一种自动聚焦方法、系统、存储介质及设备技术方案

本发明专利技术提供了一种自动聚焦方法、系统、存储介质及设备，方法包括：响应于对聚焦镜头启动自动聚焦，控制聚焦电机开启转动，依次采集每一帧图像的聚焦评价值和相应的聚焦位置值；基于当前图像为第n帧判断n

【技术实现步骤摘要】
一种自动聚焦方法、系统、存储介质及设备


[0001]本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种自动聚焦方法、系统、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]自动对焦是利用物体光反射的原理，将反射的光被相机上的传感器接收，通过计算机处理，带动电动对焦装置进行对焦的方式叫自动对焦。
[0003]聚焦过程就是移动镜头使得成像元件移动到最佳聚焦位置处。移动镜头可以直接使用步进机/电动机，但是机器不知道最佳聚焦平面在哪里。人可以通过观察成像图片的清晰程度知道成像元件是否处于最佳聚焦平面处，而机器却不懂得图片是否清晰，因此需要让机器知道当前聚焦位置的成像图片的清晰度。图片的清晰度对人来说是一种直观感受，需要把图片的清晰度转换成具体的数值，即需要图片的清晰度指标，清晰度指标值越大，图片的清晰度越高，最佳聚焦位置的成像图片清晰度指标值最大。机器通过比较不同聚焦位置的成像清晰度指标值的大小，就可以知道哪些图片清晰，哪些图片不清晰。
[0004]图片的清晰度指标值是使用某种特殊的数学函数计算出来的，这种数学函数称为聚焦函数（focus function），函数的输入是图片，输出是图像清晰度指标值。聚焦函数还可以计算图像聚焦程度指标值（聚焦值），因为图像的聚焦程度和清晰度呈正相关，图像的聚焦程度和清晰度一般都可以画上等号。在实际的聚焦过程中，不同的镜头聚焦位置会对应不同的聚焦函数值（也称作聚焦评价值），需要找到聚焦函数值最大的位置，然后控制镜头的电机回到聚焦函数最大位置处，这个寻找聚焦峰值的过程叫做自动聚焦峰值搜索算法。图1示出了自动聚焦评价值和镜头聚焦位置关系。如图1所示，这是一条不连续的曲线，曲线上点的密集程度和聚焦电机速度有关，速度越快，点就越稀疏，最高点就越不准确。图中还可能有一些局部高点，这些也会影响到自动聚焦的过程，如果搜索条件简单可能找到的峰值是这些局部高点，聚焦结果会出现错误。
[0005]目前的自动聚焦是通过在镜头上增加聚焦电位器来确定聚焦位置值，摄像机的视频传输给自动聚焦评价值模块计算出聚焦评价值，自动聚焦评价值计算模块把计算的结果传输给峰值搜索模块，峰值搜索模块把电机转动控制信号给聚焦电机控制模块，通过聚焦电机控制模块控制镜头的聚焦电机转动。镜头聚焦电机转动会改变镜头的聚焦电位器的值，峰值搜索模块会读取镜头的聚焦电位器值。
[0006]上述自动聚焦需要镜头有聚焦电位器，增加了额外的成本，且在镜头电位器损坏后，自动聚焦功能会失效。并且，在清晰位置启动自动聚焦也会使图像变的比较模糊后才能完成聚焦，并且聚焦时间也比较长。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种自动聚焦方法、系统、存储介质及设备，用以解决现有技术中自动聚焦可靠性差且聚焦效率低的问题。
[0008]基于上述目的，本专利技术提供了一种自动聚焦方法，包括以下步骤：响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，控制其对应的聚焦电机开启转动，并在聚焦电机的转动过程中依次采集每一帧图像的聚焦评价值和相应的聚焦位置值；基于当前图像为第n帧判断n
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1是否为预设帧间隔M的整数倍；响应于当前图像为第n帧且n
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1为预设帧间隔M的整数倍，在当前图像及其之前图像的聚焦评价值中查找最大聚焦评价值，且将查找到的最大聚焦评价值所对应的聚焦位置值作为最大聚焦位置值，并判断当前图像的聚焦评价值是否大于其相应的第n
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M帧图像的聚焦评价值；响应于当前图像的聚焦评价值小于等于第n
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M帧图像的聚焦评价值，判断当前图像的聚焦评价值与第n
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M帧图像的聚焦评价值的差值是否超过预设阈值；响应于差值超过预设阈值，判断是否存在连续上升标志；响应于存在连续上升标志，控制聚焦电机停止转动并反向转动，且使聚焦镜头移动到最大聚焦位置值对应的聚焦位置。
[0009]在一些实施例中，方法还包括：响应于差值未超过预设阈值，将上升计数清零，且将下降计数加一，并判断加一后的下降计数是否大于等于二；响应于加一后的下降计数大于等于二，判断是否存在连续上升标志；响应于存在连续上升标志，控制聚焦电机停止转动并反向转动，且使聚焦镜头移动到最大聚焦位置值对应的聚焦位置。
[0010]在一些实施例中，响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，控制其对应的聚焦电机开启转动包括：响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，将最大聚焦评价值、上升计数及下降计数均清零，且清空连续上升标志，并控制聚焦镜头对应的聚焦电机开启转动。
[0011]在一些实施例中，方法还包括：响应于未存在连续上升标志，控制聚焦电机停止转动且反向转动，并添加连续上升标志。
[0012]在一些实施例中，方法还包括：响应于当前图像的聚焦评价值大于第n
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M帧图像的聚焦评价值，判断差值是否超过预设阈值；响应于差值超过预设阈值，添加连续上升标志。
[0013]在一些实施例中，方法还包括：响应于差值未超过预设阈值，将上升计数加一，且将下降计数清零，并判断加一后的上升计数是否大于等于二；响应于加一后的上升计数大于等于二，添加连续上升标志。
[0014]在一些实施例中，方法还包括：响应于聚焦电机在转动过程中向同一方向转动单位时间，将聚焦镜头的聚焦位置值增加相应的单位数值；响应于聚焦电机在转动过程中进行反向转动，记录相应的方向反转过程所需的间隙补偿时间，且在间隙补偿时间未增加聚焦镜头的聚焦位置值。
[0015]本专利技术的另一方面，还提供了一种自动聚焦系统，包括：采集模块，配置用于响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，控制其对应的聚焦电机开启转动，并在聚焦电机的转动过程中依次采集每一帧图像的聚焦评价值和相应的聚焦位置值；第一判断模块，配置用于基于当前图像为第n帧判断n
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1是否为预设帧间隔M的整数倍；第二判断模块，配置用于响应于当前图像为第n帧且n
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1为预设帧间隔M的整数倍，在当前图像及其之前图像的聚焦评价值中查找最大聚焦评价值，且将查找到的最大聚焦评价值所对应的聚焦位置值作为最大聚焦位置值，并判断当前图像的聚焦评价值是否大于其相应的第n
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M帧图像的聚焦评价值；第三判断模块，配置用于响应于当前图像的聚焦评价值小于等于第n
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M帧图像的聚焦评价值，判断当前图像的聚焦评价值与第n
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M帧图像的聚焦评价值的差值是否超过预设阈值；第四判断模块，配置用于响应于差值超过预设阈值，判断是否存在连续上升标志；以及聚焦模块，配置用于响应于存在连续上升标志，控制聚焦电机停止转动并反向转动，且使聚焦镜头移动到最大聚焦位置值对应的聚焦位置。
[0016]本专利技术的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
[0017]本专利技术的再一方面，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时执行上述方法。
[0018]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动聚焦方法，其特征在于，包括以下步骤：响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，控制其对应的聚焦电机开启转动，并在所述聚焦电机的转动过程中依次采集每一帧图像的聚焦评价值和相应的聚焦位置值；基于当前图像为第n帧判断n
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1是否为预设帧间隔M的整数倍；响应于当前图像为第n帧且n
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1为预设帧间隔M的整数倍，在所述当前图像及其之前图像的聚焦评价值中查找最大聚焦评价值，且将查找到的最大聚焦评价值所对应的聚焦位置值作为最大聚焦位置值，并判断所述当前图像的聚焦评价值是否大于其相应的第n
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M帧图像的聚焦评价值；响应于所述当前图像的聚焦评价值小于等于所述第n
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M帧图像的聚焦评价值，判断所述当前图像的聚焦评价值与所述第n
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M帧图像的聚焦评价值的差值是否超过预设阈值；响应于所述差值超过预设阈值，判断是否存在连续上升标志；响应于存在所述连续上升标志，控制所述聚焦电机停止转动并反向转动，且使所述聚焦镜头移动到所述最大聚焦位置值对应的聚焦位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：响应于所述差值未超过预设阈值，将上升计数清零，且将下降计数加一，并判断所述加一后的下降计数是否大于等于二；响应于所述加一后的下降计数大于等于二，判断是否存在所述连续上升标志；响应于存在所述连续上升标志，控制所述聚焦电机停止转动并反向转动，且使所述聚焦镜头移动到所述最大聚焦位置值对应的聚焦位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，控制其对应的聚焦电机开启转动包括：响应于检测到对聚焦镜头启动自动聚焦，将最大聚焦评价值、上升计数及下降计数均清零，且清空所述连续上升标志，并控制所述聚焦镜头对应的聚焦电机开启转动。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：响应于未存在所述连续上升标志，控制所述聚焦电机停止转动且反向转动，并添加所述连续上升标志。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：响应于所述当前图像的聚焦评价值大于所述第n
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M帧图像的聚焦评价值，判断所述差值是否超过所述预设阈值；响应于所述差值超过所述预设阈值，添加所述连续上升标志。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁秀阳，张文明，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：