[发明专利]自动对焦方法及装置

说明书

一种自动对焦方法及装置，方法包括：获取镜头沿第一方向每移动第一步长成像设备所得到的对应所述镜头位置的第一图像，根据第一图像的对比度确定镜头的对焦方向和第一位置；获取镜头沿对焦方向从第一位置开始每移动第二步长成像设备所得到对应镜头位置的第二图像，根据第二图像的对比度确定第二位置；确定对焦范围，所述对焦范围为以第二位置为中心的区域；在对焦范围内移动镜头，将成像设备所获取的在所述对焦范围内各镜头位置中对比度最大的图像所对应的镜头位置确定为镜头的对焦位置。该方法可以有效提高自动对焦的速度和准确性，特别是在成像场景变化不是太大的情况下，可以快速、准确地获取到对焦位置。

技术领域

本发明涉及自动对焦技术领域，尤其涉及一种自动对焦方法及装置。

背景技术

自动对焦是现代光学成像系统中必不可少的关键技术，随着科学技术的飞速发展，数字成像系统中的精确聚焦问题受到人们的普遍关注。自动对焦是指通过照相机中的对焦机构变动物距和相距的位置，使被拍物体的成像清晰的过程。随着电子设备的快速发展，各种包含拍摄功能的电子设备使用越来越频繁，用户对自动对焦功能的要求也越来越高。

成像设备为了得到清晰的图像，需要通过成像设备中的对焦模块使成像目标在图像传感器，例如互补金属氧化半导体(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)或电荷藕合器件(CCD，Charge Coupled Device)平面的成像处于对焦状态，即使得像距、物距以及焦距满足1/u+1/v＝1/f，其中u为相距，v为物距，f为焦距。在自动对焦实现的过程中，主要是通过调节镜头和图像传感器之间的距离，即像距，使得成像目标可以在图像传感器上清晰成像。

在成像设备的自动对焦过程中，随着镜头的移动，成像的清晰度在不停变化中，通常情况下成像设备在清晰对焦状态下图像可以获得最大的对比度，成像设备可以根据图像像素之间的对比度的变化情况，获取成像设备的对焦位置，但成像设备根据单一的图像像素之间的对比度提取方式很容易受到图像噪声的影响，难以准确反映成像设备实际的对焦状态，在大噪声环境下容易导致对焦失败，而且在成像设备自动对焦的过程中，成像设备每次对焦均需要将镜头恢复至固定的起始位置，然后开始推动镜头并采样不同镜头位置处图像的对比度，进而根据所获取的对比度确定成像设备的对焦位置，上述过程由于每次对焦均需要从初始位置开始搜索对焦位置，存在对焦速度较慢的问题。

发明内容

本发明解决的问题是难以准确对焦且对焦速度较慢的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种自动对焦方法，所述方法包括：

获取镜头沿第一方向每移动第一步长所述成像设备所得到的对应所述镜头位置的第一图像，根据所述第一图像的对比度确定所述镜头的对焦方向和第一位置；

获取所述镜头沿所述对焦方向从所述第一位置开始每移动第二步长所述成像设备所得到的对应所述镜头位置的第二图像，根据所述第二图像的对比度确定第二位置；

确定对焦范围，所述对焦范围为以所述第二位置为中心的区域；

在所述对焦范围内移动所述镜头，将所述成像设备所获取的在所述对焦范围内各镜头位置中对比度最大的图像所对应的镜头位置确定为所述镜头的对焦位置。

可选的，所述第一方向为由镜头当前位置向所述成像设备的近焦点或远焦点移动的方向。

可选的，所述对比度包括第一对比度和第二对比度，所述第一对比度根据所述对焦区域内的像素点之间的亮度差异进行确定，所述第二对比度根据所述对焦区域内的图像块之间的亮度差异进行确定。

可选的，所述第一对比度通过如下公式确定：