專利名稱：光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤焦點(diǎn)控制技術(shù)，尤其涉及一種光學(xué)變焦相機(jī) 的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置及其控制方法，具體來講，是在光學(xué)變焦相機(jī)的可變焦距鏡 頭放大率增加時(shí)控制焦點(diǎn)，防止其與被照射體的焦點(diǎn)有誤差的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自 動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
在光學(xué)變焦相機(jī)中，把光學(xué)可變焦距鏡頭放大率從一倍擴(kuò)大到N倍，稱為TELE ;把 光學(xué)可變焦距鏡頭放大率從N倍縮小到一倍，稱為WIDE。
縮放跟蹤控制技術(shù)主要體現(xiàn)在TELE方向進(jìn)行的時(shí)候，在WIDE方向進(jìn)行時(shí)是不使 用的趨勢(shì)。在TELE方向進(jìn)行光學(xué)變焦時(shí)，通過控制變焦馬達(dá)來對(duì)準(zhǔn)被照射體焦點(diǎn)，這種技 術(shù)叫做縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制(Zoom Tracking AF)。該技術(shù)需要根據(jù)可變焦距鏡頭放大率 的位置，來探知聚焦跟蹤曲線(Focus Trace Curve)。聚焦跟蹤曲線有用于IOcm的焦點(diǎn)位 置表值，也有適用于無限大曲線的焦點(diǎn)位置表值等多種表值。
如果在光學(xué)可變焦距鏡頭放大時(shí)，可以知道被照射體的距離，那么通過選擇最佳 數(shù)據(jù)曲線來移動(dòng)焦鏡頭，相機(jī)就可以提供對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的影像。因此，作為一種準(zhǔn)確地判斷與 被照射體的距離的方法，縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制技術(shù)是確保輸出圖像能對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的重要技 術(shù)。
圖1是光學(xué)可變焦距鏡頭放大率位置與聚焦鏡頭位置(NEAR/FAR)之間的對(duì)應(yīng)關(guān) 系示意圖。在光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)提供了與可變焦距鏡頭放大率位置對(duì)應(yīng)的聚焦鏡頭的 位置，作為被照射體距離的位置情報(bào)。因此，縮放跟蹤時(shí)能調(diào)準(zhǔn)被照射體焦點(diǎn)的方法，是通 過了解相機(jī)與被照射體之間距離的方法來實(shí)現(xiàn)的。
確定被照射體距離的主要方法，是通過辨別相機(jī)標(biāo)示的被照射體的輪廓大小變化 來實(shí)現(xiàn)。具體地，是通過在可變焦距鏡頭工作時(shí)，把焦鏡頭向近距離或遠(yuǎn)距離方向移動(dòng)，確 定輪廓數(shù)據(jù)的變化來實(shí)現(xiàn)。這種方法稱為聚焦搖晃(F0⑶S WOBBLING)。
圖1中的a線表示根據(jù)可變焦距鏡頭位置，體現(xiàn)變焦馬達(dá)可以往近距離或遠(yuǎn)距離 方向控制。當(dāng)可變焦距鏡頭移動(dòng)時(shí)被照射體輪廓的大小變大，變焦馬達(dá)的回轉(zhuǎn)方向與原方 向一致，把可變焦距鏡頭移動(dòng)到一定的位置。如被照射體的輪廓變小，變焦馬達(dá)就按照相反 方向把可變焦距鏡頭移動(dòng)到一定的位置。這類方法叫做縮放跟蹤搖晃控制技術(shù)。大多數(shù)相 機(jī)利用此技術(shù)決定可變焦距鏡頭位置對(duì)應(yīng)的聚焦鏡頭位置。
現(xiàn)有技術(shù)中，可變焦距鏡頭在設(shè)計(jì)時(shí)，按照可變焦距鏡頭的位置，提供了對(duì)準(zhǔn)聚焦 鏡頭焦點(diǎn)的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，包括從IMM到無限大的多種曲線。利用此類曲線判定可變焦距 鏡頭對(duì)應(yīng)的被照射體距離，可以減小根據(jù)可變焦距鏡頭的被照射體馬達(dá)的搖晃量控制焦 點(diǎn)。但這種方案最大的問題是在快速移動(dòng)可變焦距鏡頭時(shí)，對(duì)被照射體距離的判定容易誤 差，從而導(dǎo)致光學(xué)可變焦距鏡頭無法對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的情況發(fā)生。也就是說，隨著可變焦距鏡頭的 位置的不同，被照射體的焦點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生誤差，變焦馬達(dá)按近距離或遠(yuǎn)距離方向移動(dòng)，輪廓變化率小，可變焦距鏡頭移動(dòng)時(shí)，很難確定移動(dòng)軟焦點(diǎn)馬達(dá)的位置，導(dǎo)致焦點(diǎn)對(duì)不準(zhǔn)的情況。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制 裝置，該裝置在快速移動(dòng)可變焦距鏡頭時(shí)，也可達(dá)到減少焦點(diǎn)誤差，對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的效果。
本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是提供一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng) 焦點(diǎn)控制方法，該方法在快速移動(dòng)可變焦距鏡頭時(shí)，也可達(dá)到減少焦點(diǎn)誤差，對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的效 果O
為解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，用于通過輸入TELE或WIDE鍵 控制變焦鏡頭及聚焦鏡頭，其特征在于，該裝置包括有
輪廓判斷部，用于讀出被照射體的輪廓數(shù)據(jù)，并判斷所述輪廓數(shù)據(jù)是否增減；
參照值計(jì)算部，用于根據(jù)所述被照射體與所述相機(jī)之間的距離，在預(yù)設(shè)的M個(gè)跟 蹤曲線中，利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出參照值；
補(bǔ)償值計(jì)算部，用于在所述輪廓數(shù)據(jù)增加時(shí)，計(jì)算和更新為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第一 補(bǔ)償值，在所述輪廓數(shù)據(jù)減少時(shí)，計(jì)算和更新為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第二補(bǔ)償值；
移動(dòng)量決定部，用于把所述參照值加上第一補(bǔ)償值或者所述參照值加上第二補(bǔ)償 值正數(shù)倍的值作為所述聚焦鏡頭從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。
優(yōu)選地,該裝置還包括有
移動(dòng)方向控制部，用于比較根據(jù)所述最終移動(dòng)量決定的所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位 置值與所述聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值，若所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值大于當(dāng)前位置值，把 所述聚焦鏡頭向與原方向相同的方向移動(dòng)，若所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值小于當(dāng)前位置 值，把所述聚焦鏡頭向與原方向相反的方向移動(dòng)。
優(yōu)選地,該裝置還包括有
曲線選擇部，用于在所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，在所述M個(gè)跟蹤曲線數(shù)據(jù)中，選 擇所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置為基準(zhǔn)的離所述聚焦鏡頭最近的上部曲線數(shù)據(jù)作為第一曲線 及最近的下部曲線數(shù)據(jù)作為第二曲線進(jìn)行更新。
優(yōu)選地，所述參照值計(jì)算部根據(jù)下列公式計(jì)算出所述參照值P-U0
D = (V1- Ul) X -V0 - U0
上式中，D表示參照值，P表示變焦鏡頭的當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的聚焦鏡頭的位置值，Vtl表 示變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第一曲線上的聚焦鏡頭的位置值，V1表示變焦鏡頭的下一個(gè)位置 的第一曲線上的聚焦鏡頭的位置值，Utl表示變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第二曲線上的聚焦鏡頭 的位置值，U1表示變焦鏡頭的下一個(gè)位置的第二曲線上的聚焦鏡頭的位置值。
優(yōu)選地，所述補(bǔ)償值計(jì)算部在所述M個(gè)跟蹤曲線中，分別利用所述變焦鏡頭的當(dāng) 前位置的第一曲線上的所述聚焦鏡頭的位置值，與所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第二曲線上 的所述聚焦鏡頭的位置值，計(jì)算和更新所述第一補(bǔ)償值與第二補(bǔ)償值。
優(yōu)選地，所述第一補(bǔ)償值小于所述第二補(bǔ)償值。
優(yōu)選地，所述移動(dòng)量決定部
在所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，把所述參照值加上所述第一補(bǔ)償值決定為所述最 終移動(dòng)量；
在所述輪廓數(shù)據(jù)減少的情況下，統(tǒng)計(jì)所述輪廓數(shù)據(jù)連續(xù)減少的次數(shù)，并把所述第 二補(bǔ)償值乘以所述次數(shù)得到的值加上所述參照值決定為所述最終移動(dòng)量。
相應(yīng)地，本發(fā)明還公開了一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，該方 法包括以下步驟
步驟a，輸入TELE鍵，按TELE方向控制變焦鏡頭；
步驟b，進(jìn)行縮放跟蹤；
其中，所述步驟b具體包括
步驟b-Ι，讀出被照射體的輪廓數(shù)據(jù)；
步驟b_2，讀出聚焦鏡頭移動(dòng)到下一個(gè)位置時(shí)，為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第一補(bǔ)償值及第 二補(bǔ)償值；
步驟b_3，判斷所述輪廓數(shù)據(jù)是否增減；
步驟b_6，根據(jù)所述被照射體與所述相機(jī)之間的距離，在預(yù)設(shè)的M個(gè)跟蹤曲線中， 利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出參照值；
步驟b_7，把所述參照值加上所述第一補(bǔ)償值或者把所述參照值加上所述第二補(bǔ) 償值正數(shù)倍的值決定為所述聚焦鏡頭移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。
優(yōu)選地，在所述步驟b_7之后還包括有
步驟b_8，比較根據(jù)所述最終移動(dòng)量決定的所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值與所述 聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值；
步驟b_9，當(dāng)所述步驟b_8比較的結(jié)果為所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值大于所述 聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值時(shí)，把所述聚焦鏡頭向與原方向相同的方向移動(dòng)，當(dāng)所述步驟b-8 比較的結(jié)果為所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值小于所述聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值時(shí)，把所述聚 焦鏡頭向與原方向相反的方向移動(dòng)。
優(yōu)選地，在所述步驟b_3判斷的結(jié)果為所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，執(zhí)行下述步 驟 b-4
步驟b_4，在所述M個(gè)曲線數(shù)據(jù)中，選擇所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置為基準(zhǔn)的離所述 聚焦鏡頭最近的上部曲線數(shù)據(jù)作為第一曲線及最近的下部曲線數(shù)據(jù)作為第二曲線進(jìn)行更 新。
優(yōu)選地，在所述步驟b_4之后還包括
步驟b_5，在所述M個(gè)跟蹤曲線中，分別利用所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第一曲線 上的所述聚焦鏡頭的位置值，與所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第二曲線上的所述聚焦鏡頭的 位置值，計(jì)算和更新所述第一補(bǔ)償值與第二補(bǔ)償值。
優(yōu)選地，所述第一補(bǔ)償值小于所述第二補(bǔ)償值。
優(yōu)選地，在所述步驟b_6中，根據(jù)以下公式計(jì)算所述參照值P-U0
D = (V1- Ui) X -Vo - U0
上式中，D表示參照值，P表示變焦鏡頭的當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的聚焦鏡頭的位置值，Vtl表 示變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第一曲線上的聚焦鏡頭的位置值，V1表示變焦鏡頭的下一個(gè)位置的第一曲線上的聚焦鏡頭的位置值，Utl表示變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第二曲線上的聚焦鏡頭的位置值，U1表示變焦鏡頭的下一個(gè)位置的第二曲線上的聚焦鏡頭的位置值。
優(yōu)選地,所述步驟b_7具體包括
步驟b-7-l，在所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，把所述參照值加上所述第一補(bǔ)償值決定為所述移動(dòng)量的階段；
步驟b-7-2，在所述輪廓數(shù)據(jù)減少的情況下，統(tǒng)計(jì)所述輪廓數(shù)據(jù)連續(xù)減少的次數(shù)， 并把所述第二補(bǔ)償值乘以所述次數(shù)得到的值加上所述參照值決定為所述移動(dòng)量。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的實(shí)施例通過利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出參照值，并計(jì)算和更新為了補(bǔ)償焦鏡頭移動(dòng)量的第一補(bǔ)償值和第二補(bǔ)償值，并把所述參照值加上第一補(bǔ)償值或者所述參照值加上第二補(bǔ)償值正數(shù)倍的值作為所述聚焦鏡頭從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。從而消除了快速移動(dòng)可變焦距鏡頭時(shí)的焦點(diǎn)誤差，達(dá)到了對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)的效果O
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是光學(xué)可變焦距鏡頭放大率與聚焦鏡頭位置(NEAR/FAR)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。
圖2是采用本發(fā)明提供的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置的一個(gè)實(shí)施 例的光學(xué)變焦相機(jī)的組成結(jié)構(gòu)圖。
圖3是為縮放跟蹤提供的聚焦鏡頭數(shù)據(jù)曲線的示例圖。
圖4是縮放跟蹤搖晃時(shí)，對(duì)準(zhǔn)被照射體焦點(diǎn)的聚焦鏡頭控制示意圖。
圖5是縮放跟蹤搖晃時(shí)，與被照射體有誤差的情況的聚焦鏡頭控制示意圖。
圖6是本發(fā)明的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置的一個(gè)實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖8是圖7中步驟S300的流程圖。
附圖標(biāo)記說明
100 :縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置 200 :鏡頭組件
300 :影像獲得組件400 :模擬信號(hào)處理組件
500 :數(shù)字信號(hào)處理組件600 :輸入鍵組件
210 :變焦鏡頭220 :聚焦鏡頭(或稱焦鏡頭)
230 :變焦馬達(dá)240 :聚焦馬達(dá)
110:輪廓判斷部120:參照值計(jì)算部
130 :補(bǔ)償值計(jì)算部140 :移動(dòng)量決定部
150:移動(dòng)方向控制部160:曲線選擇部
170 :馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部具體實(shí)施方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明提供的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置及其控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，首先要對(duì)光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置 100及控制方法動(dòng)作大致的說明一下。
光學(xué)變焦時(shí)，為了防止被照射體有誤差，控制鏡頭組件200的聚焦馬達(dá)240可以說是鏡頭組件200與被照射體距離判定的重要要素。變焦鏡頭210根據(jù)與被照射體的距離， 提供聚焦鏡頭220移動(dòng)位置的跟蹤曲線數(shù)據(jù)。跟蹤曲線數(shù)據(jù)(Trace Curve Date)分別有 10cm、lm、10m、……無限大等多種曲線數(shù)據(jù)。為了判定距離，安裝了變焦鏡頭210的相機(jī)通過鏡頭組件200根據(jù)輸入的影像輪廓大小，來變換變聚焦鏡頭220的位置。此時(shí)與跟蹤曲線數(shù)據(jù)值比較，來判定與被照射體的距離。
被照射體影像的輪廓大小的變化由每個(gè)幀(Frame)影像都是在光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置100里讀取輪廓數(shù)據(jù)，通過以前幀數(shù)據(jù)與當(dāng)前幀數(shù)據(jù)的差額來判定增減狀態(tài)。如輪廓數(shù)據(jù)增加，驅(qū)動(dòng)聚焦鏡頭220移動(dòng)的聚焦馬達(dá)240按原方向驅(qū)動(dòng)，如果輪廓數(shù)據(jù)減少，減少聚焦馬達(dá)240的驅(qū)動(dòng)量或者按照相反方向驅(qū)動(dòng)。聚焦馬達(dá)的移動(dòng)量決定是按照變焦馬達(dá)的移動(dòng)量而決定。按照光學(xué)可變焦距鏡頭的移動(dòng)位置，參照在變焦鏡頭210提供的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，決定變焦馬達(dá)的移動(dòng)量。
對(duì)于每個(gè)影像的幀，變焦馬達(dá)230的移動(dòng)量與聚焦馬達(dá)240的移動(dòng)量都不同。變焦馬達(dá)230的移動(dòng)量是在按住TELE或WIDE鍵時(shí)移動(dòng)。如果要把移動(dòng)速度變快或者變慢， 有可變焦距鏡頭的速度設(shè)定模式，可以在設(shè)定的范圍內(nèi)調(diào)整速度。
聚焦馬達(dá)240的移動(dòng)量參照適合每個(gè)幀移動(dòng)的變焦馬達(dá)230位置的跟蹤曲線數(shù)據(jù)決定基本值。跟蹤曲線數(shù)據(jù)參照M個(gè)曲線中之前決定的曲線數(shù)據(jù)。如果判定輪廓數(shù)據(jù)增加， 在M個(gè)曲線當(dāng)中再調(diào)查曲線而判定。如果輪廓數(shù)據(jù)連續(xù)減少，不能判定被照射體的距離，聚焦點(diǎn)控制不能安定，而相機(jī)輸出時(shí)顯示的影像焦點(diǎn)會(huì)模糊。
如上所述，隨著狀態(tài)的反復(fù)，在本發(fā)明中，聚焦馬達(dá)240的移動(dòng)量利用加上第一補(bǔ)償值或者第二補(bǔ)償值的方法改善。參照第一補(bǔ)償值或者第二補(bǔ)償值可變焦距鏡頭與跟蹤曲線數(shù)據(jù)的間距，且對(duì)每個(gè)幀都利用該方法來改善。利用該進(jìn)行光學(xué)變焦時(shí)，可以輸出被照射體的焦點(diǎn)沒有誤差的影像效果。
作為參考，如果移動(dòng)聚焦馬達(dá)240，聚聚焦鏡頭220也會(huì)跟著移動(dòng)，即在本發(fā)明中， 聚焦馬達(dá)240與聚焦聚焦鏡頭220的移動(dòng)實(shí)質(zhì)上具有完全相同的意義。并且在本發(fā)明中， 變焦鏡頭210的位置表示著可變焦距鏡頭放大率。例如，當(dāng)前變焦鏡頭210的位置與當(dāng)前的可變焦距鏡頭放大率實(shí)質(zhì)上具有完全相同的意義。
以下根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，詳細(xì)說明光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置100及控制方法。
圖2是采用本發(fā)明提供的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制器100最佳實(shí)施例的光學(xué)變焦相機(jī)的組成結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，采用本發(fā)明提供的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置100最佳實(shí)施例的光學(xué)變焦相機(jī)包括縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置100、鏡頭組件200、影像獲得組件300、 模擬信號(hào)處理組件400、數(shù)字信號(hào)處理組件500、以及及輸入鍵組件600。
鏡頭組件200包括變焦鏡頭210與聚焦鏡頭220。通過變焦鏡頭210的被照射體存儲(chǔ)在影像獲得組件300中，影像獲得組件300可以是(XD或者CMOS等。存儲(chǔ)的影像在模 擬信號(hào)處理組件400中經(jīng)過模擬信號(hào)加工轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)機(jī)性影像信號(hào)。轉(zhuǎn)機(jī)性影像信號(hào)在數(shù)字 信號(hào)處理組件500里轉(zhuǎn)變?yōu)轭伾⒘炼鹊葦?shù)碼影像信號(hào)以后，形成最終影像輸出。而本實(shí)施 例的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置100通過分析亮度數(shù)據(jù)，控制鏡頭組件200的光門，分析被 照射體輪廓數(shù)據(jù)來控制焦點(diǎn)。
采用本實(shí)施例的光學(xué)變焦相機(jī)在輸入鍵組件600接收到輸入的TELE或者WIDE命 令后，利用變焦鏡頭210進(jìn)行光學(xué)變焦，并且控制聚焦鏡頭220來適應(yīng)光學(xué)變焦。具體來講， 是通過控制變焦馬達(dá)230及聚焦馬達(dá)240的移動(dòng)，來控制變焦鏡頭210及聚焦鏡頭220。
圖3是為了縮放跟蹤的聚焦鏡頭220跟蹤曲線的示例圖。圖中示出了從IOcm到 無限大的多種跟蹤曲線實(shí)例。此類曲線由變焦鏡頭210的開發(fā)公司提供，每個(gè)跟蹤曲線都 示出了可變焦距鏡頭位置對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)240位置的值。圖3的X軸表示可變焦距鏡頭放 大率，Y軸表示聚焦馬達(dá)240的位置?？勺兘咕噻R頭放大率從I倍到N倍。聚焦馬達(dá)240下 部表示遠(yuǎn)距離，上部表示近距離。
圖4是縮放跟蹤搖晃時(shí)，對(duì)準(zhǔn)被照射體焦點(diǎn)的聚焦鏡頭220的控制示意圖。隨著 可變焦距鏡頭放大率的增加，縮放跟蹤曲線在IOcm到無限大范圍內(nèi)，移動(dòng)變焦馬達(dá)來控制 焦點(diǎn)?？勺兘咕噻R頭移動(dòng)速度與其聚焦點(diǎn)移動(dòng)位置，由每個(gè)影像幀決定。根據(jù)移動(dòng)的變焦 位置的聚焦馬達(dá)240的位置是以兩個(gè)曲線為參照，驅(qū)動(dòng)下一個(gè)存在變焦的聚焦馬達(dá)240的移動(dòng)量。
圖5是縮放跟蹤搖晃時(shí)，沒有對(duì)準(zhǔn)被照射體的焦點(diǎn)的情況下，聚焦鏡頭220的控制 示意圖。隨著可變焦距鏡頭放大率的增加，被照射體被擴(kuò)大，輪廓數(shù)據(jù)的變大量也變大，焦 點(diǎn)沒有對(duì)準(zhǔn)。焦點(diǎn)距離有變動(dòng)，容易發(fā)生超出在變焦鏡頭210里要參照的曲線數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。 所以為了控制焦點(diǎn)，比例超出搖晃數(shù)據(jù)大小變化的次數(shù)，需要用更大的值來變化控制焦點(diǎn) 的聚焦馬達(dá)240的移動(dòng)量。
根據(jù)可變焦距鏡頭的位置，移動(dòng)聚焦馬達(dá)240以后，如果輪廓數(shù)據(jù)顯示增加，就減 少聚焦馬達(dá)240的搖晃量。參照縮放跟蹤數(shù)據(jù)移動(dòng)聚焦馬達(dá)240可以看出是否能進(jìn)行穩(wěn)定 的狀態(tài)控制。此時(shí)再確認(rèn)跟蹤曲線數(shù)據(jù)，如果應(yīng)參照的曲線位置有變動(dòng)，為了下次的參照， 應(yīng)更新曲線值。
為了進(jìn)行上述動(dòng)作，如圖6所示，本發(fā)明提供的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置100最 佳實(shí)施例主要包括有輪廓判斷部Iio ;參照值計(jì)算部120 ;補(bǔ)償值計(jì)算部130 ;移動(dòng)量決定 部140 ;移動(dòng)方向控制部150 ;曲線選擇部160及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部170。
輪廓判斷部110的作用是讀出輪廓數(shù)據(jù)，并判斷所述輪廓數(shù)據(jù)是否增減。
參照值計(jì)算部120的作用是根據(jù)被照射體與相機(jī)的距離，在預(yù)設(shè)的M個(gè)曲線數(shù)據(jù) 中，利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出下一個(gè)變焦鏡頭210位置對(duì)應(yīng)的聚焦鏡頭220位 置的參照值。
補(bǔ)償值計(jì)算部130的作用是在所述輪廓數(shù)據(jù)增加時(shí)，計(jì)算和更新為了補(bǔ)償移動(dòng)量 的第一補(bǔ)償值，在所述輪廓數(shù)據(jù)減少時(shí)，計(jì)算和更新為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第二補(bǔ)償值。
移動(dòng)量決定部140的作用是把所述參照值加上第一補(bǔ)償值或者第二補(bǔ)償值正數(shù) 倍的值，決定為聚焦鏡頭220從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。如果輪廓數(shù)據(jù) 無變動(dòng)，選擇使用輪廓數(shù)據(jù)增加時(shí)或者輪廓數(shù)據(jù)減少時(shí)的情況中的一種方法來決定聚焦鏡頭220的最終移動(dòng)量是最佳的。
移動(dòng)方向控制部150的作用是比較根據(jù)所述最終移動(dòng)量決定的聚焦鏡頭220的下一個(gè)位置值與聚焦鏡頭220的當(dāng)前位置值，若聚焦鏡頭220的下一個(gè)位置值大于當(dāng)前位置值，把聚焦鏡頭220向與原方向相同的方向移動(dòng)；若聚焦鏡頭220的下一個(gè)位置值小于當(dāng)前位置值，把聚焦鏡頭220向與原方向相反的方向移動(dòng)。
曲線選擇部160的作用是在輪廓數(shù)據(jù)增加時(shí)，在所述M個(gè)跟蹤曲線數(shù)據(jù)中，選擇變焦鏡頭210當(dāng)前的位置為基準(zhǔn)的離聚焦鏡頭220的位置最近的上部跟蹤曲線作為第一曲線及最近的下部曲線作為第二曲線進(jìn)行更新、存儲(chǔ)。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部170的作用是根據(jù)上述最終移動(dòng)量及方向，驅(qū)動(dòng)變焦馬達(dá)230及聚焦馬達(dá)240，變更變焦鏡頭210及聚焦鏡頭220的位置。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，參照值計(jì)算部120根據(jù)下式一計(jì)算參照值D。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，用于通過輸入TELE或WIDE鍵控制變焦鏡頭及聚焦鏡頭，其特征在于，該裝置包括有 輪廓判斷部，用于讀出被照射體的輪廓數(shù)據(jù)，并判斷所述輪廓數(shù)據(jù)是否增減； 參照值計(jì)算部，用于根據(jù)所述被照射體與所述相機(jī)之間的距離，在預(yù)設(shè)的M個(gè)跟蹤曲線中，利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出參照值； 補(bǔ)償值計(jì)算部，用于在所述輪廓數(shù)據(jù)增加時(shí)，計(jì)算和更新為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第一補(bǔ)償值，在所述輪廓數(shù)據(jù)減少時(shí)，計(jì)算和更新為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第二補(bǔ)償值； 移動(dòng)量決定部，用于把所述參照值加上第一補(bǔ)償值或者所述參照值加上第二補(bǔ)償值正數(shù)倍的值作為所述聚焦鏡頭從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，其特征在于，該裝置還包括有 移動(dòng)方向控制部，用于比較根據(jù)所述最終移動(dòng)量決定的所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值與所述聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值，若所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值大于當(dāng)前位置值，把所述聚焦鏡頭向與原方向相同的方向移動(dòng)，若所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值小于當(dāng)前位置值，把所述聚焦鏡頭向與原方向相反的方向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，其特征在于，該裝置還包括有 曲線選擇部，用于在所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，在所述M個(gè)跟蹤曲線數(shù)據(jù)中，選擇所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置為基準(zhǔn)的離所述聚焦鏡頭最近的上部曲線數(shù)據(jù)作為第一曲線及最近的下部曲線數(shù)據(jù)作為第二曲線進(jìn)行更新。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，其特征在于，所述參照值計(jì)算部根據(jù)下列公式計(jì)算出所述參照值
5.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，其特征在于 所述補(bǔ)償值計(jì)算部在所述M個(gè)跟蹤曲線中，分別利用所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第一曲線上的所述聚焦鏡頭的位置值，與所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第二曲線上的所述聚焦鏡頭的位置值，計(jì)算和更新所述第一補(bǔ)償值與第二補(bǔ)償值。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，其特征在于 所述第一補(bǔ)償值小于所述第二補(bǔ)償值。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，其特征在于，所述移動(dòng)量決定部 在所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，把所述參照值加上所述第一補(bǔ)償值決定為所述最終移動(dòng)量;在所述輪廓數(shù)據(jù)減少的情況下，統(tǒng)計(jì)所述輪廓數(shù)據(jù)連續(xù)減少的次數(shù)，并把所述第二補(bǔ)償值乘以所述次數(shù)得到的值加上所述參照值決定為所述最終移動(dòng)量。
8.一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟a，輸入TELE鍵，按TELE方向控制變焦鏡頭； 步驟b，進(jìn)行縮放跟蹤； 其中，所述步驟b具體包括 步驟b-1，讀出被照射體的輪廓數(shù)據(jù)； 步驟b-2，讀出聚焦鏡頭移動(dòng)到下一個(gè)位置時(shí)，為了補(bǔ)償移動(dòng)量的第一補(bǔ)償值及第二補(bǔ)償值； 步驟b-3，判斷所述輪廓數(shù)據(jù)是否增減； 步驟b-6，根據(jù)所述被照射體與所述相機(jī)之間的距離，在預(yù)設(shè)的M個(gè)跟蹤曲線中，利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出參照值； 步驟b-7，把所述參照值加上所述第一補(bǔ)償值或者把所述參照值加上所述第二補(bǔ)償值正數(shù)倍的值決定為所述聚焦鏡頭移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于，在所述步驟b-7之后還包括有 步驟b-8，比較根據(jù)所述最終移動(dòng)量決定的所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值與所述聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值； 步驟b-9，當(dāng)所述步驟b-8比較的結(jié)果為所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值大于所述聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值時(shí)，把所述聚焦鏡頭向與原方向相同的方向移動(dòng)，當(dāng)所述步驟b-8比較的結(jié)果為所述聚焦鏡頭的下一個(gè)位置值小于所述聚焦鏡頭的當(dāng)前位置值時(shí)，把所述聚焦鏡頭向與原方向相反的方向移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于，在所述步驟b-3判斷的結(jié)果為所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，執(zhí)行下述步驟b-4 步驟b-4，在所述M個(gè)曲線數(shù)據(jù)中，選擇所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置為基準(zhǔn)的離所述聚焦鏡頭最近的上部曲線數(shù)據(jù)作為第一曲線及最近的下部曲線數(shù)據(jù)作為第二曲線進(jìn)行更新。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于，在所述步驟b-4之后還包括 步驟b-5，在所述M個(gè)跟蹤曲線中，分別利用所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第一曲線上的所述聚焦鏡頭的位置值，與所述變焦鏡頭的當(dāng)前位置的第二曲線上的所述聚焦鏡頭的位置值，計(jì)算和更新所述第一補(bǔ)償值與第二補(bǔ)償值。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于 所述第一補(bǔ)償值小于所述第二補(bǔ)償值。
13.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于，在所述步驟b-6中，根據(jù)以下公式計(jì)算所述參照值
14.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法，其特征在于，所述步驟b-7具體包括 步驟b-7-l，在所述輪廓數(shù)據(jù)增加的情況下，把所述參照值加上所述第一補(bǔ)償值決定為所述移動(dòng)量的階段； 步驟b-7-2，在所述輪廓數(shù)據(jù)減少的情況下，統(tǒng)計(jì)所述輪廓數(shù)據(jù)連續(xù)減少的次數(shù)，并把所述第二補(bǔ)償值乘以所述次數(shù)得到的值加上所述參照值決定為所述移動(dòng)量。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制裝置，包括輪廓判斷部，用于讀出被照射體的輪廓數(shù)據(jù)，并判斷輪廓數(shù)據(jù)是否增減；參照值計(jì)算部，用于根據(jù)被照射體與相機(jī)之間的距離，在預(yù)設(shè)的M個(gè)跟蹤曲線中，利用兩個(gè)被選的跟蹤曲線數(shù)據(jù)計(jì)算出參照值；補(bǔ)償值計(jì)算部，用于在輪廓數(shù)據(jù)增加時(shí)計(jì)算和更新第一補(bǔ)償值，在輪廓數(shù)據(jù)減少時(shí)計(jì)算和更新第二補(bǔ)償值；移動(dòng)量決定部，用于把參照值加上第一補(bǔ)償值或者所參照值加上第二補(bǔ)償值正數(shù)倍的值作為聚焦鏡頭從一個(gè)位置移動(dòng)到下一個(gè)位置的最終移動(dòng)量。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的光學(xué)變焦相機(jī)的縮放跟蹤自動(dòng)焦點(diǎn)控制方法。本發(fā)明在快速改變可變焦距鏡頭放大率時(shí)也可以減少對(duì)被照射體距離的判定誤差，準(zhǔn)確對(duì)焦。
文檔編號(hào)H04N5/232GK103019002SQ201210434989
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者吳炳技, 金軍, 金旭, 李君 申請(qǐng)人:深圳市阿格斯科技有限公司