[发明专利]图像探测器的对焦方法

说明书

本发明提供一种图像探测器的对焦方法，具体步骤为：通过获取每个像元的电流值，进而获得每个像元的图像；将同一个感光单元的像元间的图像做互相关运算，分别获取相应的互相关函数曲线和自相关函数曲线；分析互相关函数曲线，并将感光单元的每个相邻像元的电流值相互比较，根据比较结果确定待调整图像探测器处于离焦状态或倾斜状态；根据自相关函数曲线、待调整图像探测器的状态，改变或维持图像探测器的位置，以实现图像探测器的二自由度对焦。本发明所提供的图像探测器的对焦方法能够解决高精度大靶面图像探测器倾斜测量问题。

技术领域

本发明属于图像设备技术领域，具体涉及一种图像探测器的对焦方法。

背景技术

对焦传感器是摄像设备的核心部件，通过将光信号转换成电信号实现图像拍摄功能。以CMOS对焦传感器(CMOS Image Sensors，CIS)器件为例，由于其具有低功耗和高信噪比的优点，因此在各种领域内得到了广泛应用。

在现有技术中，为了提高光学对焦传感器的性能，采用相位检测对焦(PhaseDetection Auto Focus，PDAF)技术进行聚焦。但现有技术中的对焦对焦传感器只针对像面位置的一个自由度(沿轴向的离焦)进行探测从而驱动调焦机构调整焦面位置以达到合焦状态。通常为了实现多点对焦，将对焦探测像元集成于对焦传感器中，带来的后果是影响图像探测器输出的图像质量，这对于航天遥感图像获取十分不利。并且现有技术中的对焦传感器分布在对焦传感器中，对图像像质会产生一定影响，不利于航天遥感图像的获取，且其只对离焦量进行检测，针对大靶面焦平面，无法实现倾斜量的检测。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，本发明提供一种图像探测器的对焦方法。

本发明提供一种图像探测器的对焦方法，基于图像传感器的对焦装置实现对焦，对焦装置的数值孔径与待调整图像探测器的数值孔径相匹配，将对焦装置与待调整图像探测器同轴且平行设置，对焦装置包括对焦传感器、微透镜阵列，对焦传感器包括阵列排布的N个对焦单元，每个对焦单元包括阵列排布的M*N个感光单元，每个感光单元包括2*2个像元，微透镜阵列中的微透镜覆盖在对应的每个感光单元上；其中，M和N均大于等于1；

图像探测器的对焦方法包括如下步骤：

S1、获取每个像元的图像；

S2、将同一个感光单元中的不同相邻像元间的图像做互相关运算，分别获取相应的互相关函数曲线和自相关函数曲线，并同时获取每个像元的电流值；

S3、分析互相关函数曲线，并将感光单元的相邻两个像元的电流值相互比较，根据比较结果确定待调整图像探测器的状态处于离焦状态或倾斜状态；

S4、根据自相关函数曲线、待调整图像探测器的状态，改变待调整图像探测器的位置，实现待调整图像探测器的二自由度对焦。

进一步地，步骤S3具体包括以下步骤：

S301、判断电流值：将斜对角边方向相邻的像元的电流值相比较，同时将水平方向相邻的像元的电流值相比较；

S302、对互相关函数曲线的相关峰的位置进行分析：

对离焦状态判断：斜对角边的两个像元的电流值不相等，则待调整图像探测器处于离焦状态；分析斜对角边方向相邻的像元的互相关函数曲线，互相关函数曲线的互相关峰的所在位置代表所发生离焦的方向；

倾斜状态判断：水平方向的两个像元的电流值不相等，则待调整图像探测器处于倾斜状态；分析水平方向的两个像元的电流值的互相关函数曲线，互相关函数曲线的互相关峰的所在位置代表所发生倾斜的方向。

进一步地，在步骤S4中，改变待调整图像探测器的位置具体为：根据自相关函数曲线的最大值进行位移调节，当自相关函数曲线的最大值与预设值相等时，停止调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：