[发明专利]用于数字照相机的自动聚焦控制的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种数字照相机，更具体地，涉及一种用于数字照相机的自动聚焦控制的方法和装置。

背景技术

近来，安装在诸如蜂窝电话之类的移动设备中的一般数字照相机、具体地为高像素的数字照相机具有用于在拍照片时自动将镜头聚焦的自动聚焦功能。

一般，这样的自动聚焦控制方法是在数字单镜头反光(DSLR)照相机中通常采用的相差检测方案和在小型数字照相机及蜂窝电话照相机中通常采用的对比度检测方案中的一种。相差检测方案通过反光镜在取景器和自动聚焦(AF)传感器之间分布已经经过镜头的光，以将入射到AF传感器上的光分离为聚焦表面上的两个方向、通过线传感器检测这两个光束、以及确定照相机是聚焦在前景上还是背景上。这样的相差检测方案需要镜头系统和单独的传感器用于自动聚焦。

对比度检测方案基于爬坡法，该爬坡法用于在聚焦镜头的整个可移动范围或可移动范围的一部分内在以给定步长移动聚焦镜头的同时找到边界值最大的位置。图1示意地示出了使用正常对比度检测方案的自动聚焦控制方法的操作。如图1A所示，实现对比度检测方案以便在以相同的间隔移动聚焦镜头的同时根据每个位置跟踪通过将从图像传感器给出的电信号滤波而获得的边界值的变化，并根据跟踪结果将聚焦镜头移动到获得最高聚焦值的聚焦位置，如图1B所示。

在这样的传统技术中，重要的是找到具有最大值但没有大的错误的位置，同时控制镜头移动的位置之间的间隔和镜头的移动方向。但是，当需要高精度和高的成功率时，边界值采样所需的处理时间和位置的数目增大。在这种情况下，自动聚焦控制时间增大，以致摄影师预期的拍摄时间点和在自动聚焦控制之后实际拍摄照片的时间点之间的间隔可能变长。具体地，由于图像传感器的曝光时间在低光照下变长，因此自动聚焦控制的操作时间进一步增大。

发明内容

因此，已经做出本发明以解决现有技术中存在的上述问题，并且本发明提供一种用于在数字照相机中快速实现自动聚焦控制的自动聚焦控制方法和装置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于数字照相机的自动聚焦控制的方法，该方法包括：将数字照相机的聚焦镜头移动到最长距离拍摄的位置，然后在将聚焦镜头按照朝向图像传感器的方向以预设间隔移动的同时根据相应的位置提取边界值；基于提取的边界值估计预设函数的形式，并计算估计的函数的最大值；计算在聚焦镜头的第一当前位置处计算的预设函数的最大值和在聚焦镜头的前一位置处计算的预设函数的最大值之间的差；以及当在聚焦镜头的第一当前位置处计算的预设函数的最大值和在聚焦镜头的前一位置处计算的预设函数的最大值之间的差小于或等于预设阈值时，将聚焦镜头移动到与该预设函数的当前计算的最大值对应的位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于数字照相机的自动聚焦控制的装置，该装置包括：镜头单元，被配置具有变焦镜头和聚焦镜头，该聚焦镜头能够沿着光轴移动以便对形成在图像传感器上的光学图像聚焦，该镜头单元允许对象的光学图像被形成在该图像传感器上；图像传感器单元，用于将对象的图像信息转换成电信号；图像信号处理器(ISP)，用于从图像信息已被转换成的电信号中提取边界值；驱动单元，用于根据从控制器接收到的控制信号物理上移动该镜头单元；以及该控制器，用于控制该驱动单元将数字照相机的聚焦镜头移动到最长距离拍摄的位置，在将聚焦镜头按照朝向图像传感器的方向以预设间隔移动的同时根据相应的位置提取边界值，基于提取的边界值估计预设函数的形式，计算估计的函数的最大值，计算在聚焦镜头的第一当前位置处计算的预设函数的最大值和在聚焦镜头的前一位置处计算的预设函数的最大值之间的差，并且当在聚焦镜头的第一当前位置处计算的预设函数的最大值和在聚焦镜头的前一位置处计算的预设函数的最大值之间的差小于或等于预设阈值时，控制该聚焦镜头移动到与该预设函数的当前计算的最大值对应的位置。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：

图1A和图1B示意地示出了使用正常对比度检测方案的自动聚焦控制方法的操作；

图2是示出了根据本发明的实施例的自动聚焦控制装置的配置的框图；

图3是示出了根据本发明的实施例的自动聚焦控制操作的流的流程图；

图4是示出了在根据本发明的实施例的自动聚焦控制方法中从采样数据中获得的二次多项式函数的逆函数的估计模型的示例的图；

图5A到图5C是示出了在根据本发明的实施例的自动聚焦控制方法中每当采样数据的条数增大时计算的估计模型的图；以及