一种自动对焦的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种自动对焦的方法及装置，用以解决现有技术中在使用二次搜索法确定准焦位置的过程中，对焦马达总的移动次数较多，造成对焦搜索速度较慢、对焦时间较长的问题。本发明专利技术的方法包括：针对每一次搜索：根据搜索的起止位置和搜索步长，移动对焦马达到各对应位置处；计算各位置处图像的清晰度评价值，将清晰度评价值最大的对应位置作为用于确定下一次搜索的起止位置的次准焦位置；继续下一次搜索，直到搜索次数达到确定出的搜索次数n，将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置。根据确定的使当前搜索时对焦马达的总移动次数最少的搜索次数n进行自动对焦，可以减少对焦马达移动的次数，提高速度、减少对焦时间。

Automatic focusing method and device

The embodiment of the invention relates to a method and a device for automatic focusing, in order to solve the existing technology in the use of the two search method to determine the focus position, focus motor total mobile number more, causing the focus search speed is slow, focusing on the problem of longer time. The method of the invention comprises: for each search: search according to the start and end position and the search step, Ma mobile focus to each corresponding position; calculation of the position of the image definition evaluation value, the definition evaluation value corresponding to the location of maximum is used to determine the next search starting and ending position of quasi coke position; to the next search, until the search number reaches the determined number of search n, n search will determine the focus position as a quasi focus position automatic focusing. Auto focus is determined by determining the number of searches that minimize the total number of movements of the motor focusing on the current search. N reduces the number of movements of the focusing motor, increases speed, and reduces focus time.

【技术实现步骤摘要】
一种自动对焦的方法及装置
本专利技术涉及自动对焦领域，特别涉及一种自动对焦的方法及装置。
技术介绍
自动对焦方法从应用范围、应用时间来分，可分为传统的自动对焦方法(如测距法)和基于数字图像处理技术的自动对焦方法。由于基于数字图像处理技术的自动对焦方法不需要额外的硬件，而仅靠算法就能获得调节参数，故在成本、体积、质量和功耗等方面都有着明显的优势，逐渐成为了主流的技术方法。在自动对焦领域，较为经典的自动对焦搜索算法有：遍历搜索法、斐波纳契搜索法、黄金分割搜索法、爬山搜索法、二次搜索法等。其中应用较为广的搜索方法是二次搜索法，二次搜索法是指：在对焦马达的全局移动范围内，先进行粗搜索(即对焦马达移动步长较大,设为Big_Step)，然后在当前的清晰度评价值最大位置Max_PoS1的前后Big_Step步长范围(即[Max_PoS1-Big_Step,Max_PoS1+Big_Step])内，再进行一次细搜索(即对焦马达移动步长较小，设为Small_Step)，获取当前的清晰度评价值最大位置Max_PoS2，即认为是准焦位置。“二次搜索法”实现过程简单、实用，但在使用过程中，搜索步长Big_Step和Small_Step的设置较为随意，一般情况下，对焦马达总的移动次数都较多，进而造成对焦搜索速度慢、对焦时间较长。综上所述，在使用二次搜索法确定准焦位置的过程中，对焦马达总的移动次数较多，进而造成对焦搜索的速度较慢、对焦时间较长。
技术实现思路
本专利技术提供一种自动对焦的方法及装置，用以解决现有技术中在使用二次搜索法确定准焦位置的过程中，对焦马达总的移动次数较多，进而造成对焦搜索的速度较慢、对焦时间较长的问题。基于上述问题，本专利技术实施例提供的一种自动对焦的方法，包括：根据搜索的起止位置和搜索步长，移动对焦马达到各对应位置处；计算各对应位置处获得的图像的清晰度评价值，将清晰度评价值最大的对应位置作为用于确定下一次搜索的起止位置的次准焦位置；继续下一次搜索过程，直到搜索次数达到确定出的搜索次数n，将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置；其中，n为正整数；所述搜索次数n需满足，搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n-1时对焦马达的总移动次数小，且搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n+1时对焦马达的总移动次数小；前后两次搜索步长之比与所述对焦马达能够移动的最大距离和预设的最后一次搜索对应的搜索步长Sn相关。由于本专利技术实施例提供的自动对焦的方法，根据确定的使当前搜索时对焦马达的总移动次数比前后两次搜索的总移动次数都小的搜索次数n的取值，移动对焦马达并确定自动对焦的准焦位置，进而在自动对焦过程中，减少对焦马达移动的次数，提高对焦搜索的速度、减少对焦所需的时间。可选的，当n＝1时，第1次搜索对应的搜索步长S1为所述预设的最后一次搜索对应的搜索步长Sn；当n≥2时，每次对焦搜索对应的搜索步长Si(i＝1、2…n)满足下述表达式：表达式一其中，L表示所述对焦马达能够移动的所述最大距离；Si(i＝1、2…n)表示第i次搜索对应的搜索步长，为正整数；1≤Sn＜Sn-1＜…<S1。可选的，当n＝1时，完成1次搜索所述对焦马达需要移动的总移动次数Step总(1)满足下述表达式：表达式二当且仅当所述每次对焦搜索对应的搜索步长Si满足表达式一时，总移动次数Step总(n)满足下述表达式：表达式三其中，n≥2；Step总(n)表示完成n次搜索所述对焦马达需要移动的总移动次数。可选的，该方法还包括：若所述搜索步长S1为非整数，和/或当n≥2时每次搜索对应的搜索步长Si(i＝1、2…n)中有非整数，将所有非整数的搜索步长进行向上取整，调整为整数；根据调整后的搜索步长、表达式二和表达式三，重新确定所有非整数的搜索步长对应的总移动次数Step总(1)和/或总移动次数Step总(n)。可选的，所述将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置之后，还包括：根据所述准焦位置确定用于进行提升对焦精度的起止位置；在所述提升对焦精度的起止位置的范围内，选取预设的用于进行曲线拟合的t个参考点，其中，根据确定的所述准焦位置、所述预设的t个参考点、以及曲线拟合的算法进行曲线拟合，并将曲线拟合得到的清晰度评价值最大的位置作为提升对焦精度后新的准焦位置。可选的，根据确定的所述准焦位置、所述t个参考点(xi,yi)、以及曲线拟合的算法进行曲线拟合，包括：分别将所述准焦位置对应的坐标(xc,yc)、以及所述预设的t个参考点对应的坐标(xi,yi)(i＝1,2,...,t)代入所述一元m次方程y＝amxm+...+a1x+a0中，组成超定方程组，通过求解所述超定方程组计算出所述方程的系数ai(i＝1,2,...,m)；根据确定的一元m次方程、所述准焦位置、所述t个参考点对应的坐标(xi,yi)、以及曲线拟合的规则，在所述提升对焦精度的起止位置的范围内，通过曲线拟合的方式确定出对焦马达能够移动到的所有位置处图像的清晰度评价值中数值最大的位置；其中，m表示预设的参数，且2≤m≤t；xc表示所述对焦马达需要移动到的准焦位置；yc表示在准焦位置xc处图像的清晰度评价值；xi表示所述对焦马达需要移动到的对应位置；yi表示xi位置处的清晰度评价值。由于本专利技术实施例提供的自动对焦的方法，在确定出自动对焦的准焦位置之后，还可以通过曲线拟合的方式，进一步确定提升对焦精度后对焦马达最终需要移动到的新的准焦位置，进而提升了自动对焦的精度。本专利技术实施例提供的一种自动对焦的装置，该装置包括：搜索模块，用于根据搜索的起止位置和搜索步长，移动对焦马达到各对应位置处；计算各对应位置处获得的图像的清晰度评价值，将清晰度评价值最大的对应位置作为用于确定下一次搜索的起止位置的次准焦位置；继续下一次搜索过程；准焦位置确定模块，用于直到搜索次数达到确定出的搜索次数n，将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置；其中，n为正整数；所述搜索次数n需满足，搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n-1时对焦马达的总移动次数小，且搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n+1时对焦马达的总移动次数小；前后两次搜索步长之比与所述对焦马达能够移动的最大距离和预设的最后一次搜索对应的搜索步长Sn相关。由于本专利技术实施例提供的自动对焦的装置，搜索模块可以根据确定的使当前搜索时对焦马达的总移动次数比前后两次搜索的总移动次数都小的搜索次数n的取值进行对焦搜索，准焦位置确定模块在搜索模块进行搜索的次数达到确定出的搜索次数n时，将第n次搜索确定的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置，进而在自动对焦过程中，减少对焦马达移动的次数，提高对焦搜索的速度、减少对焦所需的时间。附图说明图1为本专利技术实施例提供的自动对焦的方法流程示意图；图2A为本专利技术实施例提供的自动对焦方法中“三次搜索法”对焦马达第一次搜索时移动的位置示意图；图2B为本专利技术实施例提供的自动对焦方法中“三次搜索法”对焦马达第二次搜索时移动的位置示意图；图2C为本专利技术实施例提供的自动对焦方法中“三次搜索法”对焦马达第三次搜索时移动的位置示意图；图3为本专利技术实施例提供的拟合曲线和峰值点的示意图；图4为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动对焦的方法，其特征在于，该方法包括：根据搜索的起止位置和搜索步长，移动对焦马达到各对应位置处；计算各对应位置处获得的图像的清晰度评价值，将清晰度评价值最大的对应位置作为用于确定下一次搜索的起止位置的次准焦位置；继续下一次搜索过程，直到搜索次数达到确定出的搜索次数n，将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置；其中，n为正整数；所述搜索次数n需满足，搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n‑1时对焦马达的总移动次数小，且搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n+1时对焦马达的总移动次数小；前后两次搜索步长之比与所述对焦马达能够移动的最大距离和预设的最后一次搜索对应的搜索步长S

【技术特征摘要】
1.一种自动对焦的方法，其特征在于，该方法包括：根据搜索的起止位置和搜索步长，移动对焦马达到各对应位置处；计算各对应位置处获得的图像的清晰度评价值，将清晰度评价值最大的对应位置作为用于确定下一次搜索的起止位置的次准焦位置；继续下一次搜索过程，直到搜索次数达到确定出的搜索次数n，将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置；其中，n为正整数；所述搜索次数n需满足，搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n-1时对焦马达的总移动次数小，且搜索次数为n时对焦马达的总移动次数比搜索次数为n+1时对焦马达的总移动次数小；前后两次搜索步长之比与所述对焦马达能够移动的最大距离和预设的最后一次搜索对应的搜索步长Sn相关。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当n＝1时，第1次搜索对应的搜索步长S1为所述预设的最后一次搜索对应的搜索步长Sn；当n≥2时，每次对焦搜索对应的搜索步长Si(i＝1、2…n)满足下述表达式：表达式一其中，L表示所述对焦马达能够移动的所述最大距离；Si(i＝1、2…n)表示第i次搜索对应的搜索步长，为正整数；1≤Sn＜Sn-1＜…<S1。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当n＝1时，完成1次搜索所述对焦马达需要移动的总移动次数Step总(1)满足下述表达式：表达式二当且仅当所述每次对焦搜索对应的搜索步长Si满足表达式一时，总移动次数Step总(n)满足下述表达式：表达式三其中，n≥2；Step总(n)表示完成n次搜索所述对焦马达需要移动的总移动次数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：若确定的所述搜索步长S1为非整数，和/或当n≥2时每次搜索对应的搜索步长Si(i＝1、2…n)中有非整数，将所有非整数的搜索步长进行向上取整，调整为整数；根据调整后的搜索步长、表达式二和表达式三，重新确定所有非整数的搜索步长对应的总移动次数Step总(1)和/或总移动次数Step总(n)。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第n次搜索确定出的次准焦位置作为自动对焦的准焦位置之后，还包括：根据所述准焦位置确定用于进行提升对焦精度的起止位置；在所述提升对焦精度的起止位置的范围内，选取预设的用于进行曲线拟合的t个参考点，其中，根据确定的所述准焦位置、所述预设的t个参考点、以及曲线拟合的算法进行曲线拟合，并将曲线拟合得到的清晰度评价值最大的位置作为提升对焦精度后新的准焦位置。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据确定的所述准焦位置、所述t个参考点(xi,yi)、以及曲线拟合的算法进行曲线拟合，包括：分别将所述准焦位置对应的坐标(xc,yc)、以及所述预设的t个参考点对应的坐标(xi,yi)(i＝1,2,...,t)代入所述一元m次方程y＝amxm+...+a1x+a0中，组成超定方程组，通过求解所述超定方程组计算出所述方程的系数ai(i＝1,2,...,m)；根据确定的一元m次方程、所述准焦位置、所述t个参考点对应的坐标(xi,yi)、以及曲线拟合的规则，在所述提升对焦精度的起止位置的范围内，通过曲线拟合的方式确定出对焦马达能够移动到的所有位置处图像的清晰度评价值中数值最大的位置；其中，m表示预设的参数，且2≤m≤t；xc表示所述对焦马达需要移动到的准焦位置；yc表示在准焦位置xc处图像的清晰度评价值；xi表示所述对焦马达需要移动到的对应位置；yi表示xi位置处的清晰度评价值。7.一种自动对焦的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭世恒，
申请(专利权)人：炬芯珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44