自动对焦方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质技术方案

本申请实施例涉及自动对焦技术领域，公开了一种自动对焦方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质，该方法包括：对相机的彩色镜头拍摄的彩色图进行人脸检测，确定所述彩色图中的第一人脸区域和瞳距；根据瞳距、第一人脸区域的大小和彩色图的大小，确定人脸与相机之间的距离；根据彩色镜头的焦距、相机的红外镜头的初始焦距、第一人脸区域的位置和第一人脸区域的大小，确定红外镜头拍摄的红外图中的第二人脸区域；根据人脸与相机之间的距离和第二人脸区域，对红外镜头进行自动对焦，无需额外的测距装置，降低了深度相机的成本，并且大大减少了计算量，可以实现快速且高精度的自动对焦，进而提升了深度恢复的精度。进而提升了深度恢复的精度。进而提升了深度恢复的精度。

【技术实现步骤摘要】
自动对焦方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质


[0001]本申请实施例涉及自动对焦
，特别涉及一种自动对焦方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]深度相机可以实时获取目标对象的深度信息，其为动作捕捉识别、人脸识别、自动驾驶领域的三维建模、巡航和避障、工业领域的零件扫描检测分拣、安防领域的监控、人数统计等复杂的应用场景了技术支持，具有广泛的消费级、工业级应用需求，深度相机中红外镜头不但可以获取目标场景的红外数据，还可以获得目标场景的散斑数据，从而进行后续的深度恢复，因此，红外镜头拍摄图像质量的好坏不仅影响红外图的清晰度、对比度，还会影响到生成的深度信息的精度，而自动对焦技术是实现红外镜头拍摄高质量图像的关键。
[0003]然而，相机的自动对焦技术包括主动式自动对焦和被动式自动对焦两种实现方式：主动式自动对焦是根据被对焦物体距离红外镜头的深度值来实现对焦的，需要激光测距器或超声波测距器等装置进行测距，这些额外的装置会增加深度相机成本；被动式自动对焦是利用被对焦物体在像平面所成的图像的清晰度来进行对焦的，需要使用爬山法或者梯度下降法等算法进行迭代，即通过一次次的调整焦距直到图像最为清晰为止，计算量很大，对焦速度很慢，不能满足深度相机的高帧率需求，这直接导致深度相机拍摄出的图像清晰度较低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种自动对焦方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质，无需额外的测距装置，降低了深度相机的成本，并且大大减少了计算量，可以实现快速且高精度的自动对焦，进而提升了深度恢复的精度。
[0005]为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种自动对焦方法，包括以下步骤：对相机的彩色镜头拍摄的彩色图进行人脸检测，确定所述彩色图中的第一人脸区域和瞳距；根据所述瞳距、所述第一人脸区域的大小和所述彩色图的大小，确定人脸与相机之间的距离；根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的位置和所述第一人脸区域的大小，确定所述相机的红外镜头拍摄的红外图中的第二人脸区域；根据所述人脸与相机之间的距离和所述第二人脸区域，对所述红外镜头进行自动对焦。
[0006]本申请的实施例还提供了一种自动对焦系统，包括：拍摄模块、人脸检测模块、估算模块和执行模块；所述拍摄模块用于通过相机的彩色镜头进行拍摄得到彩色图，并通过所述相机的红外镜头进行拍摄得到红外图；所述人脸检测模块用于对所述彩色图进行人脸检测，确定所述彩色图中的第一人脸区域和瞳距；所述估算模块用于根据所述瞳距、所述第一人脸区域的大小和所述彩色图的大小，确定人脸与相机之间的距离，并根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的位置和所述第一人脸区域的大小，确定所述红外图中的第二人脸区域；所述执行模块用于根据所述人脸与相机之间的距
离和所述第二人脸区域，对所述红外镜头进行自动对焦。
[0007]本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的自动对焦方法。
[0008]本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的自动对焦方法。
[0009]本申请实施例提供的自动对焦方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质，对相机的彩色镜头拍摄的彩色图进行人脸检测，确定彩色图中的第一人脸区域和瞳距，再根据瞳距、彩色图中的第一人脸区域的大小和彩色图的大小，确定人脸与相机之间的距离，随后根据彩色镜头的焦距、同一相机的红外镜头的初始焦距、彩色图中的第一人脸区域的位置和彩色图中的第一人脸区域的大小，确定同一相机的红外镜头拍摄的红外图中的第二人脸区域，最后根据人脸与相机之间的距离和红外图中的第二人脸区域，对红外镜头进行自动对焦，相较于传统的主动式自动对焦技术而言，本申请无需额外的测距装置，降低了深度相机的成本，相较于先进行全图深度信息计算的主动式自动对焦技术而言，本申请使用瞳距、彩色图的人脸区域大小等信息通过拟合公式估算人脸与相机之间的距离，大大减少了计算量，节约了计算资源，相较于被动式自动对焦技术而言，本申请无需迭代对焦，可以实现快速且高精度的自动对焦，能够满足深度相机的高帧率需求，提升相机的红外镜头拍摄出的红外图和散斑图的质量，进而提升深度恢复的精度。
[0010]另外，所述第一人脸区域的大小包括所述第一人脸区域的宽度和所述第一人脸区域的高度，所述根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的位置和所述第一人脸区域的大小，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二人脸区域，包括：在所述第一人脸区域中确定第一基准点的坐标，将所述第一基准点的坐标作为所述第一人脸区域的位置；其中，所述第一人脸区域为矩形，所述第一基准点为所述矩形的顶点中的任意一个；根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距和所述第一基准点的坐标，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二基准点的坐标；根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的宽度和所述第一人脸区域的高度，确定目标宽度和目标高度；根据所述第二基准点的坐标、所述目标宽度和所述目标高度，确定所述红外图中的第二人脸区域；其中，所述目标宽度即所述第二人脸区域的宽度，所述目标高度即所述第二人脸区域的高度，本申请的实施例，服务器在估算红外图中的人脸区域时，可以先根据第一人脸区域中的第一基准点的位置，再结合彩色镜头与红外镜头的参数，在红外图中确定第二基准点，再根据第一人脸区域的宽度和高度，并结合彩色镜头与红外镜头的参数，确定第二人脸区域应有的宽度和高度，最后再以第二基准点的坐标为基准，向应有方向延伸，从而得到红外图中的第二人脸区域，这样推算出来的第二人脸区域更加合理、准确、可靠，从而提升后续红外镜头的自动对焦的精度和效果。
[0011]另外，所述根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距和所述第一基准点的坐标，确定所述红外图中的第二基准点的坐标，包括：根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距、所述第一基准点的坐标和预设的偏移量，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二基准点的坐标；所述根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜
头的初始焦距、所述第一人脸区域的宽度和所述第一人脸区域的高度，确定目标宽度和目标高度，包括：根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的宽度、所述第一人脸区域的高度和所述预设的偏移量，确定目标宽度和目标高度，由于本申请在估算第二人脸区域时使用的是红外镜头的初始焦距，所以与红外图中真实的人脸区域可能存在一些偏差，因此本申请的实施例在确定第二基准点的坐标、目标宽度和目标高度时，均将预设的偏移量纳入考虑中，预设的偏移量是可靠的经验数据，可以消除因上述原因造成的偏差。
[0012]另外，通过预设的拟合模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动对焦方法，其特征在于，包括：对相机的彩色镜头拍摄的彩色图进行人脸检测，确定所述彩色图中的第一人脸区域和瞳距；根据所述瞳距、所述第一人脸区域的大小和所述彩色图的大小，确定人脸与相机之间的距离；根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的位置和所述第一人脸区域的大小，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二人脸区域；根据所述人脸与相机之间的距离和所述第二人脸区域，对所述红外镜头进行自动对焦。2.根据权利要求1所述的自动对焦方法，其特征在于，所述第一人脸区域的大小包括所述第一人脸区域的宽度和所述第一人脸区域的高度，所述根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的位置和所述第一人脸区域的大小，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二人脸区域，包括：在所述第一人脸区域中确定第一基准点的坐标，将所述第一基准点的坐标作为所述第一人脸区域的位置；其中，所述第一人脸区域为矩形，所述第一基准点为所述矩形的顶点中的任意一个；根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距和所述第一基准点的坐标，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二基准点的坐标；根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的宽度和所述第一人脸区域的高度，确定目标宽度和目标高度；根据所述第二基准点的坐标、所述目标宽度和所述目标高度，确定所述红外图中的第二人脸区域；其中，所述目标宽度即所述第二人脸区域的宽度，所述目标高度即所述第二人脸区域的高度。3.根据权利要求2所述的自动对焦方法，其特征在于，通过以下公式确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二基准点的坐标：IR_ROI(i)＝[F1*Color_ROI(i)]/F2，IR_ROI(j)＝[F1*Color_ROI(j)]/F2其中，F1为所述彩色镜头的焦距，F2为所述相机的红外镜头的初始焦距，Color_ROI(i)为所述第一基准点的横坐标，Color_ROI(j)为所述第一基准点的纵坐标，IR_ROI(i)为所述第二基准点的横坐标，IR_ROI(j)为所述第二基准点的纵坐标；通过以下公式确定所述目标宽度和所述目标高度：IR_ROI_W＝[F1*Color_ROI_W]/F2，IR_ROI_H＝[F1*Color_ROI_H]/F2其中，Color_ROI_W为所述第一人脸区域的宽度，Color_ROI_H为所述第一人脸区域的高度，IR_ROI_W为所述目标宽度，IR_ROI_H为所述目标高度。4.根据权利要求2所述的自动对焦方法，其特征在于，所述根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距和所述第一基准点的坐标，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二基准点的坐标，包括：根据所述彩色镜头的焦距、所述相机的红外镜头的初始焦距、所述第一基准点的坐标和预设的偏移量，确定所述红外镜头拍摄的红外图中的第二基准点的坐标；所述根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的宽度
和所述第一人脸区域的高度，确定目标宽度和目标高度，包括：根据所述彩色镜头的焦距、所述红外镜头的初始焦距、所述第一人脸区域的宽度、所述第一人脸区域的高度和所述预设的偏移量，确定目标宽度和目标高度。5.根据权利要求4所述的自动对焦方法，其特征在于，通过以下公式确定所述红外镜头拍摄的红外图中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：化雪诚，王海彬，李东洋，刘祺昌，付贤强，户磊，
申请(专利权)人：合肥的卢深视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：