一種快速自動聚焦方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及視頻監(jiān)控時一種自動聚焦的方法及一種自動聚焦裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)安防行業(yè)快速發(fā)展，視頻監(jiān)控已在我們的生活中變得越來越重要；同時，國內(nèi)外自動變焦鏡頭的發(fā)展，使得行業(yè)內(nèi)對自動聚焦技術(shù)的需求更加迫切。
[0003]在用調(diào)焦評價函數(shù)值進(jìn)行自動對焦時，廣泛采用的是爬山搜索算法尋找最佳聚焦點。爬山搜索算法尋找最佳聚焦點的過程包括:驅(qū)動聚焦鏡頭的步進(jìn)電機(jī)從起始位置出發(fā)；以等步進(jìn)向前驅(qū)動聚焦鏡頭，每走一步計算一次圖像的調(diào)焦評價函數(shù)值，若調(diào)焦評價函數(shù)值增大，說明電機(jī)驅(qū)動方向正確，當(dāng)調(diào)焦評價函數(shù)值上一次出現(xiàn)減小現(xiàn)象時，說明鏡頭已經(jīng)越過最佳聚焦點；電機(jī)立刻反轉(zhuǎn)運(yùn)行，帶動鏡頭向相反方向移動。同理，當(dāng)調(diào)焦評價函數(shù)值再次出現(xiàn)減小時，電機(jī)又一次反轉(zhuǎn)運(yùn)行，如此反復(fù)搜索，最后在最佳聚焦點處停止，即當(dāng)前調(diào)焦評價函數(shù)值與上一次調(diào)焦評價函數(shù)值相等。所述調(diào)焦評價函數(shù)值由離散小波變換計算得到。
[0004]由于現(xiàn)有技術(shù)中需要在最佳聚焦點附近進(jìn)行多次來回移動聚焦鏡頭，導(dǎo)致聚焦速度慢。而且聚焦過程多次往返，導(dǎo)致對焦過程平滑性不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種快速自動聚焦方法及裝置，該快速自動聚焦方法及裝置，能夠減少移動聚焦鏡頭的次數(shù)，從而提高聚焦的速度及聚焦的平滑性。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種快速自動聚焦方法，
[0008]其應(yīng)用于視頻監(jiān)控裝置的計算機(jī)中，包括如下步驟:
[0009]步驟A，根據(jù)圖像清晰度對攝像頭采集圖像的窗口劃分成多個子窗口 ；
[0010]步驟B，控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向通過整個窗口采集圖像，并采用小波變換分別計算各個子窗口當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值；
[0011]步驟C，將各個子窗口當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值分別與其上一次采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值進(jìn)行大小比較，并判斷是否存在至少一個子窗口當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值小于上一次采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值；若是則執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟B;
[0012]步驟D，控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向的反方向通過當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值小于上一次采集的第一調(diào)焦評價函數(shù)值對應(yīng)的子窗口采集圖像；并采用小波變換計算該子窗口當(dāng)前采集的圖像的第二調(diào)焦評價函數(shù)值；
[0013]步驟E，判斷該子窗口當(dāng)前采集的圖像的第二調(diào)焦評價函數(shù)值是否小于上一次采集的圖像的第二調(diào)焦評價函數(shù)值，若是，則執(zhí)行步驟F，否則執(zhí)行步驟D ;
[0014]步驟F，控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向通過所述子窗口采集圖像，計算相應(yīng)的第二調(diào)焦評價函數(shù)值，并執(zhí)行步驟E直至聚焦完成。
[0015]優(yōu)選地，在步驟F之后還包括:
[0016]步驟G，監(jiān)控聚焦點，并通過小波變換計算該聚焦點的第三聚焦評價函數(shù)值；
[0017]步驟H，將第三聚焦評價函數(shù)值分別與聚焦完成時聚焦點的第二聚焦評價函數(shù)值進(jìn)行作差；
[0018]步驟I，分別判斷各作差得到的絕對值是否在閾值范圍內(nèi)，若是，則控制電機(jī)停止運(yùn)動，否則，執(zhí)行步驟B。
[0019]優(yōu)選地，在步驟D中通過電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向的反方向采集圖像時的步長小于在步驟B中通過電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向采集圖像時的步長，并且在步驟F中通過電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向采集圖像時的步長小于在步驟D中通過電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向的反方向采集圖像時的步長。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟C中還包括:步驟Cl，判斷當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值小于上一次采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值的子窗口是否為位于中心的子窗口，若是，則執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟C2 ;
[0021]步驟C2，控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭縮短運(yùn)動步長，并沿著預(yù)定方向通過整個窗口采集圖像，直至位于中心的子窗口的第一調(diào)焦評價函數(shù)值出現(xiàn)減少。
[0022]本發(fā)明還提供一種與以上所述快速自動聚焦方法對應(yīng)的快速自動聚焦裝置，其應(yīng)用于視頻監(jiān)控裝置的計算機(jī)中，包括，
[0023]劃分模塊，其用于根據(jù)圖像清晰度對攝像頭采集圖像的窗口劃分成多個子窗口 ；
[0024]第一控制及計算模塊，其用于控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向通過整個窗口采集圖像，并采用小波變換分別計算各個子窗口當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值；
[0025]第一比較模塊，其用于將各個子窗口當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值分別與其上一次采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值進(jìn)行大小比較，并判斷是否存在至少一個子窗口當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值小于上一次采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值，若判斷的結(jié)果為時則執(zhí)行第二控制及計算模塊，否則執(zhí)行第一控制及計算模塊；
[0026]第二控制及計算模塊，其用于控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向的反方向通過當(dāng)前采集的圖像的第一調(diào)焦評價函數(shù)值小于上一次采集的第一調(diào)焦評價函數(shù)值對應(yīng)的子窗口采集圖像；并采用小波變換計算該子窗口當(dāng)前采集的圖像的第二調(diào)焦評價函數(shù)值；
[0027]第二比較模塊，其用于判斷該子窗口當(dāng)前采集的圖像的第二調(diào)焦評價函數(shù)值是否小于上一次采集的圖像的第二調(diào)焦評價函數(shù)值，若是則執(zhí)行第三控制及計算模塊，否則執(zhí)行第二控制及計算模塊；
[0028]第三控制及計算模塊，其用于控制電機(jī)驅(qū)動攝像頭沿著預(yù)定方向通過所述子窗口采集圖像，計算相應(yīng)的第二調(diào)焦評價函數(shù)值，并執(zhí)行第二比較模塊直至聚焦完成。
[0029]優(yōu)選地，所述快速自動聚焦裝置:
[0030]監(jiān)控模塊，其用于監(jiān)控聚焦點，并通過小波變換計算該聚焦點的第三聚焦評價函數(shù)值；
[0031]作差模塊，其用于將第三聚焦評價函數(shù)值分別與聚焦完成時聚焦點的聚焦評價函數(shù)值進(jìn)行作差；
[0032]判斷模塊，其用于判斷分別各作差得到的絕對值是否在閾值范圍內(nèi)；若是，則控制電機(jī)停止運(yùn)動，否則，執(zhí)行第一控制及計算模塊。
[0033]本發(fā)明的有益效果:
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的快速自動聚焦方法及裝置通過將采集圖像的窗口劃分呈多個子窗口，并在通過計算各個子窗口的調(diào)焦評價函數(shù)值來確定最佳聚焦點可能存在的子窗口，然后僅需通過存在最佳聚焦點的子窗口進(jìn)行聚焦得到最佳聚焦點，從而使得在對最佳聚焦點的預(yù)測，并在未達(dá)到最佳聚焦點之前就減小電機(jī)移動步長，使電機(jī)達(dá)到最佳聚焦點總的行駛路程減小，因此提高了聚焦的速度，并且使得聚焦過程中視頻從模糊到清晰平滑自然地過渡。另外，通過將窗口劃分成多個子窗口分別計算調(diào)焦評價函數(shù)值，使得計算得到的聚焦點更穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明的實施例中一種快速自動聚焦方法的流程圖；
[0036]圖2為本發(fā)明的實施例中窗口劃分示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明的實施例中快速自動聚焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中:1、攝像頭；2、電機(jī)；3、計算機(jī)；31、劃分模塊；32、第一控制及計算模塊；33、第一比較模塊；34、第二控制及計算模塊；35、第二比較模塊；36、第三控制及計算模塊；37、監(jiān)控