用于同步自动聚焦的多相机装置和方法制造方法及图纸

公开了用于同步自动聚焦的多相机装置和方法。所公开的装置包括多个相机单元。操作地耦合到每个相机单元的控制逻辑，操作用于：在完成至少两个相机单元的独立自动聚焦操作和相应的镜头位置调整之后，使用来自至少两个相机单元的至少两个图像帧来执行视差操作，以确定共同焦距。控制逻辑响应于所确定的共同焦距，向相机单元中的至少一个提供控制信号来调整其致动器以调整镜头位置。测试程序用于将焦距映射到每个相机单元的镜头位置，并生成查找表。控制逻辑使用对每个相机单元唯一的查找表，根据所确定的共同焦距调整镜头设置。视差操作被迭代直到共同焦距会聚。

【技术实现步骤摘要】

本公开通常涉及成像设备，诸如数码相机，并且更具体地，涉及用于成像设备校准和自动聚焦同步的方法和装置。
技术介绍
许多成像设备，诸如数码相机包括使用致动器机械地移动镜头以捕获聚焦图像的自动聚焦功能。自动聚焦例程确定特定镜头位置的图像锐度(sharpness)，并且能够迭代镜头位置，直到算法收敛于最终镜头位置。在每个相机单元采用它自己的自动聚焦能力的图像捕获中使用具有对应的两个或多个镜头的两个或多个相机单元时，情况更加复杂。涉及多相机自动聚焦同步问题的挑战似乎在目前的成像系统尚未被解决。例如，在具有两个相机的系统中，自动聚焦例程需要在图像捕获之前为每个相机会聚，并且两个相机需要同时启动捕获。否则，可能会发生两种情况。在第一种情况下，在没有自动聚焦会聚(即，失焦)的情况下相机捕获的图像将是模糊的，并且在自动聚焦会聚(即，对焦)的情况下相机捕获的另一图像将是清晰的。当组合两个图像时，很难在模糊图像和清晰图像之间找到对应像素。在第二种情况下，如果两个相机没有同时捕获场景中的运动对象，则可能导致组合图像中的重影，并且立体匹配算法或图像配准算法也可能会失败。附图说明图1是根据实施例的具有多个相机单元和自动聚焦逻辑的示例装置的框图。图2是根据实施例的示例相机单元的框图。图3是根据实施例生成被测相机单元的查找表的示例测试设置的框图。图4是图示出如图3所示的示例测试设置的使用测试设置生成被测相机单元的查找表的处理的流程图。图5是使用图4所示的处理和图3所示的示例测试设置可以获得的镜头位置对焦点得分的示例图。图6是使用图4所示的处理和图3所示的示例测试设置可以获得的焦距对镜头位置的示例图。图7是根据各种实施例的使用图4所示的处理和图3所示的示例测试设置可以获得的对应于生成的查找表的焦距对镜头位置设置的示例图。图8是根据实施例图示出多个相机装置中的同步自动聚焦操作的处理的流程图。图9是根据实施例图示出多个相机装置中的同步自动聚焦操作的处理的进一步细节的流程图。图10是图示出根据实施例的图9中视差操作失败的情况下的异常处理的流程图。具体实施方式简单地说，公开的实施例通过同步两个或更多个相机单元的镜头自动聚焦减少多个相机单元装置中的图像模糊。更具体地，本公开提供在多个相机单元装置中自动聚焦的装置和方法。一个公开的实施例提供了包括多个相机单元的装置。每个相机单元包括镜头、传感器和调整镜头位置的致动器。控制逻辑操作地耦合到每个相机单元。控制逻辑操作地使用来自至少两个相机单元的至少两个图像帧来执行视差操作，以确定共同焦距。在完成至少两个相机单元的独立自动聚焦操作和相应的镜头位置调整之后，执行视差操作。控制逻辑向相机单元中的至少一个提供控制信号来调整至少一个相机单元致动器，以将至少一个相机单元的镜头设置到对应于共同焦距的镜头位置。非易失性、非暂时性存储器操作地耦合到控制逻辑，并且为每个相机单元存储相机校准数据。相机校准数据与每个相机单元的镜头位置对焦距设置相关。存储器可以是分布式的，使得每个相机单元包括存储其唯一的相机校准数据的存储器组件。控制逻辑操作用于访问存储器，以获得每个相机单元的相机校准数据。在一些实施例中，控制逻辑也可以操作用于从每个相机单元的对应致动器获得每个相机单元的初始镜头位置设置。控制逻辑可以通过在将一个或多个相机单元镜头设置到对应于共同焦距的镜头位置之后随后获得两个图像帧迭代地执行视差操作。换句话说，控制逻辑可以继续迭代共同焦距确定，并且向一个或多个相机单元提供随后的控制信号，以将相应的镜头位置设置到完成迭代之后的最终镜头位置。在一些实施例中，控制逻辑操作用于基于每个相机单元的相机校准数据提供控制信号作为对每个相机单元唯一的镜头位置设置。控制逻辑访问和使用与每个相机单元的镜头位置对焦距设置相关的相机校准数据，以确定这些镜头位置设置。相机校准数据可以是以查找表的格式。非易失性、非暂时性存储器可以分布为位于每个相机单元的分离的存储器组件。控制逻辑可访问每个相机单元存储器组件，并且每个相机单元存储器组件包含对每个相机单元特定的相机校准数据。本公开还提供了一种方法，包括在完成至少两个相机单元的独立自动聚焦操作和相应的镜头位置调整之后，使用来自至少两个相机单元的至少两个图像帧执行视差操作，以确定共同焦距。所述方法响应于共同焦距确定，进行调整至少一个相机单元的致动器，以将至少一个相机单元的镜头设置到对应于共同焦距的镜头位置。在一些实施例中，所述方法可以包括获得每个相机单元的相机校准数据。相机校准数据存储在非易失性、非暂时性存储器中，并且与每个相机单元的镜头位置对焦距设置相关。因此，所述方法可以包括访问存储器，以获得每个相机单元的相机校准数据，以及使用相关相机校准数据调整至少一个相机单元的致动器。在一些实施例中，所述方法可以包括从每个相机单元的对应致动器获得每个相机单元的初始镜头位置设置。在一些实施例中，所述方法还可以包括通过在将至少一个相机单元镜头设置到对应于共同焦距的镜头位置之后获得另外至少两个图像帧来迭代视差操作，并且确定迭代的共同焦距。然后，所述方法进行通过调整至少两个相机单元的至少一个或另一个的致动器，将相应的镜头位置设置到对应于迭代共同焦距的最终镜头位置。在一些实施例中，所述方法还包括基于每个相机单元的相机校准数据使用对每个相机单元唯一的镜头位置设置调整致动器，所述相机校准数据存储在非易失性、非暂时性存储器中且与每个相机单元的镜头位置对焦距设置相关。所访问的存储器可以分布为位于每个相机单元内的分离的存储器。本公开还提供一种相机单元的校准方法。所述方法包括：根据被测相机单元的镜头规格计算被测相机单元的宏距离和最大焦距；将被测相机单元设置到手动聚焦模式；对于宏距离和最大焦距之间的多个测试停止，捕获感兴趣的范围内每个镜头位置的对比图的至少一个图像帧；以及使用所捕获的图像帧确定每个测试停止的最佳镜头位置，以生成焦距对最佳镜头位置的多个数据点。在一些实施例中，所述方法还可以包括使用多个数据点生成被测相机单元的查找表，其中，该查找表将焦距映射到镜头位置设置。在其他实施例中，可以通过访问和使用存储的相机校准数据由多个相机装置的控制逻辑即时生成查找表。可以理解，在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：多个相机单元，每个相机单元包括镜头、传感器和用于调整所述镜头的位置的致动器；以及控制逻辑，所述控制逻辑操作地耦合到每个相机单元，操作用于：在完成至少两个相机单元的独立自动聚焦操作和相应的镜头位置调整之后，使用来自所述至少两个相机单元的至少两个图像帧来执行视差操作，以确定共同焦距；以及响应于所述共同焦距的确定，向所述相机单元中的至少一个提供控制信号来调整所述至少一个相机单元致动器，以将所述至少一个相机单元镜头设置到与所述共同焦距相对应的镜头位置。

【技术特征摘要】
2014.11.21 US 14/549,7351.一种装置，包括：
多个相机单元，每个相机单元包括镜头、传感器和用于调整所述
镜头的位置的致动器；以及
控制逻辑，所述控制逻辑操作地耦合到每个相机单元，操作用于：
在完成至少两个相机单元的独立自动聚焦操作和相应的镜头位置
调整之后，使用来自所述至少两个相机单元的至少两个图像帧来执行
视差操作，以确定共同焦距；以及
响应于所述共同焦距的确定，向所述相机单元中的至少一个提供
控制信号来调整所述至少一个相机单元致动器，以将所述至少一个相
机单元镜头设置到与所述共同焦距相对应的镜头位置。
2.如权利要求1所述的装置，还包括：
非易失性、非暂时性存储器，所述非易失性、非暂时性存储器操
作地耦合到所述控制逻辑；以及
每个相机单元的相机校准数据，所述相机校准数据被存储在所述
非易失性、非暂时性存储器中，并且与每个相机单元的镜头位置对焦
距设置相关。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述控制逻辑还操作用于：
访问所述存储器，以获得每个相机单元的所述相机校准数据。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制逻辑还操作用于：
从每个相机单元的对应致动器获得每个相机单元的初始镜头位置
设置。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述控制逻辑还操作用于：
在将所述至少一个相机单元镜头设置到与所述共同焦距相对应的
镜头位置之后，通过获得其它至少两个图像帧来迭代视差操作，并且

\t确定迭代的共同焦距；以及
向所述至少两个相机单元中的至少一个或另一个至少提供第二控
制信号，以将所述相应的镜头位置设置到与所述迭代的共同焦距相对
应的最终镜头位置。
6.如权利要求4所述的装置，其中，所述控制逻辑还操作用于：
基于每个相机单元的相机校准数据，提供所述控制信号作为每个
相机单元唯一的镜头位置设置，所述相机校准数据被存储在非易失性、
非暂时性存储器中，并且与每个相机单元的镜头位置对焦距设置相关。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述非易失性、非暂时性
存储器分布成位于每个相机单元中的、操作地耦合到所述控制逻辑的
分离存储器；以及
其中，在每个相机单元的所述存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：拜埃尔·W·理查兹，肖恩·C·凯利，凯文·W·约翰逊，
申请(专利权)人：摩托罗拉移动有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US