[发明专利]对焦跟踪系统与方法

权利要求书

1.一种对焦跟踪系统，其特征在于，包括主相机、辅相机、同步系统和对焦控制系统，其中：

所述主相机包括第一可调焦镜头和第一对焦伺服马达，所述第一对焦伺服马达用于驱动所述第一可调焦镜头进行对焦；

所述辅相机包括第二可调焦镜头和第二对焦伺服马达，所述第二对焦伺服马达用于驱动所述第二可调焦镜头进行对焦，所述第二可调焦镜头内部安装有编码光圈，而且所述辅相机具有与所述主相机相当的光学参数；

所述同步系统，用于使所述主相机拍摄的图像和所述辅相机拍摄的图像进行帧级同步，得到帧级同步主相机图像和帧级同步辅相机图像；以及

所述对焦控制系统，用于利用所述编码光圈的编码图案和所述帧级同步辅相机图像中离焦后的图像，计算离焦偏移，并基于所述离焦偏移，向所述第一对焦伺服马达和所述第二对焦伺服马达发送对焦信号。

2.根据权利要求1所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述光学参数包括动态范围、对焦范围、光圈范围、曝光水平、焦距范围和快门速度。

3.根据权利要求1所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述辅相机安装在所述主相机上或者与所述主相机相邻，而且所述辅相机的光轴与所述主相机的光轴平行，所述辅相机的焦平面最大程度地靠近所述主相机的焦平面。

4.根据权利要求1所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述同步系统利用同步锁相机制、主从控制机制、时间戳机制和音频同步机制中的至少一者来使所述主相机拍摄的图像和所述辅相机拍摄的图像进行帧级同步。

5.根据权利要求1所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述对焦控制系统利用所述编码光圈的编码图案和所述帧级同步辅相机图像中离焦后的图像进行反卷积计算得到所述离焦偏移。

6.根据权利要求1所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述对焦跟踪系统还包括动态范围增强系统，用于：

将所述帧级同步辅相机图像映射到所述帧级同步主相机图像上；

基于映射结果，计算所述帧级同步辅相机图像和所述帧级同步主相机图像的色差；

基于所述色差对所述帧级同步辅相机图像进行色彩校正，得到与所述主相机色彩响应一致的色彩校正后帧级同步辅相机图像；

利用所述色彩校正后帧级同步辅相机图像中的光强信号，对所述帧级同步主相机图像进行动态范围增强。

7.根据权利要求6所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述对焦跟踪系统还包括离焦检测与信号视觉增强系统，用于：

检测动态范围增强后的帧级同步主相机图像的离焦区域，并生成对应的掩膜；

基于所述掩膜将所述动态范围增强后的帧级同步主相机图像分成多个区域；

利用信号视觉增强算法增强所述多个区域的视觉体验；

将视觉增强后的所述多个区域重新组装成与所述动态范围增强后的帧级同步主相机图像的规格相同的输出信号。

8.根据权利要求7所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述信号视觉增强算法为生成式对抗网络。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的对焦跟踪系统，其特征在于，所述对焦控制系统还用于，在所述第一可调焦镜头被手动对焦的情况下，获取所述第一可调焦镜头的对焦距离，并向所述第二对焦伺服马达发送所述第一可调焦镜头的对焦距离。

10.一种对焦跟踪方法，应用于对焦跟踪系统，其特征在于，所述对焦跟踪系统包括主相机、辅相机、同步系统和对焦控制系统，所述主相机包括第一可调焦镜头和第一对焦伺服马达，所述第一对焦伺服马达用于驱动所述第一可调焦镜头进行对焦，所述辅相机包括第二可调焦镜头和第二对焦伺服马达，所述第二对焦伺服马达用于驱动所述第二可调焦镜头进行对焦，所述第二可调焦镜头内部安装有编码光圈，而且所述辅相机具有与所述主相机相当的光学参数；所述方法包括：

使所述主相机拍摄的图像和所述辅相机拍摄的图像进行帧级同步，得到帧级同步主相机图像和帧级同步辅相机图像；以及

利用所述编码光圈的编码图案和所述帧级同步辅相机图像中离焦后的图像，计算离焦偏移；

基于所述离焦偏移，执行所述第一可调焦镜头和所述第二可调焦镜头的对焦。