦信息确认目标主体，进而计算获取目标主体的轮廓信息和景深范围；判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖了目标主体的景深范围，若已涵盖则认为该对焦景深合理，执行拍摄；若否则认为该对焦景深不合理，可以调焦后再次进行计算和判断，直至该对焦点RGB图像的景深涵盖了目标主体的景深范围后，执行拍摄。与现有技术相比，本专利技术提供的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，仅依靠ToF摄像头和RGB摄像头，通过合理的计算即可调整景深至目标主体处于拍摄景深范围内，进而得到最终的景深图像，从而提升了对焦效果，实现了精准的目标主体的景深拍摄效果，提升了拍摄设备的景深拍摄能力。较佳的，所述“基于对焦点信息计算该对焦点RGB图像的景深”的计算方法为：前景深后景深景深其中δ表示容许弥散圆直径，f表示镜头焦距，F表示镜头的拍摄光圈值，L表示对焦距离，ΔL1表示前景深，ΔL2表示后景深，ΔL表示景深。具体地，所述“判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围”的方法为：通过目标主体的深度图像获取的目标主体与ToF摄像头的距离范围A1～A2中，A1为近距离，A2为远距离；判断近距离A1≥L-ΔL1且远距离A2≤L+ΔL2，则判断该对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围，若判断近距离A1<L-ΔL1或远距离A2>L+ΔL2，则判断该对焦点RGB图像的景深没有涵盖目标主体的景深范围。具体地，调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围的过程为：若近距离A1<L-ΔL1，则将RGB摄像头的对焦点移到A1/2+(L-ΔL1)/2的距离；若远距离A2>L+ΔL2，则将RGB摄像头的对焦点移到A2/2+(L+ΔL2)/2；直至近距离A1≥L-ΔL1且远距离A2≤L+ΔL2。较佳的，所述“通过比较获取对焦点附近区域相似深度的像素连续区间，进而获取目标主体的景深范围”具体为：比较对焦点所在像素与上、下、左、右、左上、右上、左下、右下8个像素的深度值差异情况，若与此像素有较大差异，则认为是不同物体，则对齐进行剔除，其余相似深度的像素继续以此方式扩散比较，直至连续区间结束，进而获得目标主体的轮廓信息和景深范围。较佳的，若判断该对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围，则直接执行拍摄并生成最终图像。较佳的，所述“执行拍摄并生成最终图像”具体为：将ToF摄像头获取目标场景的深度图像和RGB摄像头获取的RGB图像融合，生成最终图像。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种基于飞行时间的可调景深的拍摄设备，其可以实现上述的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法；所述基于飞行时间的可调景深的拍摄设备包括具有ToF摄像头和RGB摄像头的拍摄单元、场景控制获取单元及计算单元；所述ToF摄像头用于拍摄目标场景的深度信息，RGB摄像头用于拍摄包含目标主体的RGB图像信息；场景控制获取单元用于获取ToF摄像头拍摄的目标场景深度信息、RGB摄像头拍摄的RGB图像信息及对焦点信息，并将获取的信息传送至计算单元；计算单元基于对两摄像头获取的图像信息和对焦点信息进行计算以判断对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围，并根据判断结果调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围后，控制拍摄单元执行拍摄以生成最终图像。与现有技术相比，本专利技术提供的基于飞行时间的可调景深的拍摄设备，仅需在现有的具有ToF摄像头、RGB摄像头的基础上，增加可以计算并判断对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围、并根据判断结果控制对焦的计算单元，以及将获取ToF摄像头和RGB摄像头拍摄的信息并将信息传送至计算单元的场景控制获取单元，即可实现本专利技术提供的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，从而提升了对焦效果，实现了精准的目标主体的景深拍摄效果，提升了拍摄设备的景深拍摄能力。附图说明图1为本专利技术基于飞行时间的可调景深的拍摄设备的结构示意图。图2为本专利技术基于飞行时间的可调景深拍摄的方法的流程示意图。图3为成像示意图。图4为景深判定及再对焦拍摄流程。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。如图1所示，本专利技术提供的一种基于飞行时间的可调景深的拍摄设备，其可以作为物理载体以实现下述的本专利技术提供的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法。如图1所示，本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，适用于具有ToF摄像头和RGB摄像头的拍摄设备中，其特征在于，所述基于飞行时间的可调景深拍摄的方法包括：基于对目标场景中的目标主体进行对焦，以获取对焦点信息，并基于对焦点信息计算该对焦点RGB图像的景深；ToF摄像头获取目标场景的深度图像，并通过比较获取对焦点附近区域相似深度的像素连续区间，进而获取目标主体的景深范围；判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围，若否则调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围后，执行拍摄并生成最终图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，适用于具有ToF摄像头和RGB摄像头的拍摄设备中，其特征在于，所述基于飞行时间的可调景深拍摄的方法包括：基于对目标场景中的目标主体进行对焦，以获取对焦点信息，并基于对焦点信息计算该对焦点RGB图像的景深；ToF摄像头获取目标场景的深度图像，并通过比较获取对焦点附近区域相似深度的像素连续区间，进而获取目标主体的景深范围；判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围，若否则调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围后，执行拍摄并生成最终图像。


2.如权利要求1所述的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，其特征在于，所述“基于对焦点信息计算该对焦点RGB图像的景深”的计算方法为：
前景深
后景深
景深
其中δ表示容许弥散圆直径，f表示镜头焦距，F表示镜头的拍摄光圈值，L表示对焦距离，ΔL1表示前景深，ΔL2表示后景深，ΔL表示景深。


3.如权利要求2所述的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，其特征在于，所述“判断该对焦点RGB图像的景深是否涵盖目标主体的景深范围”的方法为：通过目标主体的深度图像获取的目标主体与ToF摄像头的距离范围A1～A2中，A1为近距离，A2为远距离；判断近距离A1≥L-ΔL1且远距离A2≤L+ΔL2，则判断该对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围，若判断近距离A1<L-ΔL1或远距离A2>L+ΔL2，则判断该对焦点RGB图像的景深没有涵盖目标主体的景深范围。


4.如权利要求3所述的基于飞行时间的可调景深拍摄的方法，其特征在于，调节对焦点直至调整后的对焦点RGB图像的景深涵盖目标主体的景深范围的过程为：若近距离A1<L-ΔL1，则将RGB摄像头的对焦点移到A1/2+(L-ΔL1)/2的距离；若远距离A2>L+ΔL...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢永明，
申请(专利权)人：香港光云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81