一种用于具有对焦环的图像拾取装置的自动对焦装置，该自动对焦装置包括： 评估值计算器，该评估值计算器基于对象图像的多个区域的图像信号的高频分量，周期性地计算所述对象图像的所述多个区域的多个评估值；以及 控制单元，该控制单元在检测到所述对焦环已被停止之后，基于在就在所述对焦环被停止之前获得的评估值的波动呈现预定历史的对象图像的区域中获得的评估值，对呈现所述预定历史的对象图像的区域执行图像处理，并且基于通过所述图像处理获得的所述评估值的峰值，输出用于移动对焦透镜的指令信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能够基于通过图像数据处理获得的评估值而自动精确地将 焦点调节到对象上(下文中称为焦点对准)的自动对焦装置、图像拾 取装置和自动对焦方法。
技术介绍
本领域中的典型图像拾取装置例如是摄像机或者数码相机，其包括用于自动将焦点调节到对象上的自动对焦控制单元或者AF (自动调焦)功 能。用户或者可以选择利用手动对焦对对象成像，或者可以选择针对图像 拾取装置而提供自动对焦功能。例如，公开号为2003-241077的日本未审査专利申请公开了一种透镜 系统，该透镜系统手动将焦点调节到对象上，并且随后利用前述自动对焦 功能来进一步调焦。 一种类型的调焦在透镜系统中被手动切换。
技术实现思路
例如，当用户将摄像机设置为手动对焦操作模式以手动将焦点调节到 对象上时，用户通常在通过取景器来査看对象图像期间手动将焦点调节到 对象上。现有的摄像机模型通常具有小的取景器显示器，各个取景器显示 器最大为大约两英寸。 一般难以利用具有小显示器的取景器来将焦点调节 到对象上，并且当对象图像被高清晰度显示器显示时，通过观察具有较小 显示器的取景器对象图像上的焦点已被调节过一次，这个困难变得更加明 显。换言之，对象图像上的焦点看起来已被在电子取景器的小屏幕显示器 上调节过；但是，实际上，当在大约为四英寸的的高清晰度显示器上显示 对象图像时，变得明显的是焦点未被调节过。相比之下，当用户将摄像机设置为自动对焦操作模式时，在取景器的屏幕上所显示的对象上焦点被自动调节而不失败；但是，检测区域一般被 设置为屏幕的中心。在这种情况下，检测区域不一定与用户试图对其调节 焦点的屏幕上的对象相匹配。本专利技术的实施例试图提供能够利用手动对焦和自动对焦处理这两者来 获得精确调焦的。根据本专利技术的实施例，试图提供一种用于具有对焦环的图像拾取装置 的自动对焦装置。该自动对焦装置包括评估值计算器，该评估值计算器 基于对象图像的多个区域的图像信号的高频分量，周期性地计算对象图像 的多个区域的多个评估值；以及控制单元，该控制单元在检测到对焦环己 被停止之后，基于在就在对焦环已被停止之前获得的评估值的波动呈现预 定历史的对象图像的区域中获得的评估值，对呈现预定历史的对象图像的 区域执行图像处理，并且基于通过图像处理获得的评估值的峰值，输出用 于移动对焦透镜的指令信号。根据本专利技术的实施例，用户首先手动将焦点调节到对象上，自动对焦 机构自动检测所处理的对象和图像，以便调节对象上的焦点的最终精度。根据本专利技术的实施例，用户可以首先手动将焦点调节到对象上，并且 可选地激活自动对焦功能以将焦点调节到对象的适当区域上。附图说明图1是图示出根据本专利技术一个实施例的摄像机的配置的框图。 图2是图示出评估值计算器的配置的图。图3是图示出所拾取的图像如何用帧划分的一个示例的图。图4是图示出水平方向评估值计算滤波器的配置的图。图5是图示出根据本专利技术一个实施例的对焦处理的流程图。图6A和图6B是各自图示出所拾取的图像如何用帧划分的一个示例的图。图7是图示出在对焦环被操作期间评估值随时间波动的一个示例的图。具体实施例方式将按照附图来详细描述本专利技术的优选实施例。图1图示出根据本专利技术一个实施例的具有自动对焦机构的图像拾取装 置(例如摄像机)的配置。图1中所示的摄像机是一个能够利用AF图像 处理机制在手动和自动对焦操作之间切换对焦操作的模型。摄像机的透镜 模块包括具有图像拾取透镜1C和对焦透镜1的透镜组；位置检测器 la;透镜机构lb;透镜驱动器2;对焦环Id;以及编码器le。相机模块包括图像拾取器件3、图像拾取器件驱动器4、图像信号发生器5、图像信号 处理器6、评估值计算器7、亮度相加值计算器8、控制单元9、存储器IO 和开关13。摄像机的透镜模块包括具有图像拾取透镜1C和对焦透镜1的透镜组，被配置用于对入射到图像拾取器件的图像拾取表面的图像拾取透镜lc 的对象图像进行对焦；被配置用于检测每个透镜的位置的位置检测器；用 于驱动每个透镜的透镜驱动机构；以及被配置用于控制透镜驱动机构的移 动的透镜驱动器。除了对焦透镜l和图像拾取透镜lc之外的透镜(例如用 于确定焦点位置的方向的摆动透镜(wobbling lens))被从图1所示的透 镜模块中省略。对焦透镜1包括被配置用于检测对焦透镜1的位置(即，焦点位置) 的位置检测器la、被配置用于在光轴方向上移动对焦透镜的位置的透镜驱 动机构lb、以及被配置用于控制透镜驱动机构lb的移动的透镜驱动器 2。同样，摆动透镜(未示出)包括摆动透镜驱动机构，摆动透镜驱动机 构用于在光轴方向上移动透镜的位置和位置检测器la以执行适当的摆 动。透镜模块还包括用于控制入射光量的光圈或光阑(未示出)。光圈包 括被配置用于检测光圈的孔径的光圈位置检测器和用于打开和关闭光圈的 的光圈驱动机构。注意，对焦透镜也可以用作该实施例中的摆动透镜。对焦环ld用于手动将摄像机的焦点调节到对象上。可以通过转动对 焦环ld来手动将焦点调节到对象上。对焦环ld的转动度数可以由编码器 le检测，并且检测到的度数被编码器计数器(未示出)转换为脉冲信号。 转换后的脉冲信号然后被输出到控制单元9。透镜驱动器2被提供以来自位置检测器la的各种检测到的信号，例如表示焦点位置的信号、表示摆动量的信号和表示光圈的孔径的信号。包括透镜CPU和透镜驱动电路的透镜驱动器2被配置用于根据从控制单元9传 送的指令来移动对焦透镜1的焦点。透镜驱动器2与用于设置自动对焦模 式或者发起自动对焦操作的用户接口 (未示出)相连接，因此，透镜驱动 器2被提供以根据用户接口的操作的操作信号。透镜驱动器2包括采用 ROM或EEPROM的存储器(未示出)，该存储器上存储有诸如对焦透镜 1和摆动透镜的焦距、孔径比数据、制造商名称和制造商序号之类的信 息。透镜驱动器2基于所存储的信息、检测到的信号和稍后所述的从控制 单元9提供的对焦控制信号或摆动控制信号来生成透镜驱动信号。透镜驱 动器2还向透镜驱动机构lb提供所生成驱动信号，以使得对焦透镜1被移 至获得对象图像上的期望焦点的位置。透镜驱动器2向摆动透镜驱动机构 提供所生成的透镜驱动信号以使摆动透镜摆动，从而使得对焦透镜1将检 测焦点对准位置的方向。透镜驱动器2还生成光圈驱动信号来控制光圈的 孔。在图1所示的摄像机中，对象图像经由对焦透镜1而被形成在图像拾 取器件3上，然后被图像拾取器件3光电转换为电信号。所产生的信号然 后被输出到位于图像拾取器件3之后的图像信号发生器5。图像拾取器件 3可以包括CCD (电荷耦合器件)、CMOS (互补金属氧化物半导体)等 等。图像拾取器件驱动器4是向图像拾取器件3提供驱动信号以将形成在 图像拾取器件3上的对象图像光电转换为电信号的图像拾取器件驱动电路 的一个示例。驱动信号被基于垂直同步信号VD、水平同步信号HD和由 时钟信号发生器(未示出)生成的时钟信号CLK (这些信号都用于摄像机 的组件的标准操作)而提供至图像拾取器件3。在图像信号发生器5中，将从图像拾取器件3输出的电信号经过适当 的信号处理以生成遵从预定标准的图像信号。图像信号被传送到摄像机之 后的电路组(图像信号处理器6)，同时被输入到评估值计算器7。评估 值计算器7对图像拾取帧内所设置的特本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于具有对焦环的图像拾取装置的自动对焦装置，该自动对焦装置包括：评估值计算器，该评估值计算器基于对象图像的多个区域的图像信号的高频分量，周期性地计算所述对象图像的所述多个区域的多个评估值；以及控制单元，该控制单元在检测到所述对焦环已被停止之后，基于在就在所述对焦环被停止之前获得的评估值的波动呈现预定历史的对象图像的区域中获得的评估值，对呈现所述预定历史的对象图像的区域执行图像处理，并且基于通过所述图像处理获得的所述评估值的峰值，输出用于移动对焦透镜的指令信号。
【技术特征摘要】
1.一种用于具有对焦环的图像拾取装置的自动对焦装置，该自动对焦装置包括评估值计算器，该评估值计算器基于对象图像的多个区域的图像信号的高频分量，周期性地计算所述对象图像的所述多个区域的多个评估值；以及控制单元，该控制单元在检测到所述对焦环已被停止之后，基于在就在所述对焦环被停止之前获得的评估值的波动呈现预定历史的对象图像的区域中获得的评估值，对呈现所述预定历史的对象图像的区域执行图像处理，并且基于通过所述图像处理获得的所述评估值的峰值，输出用于移动对焦透镜的指令信号。2. 如权利要求1所述的自动对焦装置，其中所述就在所述对焦环被停止之前获得的评估值的波动呈现预定历史的 对象图像的区域包括就在所述对焦环被停止之前获得的所述评估值的较大 增量。3. 如权利要求1所述的自动对焦装置，其中所述就在所述对焦环被停止之前获得的评估值的波动呈现预定历史的 对象图像的区域包括就在所述对焦环被停止之前检测到的所述评估值的相 对最大值。4. 如权利要求1所述的自动对焦装置，其中所述评估值计算器根据预定规则，顺次逐个计算所述对象图像的所述 多个区域中的评估值。5. 如权利要求1所述的自动对焦装置，其中控制单元，在检测到所述对焦环已被停止之后，该控制单元基于在就 在所述对焦环被停止之前获得的评估值的波动呈现预定历史的对象图像的 区域中获得的评估值，对呈现所述预定历史的对象图像的区域执行作为评 估峰值搜索处理的图像处理，并且在基于通过所述图像处理获得的所述评 估值的峰值而输出用于移动对焦透镜的指令信号时，基于预定条件限制开始所述评估峰值搜索处理后的所述评估峰值搜索处理。6. 如权利要求5所述的自动对焦装置，其中限制开始所述评估峰值搜索处理后的所述评估峰值搜索处理是基于调 焦区域的范围、焦深的倍数和调焦时间的范围中的至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：须藤秀和，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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