基于单一图像传感器的距离识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于单一CMOS图像传感器的距离识别方法，包括以下步骤：步骤S1：对所述CMOS图像传感器撷取的被测物自动聚焦并获得聚焦值；步骤S2：获得所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；以及步骤S3：根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述CMOS图像传感器所在平面的距离。本发明专利技术克服了现技术中具有人机交互功能的设备在人机交互时无法有效地识别被测物至设备的距离变化，从而提高用户的操作体验度。

【技术实现步骤摘要】
基于单一图像传感器的距离识别方法及装置
本专利技术涉及图像通信
，尤其涉及一种基于单一图像传感器的距离识别方法及装置。
技术介绍
智能电视是具有全开放式平台，搭载了操作系统，可以由用户自行安装和卸载软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并可以通过网线、无线网络来实现上网冲浪。智能电视顺应了电视机高清化、网络化、智能化的趋势。智能电视除了传统的电视现实屏幕、显示驱动以外，还包括高性能的运算处理器芯片、信道信源解码芯片、图像与数据处理芯片、高速大容量存储媒介、高速数据传输接口等组成。智能电视已经不仅仅是一台电视机，更是一台集人机交互、通讯、娱乐、上网等功能于一体的智能系统。智能电视首先意味着硬件技术的升级和革命，只有配备了业界领先的高配置、高性能芯片，才能顺畅运行大型3D体感游戏和各种软件程序；其次，智能电视意味着软件内容技术的革命，智能电视必然是一款可定制功能的电视；第三，智能电视必须搭载全开放式平台，只有通过全开放平台，才能广泛发动消费者积极参与彩电的功能制定，才能实现彩电的“需求定制化”、“彩电娱乐化”，才是解决彩电智能化发展的唯一有效途径。高度智能化是智能电视发展的重要趋势，而人机交互功能是智能电视高度智能化的重要特性。传统的人机交互功能主要通过手柄式传感器来实现，通过使用者操作或者晃动手中的手柄传感器来实现对电视机的各种指令控制，然而，这种方式需要借助外部设备来实现人机交互，对使用者来说增加了操作媒介、降低了操作体验的亲和感。近年来，另一种基于红外传感器的人机交互功能也已经面世，这种通过红外传感器直接捕捉操作者动态信号的方式有效避免了中介媒介的存在，增强了人机交互的亲和力，但是，由于红外传感器的分辨率、精度、光源性能等问题，使得这种方式的操作体验难以达到最佳效果。另外，现有技术中也存在基于图像传感器进行图像识别的智能电视人机交互方式，通过CMOS图像传感器捕捉操作者动态信号，并通过操作者手势控制、基于专用动态图象分析软件，来实现对智能电视的人机交互远程功能。但是这种方法通常无法识别被测物与电视机的距离，也就无法有效获得操作者手势仅发生在垂直于电视机方向上的轨迹变化。若采用多个图像传感器来分别测量操作者手势在不同方向上的动态轨迹，无疑增加了成本。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于单一CMOS图像传感器的识别被测物与CMOS图像传感器所在平面之间距离的方式，以克服现有技术中具有人机交互功能的设备在人机交互时无法有效地识别被测物至图像传感器所在平面的距离。为达成上述目的，本专利技术提供一种基于单一CMOS图像传感器的距离识别方法，包括以下步骤：步骤S1：对所述CMOS图像传感器撷取的被测物自动聚焦并获得聚焦值；步骤S2：获得所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；以及步骤S3：根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述CMOS图像传感器所在平面的距离。优选的，步骤S1包括：步骤S11：通过所述CMOS图像传感器撷取所述被测物的图像信息；以及步骤S12：根据所述图像信息提取所述被测物的一个特征点作为自动聚焦的焦点。优选的，步骤S2包括：步骤S21：根据所述特征点所处入射光线的路径将其对应至所述CMOS图像传感器像素阵列中的特定像素位置；步骤S22：查询预先保存的所述CMOS图像传感器像素阵列的像素位置与进入该像素位置的入射光线的入射角的对应关系，根据所述特定像素位置及所述对应关系获得所述特征点所处入射光的入射角，所述入射角为所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度。优选的，以初始焦距开始对所述被测物进行自动聚焦，所述初始焦距为所述CMOS图像传感器广角镜头的最小焦距或最大焦距或前一次使用的焦距。本专利技术还提供了一种基于单一CMOS图像传感器的距离识别装置，该装置包括：CMOS图像传感器，用于撷取被测物；聚焦值获取单元，与所述CMOS图像传感器相连，控制所述CMOS图像传感器的广角镜头对所述被测物自动聚焦，并获取所述被测物聚焦时的聚焦值；角度获取单元，与所述聚焦值获取单元相连，获得聚焦时所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；距离计算单元，与所述角度获取单元和聚焦值获取单元相连，用以根据所述角度和所述聚焦值确定所述被测物至所述CMOS图像传感器所在平面的距离。优选的，所述距离识别装置还包括被测物确定单元，其与所述CMOS图像传感器及所述聚焦值获取单元相连，根据所述CMOS图像传感器所撷取的图像信息提取所述被测物的一个特征点作为自动聚焦的焦点。优选的，所述角度获取单元包括：定位模块，与所述聚焦值获取单元、特征点确定单元及CMOS图像传感器相连，在聚焦时根据所述特征点所处入射光线的路径将其对应至所述CMOS图像传感器像素阵列中的特定像素位置；寄存器模块，储存所述CMOS图像传感器像素阵列的像素位置与进入该像素位置的入射光线的入射角的对应关系；以及角度确定模块，与所述定位模块和寄存器模块相连，根据所述特定像素位置及所述对应关系确定所述特征点所处入射光的入射角，所述入射角为所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度。本专利技术进一步提供一种具有单一CMOS图像传感器的智能电视手势控制的方法，所述CMOS图像传感器与所述智能电视的显示屏幕同平面，所述手势控制方法包括：步骤S11：在第一时刻对所述CMOS图像传感器撷取的被测手指自动聚焦并获得聚焦值；获得所述被测手指与所述CMOS图像传感器的所成线与所述显示屏幕之间的角度；并根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述显示屏幕的距离；步骤S12：在第二时刻对所述CMOS图像传感器撷取的被测手指自动聚焦并获得聚焦值；获得所述被测手指与所述CMOS图像传感器的所成线与所述显示屏幕之间的角度；并根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述显示屏幕的距离；步骤S13：根据第一时刻及第二时刻所述被测手指的轨迹变化识别特定手势，其中所述轨迹变化包括所述被测手指与所述显示屏幕的距离的变化；步骤S14：根据所述特定手势对所述显示屏幕的操作界面执行相应操作功能。优选的，步骤S11中对所述CMOS图像传感器撷取的被测手指自动聚焦的步骤包括：通过所述CMOS图像传感器撷取所述被测手指的图像信息；根据所述图像信息提取一个特征点作为自动聚焦的焦点；步骤S12中对所述CMOS图像传感器撷取的被测手指自动聚焦的步骤包括：通过所述CMOS图像传感器撷取所述被测手指的图像信息；根据所述图像信息提取一个特征点作为自动聚焦的焦点。优选的，步骤S11中获得所述被测手指与所述CMOS图像传感器的所成线与所述显示屏幕之间的角度的步骤进一步包括：根据所述特征点所处入射光线的路径将其对应至所述CMOS图像传感器像素阵列中的特定像素位置；查询预先保存的所述CMOS图像传感器像素阵列的像素位置与进入该像素位置的入射光线的入射角的对应关系，根据所述特定像素位置及所述对应关系获得所述特征点所处入射光的入射角，所述入射角为所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述显示屏幕之间的角度；步骤S12中获得所述被测手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单一CMOS图像传感器的距离识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对所述CMOS图像传感器撷取的被测物自动聚焦并获得聚焦值；步骤S2：获得所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；以及步骤S3：根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述CMOS图像传感器所在平面的距离。

【技术特征摘要】
1.一种基于单一CMOS图像传感器的距离识别方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：对所述CMOS图像传感器撷取的被测物自动聚焦并获得聚焦值；其包括：步骤S11：通过所述CMOS图像传感器撷取所述被测物的图像信息；以及步骤S12：根据所述图像信息提取所述被测物的一个特征点作为自动聚焦的焦点；步骤S2：获得所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；其包括：步骤S21：根据所述特征点所处入射光线的路径将其对应至所述CMOS图像传感器像素阵列中的特定像素位置；步骤S22：查询预先保存的所述CMOS图像传感器像素阵列的像素位置与进入该像素位置的入射光线的入射角的对应关系，根据所述特定像素位置及所述对应关系获得所述特征点所处入射光的入射角，所述入射角为所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；以及步骤S3：根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述CMOS图像传感器所在平面的距离。2.根据权利要求1所述的距离识别方法，其特征在于，以初始焦距开始对所述被测物进行自动聚焦，所述初始焦距为所述CMOS图像传感器广角镜头的最小焦距或最大焦距或前一次使用的焦距。3.一种基于单一CMOS图像传感器的距离识别装置，其特征在于，包括：CMOS图像传感器，用于撷取被测物；聚焦值获取单元，与所述CMOS图像传感器相连，控制所述CMOS图像传感器的广角镜头对所述被测物自动聚焦，并获取所述被测物聚焦时的聚焦值；特征点确定单元，其与所述CMOS图像传感器及所述聚焦值获取单元相连，根据所述CMOS图像传感器所撷取的图像信息提取所述被测物的一个特征点作为自动聚焦的焦点；角度获取单元，与所述聚焦值获取单元相连，获得聚焦时所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度；距离计算单元，与所述角度获取单元和聚焦值获取单元相连，用以根据所述角度和所述聚焦值确定所述被测物至所述CMOS图像传感器所在平面的距离；其中所述角度获取单元包括：定位模块，与所述聚焦值获取单元、特征点确定单元及CMOS图像传感器相连，在聚焦时根据所述特征点所处入射光线的路径将其对应至所述CMOS图像传感器像素阵列中的特定像素位置；寄存器模块，储存所述CMOS图像传感器像素阵列的像素位置与进入该像素位置的入射光线的入射角的对应关系；以及角度确定模块，与所述定位模块和寄存器模块相连，根据所述特定像素位置及所述对应关系确定所述特征点所处入射光的入射角，所述入射角为所述被测物与所述CMOS图像传感器的所成线与所述CMOS图像传感器所在平面之间的角度。4.一种具有单一CMOS图像传感器的智能电视手势控制的方法，所述CMOS图像传感器与所述智能电视的显示屏幕同平面，其特征在于，所述手势控制方法包括：步骤S11：在第一时刻通过所述CMOS图像传感器撷取被测手指的图像信息；根据所述图像信息提取一个特征点作为自动聚焦的焦点并获得聚焦值；获得所述被测手指与所述CMOS图像传感器的所成线与所述显示屏幕之间的角度；并根据所述角度及所述聚焦值确定所述被测物与所述显示屏幕的距离；步骤S12：在第二时刻通过所述CMOS图像传感器撷取所述被测手指的图像信息；根据所述图像信息提取一个特征点作为自动聚焦的焦点并获得聚焦值；获得所述被测手指与所述CMOS图像传感器的所成线与所述显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琛，陈嘉胤，方泽姣，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：