一种对焦方法、装置及电子设备和存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种对焦方法、装置及一种电子设备和计算机可读存储介质，该方法包括：根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口；从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对镜头执行粗调焦操作，确定镜头在第一电位值处调焦窗口的第一清晰度评价值，并将所有第一清晰度评价值的最大值对应的第一电位值设置为粗调优选电位值；以粗调优选电位值为起点对镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；确定镜头的当前位置，并对镜头执行微调焦操作，以使微调焦操作后的调焦窗口的清晰度评价值大于或等于目标清晰度评价值。本申请提供的调焦方法避免在红外图像噪声大、存在多个局部极值点时的调焦失效。

【技术实现步骤摘要】
一种对焦方法、装置及电子设备和存储介质
本申请涉及摄像机拍照和摄像
，更具体地说，涉及一种对焦方法、装置及一种电子设备和一种计算机可读存储介质。
技术介绍
随着红外模组的价格越来越低廉和非制冷红外成像技术的发展，越来越多的红外产品应用在工业测温、汽车夜间辅助驾驶、安防监控、消防、消费电子等领域中。在红外产品中，图像的清晰度、对比度直接影响测温、安防监控等效果。做成红外热像仪产品后，如何使镜头对目标成像效果最好，即处于最佳对焦位置，成为亟待解决的问题。目前，对于红外图像的调焦方法大多类似于可见光的调焦方法，即采用基于图像质量的自动调焦方法，其依赖于对不同焦距位置下成像目标的清晰度评价，依靠一定的搜索策略快速准确搜索到对焦位置，并将镜头移动到该位置上，调焦效果的关键在于准确的清晰度评价函数和搜索策略。但是，不同于可见光图像，红外图像存在均匀性差、成像细节粗糙、信噪比较低的问题，红外图像的评价值很难满足单峰性、无偏性等要求，这导致上述图像评价函数和搜索策略在调焦时常常失效，经常存在对焦失败的问题。因此，如何避免在红外图像噪声大、存在多个局部极值点时的调焦失效是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种对焦方法、装置及一种电子设备和一种计算机可读存储介质，避免在红外图像噪声大、存在多个局部极值点时的调焦失效。为实现上述目的，本申请提供了一种对焦方法，包括：根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口；从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作，确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，并将所有所述第一清晰度评价值的最大值对应的第一电位值设置为粗调优选电位值；其中，所述第一电位值为所述镜头每次移动所述第一步长时电位器两端的电压差对应的模数值；以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；确定所述镜头的当前位置，并对所述镜头执行微调焦操作，以使所述微调焦操作后的所述调焦窗口的清晰度评价值大于或等于所述目标清晰度评价值。其中，所述根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口，包括：通过所述镜头采集所述当前图像，并对所述当前图像进行分块操作；计算每个分块的梯度，将所述梯度大于预设值的分块确定为所述调焦窗口。其中，所述确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，包括：当所述镜头在所述第一电位值处时，对所述调焦窗口进行中值滤波操作得到中间图像；基于所述中间图像构建所述调焦窗口对应的边缘梯度图，并将所述边缘梯度图的统计学特征作为所述调焦窗口的第一清晰度评价值。其中，所述基于所述中间图像构建所述调焦窗口对应的边缘梯度图，并将所述边缘梯度图的统计学特征作为所述调焦窗口的第一清晰度评价值，包括：计算所述中间图像的水平梯度和垂直梯度，并根据所述水平梯度和所述垂直梯度构建所述调焦窗口对应的边缘梯度图；计算所述边缘梯度图的图像梯度方差，并将所述图像梯度方差作为所述调焦窗口的第一清晰度评价值。其中，还包括：对所述当前图像进行运动检测，若所述当前图像中存在运动目标，则重新进入所述从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作的步骤。其中，以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值，包括：确定反向最大次数和目标方向，并以第二步长对所述镜头向所述目标方向执行细调焦操作；其中，首次细调焦操作时所述镜头的起始位置对应的电位值为所述粗调优选电位值，所述第二步长小于所述第一步长；在所述细调焦操作中确定所述镜头在第二电位值处所述调焦窗口的第二清晰度评价值，并将所有所述第二清晰度评价值的最大值设置为候选目标清晰度评价值；其中，所述第二电位值为所述镜头每次移动所述第二步长时电位器两端的电压差对应的模数值；当满足预设条件时，判断当前反向次数是否大于所述反向最大次数；其中，所述预设条件为连续n个第二清晰度评价值降低；若是，则将所有所述候选目标清晰度评价值的最大值确定为所述目标清晰度评价值，并确定所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；若否，则将所述目标方向的反方向重新确定为所述目标方向，并重新进入所述以第二步长对所述镜头向所述目标方向执行细调焦操作的步骤。其中，将所述目标方向的反方向重新确定为所述目标方向之后，还包括：更新所述第二步长；其中，所述第二步长与所述当前反向次数呈负相关。为实现上述目的，本申请提供了一种对焦装置，包括：确定模块，用于根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口；粗调焦模块，用于从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作，确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，并将所有所述第一清晰度评价值的最大值对应的第一电位值设置为粗调优选电位值；其中，所述第一电位值为所述镜头每次移动所述第一步长时电位器两端的电压差对应的模数值；细调焦模块，用于以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；微调焦模块，用于确定所述镜头的当前位置，并对所述镜头执行微调焦操作，以使所述微调焦操作后的所述调焦窗口的清晰度评价值大于或等于所述目标清晰度评价值。为实现上述目的，本申请提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述对焦方法的步骤。为实现上述目的，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述对焦方法的步骤。通过以上方案可知，本申请提供的一种对焦方法，包括：根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口；从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作，确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，并将所有所述第一清晰度评价值的最大值对应的第一电位值设置为粗调优选电位值；其中，所述第一电位值为所述镜头每次移动所述第一步长时电位器两端的电压差对应的模数值；以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；确定所述镜头的当前位置，并对所述镜头执行微调焦操作，以使所述微调焦操作后的所述调焦窗口的清晰度评价值大于或等于所述目标清晰度评价值。本申请提供的调焦方法，首先对镜头调焦范围进行全覆盖的粗调焦操作，确定粗调优选电位值即粗略的确定对焦位置，排除红外图像中的噪声影响。其次，以粗调优选电位值为起点基于爬山算法进行细调焦操作，确定对焦位置最低的目标清晰度评价值，最后进行微调教操作，即基于目标清晰的评价值将镜头调整至对焦位置。通过细调焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调焦方法，其特征在于，包括：/n根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口；/n从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作，确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，并将所有所述第一清晰度评价值的最大值对应的第一电位值设置为粗调优选电位值；其中，所述第一电位值为所述镜头每次移动所述第一步长时电位器两端的电压差对应的模数值；/n以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；/n确定所述镜头的当前位置，并对所述镜头执行微调焦操作，以使所述微调焦操作后的所述调焦窗口的清晰度评价值大于或等于所述目标清晰度评价值。/n

【技术特征摘要】
1.一种调焦方法，其特征在于，包括：
根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口；
从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作，确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，并将所有所述第一清晰度评价值的最大值对应的第一电位值设置为粗调优选电位值；其中，所述第一电位值为所述镜头每次移动所述第一步长时电位器两端的电压差对应的模数值；
以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值；
确定所述镜头的当前位置，并对所述镜头执行微调焦操作，以使所述微调焦操作后的所述调焦窗口的清晰度评价值大于或等于所述目标清晰度评价值。


2.根据权利要求1所述调焦方法，其特征在于，所述根据镜头采集的当前图像确定调焦窗口，包括：
通过所述镜头采集所述当前图像，并对所述当前图像进行分块操作；
计算每个分块的梯度，将所述梯度大于预设值的分块确定为所述调焦窗口。


3.根据权利要求1所述调焦方法，其特征在于，所述确定所述镜头在第一电位值处所述调焦窗口的第一清晰度评价值，包括：
当所述镜头在所述第一电位值处时，对所述调焦窗口进行中值滤波操作得到中间图像；
基于所述中间图像构建所述调焦窗口对应的边缘梯度图，并将所述边缘梯度图的统计学特征作为所述调焦窗口的第一清晰度评价值。


4.根据权利要求3所述调焦方法，其特征在于，所述基于所述中间图像构建所述调焦窗口对应的边缘梯度图，并将所述边缘梯度图的统计学特征作为所述调焦窗口的第一清晰度评价值，包括：
计算所述中间图像的水平梯度和垂直梯度，并根据所述水平梯度和所述垂直梯度构建所述调焦窗口对应的边缘梯度图；
计算所述边缘梯度图的图像梯度方差，并将所述图像梯度方差作为所述调焦窗口的第一清晰度评价值。


5.根据权利要求1所述调焦方法，其特征在于，还包括：
对所述当前图像进行运动检测，若所述当前图像中存在运动目标，则重新进入所述从镜头调焦范围的起始点至终止点以第一步长对所述镜头执行粗调焦操作的步骤。


6.根据权利要求1至5中任一项所述调焦方法，其特征在于，以所述粗调优选电位值为起点对所述镜头执行基于爬山算法的细调焦操作，得到目标清晰度评价值和所述目标清晰度评价值对应的细调优选电位值，包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健康，吕贤敏，
申请(专利权)人：合肥英睿系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34