自动聚焦方法及自动聚焦装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种相机自动聚焦方法及自动聚焦系统。该方法包括如下步骤：接收由该相机的光学子系统构成的输入图像；对应于感兴趣的图像内容在输入图像中选择目标窗口；确定与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合；及基于与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合，更新一个或多个相机参数。该相机自动聚焦方法及自动聚焦系统提高聚焦的速度及/或质量。

【技术实现步骤摘要】
自动聚焦方法及自动聚焦装置【
】本专利技术涉及一种自动聚焦功能。特别地，本专利技术涉及一种自动聚焦方法，其能够基于与相机视图的目标窗口相关的一状态、一状态的改变或者二者相结合的分析，来更新相机参数。【
技术介绍
】自动聚焦技术已被广泛采用在相机系统，以便完全自动焦点在兴趣点或兴趣区域，可以自动或手动选择。自动聚焦(以下称为AF)通常是半按下拍摄按钮或手动从触摸屏选择点或区域。自动聚焦技术有助于很快提供精确的专注于感兴趣的对象没有太多的人工干预，因而被认为对摄影师来说是一个非常方便的功能。将被照相机拍照或录制对象可移动到相对于相机的任何方向。这种相对运动可能为AF准确地聚焦一个目标点或区域施加特殊困难的，尤其是当AF需要被连续地执行。因此，AF技术得到了增强通过配合一，包括用于跟踪一个感兴趣区域，并自动聚焦从相机视图中选择的区域，这通常包含由一个摄像机操作者预定对象的一部分。从摄像机操作者的角度来看，在半按拍摄按钮或从触摸屏选择对象后，这样的系统能够经过连续跟踪对象。图像质量和图像拍摄的成功率可以通过将对象跟踪方法得到显著改善。图1为传统的使用对象跟踪的自动聚焦方法的示例性框图。当照相机操作者选择一个目标对象被拍摄时，且该对象跟踪功能被接通时，由对象跟踪110将目标窗口从其背景中提取，并提供给自动聚焦算法120，用于调整焦距。在传统的对象跟踪方法中，对象跟踪算法为感兴趣的对象提取从图像中目标窗口，并计算目标窗口的自动聚焦算法来控制聚焦。然后AF执行扫描并基于该目标窗口的信息进行搜索，以发现聚焦点的峰值(或焦点位置)。由于寻找最佳聚焦点的本质通常需要光学子系统的机械调整，这个过程可能缓慢。当对象与相机之间的相对运动比聚焦峰值搜索过程中可以做出的反应更快时，它也可能无法跟踪对象。快速移动的对象也可能导致模糊的图像，而这又可能导致在对象跟踪和自动聚焦性能劣化的误差。因此，希望通过提供自动聚焦算法更好的信息来搜索聚焦峰值从而减少所需的时间来寻找聚焦峰值或得到更好的图像质量以提高对象跟踪方法的性能。【
技术实现思路
】依据本专利技术的示范性实施方式，提供一种相机自动聚焦方法及自动聚焦系统以能够解决上述问题。依据本专利技术的一方面，提供一自动聚焦方法以提高聚焦的速度及/或质量。该自动聚焦方法通过基于目标窗口内的状态、状态的改变或两者的结合更新相机参数。依据本专利技术实施例的方法的步骤如下:接收由该相机的光学子系统构成的输入图像；对应于感兴趣的图像内容在输入图像中选择目标窗口 ；确定与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合；及基于与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合，更新一个或多个相机参数。依据本专利技术的一方面，状态的类型可用于相机聚焦控制。该状态可以为相应于该目标窗口的一个或多个对象的大小、位置或者姿势。该状态也可以为相应于该目标窗口的一个或多个对象的行为或者手势。该行为或者手势包括移动方向、转向或者晃手。该状态相应于该目标窗口相关的或者在该目标窗口内的一个或多个分区/区域的面积。该状态相应与该目标窗口内的一个或多个对象相关的对象移动或者与该目标窗口相关的或与在该目标窗口内的该一个或多个对象相关的光流或运动域。该状态也可以相应于该目标窗口内的该一个或对象相关的比例或者自该目标窗口提取的特征。该状态还可以相应于自该目标窗口获得的该感兴趣的图像内容的描述。该状态还可以相应于与该目标窗口相关的或该目标窗口内的一个或多个分区/区域或者可变对象的轮廓。依据本专利技术的一实施方式，该状态、状态的改变或两者的结合可以为自动聚焦提供搜寻方向及聚焦步骤的数目。若该状态、状态的改变或两者的结合指示该一个或多个对象向靠近相机移动，该相机焦距朝向微距更新。另一方面，若该状态、状态的改变或两者的结合指示该一个或多个对象向远离相机移动，该相机焦距朝向无限更新。聚焦步骤的数目也可以通过与该状态、状态的改变或两者的结合相关的改变大小被确定。【【附图说明】】图1为传统的自动聚焦方法，使用对象跟踪的示例性框图。图2示出根据本专利技术的一种简化的自动聚焦方法，还提供了一种基于在目标窗口中的图像内容的分析的信息至自动聚焦算法。图3披露的流程图所示一个基于在目标窗口中的图像内容的分析来确定与目标窗口相关的一个状态，状态改变或这两者结合的自动聚焦方法。图4揭示目标窗口的一个或多个对象的大小改变指示对象被移到靠近相机的范例。图5揭示目标窗口的一个或多个对象的大小改变指示对象被移到远离相机的范例。图6A及图6B揭示目标窗口内的一个或多个对象的大小改变指示感兴趣的对象向靠近相机移动的两个范例。图7揭示目标窗口的感兴趣的一对象的对象运动的分析的范例。图8揭示基于目标窗口的提取特征的分析的范例。图9揭示自目标窗口获得的感兴趣的图像内容的面积改变的范例。图10揭示目标窗口相关的可变性的对象的轮廓的改变的范例图11揭示目标窗口中选定区域的大小改变的范例。 图12揭示依据本专利技术实施方式的自动聚焦系统实施的流程图。【【具体实施方式】】传统对象跟踪方法提供信息至自动聚焦算法，可以跟踪目标窗口或选定区域以协助自动聚焦。该信息通常包括唯一指定目标窗口，如在图像中目标窗口的的位置和形状。根据这些信息，自动聚焦算法执行原始的扫描方式和搜索，找到聚焦峰值，其位于聚焦的最佳位置(焦点位置)。然而，来回搜索聚焦可限制聚焦速度。在当目标窗口中的对象呈现出急剧变化的情况下，由于不能为AF跟踪对象，拍摄的图像的质量可能会显著下降。下述将提到的涉及聚焦或拍摄的主体可以为照相机、摄像机或者摄像头，且不限于上述举例的照相或者摄影设备。因此，本专利技术的一个目的是提供一种自动聚焦方法，以改善聚焦的速度或质量。图2示出根据本专利技术的一种简化的自动聚焦方法，它包括对象跟踪210和自动聚焦算法220。与传统的对象跟踪功能不同，本专利技术的对象跟踪(也可称为物体跟踪)除了目标窗口的分析外，还提供了一种基于在目标窗口中的图像内容的分析的信息至自动聚焦算法，以达到更好的自动聚焦性能。该自动聚焦算法220基于该信息然后更新一个或多个相机参数，如相机聚焦(camera focus),相机云台(camera pan),相机倾斜(camera tilt)和相机特效(camera zoom)。为了实现上述目标，图3的流程图所示一个基于在目标窗口中的图像内容的分析来确定与目标窗口相关的一个状态，状态改变或这两者结合的自动聚焦方法被披露。在本专利技术中的目标窗口可对应于一个矩形区域，圆形或椭圆形区域，或本说明书揭露的任意形状。此外,该目标窗口可对应于多个未连接(un-connected)在一起的区域。在步骤310中，在照相机由光学子系统选取一图像后，图像信息被提供给对象跟踪。在步骤320中，当照相机操作者选择一目标窗口，该图像是由对象跟踪处理，以从背景中提取目标窗口，并定位位置。然后在步骤330中，通过分析在所述目标区域的图像内容来确定与目标窗口相关联的状态、状态改变或状态及状态改变。在步骤340，与目标窗口相关联的状态、状态改变或状态及状态改变的信息被用于自动聚焦算法控制聚焦或调整其他相机参数，如缩放，平移，倾斜等。该状态可以是在目标窗口中的一个或多个对象的大小、位置、或姿势。它也可以是大小、位置、姿势，或选定区域的其他信息，例如在该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相机的自动聚焦方法，该方法包括：接收由该相机的光学子系统构成的输入图像；对应于感兴趣的图像内容在该输入图像中选择目标窗口；确定与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合；及基于与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合，更新一个或多个相机参数。

【技术特征摘要】
2013.03.07 US 13/788,3111.一种相机的自动聚焦方法,该方法包括: 接收由该相机的光学子系统构成的输入图像； 对应于感兴趣的图像内各在该输入图像中选择目标窗口 ； 确定与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合 '及 基于与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合，更新一个或多个相机参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于该目标窗口的选定区域确定与该目标窗口相关的状态、状态的改变或两者的结合。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该状态相应于该目标窗口的一个或多个对象的大小、位置或者姿势。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该状态相应于该目标窗口相关的或者在该目标窗口内的一个或多个对象或区域的面积。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该状态相应于该目标窗口的一个或多个对象的行为或者手势。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该行为或者手势包括移动方向、转向或者晃手。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该一个或多个相机参数包括相机焦距、相机云台、相机倾斜及相机特效。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，若该状态、状态的改变或两者的结合指示该一个或多个对象向靠近相机移动，该相机焦距朝向微距更新，其中，该状态与该目标窗口内的该一个或多个对象相关。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，若该状态、状态的改变或两者的结合指示该一个或多个对象向远离相机移动，该相机焦距朝向无限更新，其中，该状态与该目标窗口内的该一个或多个对象相关。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该状态相应于该目标窗口内的一个或多个对象的大小、位置或姿势。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该相机参数进一步包括与相机焦距相关的聚焦步骤及取决于该状态、状态的改变或两者的结合而被选择的聚焦步骤的数目。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，由于与该第一状态、第一状态的改变或两者的结合相关的第一大小改变，第一数目...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹伟凯，李元仲，詹振宏，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71