[发明专利]自动聚焦设备及其方法

说明书

技术领域

本公开涉及一种自动聚焦设备和方法，并且更加特别地，涉及一种用于自动地调节焦点以获得对于主题（或者要获得的对象）的清晰或者清楚图像的设备和设备中的自动聚焦方法。

背景技术

通常，相机包括用于在图像传感器上捕获（形成）对象或者主题的图像的透镜；和用于检测通过透镜形成的图像作为电信号的图像传感器。透镜的焦点取决于透镜和对象之间的距离而变化。仅当基于对象的位置的图像表面的位置变化在相机的焦距深度（焦距的深度）的范围内时能够捕获具有优秀质量的图像。在此，典型的相机要求用于根据与对象的距离的变化自动地调节焦点的功能，即，自动聚焦（AF）功能以获得具有优秀质量的图像。

大多数数码相机使用通过透镜（TTL）对比度检测。对比度检测是在移动透镜的同时要不断地计算图像的部分（通常，中心部分）的对比度，并且当计算最高的对比度时确定被聚焦。因此，自动聚焦功能旨在，例如，通过分析透镜步进和焦距值在最高焦距值的透镜步进获得最清晰的图像，该透镜步进是根据透镜和对象或者主题之间的距离而设置并且是用于移动透镜的位置的单位，基于与在每个透镜步进在图像传感器上形成的图像有关的特性信息（例如，清晰度信息），每个焦点值被从高频图像信息转换为数值。

自动聚焦的代表是爬山法。爬山式自动聚焦算法是将透镜从当前位置向前侧和后侧移动了一个单位的透镜步进并且其后在要被聚焦的方向中移动焦距透镜使得找到最佳焦点位置的方法。

为了根据爬山方法聚焦对象，焦距透镜被移动了每个透镜步进以检测焦距值，并且然后位于具有最高焦距值的透镜步进上。因此，自动聚焦时间根据步进的数目增加。这可能在图像的捕获期间由于自动聚焦执行时间而引起延迟，导致不能在正确的时间获得正确位置的对象的清晰图像。

发明内容

为了实现这些和其它的方面并且根据本发明的目的，如在此具体化和广泛地描述的，提供一种自动聚焦方法，包括：接收对象捕获模式；确定与输入捕获模式相对应的自动聚焦设置；基于所确定的自动聚焦设置决定在透镜步进当中具有最高焦距值的透镜步进，根据透镜和对象之间的距离设置透镜步进；以及将透镜移动到所确定的透镜步进。

根据优选的实施例，所述决定在透镜步进当中具有最高焦距值的透镜步进可以包括：将透镜步进划分为与所确定的自动聚焦设置相对应的数目的区域；决定在所划分的区域当中包括具有最高焦距值的透镜步进的第一区域；以及决定在第一区域中具有最高焦距值的透镜步进。

根据优选的实施例，所述决定第一区域可以包括：比较与在所划分的区域的每个中包括的至少一个透镜步进相对应的焦距值；以及基于比较结果决定第一区域。

根据优选的实施例，所述决定第一区域内具有最高焦距值的透镜步进可以包括：检查与所确定的自动聚焦设置相对应的阈值；基于阈值决定包括第一区域内的具有最高聚焦值的透镜步进的第二区域；以及决定在第二区域内具有最高焦距值的透镜步进。

根据优选的实施例，所述决定在第二区域内具有最高焦距值的透镜步进可以是基于所确定的自动聚焦设置，使用全球搜索、趋势预测方法、基于规则的AF、基于训练的方法、基于焦距值训练的AF以及基于模糊训练的方法中的一个决定具有最高焦距值的透镜步进的步骤。

根据优选的实施例，阈值是预设值，使得在第二区域中包括的透镜步进和与在所述第二区域中包括的透镜步进相对应的焦距值满足二次函数。

根据优选的实施例，阈值可以是常数。

根据优选的实施例，阈值可以是预定的角度或者倾斜度。

根据优选的实施例，自动聚焦方法可以进一步包括，在确定自动聚焦设置之前，接收自动聚焦触发信号。

为了实现这些和其它的优点并且根据本发明的目的，如在此具体化和广泛地描述的，提供了一种自动聚焦设备，包括：输入单元，该输入单元接收对象捕获模式；设置控制器，该设置控制器确定与输入捕获模式相对应的自动聚焦设置；自动聚焦控制单元，该自动聚焦控制单元基于所确定的自动聚焦设置决定在透镜步进当中具有最高焦距值的透镜步进，根据透镜和对象之间的距离设置透镜步进；以及透镜控制器，该透镜控制器将透镜移动到所决定的透镜步进。

根据优选的实施例，自动聚焦控制单元可以被配置成，将透镜步进划分为与所确定的自动聚焦设置相对应的数目的区域；决定在所划分的区域当中包括具有最高焦距值的透镜步进的第一区域；以及决定第一区域中具有最高焦距值的透镜步进。

根据优选的实施例，自动聚焦控制单元可以被配置成：比较与在所划分的区域的每个中包括的至少一个透镜步进相对应的焦距值；并且基于比较结果决定第一区域。