使用调制传递函数曲线的自动聚焦方法和装备技术

所公开的技术的某些实施方式可以包括用于计算利用曲线拟合自动聚焦的相机的最佳镜头位置的方法和装备。根据示例实施方式，提供了一种方法(900)。所述方法(900)可以包括计算与相机的相应的第一镜头位置和第二镜头位置相关联的第一测试图像帧和第二测试图像帧的调制传递函数值(902、904)。所述方法也可以包括从包括与所述相机相关联的多个预先确定的调制传递函数曲线的数据库中基于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值来识别特定预先确定的调制传递函数曲线(906)。所述方法也可以包括基于所识别的特定预先确定的调制传递函数曲线来计算所述相机的最佳镜头位置(908)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用调制传递函数曲线的自动聚焦方法和装备相关申请的交叉引用本PCT国际申请要求于2015年10月5日提交的美国非临时专利申请序号14/875,646的优先权和权益。前述申请的全部内容和实质特此通过引用整体地并入，如同在本文中充分地阐述一样。
技术介绍
为了执行自动聚焦，常规的智能电话相机常常依靠对比度检测(即，“峰值搜索”)。然而，为了利用上述方法学实现最佳聚焦，需要显著且不期望的处理时间量。例如，利用对比度检测方法学执行自动聚焦需要搜索产生最佳聚焦的相机镜头位置。这经常要求在到达将产生最佳聚焦的最佳镜头位置之前考虑并处理大量的测试图像帧。因此，期望用于执行自动聚焦的改进的方法和装备。附图说明现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：图1描绘根据所公开的技术的示例实施方式的计算系统架构100。图2图示用于执行自动聚焦的示例性场景。图3图示依照所公开的技术的示例性实施例的用于执行曲线拟合自动聚焦的装备。图4图示依照所公开的技术的示例性实施例的，用于生成与特定相机相关联的预先确定的调制传递函数曲线的系统。图5图示依照所公开的技术的示例性实施例的与特定相机相关联的预先确定的调制传递函数曲线。图6图示依照所公开的技术的示例性实施例的，与特定相机相关联的预先确定的调制传递函数曲线连同针对多个测试图像的计算出的调制传递函数值。图7图示依照所公开的技术的示例性实施例的，与特定相机相关联的预先确定的调制传递函数曲线连同针对多个测试图像的计算出的调制传递函数值和预先确定的调制传递函数曲线中的一个的线性缩放的版本。图8图示依照所公开的技术的示例性实施例的，可用于执行本文中所描述的曲线拟合自动聚焦方法学的各种设计选择。图9是图示依照所公开的技术的示例性实施例的，用于计算用于利用曲线拟合自动聚焦的相机的最佳镜头位置的方法的流程图。图10是图示依照所公开的技术的示例性实施例的，用于计算用于利用曲线拟合自动聚焦的相机的最佳镜头位置的另一方法的流程图。图11是图示依照所公开的技术的示例性实施例的，用于计算用于利用曲线拟合自动聚焦的相机的最佳镜头位置的又一方法的流程图。图12是图示依照所公开的技术的示例性实施例的，用于计算用于利用曲线拟合自动聚焦的相机的最佳镜头位置的另一方法的流程图。具体实施方式将参考附图更充分地描述所公开的技术的一些实施方式。然而，此公开的技术可以被以许多不同的形式具体实现，而不应该被解释为限于本文中所阐述的实施方式。所公开的技术的示例实施方式提供用于计算利用曲线拟合自动聚焦的相机的最佳镜头位置的方法和装备。此外，所公开的技术的示例实施方式提供用于生成并在数据库中存储与特定相机相关联的预先确定的调制传递函数曲线的方法和装备。现在将参考附图描述所公开的技术的示例实施方式。视需要而定，所公开的技术的实施方式可以包括具有图1中所图示的更多或更少的组件的计算设备。计算设备架构100是仅为了示例目的而提供的，而不限制本公开的系统、方法和计算机可读介质的各个实施方式的范围。图1的计算设备架构100包括中央处理单元(CPU)102，其中可执行计算机指令被处理；显示器接口104，其支持图形用户界面并且提供用于在显示器上渲染视频、图形、图像和文本的功能。在所公开的技术的某些示例实施方式中，显示器接口104直接地连接到本地显示器，诸如与移动计算设备相关联的触摸屏显示器。在另一示例实施方式中，显示器接口104为不一定在物理上连接到移动计算设备的外部/远程显示器150提供数据、图像和其它信息。例如，桌面监视器可对在移动计算设备上呈现的图形和其它信息进行镜像。在某些示例实施方式中，显示器接口104例如经由Wi-Fi信道或其它可用的网络连接接口112以无线方式与外部/远程显示器进行通信。在一个示例实施方式中，网络连接接口112可被配置为有线或无线通信接口并且可提供用于在显示器上渲染视频、图形、图像、文本、其它信息或其任何组合的功能。在一个示例中，通信接口可包括串行端口、并行端口、通用输入和输出(GPIO)端口、游戏端口、通用串行总线(USB)、微型USB端口、高清晰度多媒体(HDMI)端口、视频端口、音频端口、蓝牙端口、近场通信(NFC)端口、另一类似的通信接口或其任何组合。计算设备架构100可包括向物理或虚拟键盘提供通信接口的键盘接口106。在一个示例实施方式中，计算设备架构100包括用于连接到存在敏感显示器107的存在敏感显示器接口108。根据所公开的技术的某些示例实施方式，存在敏感输入接口108向诸如可以或者可以不与显示器集成的指示设备、电容式触摸屏、电阻式触摸屏、触摸板、深度相机等的各种设备提供通信接口。计算设备架构100可被配置成经由输入/输出接口中的一个或多个(例如，键盘接口106、显示器接口104、存在敏感输入接口108、网络连接接口112、相机接口114、声音接口116等)使用一个或多个输入组件以允许计算设备架构100向用户呈现信息并且从设备的环境捕获包括来自设备的用户的指令的信息。输入组件可包括鼠标、跟踪球、定向板、跟踪板、触摸验证的跟踪板、存在敏感跟踪板、存在敏感显示器、滚轮、包括可调镜头的数码相机、数码视频相机、web相机、麦克风、传感器、智能卡等。附加地，输入组件可与计算设备架构100集成或者可以是单独的设备。作为附加示例，输入组件可包括加速度计、磁力计、数码相机、麦克风和光学传感器。计算设备架构100的示例实施方式可包括向天线提供通信接口的天线接口110；网络连接接口112可支持到网络的无线通信接口。如上面所提及的，显示器接口104例如可与网络连接接口112通信，以提供在未直接地连接或附接到系统的远程显示器上显示的信息。在某些实施方式中，提供了充当通信接口并提供用于从相机捕获数字图像的功能的相机接口114。在某些实施方式中，声音接口116是作为用于使用麦克风将声音转换成电信号并且用于使用扬声器将电信号转换成声音的通信接口来提供的。根据示例实施方式，提供了随机存取存储器(RAM)118，其中可执行计算机指令和数据可被存储在易失性存储器设备中以供由CPU102处理。根据一个示例实施方式，计算设备架构100包括只读存储器(ROM)120，其中用于诸如基本输入和输出(I/O)、启动或来自键盘的按键输入的接收的基本系统功能的不变低级系统代码或数据被存储在非易失性存储设备中。根据一个示例实施方式，计算设备架构100包括用于存储文件的存储介质122或其它适合类型的存储器(例如，诸如RAM、ROM、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘、光盘、软盘、硬盘、可移动磁盒、闪存驱动器)包括操作系统124、应用程序126(必要时，包括例如web浏览器应用、微件或小组件引擎和或其它应用)和数据文件128。根据一个示例实施方式，计算设备架构100包括向电力组件提供适当的交流电(AC)或直流电(DC)的电源130。根据一个示例实施方式，计算设备架构100包括允许设备100通过电话网络传送和接收音频和数据信息的电话子系统132。尽管被示出为单独的子系统，然而可以将电话子系统132实现为网络连接接口112的一部分。构成组件和CPU102通过总线134彼此进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：由处理器计算与相机的第一镜头位置相关联的第一测试图像帧的第一调制传递函数值；由所述处理器计算与所述相机的第二镜头位置相关联的第二测试图像帧的第二调制传递函数值；由所述处理器从包括与所述相机相关联的多个预先确定调制传递函数曲线的数据库中，基于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值来识别特定的预先确定调制传递函数曲线；由所述处理器基于所识别的特定的预先确定调制传递函数曲线来计算所述相机的最佳镜头位置；以及将所述相机的镜头位置调整成与所计算出的最佳镜头位置一致。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 US 14/875,6461.一种方法，包括：由处理器计算与相机的第一镜头位置相关联的第一测试图像帧的第一调制传递函数值；由所述处理器计算与所述相机的第二镜头位置相关联的第二测试图像帧的第二调制传递函数值；由所述处理器从包括与所述相机相关联的多个预先确定调制传递函数曲线的数据库中，基于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值来识别特定的预先确定调制传递函数曲线；由所述处理器基于所识别的特定的预先确定调制传递函数曲线来计算所述相机的最佳镜头位置；以及将所述相机的镜头位置调整成与所计算出的最佳镜头位置一致。2.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值来识别所述特定的预先确定调制传递函数曲线包括：确定所述多个预先确定调制传递函数曲线中任何一个的线性缩放版本是否对应于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述多个预先确定调制传递函数曲线中任何一个的所述线性缩放版本是否对应于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值包括：确定所述第一镜头位置处的所述第一调制传递函数值与所述第一镜头位置处的与所述多个预先确定调制传递函数曲线中任何一个的所述线性缩放版本相对应的调制传递函数值之间的差。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述多个预先确定调制传递函数曲线中任何一个的所述线性缩放的版本是否对应于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值还包括：确定所述多个预先确定调制传递函数曲线中任何一个的所述线性缩放版本是否与所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值两者相交。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：生成与所述相机相关联的所述多个预先确定调制传递函数曲线；以及将所生成的与所述相机相关联的多个预先确定调制传递函数曲线存储在所述数据库中。6.根据权利要求5所述的方法，其中，生成与所述相机相关联的所述多个预先确定调制传递函数曲线包括：由在机械特性上基本上等同于所述相机的测试相机，在从所述测试相机到对象的第一距离处并在所述测试相机的第一镜头位置处捕获所述对象的第一测试相机图像帧；由所述测试相机在从所述测试相机到所述对象的所述第一距离处并在所述测试相机的第二镜头位置处捕获所述对象的第二测试相机图像帧；由所述测试相机在从所述测试相机到所述对象的第二距离处并在所述测试相机的所述第一镜头位置处捕获所述对象的第三测试相机图像帧；以及由所述测试相机在从所述测试相机到所述对象的所述第二距离处并在所述测试相机的所述第二镜头位置处捕获所述对象的第四测试相机图像帧。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：基于所述对象的所捕获的第一测试相机图像帧、所捕获的第二测试相机图像帧、所捕获的第三测试相机图像帧和所捕获的第四测试相机图像帧来计算所述测试相机的相应调制传递函数曲线，其中，每个相应调制传递函数曲线表示针对距所述测试相机的特定距离处的所述对象的所述测试相机的不同镜头位置处的调制传递函数值。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于将所述相机的镜头位置调整成与所计算出的最佳镜头位置一致，由所述处理器计算与所计算出的最佳镜头位置相关联的第三测试图像帧的第三调制传递函数值；由所述处理器从所述数据库中基于所述第三调制传递函数值来重新识别特定的预先确定调制传递函数曲线；由所述处理器基于重新识别的特定的预先确定调制传递函数曲线来重新计算所述相机的最佳镜头位置；以及必要时将所述相机的镜头位置重新调整成与重新计算出的最佳镜头位置一致。9.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值来识别所述特定的预先确定调制传递函数曲线还包括：确定是否恰好一个预先确定调制传递函数曲线拟合所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值两者；响应于确定并非恰好一个预先确定调制传递函数曲线拟合所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值两者，计算与所述相机的第三镜头位置相关联的第三测试图像帧的第三调制传递函数值；以及确定是否恰好一个预先确定调制传递函数曲线拟合所述第一调制传递函数值、所述第二调制传递函数值和所述第三调制传递函数值。10.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一调制传递函数值和所述第二调制传递函数值来识别所述特定的预先确定调制传递函数曲线还包括：执行对比度检测，以识别所述特定的预先确定调制传递函数曲线。11.一种方法，包括：由测试相机在从所述测试相机到...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬宏磊，徐波，博伊德·阿尔伯特·福勒，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US