方向感知自动聚焦制造技术

本发明专利技术揭示用于确定在自动聚焦操作中使镜头移动的第一方向的方法和成像装置。举例来说，一种方法包含：俘获描绘场景的多个帧；选择至少一个帧的对应于所显示帧中的对象的部分；以及跟踪所述多个帧中的所述对象，其中跟踪所述对象为所述多个帧中的每一者提供所述对象的参考参数。所述方法可进一步包括：检测至少在所述多个帧的第一帧与第二帧之间的所述参考参数的改变；基于所述参考参数的所述改变来确定聚焦方向；和通过基于所述所确定的聚焦方向使所述成像装置的镜头移动来起始聚焦操作。

Directional perception autofocus

The present invention discloses a method and an image forming apparatus for determining the first direction of moving a lens in an autofocus operation. For example, a method includes a plurality of frame capture depicts scenes; choose the corresponding at least one frame in the object frame part of the display; and a plurality of frames in the tracking of the object, the reference parameter tracking the object with the object for each of a plurality of frames the in the. The method may further include detecting between at least a first plurality of frames of the second frame and the reference parameters change; reference parameters based on the changes to determine the focusing direction; and by focusing on the direction based on the determined that the imaging device to start moving lens focusing operation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方向感知自动聚焦
本专利技术的实施例涉及成像装置，且确切地说，涉及用于成像装置自动聚焦的方法和设备。
技术介绍
数字处理技术与成像装置的集成已实现更有力且更容易使用的摄影产品。举例来说，以数字方式控制成像装置的快门速度、光圈和传感器灵敏度而不需摄影者针对每一环境手动确定和设置这些参数的能力已提供多种成像环境中改进的图片质量。具有自动聚焦能力(其成像装置和方法可在本文中简单地成为“自动聚焦”)的成像装置还使得俘获高质量相片变得更加容易，其使几乎任一摄影者不管其技术如何都能在大多数成像环境中获得清晰图像。自动聚焦还可能已减少专业摄影者的工作负荷。这可使摄影者能够将其更多精力集中在其职业的创造性方面，使得这些摄影者制作的相片的质量对应地增加。现有自动聚焦搜索操作可引起数个问题。举例来说，可能由于成像装置必须在远近两个方向上进行搜索而花费用于最佳镜头位置的较长搜索时间，因此引起在可俘获经恰当地聚焦的图像之前有延迟。因为这一点，自动聚焦失败的比率可能增加，且由于在自动聚焦搜索操作开始时散焦(而不是接收渐锐聚焦)，用户可能具有非所要的体验。因此，在自动聚焦搜索操作期间，用户可查看稍微离焦的图像，自动聚焦搜索操作接着可当成像装置在不正确方向上进行搜索时，致使图像渐增地散焦，且最后成像装置可在相反方向上进行搜索以定位最佳聚焦位置。仍需要去除此效应并使在自动聚焦搜索操作期间所需的时间降到最小。
技术实现思路
本专利技术的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独负责本文所揭示的合乎需要的属性。本文中所描述的创新、方面和特征的组合可并入在系统、方法和装置的各种实施例中，且此类组合不受本文中所描述的实施例的实例(包含下文描述的
技术实现思路
)限制。一些实施例可包含一种通过确定使成像装置的镜头首先在哪个方向上移动来使成像装置进行聚焦以便获得更快速并且更锐利的聚焦的方法。此方法可包含用成像装置俘获描绘场景的多个帧以及选择至少一个帧的对应于所显示帧中的对象的部分。在一些实施例中，所述选择至少一个帧的对应于对象的部分可包含显示所述多个帧中的至少一者，并且接收用户输入以选择所述所显示帧的对应于所述所显示帧中的对象的部分。所述方法还包含跟踪所述多个帧中的所述对象，其中跟踪所述对象提供所述多个帧中的每一者的所述对象的参考参数。所述方法还包括检测至少在所述多个帧的第一帧与第二帧之间的所述参考参数的改变，以及基于所述参考参数的所述改变来确定聚焦方向。所述方法还包含通过基于所述所确定的聚焦方向使所述成像装置的镜头移动来起始聚焦操作。在一些实施例中，所述参考参数可对应于所述对象相对于描绘所述对象所在的帧的大小。在这点上，所述跟踪所述多个帧中的所述对象可包含检测所述第一帧中的所述对象的大小，以及检测所述第二帧中的所述对象的大小，其中所述第二帧是在俘获所述第一帧之后俘获的所述多个帧中的一者。在一些实施例中，所述参考参数的所述改变是所述第一帧中的所述对象的所述大小与所述第二帧中的所述对象的所述大小之间的差。在其它实施例中，所述方法可包含针对所述多个帧中的所述对象的每一描述确定围绕所述对象的限界矩形。在这些实施例中，每一帧的所述参考参数可基于所述限界矩形的尺寸。在一些实施例中，每一帧的所述参考参数可基于限界框的x尺寸、所述限界矩形的y尺寸或所述限界矩形的对角线中的一者。在一些实施例中，可在完成自动聚焦搜索操作之后执行所述方法。在这些实施例中，在完成先前自动聚焦搜索操作之后，所述检测所述参考参数的改变可包含从所述先前聚焦操作识别所述多个帧的最后帧，以及从所述先前自动聚焦搜索操作确定所述最后帧的参考参数。所述方法还可包含将用于当前自动聚焦搜索操作的所述第一帧的所述参考参数设置为来自所述先前自动聚焦搜索操作的所述最后帧的所述参考参数。在另一实施例中，所述检测所述参考参数的改变可包含将所述第一帧的所述参考参数与在所述第一帧之后俘获的每一帧的所述参考参数进行比较，以产生参考参数改变集。接着可调整所述参考参数改变集。在一个实施例中，调整所述参考参数改变集包括平滑化所述参考参数改变集。在再一实施例中，平滑化所述参考参数改变集可包含将滤波器应用于所述参考参数改变集，并且所述滤波器可经配置以减少第一帧与多个帧的每一后续帧之间的参考参数改变集中的噪声。在一些实施例中，所述方法可包含产生指示所述第一帧的所述参考参数与在所述第一帧之后俘获的每一帧的所述参考参数之间的所述差的趋势的参考参数改变指示符。在一个实施例中，所述参考参数改变指示符可指示当每一帧的所述参考参数之间的所述差的所述趋势相对于所述第一帧的所述参考参数增加时，所述对象正在靠近所述成像装置。在另一实施例中，所述参考参数改变指示符可指示当每一帧的所述参考参数之间的所述差的所述趋势相对于所述第一帧的所述参考参数减小时，所述对象正在远离所述成像装置。在一个实施例中，所述确定所述聚焦方向可包含确定具有第一边界值和第二边界值的阈值。可将所述参考参数的所述改变与所述第一边界值和所述第二边界值进行比较，并且仅当所述参考参数的所述改变大于所述阈值的所述第一边界值或小于所述阈值的所述第二边界值时才可确定所述聚焦方向。在一些实施例中，所述第一边界值和所述第二边界值对应于所述对象相对于所述成像装置的位置。在另一实施例中，所述第一边界值和所述第二边界值可为动态的并且经配置以针对单独的聚焦操作进行调整。在一些实施例中，当每一帧的所述参考参数的所述改变相对于所述第一帧的所述参考参数增加并且所述参考参数的所述改变大于所述阈值的所述第一边界值时，可确定所述聚焦方向为靠近的。当确定所述聚焦方向为靠近的时，可通过使镜头移动远离对象来起始聚焦操作。在其它实施例中，当每一帧的所述参考参数的所述改变相对于所述第一帧的所述参考参数减小并且所述参考参数的所述改变小于所述阈值的所述第二边界值时，可确定所述聚焦方向为远离的。当确定所述聚焦方向为远离的时，可通过使镜头朝向对象移动来起始聚焦操作。在一些实施例中，所述第一边界值可对应于所述阈值的上边界值，且所述第二边界值可对应于所述阈值的下边界值。根据另一方面，揭示一种用于确定使成像装置进行聚焦的方向的设备。所述设备包含：镜头；图像传感器，其经配置以俘获描绘场景的多个帧；处理器，其可操作地耦合到所述图像传感器和所述镜头；和存储器，其可操作地耦合到所述处理器。存储器经配置以存储输入处理模块、对象跟踪模块、参考参数确定模块、改变确定模块和自动聚焦控制模块。所述输入处理模块经配置以选择至少一个帧的对应于对象的部分。所述对象跟踪模块经配置以跟踪所述多个帧中的所述对象。所述参考参数确定模块经配置以基于对所述多个帧的所述跟踪来确定所述多个帧中的每一者的所述对象的参考参数。在一些实施例中，所述参考参数确定模块可进一步经配置以针对所述多个帧中的所述对象的每一描述确定围绕所述对象的关注区，其中每一帧的参考参数是基于所述关注区的至少一个尺寸。在另一实施例中，所述参考参数确定模块可进一步经配置以在完成先前聚焦操作之后，从所述先前操作识别所述多个帧的最后帧，从所述先前聚焦操作确定所述最后帧的参考参数，以及将用于当前聚焦操作的所述第一帧的所述参考参数设置为来自所述先前聚焦操作的所述最后帧的所述参考参数。所述改变确定模块经配置检测至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定使成像装置进行聚焦的方向的方法，其包括：用成像装置俘获描绘场景的多个帧；选择至少一个帧的对应于所显示帧中的对象的部分；跟踪所述多个帧中的所述对象，其中跟踪所述对象为所述多个帧中的每一者提供所述对象的参考参数；检测至少在所述多个帧的第一帧与第二帧之间的所述参考参数的改变；基于所述参考参数的所述改变来确定聚焦方向；和通过基于所述所确定的聚焦方向使所述成像装置的镜头移动来起始聚焦操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.14 US 62/080,157;2015.04.22 US 14/693,6041.一种确定使成像装置进行聚焦的方向的方法，其包括：用成像装置俘获描绘场景的多个帧；选择至少一个帧的对应于所显示帧中的对象的部分；跟踪所述多个帧中的所述对象，其中跟踪所述对象为所述多个帧中的每一者提供所述对象的参考参数；检测至少在所述多个帧的第一帧与第二帧之间的所述参考参数的改变；基于所述参考参数的所述改变来确定聚焦方向；和通过基于所述所确定的聚焦方向使所述成像装置的镜头移动来起始聚焦操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择进一步包括：显示所述多个帧中的至少一者；和接收用户输入以选择所述所显示帧的对应于所述所显示帧中的对象的部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考参数对应于所述对象相对于描绘所述对象所在的帧的大小。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述跟踪所述对象进一步包括：检测所述第一帧中的所述对象的大小；和检测所述第二帧中的所述对象的大小，其中所述第二帧是在俘获所述第一帧之后俘获的所述多个帧中的一者。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述参考参数的所述改变是所述第一帧中的所述对象的所述大小与所述第二帧中的所述对象的所述大小之间的差。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括针对所述多个帧中的所述对象的每一描述确定围绕所述对象的限界矩形，其中每一帧的所述参考参数是基于所述限界矩形的尺寸。7.根据权利要求6所述的方法，其中每一帧的所述参考参数是基于限界框的x尺寸、所述限界矩形的y尺寸或所述限界矩形的对角线中的一者。8.根据权利要求1所述的方法，其中在完成先前聚焦操作之后，所述检测所述参考参数的改变进一步包括：从所述先前聚焦操作识别所述多个帧的最后帧；从所述先前聚焦操作确定所述最后帧的参考参数；和将用于当前聚焦操作的所述第一帧的所述参考参数设置为来自所述先前聚焦操作的所述最后帧的所述参考参数。9.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述参考参数的改变进一步包括：将所述第一帧的所述参考参数与在所述第一帧之后俘获的每一帧的所述参考参数进行比较，以产生参考参数改变集；调整所述参考参数改变集；和产生指示所述第一帧的所述参考参数与在所述第一帧之后俘获的每一帧的所述参考参数之间的所述差的趋势的参考参数改变指示符。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述参考参数改变指示符指示当每一帧的所述参考参数之间的所述差的所述趋势相对于所述第一帧的所述参考参数增加时，所述对象正在靠近所述成像装置。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述参考参数改变指示符指示当每一帧的所述参考参数之间的所述差的所述趋势相对于所述第一帧的所述参考参数减小时，所述对象正在远离所述成像装置。12.根据权利要求9所述的方法，其中调整所述参考参数改变集包括平滑化所述参考参数改变集。13.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述聚焦方向进一步包括：确定具有第一边界值和第二边界值的阈值；将所述参考参数的所述改变与所述第一边界值和所述第二边界值进行比较；和仅当所述参考参数的所述改变大于所述阈值的所述第一边界值或小于所述阈值的所述第二边界值时才确定所述聚焦方向。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一边界值和所述第二边界值对应于所述对象相对于所述成像装置的位置。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一边界值和所述第二边界值是动态的并且经配置以针对单独的聚焦操作进行调整。16.根据权利要求13所述的方法，其中当每一帧的所述参考参数的所述改变相对于所述第一帧的所述参考参数增加并且所述参考参数的所述改变大于所述阈值的所述第一边界值时，确定所述聚焦方向为靠近的。17.根据权利要求13所述的方法，其中当每一帧的所述参考参数的所述改变相对于所述第一帧的所述参考参数减小并且所述参考参数的所述改变小于所述阈值的所述第二边界值时，确定所述聚焦方向为远离的。18.根据权利要求13所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，邓帆，陈良春，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US