[发明专利]自动聚焦方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信设备领域，尤其涉及一种自动聚焦方法和装置。

背景技术

焦深是成像时允许的最大像面移动位置，像面在焦深范围内移动，成像质量没有变化，因而只要焦点落在焦深范围内即为聚焦。聚焦值是衡量系统离焦程度的一个指标，由清晰度评价函数（SEF，Sharpness Evaluation Function）根据拍摄到的图像内容计算得出，聚焦值越大，说明离焦越小，透镜离聚焦位置越近。由步进电机驱动聚焦透镜，在可移动的范围内进行搜索，每移动到一个位置处，取当前拍摄的一帧图像计算聚焦值，当聚焦值达到最大值时，透镜所在位置为最优位置，即聚焦位置。为了加快搜索速度，尽快找到聚焦位置，通常可以采用RS（Rule-Based Search），即基于规则搜索算法来查找聚焦位置。RS搜索算法将搜索范围分成三个区：粗调步长搜索区，在该区域内找到聚焦位置的概率最低，搜索步长设置为7-10个电机最小步长；中等步长搜索区，在该区域内找到聚焦位置的概率较低，搜索步长设置为3-4个电机最小步长；精细步长搜索区，在该区域内找到聚焦位置的概率最大，在这个区域内搜索步长设置为电机最小步长。

现有技术的RS搜索算法只考虑了实际场景对搜索聚焦位置的影响，但是没考虑到透镜的光学特性对搜索聚焦位置的影响，当透镜的光学特性发生变化时，搜索速度显著降低。

发明内容

本发明目的是提出一种自动聚焦方法和装置，旨在解决传统聚焦方法只考虑实际场景对搜索步长的影响，而未考虑镜头光学参数变化对搜索步长的影响，从而使得搜索速度慢及搜索精度差的问题。

为实现上述目的，一方面，提供了一种自动聚焦方法，所述方法包括：根据公式：步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数；获取透镜当前步的聚焦值，根据公式：变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长；计算所述步长系数与所述下一步步长的乘积，并将所述乘积作为调整步长；根据所述调整步长移动所述透镜，到达所述透镜的下一步位置；重复从所述查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动所述透镜到达下一步位置的上述步骤，直到所述透镜的聚焦位置。

另一方面，还提出了一种自动聚焦装置，所述装置包括：查找单元，用于根据公式：步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数；获取单元，用于获取透镜当前步的聚焦值，根据公式：变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长；第一计算单元，用于计算所述步长系数与所述下一步步长的乘积，并将所述乘积作为调整步长；移动单元，用于根据所述调整步长移动所述透镜，到达所述透镜的下一步位置；循环处理单元，用于重复从所述查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动所述透镜到达下一步位置的上述步骤，直到所述透镜的聚焦位置。

本发明实施例所提出的自动聚焦方法和装置，通过同时考虑透镜镜头的光学特性及实际场景对搜索聚焦位置的影响，根据这两个因素确定搜索步长，从而有效提高了搜索速度及搜索精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例自动聚焦方法流程图；

图2为本发明实施例自动聚焦方法的时序图；

图3为本发明实施例自动聚焦装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例自动聚焦方法流程图，如图1所示，本发明实施例提出的自动聚焦方法具体包括如下步骤：