自動(dòng)聚焦控制方法和裝置的制造方法
【專利說明】自動(dòng)聚焦控制方法和裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚焦技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種自動(dòng)聚焦控制方法和裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 由于光電圖像傳感器CCD和CMOS在圖像視頻領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字相機(jī)和攝 像機(jī)在工程應(yīng)用W及日常生活中已隨處可見。無論是數(shù)字相機(jī)、還是攝像機(jī)，其主要功能就 是獲取清晰的圖像，即通過調(diào)整鏡頭聚焦鏡片組的位置來使圖像的清晰度達(dá)到最佳。所W， 聚焦技術(shù)已成為成像產(chǎn)品的關(guān)鍵，尤其是攝像機(jī)。
[0003] 目前，基于數(shù)字圖像處理的自動(dòng)聚焦技術(shù)已逐漸取代了基于測距原理的傳統(tǒng)自動(dòng) 聚焦方法。基于數(shù)字圖像處理的自動(dòng)聚焦技術(shù)利用某種數(shù)字圖像處理算法，獲取能判斷圖 像清晰度的聚焦評(píng)價(jià)值，一般為圖像數(shù)據(jù)的高頻分量值，并根據(jù)運(yùn)一評(píng)價(jià)值，采取一定的算 法和策略控制鏡頭的聚焦電機(jī)移動(dòng)W到達(dá)聚焦評(píng)價(jià)值對(duì)應(yīng)的聚焦位置，獲取清晰的圖像。 但是現(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)聚焦算法對(duì)聚焦電機(jī)行程的進(jìn)行捜索時(shí)采用固定步長，不僅由于聚 焦速度慢浪費(fèi)了聚焦時(shí)間，且會(huì)陷入因局部極點(diǎn)出現(xiàn)震蕩的問題。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004] 本發(fā)明的目的旨在解決上述至少一個(gè)問題，提供了一種自動(dòng)聚焦控制方法、及采 用該方法的裝置。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供了一種自動(dòng)聚焦控制方法，其包括有步驟：
[0007] 在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上獲取對(duì)象的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)；
[000引基于獲取的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)及預(yù)設(shè)的第一計(jì)算規(guī)則，為多個(gè)聚焦位置中的每一個(gè)計(jì) 算對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值；
[0009] 基于預(yù)設(shè)的第二規(guī)則獲取聚焦估計(jì)值達(dá)到最大值的目標(biāo)聚焦位置；
[0010] 調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭移動(dòng)到所述目標(biāo)聚焦位置。
[0011] 具體的，所述基于預(yù)設(shè)的第二規(guī)則獲取聚焦估計(jì)值達(dá)到最大值的目標(biāo)聚焦位置的 步驟，包括：
[0012] 方向查找步驟，基于獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值與前一次聚焦估計(jì)值之間的大小關(guān) 系，確定鏡頭的移動(dòng)方向；
[0013] 爬坡步驟，調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置在該移動(dòng)方向下W-可變的特定步長值移動(dòng)攝像頭，并 獲取移動(dòng)后的第二當(dāng)前聚焦估計(jì)值；
[0014] 循環(huán)執(zhí)行該方向查找步驟和爬坡步驟，W獲取該聚焦估計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的目標(biāo) 聚焦位置。
[0015] 進(jìn)一步的，所述可變的特定步長值與所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值對(duì)應(yīng)，且與所述當(dāng)前聚 焦估計(jì)值反相關(guān)。
[0016] 具體的，所述基于獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值與前一次聚焦估計(jì)值之間的大小關(guān)系， 確定鏡頭的移動(dòng)方向的步驟，包括：
[0017] 當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值大于所述前一次聚焦估計(jì)值時(shí)，確定鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方 向?yàn)樗龅囊苿?dòng)方向；
[0018] 反之，當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值小于所述前一次聚焦估計(jì)值時(shí)，將與鏡頭的當(dāng)前 移動(dòng)方向相反的方向確定為所述的移動(dòng)方向。
[0019] 具體的，所述當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值小于所述前一次聚焦估計(jì)值時(shí)，將與鏡頭 的當(dāng)前移動(dòng)方向相反的方向確定為所述的移動(dòng)方向的步驟中，還包括：
[0020] 當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值小于所述前一次聚焦估計(jì)值時(shí)，對(duì)該前一次聚焦估計(jì)值 與預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值進(jìn)行比較；
[0021] 當(dāng)前一次聚焦估計(jì)值大于或等于所述聚焦估計(jì)闊值時(shí)，將與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向 相反的方向確定為所述的移動(dòng)方向；
[0022] 反之，當(dāng)前一次聚焦估計(jì)值小于所述聚焦估計(jì)闊值時(shí)，將鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向確 定為所述的移動(dòng)方向。
[0023] 具體的，所述聚焦估計(jì)闊值與該鏡頭中的對(duì)象所對(duì)應(yīng)的場景相對(duì)應(yīng);其中所述場 景通過預(yù)設(shè)的場景識(shí)別算法來識(shí)別獲得。
[0024] 具體的，所述在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上獲取對(duì)象的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)的 步驟，還包括：
[0025] 調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置改變鏡頭和對(duì)象間的距離，在該距離所對(duì)應(yīng)的聚焦位置上獲取所述 各個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
[0026] 進(jìn)一步的，所述調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置改變鏡頭和對(duì)象間的距離的步驟中，還包括：
[0027] 調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置基于一定的時(shí)間間隔改變鏡頭和對(duì)象間的距離。
[0028] 具體的，所述在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上獲取對(duì)象的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)的 步驟，包括：
[0029] 在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上，獲取該對(duì)象在一定頻帶下的各個(gè)圖像數(shù) 據(jù)。
[0030] 進(jìn)一步的，并行執(zhí)行所述基于預(yù)設(shè)的第二規(guī)則獲取聚焦估計(jì)值達(dá)到最大值的目標(biāo) 聚焦位置的步驟、和所述調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭移動(dòng)到所述目標(biāo)聚焦位置的步驟。
[0031] 可選的，所述為多個(gè)聚焦位置中的每一個(gè)計(jì)算對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值的算法是：
[00 創(chuàng)聚焦估計(jì)值二 W-O托y)r-，，
[0033] 所述X是指水平高頻分量值，y是指垂直高頻分量值。
[0034] 本發(fā)明還提供了一種自動(dòng)聚焦控制裝置，其包括有：
[0035] 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上獲取對(duì)象的各個(gè)圖像 數(shù)據(jù)；
[0036] 估計(jì)值計(jì)算模塊，用于基于獲取的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)及預(yù)設(shè)的第一計(jì)算規(guī)則，為多個(gè) 聚焦位置中的每一個(gè)計(jì)算對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值；
[0037] 聚焦位置獲取模塊，用于基于預(yù)設(shè)的第二規(guī)則獲取聚焦估計(jì)值達(dá)到最大值的目標(biāo) 聚焦位置；
[0038]移動(dòng)模塊，用于調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭移動(dòng)到所述目標(biāo)聚焦位置。
[0039]具體的，所述聚焦位置獲取模塊，還包括有：
[0040] 方向查找單元，用于基于獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值與前一次聚焦估計(jì)值之間的大小 關(guān)系，確定鏡頭的移動(dòng)方向；
[0041] 爬坡單元，用于調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置在該移動(dòng)方向下W-可變的特定步長值移動(dòng)攝像 頭，并獲取移動(dòng)后的第二當(dāng)前聚焦估計(jì)值；
[0042]目標(biāo)聚焦位置獲取單元，用于循環(huán)執(zhí)行該方向查找單元和爬坡單元的相應(yīng)操作， W獲取該聚焦估計(jì)值的最大值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)聚焦位置。
[0043]具體的，所述可變的特定步長值與所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值對(duì)應(yīng)，且與所述當(dāng)前聚焦 估計(jì)值反相關(guān)。
[0044] 具體的，所述方向查找單元，還用于當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值大于所述前一次聚 焦估計(jì)值時(shí)，確定鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向?yàn)樗龅囊苿?dòng)方向；
[0045] 反之，當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值小于所述前一次聚焦估計(jì)值時(shí)，將與鏡頭的當(dāng)前 移動(dòng)方向相反的方向確定為所述的移動(dòng)方向。
[0046]具體的，所述方向查找單元還用于當(dāng)獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值小于所述前一次聚焦 估計(jì)值時(shí)，對(duì)該前一次聚焦估計(jì)值與預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值進(jìn)行比較；
[0047]當(dāng)前一次聚焦估計(jì)值大于或等于所述聚焦估計(jì)闊值時(shí)，將與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向 相反的方向確定為所述的移動(dòng)方向；
[0048] 反之，當(dāng)前一次聚焦估計(jì)值小于所述聚焦估計(jì)闊值時(shí)，將鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向確 定為所述的移動(dòng)方向。
[0049]進(jìn)一步的，所述聚焦估計(jì)闊值與該鏡頭中的對(duì)象所對(duì)應(yīng)的場景相對(duì)應(yīng);其中所述 場景通過預(yù)設(shè)的場景識(shí)別算法來識(shí)別獲得。
[0050] 進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置改變鏡頭和對(duì)象間的距離，在 該距離所對(duì)應(yīng)的聚焦位置上獲取所述各個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
[0051] 具體的，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置基于一定的時(shí)間間隔改變鏡頭和 對(duì)象間的距離。
[0052]具體的，所述數(shù)據(jù)獲取模塊還用于在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上，獲取 該對(duì)象在一定頻帶下的各個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
[0053]具體的，并行執(zhí)行所述數(shù)據(jù)獲取模塊和移動(dòng)模塊的相應(yīng)操作。
[0054] 可選的，所述數(shù)據(jù)獲取模塊中為多個(gè)聚焦位置中的每一個(gè)計(jì)算對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值 的算法是：
[00巧]聚焦估計(jì)值=S:=。藝；.=〇做/_〇托>'）I2，
[0056]所述X是指水平高頻分量值，y是指垂直高頻分量值。
[0057]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)：
[0058] 1、本發(fā)明提供了一種自動(dòng)聚焦控制方法，在鏡頭和對(duì)象之間多個(gè)不同聚焦位置上 獲取對(duì)象的各個(gè)圖像數(shù)據(jù);并基于預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)值第一計(jì)算規(guī)則，為每個(gè)聚焦位置中的 每一個(gè)計(jì)算對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值;然后再基于預(yù)設(shè)的第二規(guī)則獲取聚焦估計(jì)值達(dá)到最大值的 目標(biāo)聚焦位置，并調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置將鏡頭移動(dòng)到所述目標(biāo)聚焦位置。本發(fā)明所述的自動(dòng)聚焦 方法，能實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)聚焦及解決聚焦精度不高的問題，具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性、很高的可靠性 和實(shí)用性。
[0059] 2、本發(fā)明所述的聚焦方法，在捜索聚焦估計(jì)值達(dá)到最大值的目標(biāo)聚焦位置時(shí)，基 于獲取的當(dāng)前聚焦估計(jì)值與前一次聚焦估計(jì)值之間的大小關(guān)系，來確定鏡頭的移動(dòng)方向； 及調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置在該移動(dòng)方向下W-可變的特定步長值移動(dòng)攝像頭，且所述可變的步長值 與所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值對(duì)應(yīng)，且與所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值反相關(guān)，即越接近聚焦估計(jì)值的最 大值，鏡頭的移動(dòng)步長值越小，使得能快速查找到聚焦估計(jì)值的最大值，聚焦精度高，