变焦控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种变焦控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质；其中，该方法包括：当用户输入倍率处于切换倍率区间时，通过第一图像和第二图像之间的匹配关系，确定图像之间的平移量和摄像头之间的相对位置关系等参数，基于这些参数处理第一图像；同时，通过摄像头的焦距和图像的尺度，确定切换倍率；从而使用户输入倍率到达切换倍率时，处理后的第一图像和第二图像具有相同的尺度和视场角，实现显示图像的平滑切换，提高了变焦效果；另外，由于该方式无需标定参数，在模组老化或碰撞的情况下，依然能够保证平滑稳定的变焦效果。依然能够保证平滑稳定的变焦效果。依然能够保证平滑稳定的变焦效果。

【技术实现步骤摘要】
变焦控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其是涉及一种变焦控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的，当成像面在水平方向运动的时候，视角和焦距就会发生变化，更远的景物变得更清晰，让人感觉物体逐渐递进。数码摄像机通常依靠光学镜头结构实现变焦，但在手机等移动设备中，由于单个镜头的厚度不足，无法实现单个镜头的光学变焦，通常依靠双摄或多摄的模组实现变焦。在变焦的过程中，会涉及到摄像头的切换；相关技术中，可以预先对模组进行标定，通过标定参数对切换前后的图像进行校正；但是，如果模组发生碰撞、老化等情况，标定参数就不能真实反映镜头之间的位置关系，导致镜头切换过程中图像发生跳变，影响变焦效果。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种变焦控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，以在模组老化或碰撞的情况下，依然能够保证平滑稳定的变焦效果。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种变焦控制方法，方法应用于配置有第一摄像头和第二摄像头的设备；方法包括：获取第一摄像头对应的第一图像和第二摄像头对应的第二图像；当用户输入倍率处于切换倍率区间时，根据第一图像和第二图像的匹配关系，确定第一图像与第二图像之间的平移量，以及第一摄像头和第二摄像头的相对位置关系；根据第一摄像头和第二摄像头的焦距，以及第一图像的尺度，确定切换倍率；根据平移量和相对位置关系处理第一图像，以使用户输入倍率到达切换倍率时，第一图像与第二图像具有相同的尺度和视场角。
[0005]上述获取第一摄像头对应的第一图像和第二摄像头对应的第二图像的步骤，包括：获取第一摄像头和第二摄像头采集的初始图像；根据用户输入倍率，确定第一摄像头和第二摄像头的图像裁剪系数；根据第一摄像头的图像裁剪系数，对第一摄像头采集的初始图像进行裁剪，得到第一图像；根据第二摄像头的图像裁剪系数，对第一摄像头采集的初始图像进行裁剪，得到第二图像。
[0006]上述根据用户输入倍率，确定第一摄像头和第二摄像头的图像裁剪系数的步骤，包括：将用户输入倍率确定为第一摄像头的图像裁剪系数；通过下述算式，计算第二摄像头的图像裁剪系数：tScale＝fw/ft*wScale；其中，tScale为第二摄像头的图像裁剪系数；fw为第一摄像头的焦距；ft为第二摄像头的焦距；wScale为第一摄像头的图像裁剪系数。
[0007]上述根据第一图像和第二图像的匹配关系，确定第一图像与第二图像之间的平移量的步骤，包括：从第一图像中确定指定区域；其中，指定区域包括第一图像的焦点区域或中心区域；确定指定区域在第二图像中的匹配区域；根据指定区域在第一图像中的位置，以及匹配区域在第二图像中的位置，确定平移量。
[0008]上述根据第一图像和第二图像的匹配关系，确定第一摄像头和第二摄像头的相对位置关系的步骤，包括：从第一图像和第二图像中获取多对相互匹配的特征点；基于多对相互匹配的特征点，确定第一摄像头和第二摄像头的相对位置关系。
[0009]上述从第一图像和第二图像中获取多对相互匹配的特征点的步骤之前，方法还包括：将第一图像的尺度和第二图像的尺度压缩至预设尺度范围；调整压缩后的第一图像和第二图像的尺度，以使第一图像和第二图像的尺度相匹配。
[0010]上述从第一图像和第二图像中获取多对相互匹配的特征点的步骤，包括：按照预设的网格参数，将第一图像划分为多个网格区域；从每个网格区域中提取一个特征点，从第二图像中获取与每个特征点相匹配的特征点，得到多对相互匹配的特征点。
[0011]上述基于多对相互匹配的特征点，确定第一摄像头和第二摄像头的相对位置关系的步骤，包括：将多对相互匹配的特征点输入至对极约束公式中，计算得到本质矩阵；基于本质矩阵，确定第一摄像头与第二摄像头之间的相对位置关系；该相对位置关系包括旋转关系。
[0012]上述基于本质矩阵，确定第一摄像头与第二摄像头之间的相对位置关系的步骤之后，方法还包括：设置误差方程后，方法还包括：设置误差方程将第一图像和第二图像行对齐作为约束条件，通过预设的优化算法，计算得到当误差方程CostF的值最小时，R
wt
的值；其中，R
wt
为优化后的旋转关系；i代表第i个特征点；n代表特征点总量；y
ti
代表第二图像中第i个特征点的y坐标值；表第二图像中第i个特征点的y坐标值；代表第一图像中第i个特征点的匹配点与第二图像中第i个特征点对齐后的y坐标；K
t
代表第二摄像头的内参数；代表第一摄像头的内参数矩阵的逆矩阵；U
w
为第一图像。
[0013]上述根据第一摄像头和第二摄像头的焦距，以及第一图像的尺度，确定切换倍率的步骤，包括：根据第一摄像头和第二摄像头的焦距，确定初始倍率；基于第一图像的尺度，调整初始倍率，得到切换倍率。
[0014]上述根据第一摄像头和第二摄像头的焦距，确定初始倍率的步骤，包括：将第二摄像头的焦距与第一摄像头的焦距的比值，确定为初始倍率。
[0015]上述基于第一图像的尺度，调整初始倍率，得到切换倍率的步骤，包括：通过下述算式，计算得到切换倍率：其中，switchLevel为切换倍率；ft为第二摄像头的焦距；fw为第一摄像头的焦距；s为第一图像的尺度值；tScale为第二摄像头的图像裁剪系数；fw为第一摄像头的焦距；ft为第二摄像头的焦距；wScale为第一摄像头的图像裁剪系数。
[0016]上述相对位置关系包括：第一摄像头与第二摄像头之间的旋转关系；根据平移量和相对位置关系处理第一图像的步骤，包括：根据旋转关系对第一图像进行旋转处理，得到中间图像；根据平移量对中间图像进行平移处理，得到处理后的第一图像。
[0017]上述根据旋转关系对第一图像进行旋转处理，得到中间图像的步骤，包括：通过下述算式，计算得到中间图像：其中，I
′
W
为中间图像；
(u0，v0)为第一图像的中心点坐标；switchLevel为切换倍率；userLevel为用户输入倍率；warpping长度为切换倍率与第二摄像头的最低倍率的差值；θ
z
为旋转关系中z纬度上的旋转角度；为H
ot
的逆矩阵；I
W
为第一图像。
[0018]上述根据平移量对中间图像进行平移处理，得到处理后的第一图像的步骤，包括：根据平移量和用户输入倍率，确定平移矩阵；基于平移矩阵对中间图像进行平移处理，得到处理后的第一图像。
[0019]上述根据平移量和相对位置关系处理第一图像的步骤之后，方法还包括：确定处理后的第一图像的裁剪区域Rect＝[(w
‑
w/c]/2，(h
‑
h/c]/2，w/c，h/c]；其中，w为第一图像的宽度；userLevel为用户输入倍率；wScale为第一摄像头的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变焦控制方法，其特征在于，所述方法应用于配置有第一摄像头和第二摄像头的设备；所述方法包括：获取所述第一摄像头对应的第一图像和所述第二摄像头对应的第二图像；当用户输入倍率处于切换倍率区间时，根据所述第一图像和所述第二图像的匹配关系，确定所述第一图像与所述第二图像之间的平移量，以及所述第一摄像头和所述第二摄像头的相对位置关系；根据所述第一摄像头和所述第二摄像头的焦距，以及所述第一图像的尺度，确定切换倍率；根据所述平移量和所述相对位置关系处理所述第一图像，以使所述用户输入倍率到达所述切换倍率时，所述第一图像与所述第二图像具有相同的尺度和视场角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述第一摄像头对应的第一图像和所述第二摄像头对应的第二图像的步骤，包括：获取所述第一摄像头和所述第二摄像头采集的初始图像；根据所述用户输入倍率，确定所述第一摄像头和所述第二摄像头的图像裁剪系数；根据所述第一摄像头的图像裁剪系数，对所述第一摄像头采集的初始图像进行裁剪，得到所述第一图像；根据所述第二摄像头的图像裁剪系数，对所述第一摄像头采集的初始图像进行裁剪，得到所述第二图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述用户输入倍率，确定所述第一摄像头和所述第二摄像头的图像裁剪系数的步骤，包括：将所述用户输入倍率确定为所述第一摄像头的图像裁剪系数；通过下述算式，计算所述第二摄像头的图像裁剪系数：tScale＝fw/ft*wScale；其中，tScale为所述第二摄像头的图像裁剪系数；fw为所述第一摄像头的焦距；ft为所述第二摄像头的焦距；wScale为所述第一摄像头的图像裁剪系数。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一图像和所述第二图像的匹配关系，确定所述第一图像与所述第二图像之间的平移量的步骤，包括：从所述第一图像中确定指定区域；其中，所述指定区域包括所述第一图像的焦点区域或中心区域；确定所述指定区域在所述第二图像中的匹配区域；根据所述指定区域在所述第一图像中的位置，以及所述匹配区域在所述第二图像中的位置，确定所述平移量。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述第一图像和所述第二图像的匹配关系，确定所述第一摄像头和所述第二摄像头的相对位置关系的步骤，包括：从所述第一图像和所述第二图像中获取多对相互匹配的特征点；基于所述多对相互匹配的特征点，确定所述第一摄像头和所述第二摄像头的相对位置关系。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，从所述第一图像和所述第二图像中获取多对相互匹配的特征点的步骤之前，所述方法还包括：将所述第一图像的尺度和所述第二图像的尺度压缩至预设尺度范围；
调整压缩后的所述第一图像和所述第二图像的尺度，以使所述第一图像和所述第二图像的尺度相匹配。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，从所述第一图像和所述第二图像中获取多对相互匹配的特征点的步骤，包括：按照预设的网格参数，将所述第一图像划分为多个网格区域；从每个所述网格区域中提取一个特征点，从所述第二图像中获取与每个所述特征点相匹配的特征点，得到多对相互匹配的特征点。8.根据权利要求5
‑
7任一项所述的方法，其特征在于，基于所述多对相互匹配的特征点，确定所述第一摄像头和所述第二摄像头的相对位置关系的步骤，包括：将所述多对相互匹配的特征点输入至对极约束公式中，计算得到本质矩阵；基于所述本质矩阵，确定所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对位置关系；所述相对位置关系包括旋转关系。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述本质矩阵，确定所述第一摄像头与所述第二摄像头之间的相对位置关系的步骤之后，所述方法还包括：设置误差方程将所述第一图像和所述第二图像行对齐作为约束条件，通过预设的优化算法，计算得到当所述误差方程CostF的值最小时，所述R
wt
的值；其中，所述R
wt
为优化后的所述旋转关系；i代表第i个特征点；n代表特征点总量；y
ti
代表所述第二图像中第i个特征点的y坐标值；代表所述第一图像中第i个特征点的匹配点与所述第二图像中第i个特征点对齐后的y坐标；K
t
代表所述第二摄像头的内参数；代表所述第一摄像头的内参数矩阵的逆矩阵；U
w
为所述第一图像。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚，
申请(专利权)人：北京迈格威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：