本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡焦距計(jì)算技術(shù)，尤其涉及一種攝像頭超焦距的計(jì)算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)終端系統(tǒng)和硬件配置的不斷升級(jí)，特別是攝像頭工藝和技術(shù)的不斷提高，使得拍照功能成為手機(jī)或平板中的一項(xiàng)重要功能，甚至移動(dòng)終端的拍照效果也已經(jīng)成為人們?cè)谶x擇購(gòu)買移動(dòng)終端時(shí)所主要考慮的因素之一。

近年來(lái)手機(jī)的數(shù)碼相機(jī)功能得到了迅速的發(fā)展。隨著攝像頭像素的提高，其拍攝效果也越來(lái)越接近傳統(tǒng)卡片相機(jī)甚至低端單反相機(jī)。手機(jī)攝像頭分為內(nèi)置與外置，內(nèi)置攝像頭大多用于視頻通話或用戶自拍，外置攝像頭主要用于拍攝景物和周圍人物，采用手機(jī)隨時(shí)隨地拍照已然成為人們生活中的一部分。而如何拍出漂亮的照片是大多數(shù)人關(guān)心的問(wèn)題，拍出漂亮的照片，一方面和個(gè)人技術(shù)水平密切相關(guān)，另一方面，也和個(gè)人對(duì)所用攝像頭的參數(shù)的了解程度有關(guān)。對(duì)手機(jī)攝像頭調(diào)試人員來(lái)說(shuō)，面對(duì)客戶提出的攝像頭效果問(wèn)題，如何判斷是軟件參數(shù)問(wèn)題還是客戶拍照方式引起的，同樣非常關(guān)鍵。在攝像頭的參數(shù)中，一個(gè)很重要的參數(shù)便是超焦距值。

對(duì)焦在遠(yuǎn)處的某一點(diǎn)，使得景深的另一極端恰為“無(wú)限遠(yuǎn)”，則由“無(wú)限遠(yuǎn)”到景深范圍內(nèi)最近的距離，稱為超焦距。當(dāng)鏡頭對(duì)焦在無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，超焦距點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)都是全部清晰的。

超焦距廣泛應(yīng)用在定焦鏡頭上，例如傻瓜相機(jī)，利用其定焦鏡頭在一定距離之后的物體都能清晰成像的特點(diǎn)，省去了對(duì)焦功能。對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，若是知道了所用拍照設(shè)備的超焦距點(diǎn)，便能在某些場(chǎng)景拍照時(shí)，例如人與建筑物這樣的場(chǎng)景，讓被拍攝主體(人)處于不小于超焦距點(diǎn)的位置，而建筑物處于人的后方這種安排來(lái)構(gòu)圖拍攝，則能得到人和建筑物整體都清晰的照片。

對(duì)手機(jī)攝像頭調(diào)試人員來(lái)說(shuō)，面對(duì)客戶提出成像局部模糊的案例，首先可利用是否在超焦距點(diǎn)來(lái)定位問(wèn)題性質(zhì)，是軟件參數(shù)缺陷還是客戶拍照手法問(wèn)題。

傳統(tǒng)的超焦距計(jì)算是針對(duì)膠片而言的，其參數(shù)之一容許彌散圓直徑的定義是依據(jù)膠片對(duì)角線尺寸確定。而手機(jī)攝像頭所用的數(shù)字圖像傳感器，則是以像素作為技術(shù)指標(biāo)，使得傳統(tǒng)計(jì)算方法不再適用。

因此，如何找到一種計(jì)算移動(dòng)終端攝像頭的超焦距的方法及系統(tǒng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于研究的方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種攝像頭超焦距的計(jì)算方法，其中，包括如下步驟：

步驟S1，提供一攝像頭；

步驟S2，對(duì)所述攝像頭進(jìn)行測(cè)量，以獲取所述攝像頭的焦距值和光圈值；

步驟S3，獲取所述攝像頭的像素尺寸；

步驟S4，根據(jù)所述焦距值、所述光圈值和所述像素尺寸計(jì)算所述攝像頭的超焦距值。

優(yōu)選的，所述步驟S4中，利用公式(1)計(jì)算所述攝像頭的超焦距值；

其中，所述公式(1)為：

H為超焦距值，A為光圈值，C為像素尺寸，F(xiàn)為焦距值。

優(yōu)選的，所述方法應(yīng)用于設(shè)置有攝像頭超焦距計(jì)算器的系統(tǒng)中，所述攝像頭超焦距計(jì)算器包括圖像傳感器型號(hào)庫(kù)，且所述圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中存儲(chǔ)有若干圖像傳感器型號(hào)和與各所述圖像傳感器型號(hào)對(duì)應(yīng)的像素尺寸；所述步驟S3具體為：

步驟S31，獲取所述攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)；

步驟S32，所述攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)所述圖像傳感器型號(hào)從所述圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中獲取所述攝像頭的像素尺寸。

優(yōu)選的，所述步驟S4具體為：

所述攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)所述焦距值、所述光圈值和所述像素尺寸計(jì)算所述攝像頭的超焦距值。

優(yōu)選的，所述攝像頭應(yīng)用于移動(dòng)終端上。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)，包括：

焦距測(cè)量模塊，用以對(duì)所述攝像頭進(jìn)行焦距測(cè)量，以獲取所述攝像頭的焦距值；

光圈測(cè)量模塊，用以對(duì)所述攝像頭進(jìn)行光圈測(cè)量，以獲取所述攝像頭的光圈值；

像素尺寸獲取模塊，用以獲取所述攝像頭的像素尺寸；

計(jì)算模塊，分別與所述焦距測(cè)量模塊、所述光圈測(cè)量模塊和所述像素尺寸獲取模塊連接，以根據(jù)所述焦距值、所述光圈值和所述像素尺寸計(jì)算所述攝像頭的超焦距值。

優(yōu)選的，所述計(jì)算模塊利用公式(1)計(jì)算所述攝像頭的超焦距值；

其中，所述公式(1)為：

H為超焦距值，A為光圈值，C為像素尺寸，F(xiàn)為焦距值。

優(yōu)選的，所述計(jì)算模塊設(shè)置于一攝像頭超焦距計(jì)算器中。

優(yōu)選的，所述像素尺寸獲取模塊包括：

圖像傳感器型號(hào)庫(kù)，設(shè)置于所述攝像頭超焦距計(jì)算器中，用以存儲(chǔ)若干圖像傳感器型號(hào)和與各所述圖像傳感器型號(hào)對(duì)應(yīng)的像素尺寸。

型號(hào)查詢單元，用以獲取所述攝像頭所采用的圖像傳感器的型號(hào)；

查找單元，設(shè)置于所述攝像頭超焦距計(jì)算器中，并分別與所述型號(hào)查詢單元和所述圖像傳感器型號(hào)庫(kù)連接，以根據(jù)所述圖像傳感器的型號(hào)從所述圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中查找所述攝像頭的像素尺寸。

優(yōu)選的，所述攝像頭應(yīng)用于移動(dòng)終端上。

上述發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)或者有益效果：

本發(fā)明公開(kāi)了一種攝像頭超焦距的計(jì)算方法及系統(tǒng)，通過(guò)在獲取攝像頭的焦距值、光圈值和圖像傳感器的型號(hào)后，將該焦距值、光圈值和圖像傳感器的型號(hào)輸入一攝像頭超焦距計(jì)算器，由攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)圖像傳感器的型號(hào)獲取攝像頭的像素尺寸，并自動(dòng)根據(jù)該攝像頭的像素尺寸、焦距值和光圈值計(jì)算攝像頭的超焦距值，從而方便了移動(dòng)終端用戶和移動(dòng)終端攝像頭調(diào)試人員計(jì)算移動(dòng)終端攝像頭的超焦距值，進(jìn)而可以提升用戶的拍照效果。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中攝像頭超焦距的計(jì)算方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中F＝3.85mm，c＝1.12um的手機(jī)鏡頭的光圈和超焦距的關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

目前，隨著智能手機(jī)的更新?lián)Q代，手機(jī)攝像頭的分辨率也越來(lái)越高，鏡頭及編輯應(yīng)用程序越來(lái)越專業(yè)，手機(jī)攝影更加受大眾的喜愛(ài)和關(guān)注了。不管是在大街上，公園里還是風(fēng)景區(qū)隨處可見(jiàn)人們拿出隨身攜帶的手機(jī)或者平板電腦拍照；與此同時(shí)，人們對(duì)拍照效果的要求也越來(lái)越高，特別是在拍攝風(fēng)光照片和某些人文照片時(shí)，拍攝者希望得到整幅畫(huà)面前后都清晰的相片，也就是景深大的照片，這時(shí)候會(huì)用到超焦距，尤其是在拍攝人文題材的相片時(shí)，往往來(lái)不及對(duì)焦準(zhǔn)確，這時(shí)候超焦距就顯得更為實(shí)用了，它能使被攝物體和所處環(huán)境都能被清晰拍攝。簡(jiǎn)單地講，如果超焦距數(shù)值是H米，那么距離相機(jī)H/2米到無(wú)窮遠(yuǎn)的范圍內(nèi)的成像都是清晰的。

有許多攝影愛(ài)好者在拍像時(shí)需要獲得最大的清晰范圍——景深，他們往往知道應(yīng)當(dāng)使用盡可能小的光圈，但卻不知道如何應(yīng)用超焦距，特別是在變焦鏡頭上怎樣應(yīng)用。當(dāng)鏡頭調(diào)焦在無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，景深靠近相機(jī)一側(cè)的最近極限被稱為超焦距。當(dāng)鏡頭用某一擋光圈調(diào)焦在超焦距上的，景深范圍為該距離的1/2至無(wú)限遠(yuǎn)。應(yīng)用超焦距是獲得最大景深或控制影像清晰范圍的最快捷方法。

對(duì)于有景深表刻度的鏡頭來(lái)說(shuō)，確定超焦距很簡(jiǎn)單：只要將焦點(diǎn)對(duì)到無(wú)限遠(yuǎn)，這時(shí)從鏡頭的景深表上可以看到所用光圈所指示的從無(wú)限遠(yuǎn)到靠近攝像頭的某一點(diǎn)的景深范圍。攝像頭到景深范圍前端的距離即是超焦距；然而大多數(shù)的攝像頭特別是手機(jī)或平板電腦的攝像頭是沒(méi)有景深表刻度的，這就需要通過(guò)計(jì)算確定超焦距；對(duì)于對(duì)手機(jī)攝像頭調(diào)試人員來(lái)說(shuō)，面對(duì)客戶提出成像局部模糊的案例，首先可利用是否在超焦距點(diǎn)來(lái)定位問(wèn)題性質(zhì)，是軟件參數(shù)缺陷還是客戶拍照手法問(wèn)題。然而傳統(tǒng)的超焦距計(jì)算是針對(duì)膠片而言的，其參數(shù)之一容許彌散圓直徑的定義是依據(jù)膠片對(duì)角線尺寸確定。而手機(jī)攝像頭所用的數(shù)字圖像傳感器，則是以像素作為技術(shù)指標(biāo)，使得傳統(tǒng)計(jì)算方法不再適用，因此目前并沒(méi)有適合于移動(dòng)終端攝像頭超焦距的計(jì)算方法及系統(tǒng)。

基于上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種攝像頭超焦距的計(jì)算方法及系統(tǒng)，通過(guò)在獲取攝像頭的焦距值、光圈值和圖像傳感器的型號(hào)后，將該焦距值、光圈值和圖像傳感器的型號(hào)輸入一攝像頭超焦距計(jì)算器，由攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)圖像傳感器的型號(hào)獲取攝像頭的像素尺寸，并自動(dòng)根據(jù)該攝像頭的像素尺寸、焦距值和光圈值計(jì)算攝像頭的超焦距值，從而方便了移動(dòng)終端用戶和移動(dòng)終端攝像頭調(diào)試人員計(jì)算移動(dòng)終端攝像頭的超焦距值，進(jìn)而可以提升用戶的拍照效果。

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不作為本發(fā)明的限定。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)施例涉及一種攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)，優(yōu)選的，該攝像頭為設(shè)置于移動(dòng)終端上的攝像頭，具體的，該系統(tǒng)包括焦距測(cè)量模塊、光圈測(cè)量模塊、像素尺寸獲取模塊和計(jì)算模塊；其中，焦距測(cè)量模塊用以對(duì)攝像頭進(jìn)行焦距測(cè)量，以獲取攝像頭的焦距值，并將該焦距值傳輸至計(jì)算模塊；光圈測(cè)量模塊用以對(duì)攝像頭進(jìn)行光圈測(cè)量，以獲取攝像頭的光圈值，并將該光圈值傳輸至計(jì)算模塊；像素尺寸獲取模塊用以獲取攝像頭的像素尺寸并將該像素尺寸傳輸至計(jì)算模塊；計(jì)算模塊分別與焦距測(cè)量模塊、光圈測(cè)量模塊和像素尺寸獲取模塊連接，以在接收焦距測(cè)量模塊傳輸?shù)慕咕嘀?、光圈測(cè)量模塊傳輸?shù)墓馊χ狄约跋袼爻叽绔@取模塊傳輸?shù)臄z像頭所采用的像素尺寸后，根據(jù)該焦距值、光圈值和像素尺寸計(jì)算攝像頭的超焦距值。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述計(jì)算模塊利用下列公式根據(jù)焦距值、光圈值和像素尺寸計(jì)算攝像頭的超焦距值；

其中，H為超焦距值(單位為mm)，A為光圈值(無(wú)量綱)，C為像素尺寸(單位為um)，F(xiàn)為焦距值(單位為mm)。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述計(jì)算模塊設(shè)置于一攝像頭超焦距計(jì)算器中。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述像素尺寸獲取模塊包括圖像傳感器型號(hào)庫(kù)、型號(hào)查詢單元和查找單元；圖像傳感器型號(hào)庫(kù)設(shè)置于上述攝像頭超焦距計(jì)算器中，用以存儲(chǔ)若干圖像傳感器型號(hào)和與各圖像傳感器型號(hào)對(duì)應(yīng)的像素尺寸；型號(hào)查詢單元用以獲取攝像頭所采用的圖像傳感器的型號(hào)；查找單元設(shè)置于上述攝像頭超焦距計(jì)算器中，并分別與圖像傳感器型號(hào)庫(kù)、型號(hào)查詢單元和計(jì)算模塊連接，以根據(jù)圖像傳感器的型號(hào)從圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中查找攝像頭的像素尺寸，并將該像素尺寸傳輸至計(jì)算模塊中。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述攝像頭超焦距計(jì)算器還包括一與計(jì)算單元連接的輸入單元，若圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中未存儲(chǔ)本實(shí)施例中攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)，則查找單元無(wú)法從圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中查找到與攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)對(duì)應(yīng)的像素尺寸，此時(shí)需要通過(guò)該輸入單元輸入攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)的像素尺寸，此時(shí)需通過(guò)查閱包含攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)的數(shù)據(jù)手冊(cè)獲取像素尺寸。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述移動(dòng)終端為手機(jī)或平板電腦等手持移動(dòng)終端設(shè)備。

實(shí)施例二

如圖2所示，本實(shí)施例涉及一種攝像頭超焦距的計(jì)算方法，具體的，該方法包括如下步驟：

步驟S1，提供一攝像頭，優(yōu)選的，該攝像頭為應(yīng)用于移動(dòng)終端上的攝像頭。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述移動(dòng)終端為手機(jī)或平板電腦等手持移動(dòng)終端設(shè)備。

步驟S2，對(duì)攝像頭進(jìn)行測(cè)量，以獲取攝像頭的焦距值和光圈值；

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述攝像頭的焦距值為該攝像頭所用鏡頭的有效焦距，用字母F表示，單位為毫米(mm)。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，攝像頭的光圈值為該攝像頭所用鏡頭的F/NO值，為F-Number的縮寫(xiě)，意思是焦數(shù)，該光圈值等于有效焦距與入射瞳孔直徑的比值，無(wú)量綱，其數(shù)值表示進(jìn)光量系數(shù)，用字母A表示。光圈越大，入射瞳孔直徑越小。例如F/2.8的光圈其入射瞳孔直徑小于F/1.8的光圈。

步驟S3，獲取攝像頭的像素尺寸。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述攝像頭超焦距的計(jì)算方法應(yīng)用于設(shè)置有攝像頭超焦距計(jì)算器的系統(tǒng)中，該攝像頭超焦距計(jì)算器包括圖像傳感器型號(hào)庫(kù)，且圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中存儲(chǔ)有若干圖像傳感器型號(hào)和與各圖像傳感器型號(hào)對(duì)應(yīng)的像素尺寸；上述步驟S3具體為：

步驟S31，獲取攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)，優(yōu)選的，上述圖像傳感器型號(hào)是指攝像頭內(nèi)部的感光芯片型號(hào)，例如sony的imx135、imx298，hynix的hi545。不同的感光芯片對(duì)應(yīng)不同的像素尺寸，獲取了具體的感光芯片型號(hào)也就確定了像素尺寸。

步驟S32，攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)圖像傳感器型號(hào)從圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中獲取攝像頭的像素尺寸。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，上述步驟S32中，首先判斷圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中是否存儲(chǔ)有攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)，若圖像傳感器型號(hào)庫(kù)存儲(chǔ)有攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)，則攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)從圖像傳感器型號(hào)庫(kù)中獲取與攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)對(duì)應(yīng)的像素尺寸。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在上述步驟32中，若圖像傳感器型號(hào)庫(kù)未存儲(chǔ)攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)，則向攝像頭超焦距傳感器輸入攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)的像素尺寸。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，通過(guò)查閱包含攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)的數(shù)據(jù)手冊(cè)獲取像素尺寸(在圖像傳感器型號(hào)庫(kù)未存儲(chǔ)攝像頭所采用的圖像傳感器型號(hào)的情況下)。

在此，需要說(shuō)明的是，上述步驟S2和步驟S3的順序可以互換，即先進(jìn)行步驟S3后進(jìn)行步驟S2，這并不影響本發(fā)明的目的。

步驟S4，根據(jù)焦距值、光圈值和像素尺寸計(jì)算攝像頭的超焦距值。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述步驟S4具體為：上述攝像頭超焦距計(jì)算器根據(jù)焦距值、光圈值和像素尺寸計(jì)算攝像頭的超焦距值。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在上述步驟S421中，攝像頭超焦距計(jì)算器利用下列公式根據(jù)焦距值、光圈值和像素尺寸計(jì)算攝像頭的超焦距值；

其中，H為超焦距值(單位為mm)，A為光圈值(無(wú)量綱)，C為像素尺寸(單位為um)，F(xiàn)為焦距值(單位為mm)。

下面參照表格結(jié)合具體的實(shí)例對(duì)本發(fā)明中的超焦距作進(jìn)一步的描述：

例一：手機(jī)攝像頭A，且通過(guò)測(cè)量獲取該手機(jī)攝像頭A的焦距值為F＝3.85mm、像素尺寸為c＝1.4um，則該手機(jī)攝像頭A搭配不同光圈的超焦距值如表1所示：

表1

例二：手機(jī)攝像頭B，且通過(guò)測(cè)量獲取該手機(jī)攝像頭B的焦距值為F＝3.85mm、像素尺寸為c＝1.12um，則該手機(jī)攝像頭B搭配不同光圈的超焦距值如表2所示：

表2

結(jié)合表1、表2和圖3可以看出，光圈越小，超焦距值越大。

不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例為與上述攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例，本實(shí)施例可與上述攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例互相配合實(shí)施。上述攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施例中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在上述攝像頭超焦距的計(jì)算系統(tǒng)的實(shí)施例中。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。