自动聚焦方法、拍摄设备、存储介质技术

本发明专利技术公开了一种自动聚焦方法、拍摄设备、存储介质。方法包括：获取基于当前焦距的拍摄图像，进行图像清晰度计算获得初始图像清晰度，并判断是否为全噪声图像；根据初始图像清晰度和判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，并根据确定结果计算聚焦电流步进值；根据初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和聚焦电流步进值确定当前聚焦搜索位置焦距，获取基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像，进行图像清晰度计算获得当前图像清晰度，判断是否为全噪声图像，若不是，则根据第i个与第i

【技术实现步骤摘要】
自动聚焦方法、拍摄设备、存储介质


[0001]本专利技术涉及自动聚焦
，尤其涉及一种自动聚焦方法、拍摄设备、存储介质。

技术介绍

[0002]相关技术中，扫描电镜的自动聚焦方法是应用“爬山法”以一定步进不断改变焦距，采集图像并计算图像的清晰度，根据清晰度变化趋势，来指导焦距逼近最优值。
[0003]然而，由于扫描电镜图像的信噪比低，常规清晰度评价方法在高噪图像中对噪声较为敏感，难以准确反映图像清晰度变化趋势。而且，在搜索过程中，“爬山法”迭代搜索的步进设置决定了搜索效率，相关技术中采用固定步进或者根据清晰度变化规律的变步进方法，均在效率和准确度上有所不足。同时，在搜索过程中，图像放大倍数越大、焦距越大，图像的景深不断减小，搜索过程中出现全噪声图的概率变大，而全噪声图的清晰度呈波动状态，易出现局部最优值。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种自动聚焦方法，以提高搜索结果的准确性。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种拍摄设备。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种自动聚焦方法，所述方法包括：获取基于当前焦距的拍摄图像，并对所述基于当前焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得初始图像清晰度，以及对所述基于当前焦距的拍摄图像是否为全噪声图像进行判断；根据所述初始图像清晰度和全噪声图像判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，并根据所述初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值计算聚焦电流步进值；根据所述初始聚焦搜索位置焦距、所述聚焦电流步进方向和所述聚焦电流步进值确定当前聚焦搜索位置焦距，并获取基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像；对所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得当前图像清晰度，并对所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像是否为全噪声图像进行判断；在所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像不是全噪声图像时，根据第i个图像清晰度与第i
‑
1个图像清晰度之间的关系确定最佳焦距，其中，i=2、3、
…
、N，N为大于等于2的整数。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种拍摄设备，包括存储器、处理器和存储在存储器上并可在处理器上运行的自动聚焦程序，所述自动聚焦程序被处理器执行时，实现上述的自动聚焦方法。
[0009]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有自动聚焦程序，该自动聚焦程序被处理器执行时实现上述的自动聚焦方法。
[0010]本专利技术实施例的自动聚焦方法、拍摄设备、存储介质，首先获取基于当前焦距的拍
摄图像，对该基于当前焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算以及是否为全噪声图像的判断；根据初始图像清晰度和全噪声图像判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，并根据初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值计算聚焦电流步进值；进而根据初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和聚焦电流步进值确定当前聚焦搜索位置焦距，并获取基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像；对基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得当前图像清晰度，并对基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像是否为全噪声图像进行判断；在基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像不是全噪声图像时，根据第i个图像清晰度与第i
‑
1个图像清晰度之间的关系确定最佳焦距，由此，可以避免在搜索过程中陷入局部最优，提高搜索结果准确性。
[0011]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一个实施例的自动聚焦方法的流程图；图2是本专利技术另一个实施例的自动聚焦方法的流程图。
具体实施方式
[0013]下面参考附图描述本专利技术实施例的自动聚焦方法、拍摄设备、存储介质，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。参考附图描述的实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制。
[0014]图1是本专利技术一个实施例的自动聚焦方法的流程图。
[0015]如图1所示，自动聚焦方法包括：S11，获取基于当前焦距的拍摄图像，并对基于当前焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得初始图像清晰度，以及对基于当前焦距的拍摄图像是否为全噪声图像进行判断。
[0016]具体地，在需要自动聚焦时，首先获取当前焦距WD
c
。在获取得到当前焦距WD
c
后，基于该当前焦距WD
c
进行拍摄得到图像，进而利用预设的图像清晰度评价方法对该基于当前焦距WD
c
的拍摄图像进行图像清晰度计算得到初始图像清晰度，并利用预设的全噪声图像判断方法判断该基于当前焦距WD
c
的拍摄图像是否为全噪声图像。上述预设的图像清晰度评价方法可以为预设的清晰度评价函数，例如可以采用能量梯度函数、Brenner函数等用于图像清晰度评价的函数，当然，也可采用其他可能的方法。
[0017]可选地，参见图2，可以预先设置参数N
c
，利用该参数N
c
显示基于当前焦距WD
c
的拍摄图像的全噪声图像判断结果，即若基于当前焦距WD
c
的拍摄图像为全噪声图像，则N
c
=1。
[0018]S12，根据初始图像清晰度和全噪声图像判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，并根据初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值计算聚焦电流步进值。
[0019]具体地,在根据全噪声图像判断结果确定基于当前焦距WD
c
的拍摄图像为全噪声图像时，将推荐焦距作为初始聚焦搜索位置焦距，并确定聚焦电流步进方向对应的方向值为
‑
1，以及根据公式
△
WD=
△
WD
d
/((M+M
d
)/M
d
)计算焦距步进值，其中，ΔWD为焦距步进值，
△
WD
d
为默认的最大焦距步进值，M为当前放大倍数，M
d
为影响步进的放大倍数尺度参数。根据以下公式计算聚焦电流步进值：
△
I=Func
W2I
(WD0+dire*
△
WD)
‑
Func
W2I
(WD0)，其中，WD0为初始聚焦搜索位置焦距，ΔWD为焦距步进值，dire为聚焦电流步进方向，
△
I为聚焦电流步进值，Func
W2I
()为焦距转聚焦电流的函数。
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【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，所述方法包括：获取基于当前焦距的拍摄图像，并对所述基于当前焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得初始图像清晰度，以及对所述基于当前焦距的拍摄图像是否为全噪声图像进行判断；根据所述初始图像清晰度和全噪声图像判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，并根据所述初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值计算聚焦电流步进值；根据所述初始聚焦搜索位置焦距、所述聚焦电流步进方向和所述聚焦电流步进值确定当前聚焦搜索位置焦距，并获取基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像；对所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得当前图像清晰度，并对所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像是否为全噪声图像进行判断；在所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像不是全噪声图像时，根据第i个图像清晰度与第i
‑
1个图像清晰度之间的关系确定最佳焦距，其中，i=2、3、
…
、N，N为大于等于2的整数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初始图像清晰度和全噪声图像判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，包括：在根据所述全噪声图像判断结果确定所述基于当前焦距的拍摄图像不是全噪声图像时，获取基于推荐焦距的拍摄图像，并根据所述基于推荐焦距的拍摄图像进行图像清晰度计算，获得基准图像清晰度；根据所述初始图像清晰度与所述基准图像清晰度之间的关系确定所述初始聚焦搜索位置焦距、所述聚焦电流步进方向和所述焦距步进值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述初始图像清晰度与所述基准图像清晰度之间的关系确定所述初始聚焦搜索位置焦距、所述聚焦电流步进方向和所述焦距步进值，包括：在所述初始图像清晰度与预设比率之间的乘积小于所述基准图像清晰度时，将所述推荐焦距作为所述初始聚焦搜索位置焦距，并确定所述聚焦电流步进方向对应的方向值为
‑
1，以及根据公式
△
WD=
△
WD
d
/((M+M
d
)/M
d
)计算所述焦距步进值，其中，ΔWD为所述焦距步进值，
△
WD
d
为默认的最大焦距步进值，M为当前放大倍数，M
d
为影响步进的放大倍数尺度参数；在所述初始图像清晰度与预设比率之间的乘积大于等于所述基准图像清晰度时，将所述当前焦距作为所述初始聚焦搜索位置焦距，并确定所述聚焦电流步进方向对应的方向值为
‑
1，以及根据所述当前焦距计算第一景深，并根据所述第一景深确定所述焦距步进值。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述初始图像清晰度和全噪声图像判断结果确定初始聚焦搜索位置焦距、聚焦电流步进方向和焦距步进值，还包括：在根据所述全噪声图像判断结果确定所述基于当前聚焦搜索位置焦距的拍摄图像为全噪声图像时，将所述推荐焦距作为所述初始聚焦搜索位置焦距，并确定所述聚焦电流步进方向对应的方向值为
‑
1，以及根据公式
△
WD=
△
WD
d
/((M+M
d
)/M
d
)计算所述焦距步进值，其中，ΔWD为所述焦距步进值，
△
WD
d
为默认的最大焦距步进值，M为当前放大倍数，M
d
为影响步进的放大倍数尺度参数。5.根据权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷静，
申请(专利权)人：国仪量子合肥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：