使用多镜头的自动对焦系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，其中使用多镜头以及集合多种对焦方式以兼顾快速以及准确性的对焦系统。特别是可以避免重复图像对以深度为基础的对焦方式所造成的影响。

【技术实现步骤摘要】
使用多镜头的自动对焦系统及其方法
本专利技术涉及一种自动对焦系统，特别是涉及一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法。
技术介绍
一般来说，自动对焦(autofocus)功能为现今摄像机，例如数码相机或者数字摄影机，的重要功能之一。通过自动对焦功能，摄像机用户可快速地找到镜头组的焦距，提高拍摄结果的成功率，提高图像的质量。此外，自动对焦功能也能够正确的追踪快速移动的对象，以降低摄像或摄影的技术门坎。在现有技术中，自动对焦功能的基本运作是通过摄像机系统自动化地控制透镜的移动，使得对象的图像清晰地成像在感光单元上。当对象的位置远近不同，其透镜组的对焦位置也会不同。每一次进行拍摄时都必须重新移动透镜以进行对焦，因此，对焦速度的快慢便是影响使用者拍摄感受的一项重要因素，各家厂商便经常以快速对焦的功能来宣传凸显其产品的优点。目前常见的自动对焦方式分成二维对焦以及三维对焦。二维对焦是多次移动透镜，并根据每一次移动后感光单元接收的图像的清晰程度判断透镜的对焦状况。一般来说，当透镜聚焦尚未成功之前，感光单元上的成像会较模糊，因此图像上的对比值较低。因此，可预先设定一对焦区域，每一次移动透镜后便以图像处理计算感光单元接收的图像中对焦区域内的对比值(Contractvalue)，其可代表图像的清晰程度，而取得多个对比值后，便可估算出一对比值曲线，接着以对比值曲线中的最大值所对应的位置作为对焦位置，将透镜移动到此对焦位置便完成对焦。而另一种对焦方式是三维对焦。当摄像机具有两组透镜与感光单元时，每一次拍摄都可产生两张图像，并且可根据此两张图像计算出图像中一对象的深度，其代表所述对象与摄像机之间的距离。根据此深度，摄像机系统可将透镜移动到对应此深度的位置，以完成对焦。二维对焦需要移动透镜多次以取得多个对比值，造成所需的对焦时间较长。相较之下，因为三维对焦只需要计算一次对象的深度便可完成对焦，所以三维对焦仅需要大约二维对焦十分之一的时间便可完成对焦，有速度上的优势。然而，现有技术的三维对焦有一缺点，如果两个镜头的图像中对焦区域内出现重复图案时，容易造成深度计算失准，而不正确的深度也会使得对焦失败。因此，目前所迫切需要的一种能善用三维对焦速度快的优点又能避免对焦失败的自动对焦系统。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的就是在提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，以提高对焦的速度以及准确度。有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的另一目的就是在提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，以消除重复图案对对焦的影响。有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的再一目的就是在提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，以善用多镜头的优势来改良传统对焦的缺点。根据本专利技术的目的，提出一种使用多镜头的自动对焦系统，其适用于具有一第一镜头、一第二镜头、一第一镜头驱动模块以及一第二镜头驱动模块的一图像获取设备。此自动对焦系统包括一重复图案判断模块、第一对焦模块以及第二对焦模块。重复图案判断模块分别从第一镜头与第二镜头接收第一图像以及第二图像，并判断第一图像与第二图像中的默认对焦区域内是否有重复图案存在。当重复图案判断模块判断重复图案不存在时，第一对焦模块根据第一图像以及第二图像计算对焦深度，并根据对焦深度控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块以驱动第一镜头与第二镜头移动进行对焦。反之，当重复图案判断模块判断重复图案存在时，第二对焦模块多次驱动第一镜头或第二镜头移动并计算每一次移动后所获取的第一图像或第二图像的对比值(contractvalue)，并根据所计算的多个对比值控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块以驱动第一镜头与第二镜头移动以进行对焦。优选地，默认对焦区域可位于第一图像与第二图像的中央。优选地，第二对焦模块可根据多个对比值产生一对比值曲线，接着以对比值曲线中的最大值所对应的位置作为对焦位置，将第一镜头与第二镜头移动到此对焦位置以完成对焦。根据本专利技术的目的，再提出一种使用多镜头的自动对焦系统，其适用于具有一第一镜头、一第二镜头、一第一镜头驱动模块以及一第二镜头驱动模块的一图像获取设备。此自动对焦系统包括深度计算模块以及对焦控制模块。深度计算模块分别从第一镜头与第二镜头接收第一图像以及第二图像，并根据第一图像与第二图像中的默认对焦区域计算对焦深度或多个候选深度。对焦控制模块连接深度计算模块，当深度计算模块输出对焦深度时，对焦控制模块启动第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块以分别控制第一镜头与第二镜头移动至对应对焦深度的位置。而当深度计算模块输出多个候选深度时，对焦控制模块控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块以分别驱动第一镜头或第二镜头移动至对应多个候选深度的多个候选对焦位置，并分别取得多个对比值，并根据多个对比值驱动第一镜头与第二镜头移动以进行对焦。优选地，默认对焦区域位于第一图像与第二图像的中央。优选地，深度计算模块先产生多个候选深度，且每一候选深度具有置信级，深度计算模块再根据置信级判断条件从多个候选深度中决定对焦深度。优选地，当深度计算模块根据置信级判断条件无法决定对焦深度时，深度计算模块输出多个候选深度。根据本专利技术的目的，再提出一种使用多镜头的自动对焦方法，其适用于具有一第一镜头、一第二镜头、一第一镜头驱动模块以及一第二镜头驱动模块的一图像获取设备。此自动对焦方法包括下列步骤。首先，分别使用第一镜头与第二镜头获取第一图像以及第二图像。接着，判断第一图像与第二图像中的默认对焦区域内是否有重复图案存在。当判断重复图案不存在，根据第一图像以及第二图像计算对焦深度，并根据对焦深度控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块以分别驱动第一镜头与第二镜头移动进行对焦。当判断重复图案存在，多次驱动第一镜头或第二镜头移动，并计算每一次移动后所获取第一图像或第二图像的对比值，并根据所计算的多个对比值控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块以分别驱动第一镜头与第二镜头移动以进行对焦。优选地，默认对焦区域位于第一图像与第二图像的中央。优选地，当判断重复图案存在时，本专利技术的自动对焦方法还包括根据多个对比值产生对比值曲线，接着以对比值曲线中的最大值所对应的位置作为对焦位置，驱动第一镜头与第二镜头移动到对焦位置以完成对焦。根据本专利技术的目的，再提出一种使用多镜头的自动对焦方法，其适用于具有一第一镜头、一第二镜头、一第一镜头驱动模块以及一第二镜头驱动模块的一图像获取设备。此自动对焦方法包括下列步骤。首先，分别使用第一镜头与第二镜头获取第一图像以及第二图像。接着，根据第一图像与第二图像中的默认对焦区域以产生多个候选深度，每一候选深度具有置信级。再根据置信级判断条件以及多个置信级从多个候选深度中决定对焦深度。如果能决定出对焦深度，控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块分别驱动第一镜头与第二镜头移动至对应对焦深度的位置。如果无法决定对焦深度，控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块分别驱动第一镜头或第二镜头移动至对应多个候选深度的位置，并分别取得多个对比值，并驱动第一镜头与第二镜头移动至对应多个候选深度中对比值最大的候选深度的位置。优选地，默认对焦区域位于第一图像与第二图像的中央。本专利技术提供的使用多镜头的自动对焦系统及其方法可以避免重复图像对以深度为基础的对焦方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用多镜头的自动对焦系统，其特征在于，适用于具有第一镜头、第二镜头以及第一镜头驱动模块的图像获取设备，所述自动对焦系统包括：判断模块，分别从所述第一镜头与所述第二镜头接收第一图像以及第二图像，并判断所述第一图像与所述第二图像是否符合一预设条件；第一对焦模块，当所述第一图像与所述第二图像符合所述预设条件时，所述第一对焦模块根据所述第一图像以及所述第二图像计算对焦深度，并根据所述对焦深度控制所述第一镜头驱动模块以驱动所述第一镜头移动进行对焦；以及第二对焦模块，当所述第一图像与所述第二图像不符合所述预设条件时，所述第二对焦模块多次驱动所述第一镜头移动并计算每一次移动后所获取的所述第一图像的对比值，并根据所计算的所述多个对比值控制所述第一镜头驱动模块以驱动所述第一镜头移动以进行对焦。

【技术特征摘要】
2014.04.30 TW 1031155091.一种使用多镜头的自动对焦系统，其特征在于，适用于具有第一镜头、第二镜头以及第一镜头驱动模块的图像获取设备，所述自动对焦系统包括：判断模块，分别从所述第一镜头与所述第二镜头接收第一图像以及第二图像，并判断所述第一图像与所述第二图像是否符合一预设条件，判断所述第一图像与所述第二图像是否符合所述预设条件包括判断所述第一图像与所述第二图像中的默认对焦区域内是否有重复图案存在，所述默认对焦区域位于所述第一图像与所述第二图像的中央；第一对焦模块，当所述第一图像与所述第二图像符合所述预设条件时，所述第一对焦模块根据所述第一图像以及所述第二图像计算对焦深度，并根据所述对焦深度控制所述第一镜头驱动模块以驱动所述第一镜头移动进行对焦；以及第二对焦模块，当所述第一图像与所述第二图像不符合所述预设条件时，所述第二对焦模块多次驱动所述第一镜头移动并计算每一次移动后所获取的所述第一图像的对比值，并根据所计算的所述多个对比值控制所述第一镜头驱动模块以驱动所述第一镜头移动以进行对焦。2.根据权利要求1所述的使用多镜头的自动对焦系统，其特征在于，所述第二对焦模块根据所述多个对比值产生对比值曲线，接着以所述对比值曲线中的最大值所对应的位置作为对焦位置，将所述第一镜头移动到所述对焦位置以完成对焦。3.一种使用多镜头的自动对焦系统，其特征在于，适用于具有第一镜头、第二镜头、第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块的图像获取设备，所述自动对焦系统包括：判断模块，分别从所述第一镜头与所述第二镜头接收第一图像以及第二图像，并判断所述第一图像与所述第二图像是否符合一预设条件，判断所述第一图像与所述第二图像是否符合所述预设条件包括根据所述第一图像与所述第二图像中的默认对焦区域计算对焦深度或多个候选深度，所述判断模块先产生所述多个候选深度，且每一所述多个候选深度具有置信级，所述判断模块再根据置信级判断条件从所述多个候选深度中决定所述对焦深度；第一对焦模块，当所述第一图像与所述第二图像符合所述预设条件时，所述第一对焦模块根据所述第一图像以及所述第二图像计算对焦深度，并根据所述对焦深度控制所述第一镜头驱动模块以及所述第二镜头驱动模块以驱动所述第一镜头与所述第二镜头移动进行对焦；以及第二对焦模块，当所述第一图像与所述第二图像不符合所述预设条件时，所述第二对焦模块多次驱动所述第一镜头或所述第二镜头移动并计算每一次移动后所获取的所述第一图像或所述第二图像的对比值，并根据所计算的所述多个对比值控制所述第一镜头驱动模块以及所述第二镜头驱动模块以驱动所述第一镜头与所述第二镜头移动以进行对焦。4.根据权利要求3所述的使用多镜头的自动对焦系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄裕程，张文彦，康仲嘉，
申请(专利权)人：聚晶半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71