攝像頭快速自動(dòng)聚焦方法及裝置的制造方法
【專利說明】攝像頭快速自動(dòng)聚焦方法及裝置 【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)及一種攝像頭快速自動(dòng)聚焦方法及裝置。 【【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(cè)距原理的傳統(tǒng)自動(dòng) 聚焦方法?；跀?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。
[0004] 但是現(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)聚焦算法對(duì)聚焦電機(jī)的行程進(jìn)行捜索時(shí)采用固定的小步 長，會(huì)使得聚焦速度慢而浪費(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，但是增大 捜索時(shí)采用的步長(減少采樣點(diǎn)）雖然能提高自動(dòng)聚焦速度，然而峰值附近的稀疏采樣會(huì)使 得聚焦精度不高。當(dāng)前采用的自動(dòng)聚焦方法及裝置，大都在速度和精度上很難達(dá)到平衡。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005] 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。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供了一種攝像頭快速自動(dòng)聚焦方法，其包括有：
[000引聚焦值計(jì)算步驟，驅(qū)動(dòng)鏡頭移動(dòng)到多個(gè)不同聚焦位置上獲取某對(duì)象的各個(gè)圖像數(shù) 據(jù)，并計(jì)算每個(gè)圖像數(shù)據(jù)在第一高頻下所對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值、及第二高頻下所對(duì)應(yīng)的聚焦 判斷值，其中第二高頻的頻率值大于第一高頻的頻率值；
[0009] 方向確定步驟，計(jì)算獲取的當(dāng)前聚焦判斷值與前一次聚焦判斷值之間的變化率， 依據(jù)該變化率的正負(fù)值確定鏡頭下一步的移動(dòng)方向；
[0010] 速度確定步驟，將該變化率與預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定 鏡頭下一步的移動(dòng)速度；
[0011] 重復(fù)執(zhí)行上述聚焦值計(jì)算步驟、方向確定步驟和速度確定步驟，直到鏡頭移動(dòng)到 所述聚焦估計(jì)值的最大值所對(duì)應(yīng)的聚焦位置。
[0012] 進(jìn)一步的，所述速度確定步驟，還包括：
[0013] 當(dāng)所述變化率小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，繼續(xù)W當(dāng)前預(yù)設(shè)的第一速度值為 鏡頭下一步的移動(dòng)速度；
[0014]反之，當(dāng)所述變化率不小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，W預(yù)設(shè)的第二速度值為 鏡頭下一步的移動(dòng)速度；
[0015]其中所述第二速度值小于所述第一速度值。
[0016] 進(jìn)一步的，所述當(dāng)所述變化率不小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，W預(yù)設(shè)的第二 速度值為鏡頭下一步的移動(dòng)速度的步驟中，還包括：
[0017] 當(dāng)所述變化率不小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，獲取當(dāng)前聚焦估計(jì)值；
[0018]判斷所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值是否大于預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值；
[0019] 若大于，W預(yù)設(shè)的第二速度值為鏡頭下一步的移動(dòng)速度;反之，W預(yù)設(shè)的第=速度 值為鏡頭下一步的移動(dòng)速度，其中第=速度值大于所述第二速度值、且小于所述第一速度 值。
[0020] 具體的，所述計(jì)算獲取的當(dāng)前聚焦判斷值與前一次聚焦判斷值之間的變化率的算 法是：
[0021] 變化率=(當(dāng)前聚焦判斷值-前一次聚焦判斷值步長，
[0022] 其中步長為鏡頭從前一次聚焦判斷值對(duì)應(yīng)的聚焦位置移動(dòng)到當(dāng)前聚焦判斷值所 對(duì)應(yīng)的聚焦位置之間的步長。
[0023]進(jìn)一步的，所述方向確定步驟，還包括：
[0024]當(dāng)計(jì)算獲取的當(dāng)前聚焦判斷值與前一次聚焦判斷值之間的變化率為正值時(shí)，確定 鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向?yàn)槠湎乱徊降囊苿?dòng)方向；
[0025]反之，當(dāng)變化率為負(fù)值時(shí)，確定與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向相反的方向?yàn)槠湎乱徊降?移動(dòng)方向。
[0026]進(jìn)一步的，所述當(dāng)變化率為負(fù)值時(shí)，確定與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向相反的方向?yàn)槠?下一步的移動(dòng)方向的步驟中，還包括步驟：
[0027]當(dāng)所述變化率為負(fù)值時(shí)，獲取當(dāng)前聚焦估計(jì)值；
[0028]判斷所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值是否大于預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值；
[0029]若大于，確定與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向相反的方向?yàn)槠湎乱徊降囊苿?dòng)方向；反之，確 定鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向?yàn)槠湎乱徊降囊苿?dòng)方向。
[0030]進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值與該鏡頭中的對(duì)象所對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景相對(duì)應(yīng);其 中所述場(chǎng)景通過預(yù)設(shè)的場(chǎng)景識(shí)別算法來識(shí)別獲得。
[0031]具體的，所述聚焦值計(jì)算步驟，還包括：
[0032]驅(qū)動(dòng)鏡頭W預(yù)設(shè)的第一速度值移動(dòng)到多個(gè)不同聚焦位置上獲取某對(duì)象的各個(gè)圖 像數(shù)據(jù)；
[0033]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)值和聚焦判斷值。
[0034]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)鏡頭移動(dòng)到多個(gè)不同聚焦位置上獲取某對(duì)象的各個(gè)圖像數(shù)據(jù) 的步驟，包括：
[0035] 調(diào)用驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)鏡頭改變鏡頭和對(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)。
[0036]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: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。
[0037]本發(fā)明還提供了一種攝像頭快速自動(dòng)聚焦裝置，其包括有：
[0038]聚焦值計(jì)算模塊，用于驅(qū)動(dòng)鏡頭移動(dòng)到多個(gè)不同聚焦位置上獲取某對(duì)象的各個(gè)圖 像數(shù)據(jù)，并計(jì)算每個(gè)圖像數(shù)據(jù)在第一高頻下所對(duì)應(yīng)的聚焦估計(jì)值、及第二高頻下所對(duì)應(yīng)的 聚焦判斷值，其中第二高頻的頻率值大于第一高頻的頻率值；
[0039] 方向確定模塊，用于計(jì)算獲取的當(dāng)前聚焦判斷值與前一次聚焦判斷值之間的變化 率，依據(jù)該變化率的正負(fù)值確定鏡頭下一步的移動(dòng)方向；
[0040] 速度確定模塊，用于將該變化率與預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果 確定鏡頭下一步的移動(dòng)速度；
[0041]移動(dòng)模塊，用于重復(fù)執(zhí)行上述聚焦值計(jì)算步驟、方向確定步驟和速度確定步驟，直 到鏡頭移動(dòng)到所述聚焦估計(jì)值的最大值所對(duì)應(yīng)的聚焦位置。
[0042]具體的，所述速度確定模塊，還用于：
[0043]當(dāng)所述變化率小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，繼續(xù)W當(dāng)前預(yù)設(shè)的第一速度值為 鏡頭下一步的移動(dòng)速度；
[0044] 反之，當(dāng)所述變化率不小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，W預(yù)設(shè)的第二速度值為 鏡頭下一步的移動(dòng)速度;其中所述第二速度值小于所述第一速度值。
[0045]進(jìn)一步的，所述速度確定模塊，還用于：
[0046]當(dāng)所述變化率不小于所述預(yù)設(shè)的聚焦變化闊值時(shí)，獲取當(dāng)前聚焦估計(jì)值；
[0047]判斷所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值是否大于預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值；
[0048] 若大于，W預(yù)設(shè)的第二速度值為鏡頭下一步的移動(dòng)速度;反之，W預(yù)設(shè)的第=速度 值為鏡頭下一步的移動(dòng)速度，其中第=速度值大于所述第二速度值、且小于所述第一速度 值。
[0049]具體的，所述方向確定模塊中計(jì)算獲取的當(dāng)前聚焦判斷值與前一次聚焦判斷值之 間的變化率的算法是：
[0050]變化率=(當(dāng)前聚焦判斷值-前一次聚焦判斷值步長，
[0051]其中步長為鏡頭從前一次聚焦判斷值對(duì)應(yīng)的聚焦位置移動(dòng)到當(dāng)前聚焦判斷值所 對(duì)應(yīng)的聚焦位置之間的步長。
[0052]進(jìn)一步的，所述方向確定模塊，還用于：
[0053]當(dāng)計(jì)算獲取的當(dāng)前聚焦判斷值與前一次聚焦判斷值之間的變化率為正值時(shí)，確定 鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向?yàn)槠湎乱徊降囊苿?dòng)方向；
[0054] 反之，當(dāng)變化率為負(fù)值時(shí)，確定與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向相反的方向?yàn)槠湎乱徊降?移動(dòng)方向。
[0055]具體的，所述方向確定模塊，還用于：
[0056]當(dāng)所述變化率為負(fù)值時(shí)，獲取當(dāng)前聚焦估計(jì)值；
[0057]判斷所述當(dāng)前聚焦估計(jì)值是否大于預(yù)設(shè)的聚焦估計(jì)闊值；
[0058]若大于，確定與鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向相反的方向?yàn)槠湎乱徊降囊苿?dòng)方向；反之，確 定鏡頭的當(dāng)前移動(dòng)方向?yàn)槠湎?