一種自動(dòng)聚焦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)聚焦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)聚焦的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著終端技術(shù)的不斷發(fā)展，終端的功能日益多樣化。如今市場(chǎng)上的許多終端都配備攝像頭，可以實(shí)施拍照或攝像功能。一種常見的攝像頭鏡頭自動(dòng)聚焦(Auto Focus, AF)方式是被動(dòng)式聚焦，被動(dòng)式聚焦是指利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鏡頭運(yùn)動(dòng)，使鏡頭聚焦在不同位置，鏡頭每運(yùn)動(dòng)一次，就計(jì)算在當(dāng)前位置聚焦的得到的圖像的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值，比較在不同位置聚焦對(duì)應(yīng)的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值，將聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值最高的聚焦位置確定為鏡頭的最佳聚焦點(diǎn)。
[0003]對(duì)于被動(dòng)式聚焦而言，由于通過聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值來確定焦點(diǎn)，不依賴于硬件的裝配，一般來說當(dāng)終端與目標(biāo)物相對(duì)靜止或相對(duì)運(yùn)動(dòng)不明顯時(shí)，確定的焦點(diǎn)位置比較準(zhǔn)確。然而，當(dāng)終端與目標(biāo)物存在比較明顯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，即使在準(zhǔn)確的焦點(diǎn)位置聚焦，由于場(chǎng)景的變化或終端的晃動(dòng)，目標(biāo)物的成像仍然不清晰，導(dǎo)致無法確定終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)，此時(shí)需要等待相對(duì)運(yùn)動(dòng)停止并維持一定時(shí)間后，才能重新聚焦，從而降低了終端鏡頭自動(dòng)聚焦的速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種自動(dòng)聚焦的方法，可提高終端鏡頭自動(dòng)聚焦的準(zhǔn)確度并加快終端鏡頭自動(dòng)聚焦的速度。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種自動(dòng)聚焦的方法，其可包括:
[0006]實(shí)時(shí)獲取終端與待拍攝的目標(biāo)物之間的物距；
[0007]若所述終端與所述目標(biāo)物之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)所述物距以及所述物距的測(cè)量誤差確定第一聚焦范圍，在所述第一聚焦范圍內(nèi)根據(jù)所述物距與鏡頭最佳聚焦點(diǎn)之間的映射關(guān)系確定鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第一估算位置；
[0008]若所述終端與所述目標(biāo)物之間未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則通過預(yù)設(shè)的搜索算法搜索并確定鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第二估算位置；
[0009]根據(jù)所述鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第一估算位置或所述鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第二估算位置對(duì)所述終端的鏡頭進(jìn)行聚焦。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例中，實(shí)時(shí)獲取終端與待拍攝的目標(biāo)物之間的物距；當(dāng)終端與目標(biāo)物之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)物距與終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)之間的映射關(guān)系確定終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第一估算位置，可以避免由于圖像運(yùn)動(dòng)模糊導(dǎo)致的聚焦不準(zhǔn)確，提高終端鏡頭自動(dòng)聚焦的準(zhǔn)確度，同時(shí)避免了等待相對(duì)運(yùn)動(dòng)停止并確認(rèn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)停止的過程，加快終端鏡頭自動(dòng)聚焦的速度；當(dāng)終端與目標(biāo)物之間未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過預(yù)設(shè)的搜索算法搜索并確定終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第二估算位置，其聚焦準(zhǔn)確度比根據(jù)物距與終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)之間的映射關(guān)系確定鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的準(zhǔn)確度高。可見，本發(fā)明實(shí)施例可以根據(jù)終端與目標(biāo)物之間是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)選擇合適的聚焦方式，提高終端鏡頭自動(dòng)聚焦的準(zhǔn)確度并加快終端鏡頭自動(dòng)聚焦的速度。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)聚焦的方法的一實(shí)施例的流程示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)聚焦的方法的另一實(shí)施例的流程示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]具體實(shí)現(xiàn)中，本發(fā)明實(shí)施例中描述的終端可包括:相機(jī)、手機(jī)、平板電腦、掌上電腦或其他具有拍攝功能的設(shè)備等，上述終端僅是舉例，而非窮舉，包含但不限于上述終端。
[0019]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)聚焦的方法及相關(guān)裝置進(jìn)行具體描述。
[0020]參見圖1，是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動(dòng)聚焦的方法的一實(shí)施例的流程示意圖。如圖1所示，該方法可包括如下步驟:
[0021]S101，實(shí)時(shí)獲取終端與待拍攝的目標(biāo)物之間的物距。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中，待拍攝的目標(biāo)物可以是一個(gè)物體，也可以是由多個(gè)物體組成的場(chǎng)景。
[0023]在一些可行的實(shí)施方式中，終端可內(nèi)置測(cè)距裝置，該測(cè)距裝置可以主動(dòng)發(fā)射光波或聲波，并接收被目標(biāo)物反射回來的反射波，然后根據(jù)反射波的強(qiáng)度以及反射時(shí)間，計(jì)算得出終端與目標(biāo)物之間的距離以及目標(biāo)物相對(duì)終端的方位，即物距。具體地，終端內(nèi)置的測(cè)距裝置可以是激光測(cè)距儀和/或超聲波測(cè)距儀，包括但不限于以上列舉的兩種裝置。
[0024]具體實(shí)施中，當(dāng)終端開啟拍攝功能后，該測(cè)距裝置可按照一定的時(shí)間間隔不斷測(cè)量終端與待拍攝的目標(biāo)物之間的物距，終端可從該測(cè)距裝置獲取到所述物距。其中該時(shí)間間隔越短，終端獲取該物距的實(shí)時(shí)性越佳。可選地，該測(cè)距裝置可以每隔幾毫秒測(cè)量一次物距。
[0025]S102，若所述終端與所述目標(biāo)物之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)所述物距以及所述物距的測(cè)量誤差確定第一聚焦范圍，在所述第一聚焦范圍內(nèi)根據(jù)所述物距與終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)之間的映射關(guān)系確定所述鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第一估算位置。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中，鏡頭最佳聚焦點(diǎn)可以理解為在拍攝景物時(shí)，使景物最清晰地在感光器件上成像時(shí)，鏡頭的鏡片組所處的位置。當(dāng)鏡頭的鏡片組與鏡頭最佳聚焦點(diǎn)重合時(shí)，感光器件落在最佳成像位置，成像最清晰。
[0027]具體實(shí)施中，終端可以先判斷與目標(biāo)物之間是否發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。可選地，終端判斷與目標(biāo)物之間是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式可以包括但不限于如下三種:
[0028]方式一，判斷終端在當(dāng)前時(shí)刻獲取的物距與在前一時(shí)刻獲取的物距之間的差值是否超過預(yù)設(shè)的誤差范圍；若是，則可以判定終端與目標(biāo)物之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，否則可以判定終端與目標(biāo)物之間沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。具體地，該誤差范圍可以根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的時(shí)間差以及被動(dòng)式自動(dòng)聚焦方式能允許的終端與目標(biāo)物之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)程度設(shè)置。例如:當(dāng)前時(shí)刻與前一時(shí)刻的時(shí)間差為5ms，若被動(dòng)式自動(dòng)聚焦方式允許終端與目標(biāo)物之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度小于lm/s，則當(dāng)前時(shí)刻獲取的物距和前一時(shí)刻獲取的物距之間的差值小于0.5cms時(shí)，可以判定終端與目標(biāo)物之間沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，否則判定終端與目標(biāo)物之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0029]方式二，通過終端內(nèi)的陀螺儀判斷終端與目標(biāo)物之間是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。具體地，通過終端內(nèi)的陀螺儀，可以測(cè)量終端自身旋轉(zhuǎn)的角度。終端自身的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致拍攝角度發(fā)生變化，從而使終端與目標(biāo)物之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)終端在一定時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度大于一定角度值時(shí)，可以認(rèn)為終端與目標(biāo)物之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如，當(dāng)終端在Is內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度超過了 5°，可以認(rèn)為終端與目標(biāo)物之間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0030]方式三，計(jì)算目標(biāo)物在當(dāng)前時(shí)刻的成像以及在前一時(shí)刻的成像的相似度；如果相似度高于預(yù)設(shè)的相似度閾值，可以判定所述終端與所述目標(biāo)物之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；否則可以判定所述終端與所述目標(biāo)物之間未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。具體地，可以計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻成像的與前一時(shí)刻成像的直方圖之間的距離，例如直方圖的陸地移動(dòng)距離(Earth Mover sDistance，EMD)，直方圖相交距離、卡方距離等。當(dāng)直方圖距離大于一定距離閾值時(shí)，可以認(rèn)為相似度小于相似度閾值，終端與目標(biāo)物之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0031]具體實(shí)施中，若所述終端與所述目標(biāo)物之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于終端自身的運(yùn)動(dòng)或目標(biāo)物的運(yùn)動(dòng)，往往造成目標(biāo)物在終端鏡頭成像的運(yùn)動(dòng)模糊，導(dǎo)致聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值較低。此時(shí)根據(jù)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值來確定鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的可靠性不高，可選地，可根據(jù)物距與所述終端的鏡頭最佳聚焦點(diǎn)之間的映射關(guān)系來確定所述鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第一估計(jì)值。
[0032]可選地，第一聚焦范圍可以是物距加上測(cè)量誤差得到的范圍，也可以大于物距加上測(cè)量誤差得到的范圍。例如，當(dāng)測(cè)量到的物距為25cm，物距的測(cè)量誤差為±4cm時(shí)，考慮到測(cè)量誤差，可以將第一聚焦范圍確定為25cm±4cm，即21cm-29cm。若考慮到不同鏡頭個(gè)體的硬件裝配無法達(dá)到完全一致而造成的誤差，可以將第一聚焦范圍確定為大于21cm_29cm 的范圍，例如 19cm_31cm。
[0033]S103，若所述終端與所述目標(biāo)物之間未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則通過預(yù)設(shè)的搜索算法搜索并確定所述鏡頭最佳聚焦點(diǎn)的第二估算位置。
[0034]可選地，預(yù)設(shè)的搜索算法可以是爬山搜索算法、全局搜索算法、二分搜索算法或基于規(guī)則的搜索算法，包括但不限于上述列舉的算法。本發(fā)明實(shí)施例以爬山搜索算法為例說明如下:
[0035]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)終端鏡頭從起始位置出發(fā)，然后以等步長(zhǎng)向前運(yùn)動(dòng)，每運(yùn)動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)以后，就計(jì)算當(dāng)前聚焦位置所對(duì)應(yīng)圖像的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值。在鏡頭運(yùn)動(dòng)的過程中，如果出現(xiàn)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)值減小的現(xiàn)象，說明鏡頭已經(jīng)錯(cuò)過了焦點(diǎn)所在的位置，并且逐步離焦。此時(shí)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)鏡頭反向運(yùn)動(dòng)，并且相應(yīng)減小步進(jìn)電機(jī)的步長(zhǎng)。同理，當(dāng)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)再次值減小時(shí)，說明鏡頭又一次錯(cuò)過了焦點(diǎn)所在的位置，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)鏡頭再次反向運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)一步減小步長(zhǎng)。如此反復(fù)進(jìn)行搜索，一直到步進(jìn)電機(jī)的步長(zhǎng)小于設(shè)