用于自动变焦的目标跟踪方法及其装置制造方法及图纸

一种在具有存储器（７０）、变焦编码器（２０）、微计算机（８０）以及变焦电机（９０）的摄象机中用于自动变焦的目标跟踪方法及装置。其中，存储器用于存储多个变焦跟踪轨迹的数据；编码器用于输出显示变焦透镜（１１）位置的变焦位置信号；微计算机用于检测变焦位置的变化量；变焦电机用于根据所检测的变焦速度可变地控制变焦透镜位置。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术，涉及一种用于在摄象机中自动变焦的目标跟踪方法及其装置，尤其涉及一种用于通过对目标或者使用摄录机的摄影者的移动方向及其速率变化的适应，而保持恒定视角的目标跟踪方法及装置。一般而言，一台摄象机具有用于变焦的变焦透镜，其位置由一个变焦电机改变，以便实现可变画面放大功能。为简化变焦电机的驱动电路，变焦电机通常以预定恒定速度驱动。作为摄象机的变焦透镜的聚焦系统，使用亮度信号的内部聚焦系统以及使用红外光束的前端聚焦系统已被用于调节焦距。附图说明图1是使用普通内部聚焦系统的摄象机的部分结构框图。在图1中，被拍摄的目标的光信息通过变焦透镜1a和聚焦透镜1b，其光量由光圈1c控制，以使其由电荷耦合器件(CCD)1d转换为一个电信号。该电信号经视频处理器4作为一个视频信号输出。变焦透镜1a的位置信号(下文称为变焦位置信号)由变焦编码器2检测，该信号指明变焦透镜1a的位置。变焦位置信号由微计算机6内的一个模一数(A/D)转换器加以数字化。同时，一个自动聚焦(AF)处理器5利用视频处理器4的输出信号的一个光度信号的高波段分量检测一个AF计算值。在此，当使用一个AF电机8a作为一个步进电机时，利用了一个光传感器3，以判定步进电机的中心位置，即聚焦透镜1b的中心。在系统初始(例如，接通电源)时，光传感器3驱动AF电机8a，并且将聚焦透镜1b定位在其距离中心，以便感知聚焦透镜1b的中心，以执行AF功能。微计算机6，利用自AF处理器5输出的AF计算值，向AF电机驱动电路8输出一个驱动时钟信号，以便在最大AF计算点聚焦。另外，微计算机向一个变焦电机驱动电路7输出一个驱动时钟信号，以使将变焦透镜1a移到相应于用户所设置的变焦选择信号的变焦位置。当变焦电机驱动电路7利用驱动时钟信号驱动变焦电机7a时，微计算机6通过由变焦编码器2输出的一个变焦位置信号，决定用户是否已经选择了一个变焦位置，以便控制变焦操作。然而，在这样的系统中，当被拍摄的目标移前或移后时，或者摄影者移前或移后时，为使目标可视尺寸相对于屏幕保持恒定，换言之，为保持恒定的视角，变焦操作通过一个移向/移离选择键以一个固定的变焦速度得以控制。因为变焦操作以一个预定的速度进行，而不管目标或摄影者的移动速度，所以难于在屏幕上维持目标的一个恒定的所视尺寸。再者，因为移向/移离选择键是手动操作的，所以变焦操作的熟练使用对初学摄影者是相当困难的。同时，在美国专利申请No.4，991，944中公开了一种变焦驱动装置，它在变焦操作期间不破坏焦点对准状态。在该装置中，为执行变焦操作，摄影者必须以一定方向手动操作一个变焦开关，并且变焦速度不能根据屏幕中目标的改变而相应变化，使得目标不能在屏幕上以固定尺寸被拍摄。因此，本专利技术的一个目的在于，提供一种用于摄象机自动变焦的目标跟踪方法，该摄象机在适应目标或摄影者的移动方向及速率的同时，能够改变变焦速度，以便保持固定的视角，并允许摄影者在屏幕上按所需的尺寸拍摄目标。本专利技术的另一目的在于，提供一种实现上述方法的用于自动变焦的目标跟踪装置。为达到第一目的，提供有一种用于在具有变焦功能的摄象机中自动变焦的目标跟踪方法，包括步骤读取多个变焦跟踪轨迹的数据，这些轨迹显示了在物距保持恒定时，变焦透镜的距离变化与聚焦透镜的距离变化之间的关系;检测变焦位置信号，该信号表示变焦透镜位置;检测与目标的距离变化相应的变焦位置的变化量，该检测利用了在变焦跟踪轨迹数据读取步骤中所读取的数据以及变焦位置信号;以及根据所检测的变焦速度，可变化地调节变焦透镜位置。为达到第二目的，提供有一种用于在具有变焦功能的摄象机中自动变焦的目标跟踪装置，包括一个用于存储多个变焦跟踪轨迹的数据的存储器，这些轨迹显示了在物距保持恒定时，变焦透镜的距离变化和聚焦透镜的距离变化之间的关系;一个用于输出变焦位置信号的变焦位置检测器，该信号表示变焦透镜位置;一个用于检测与目标距离变化相应的变焦位置变化量的变焦速度检测器，该检测利用了存储于存储器内的数据以及变焦位置信号;以及一个用于根据所检测的变焦速度可变地控制变焦透镜位置的变焦驱动电路。本专利技术的上述目的及其他优点，在通过下面结给附图对其实施例进行详细说明之后将会更加明显。图1是一般摄象机的部分框图;图2是根据本专利技术的用于自动变焦的目标跟踪方法的一个实施例的流程图;图3是实现图2流程图的一个设备的框图;图4的变焦跟踪图显示了变焦距离变化和聚焦位置之间的关系;图5A、5B和5C图示了一个目标根据沿图4的变焦跟踪图的变焦位置的变化而在屏幕中的距离变化;以及图6图示了焦距、目标距离和视角之间的根据目标距离变化的关系。参照图2，S1是用于设置一种自动变焦方式的步骤。S2、S3和S4是用于检测变焦位置的步骤。S5是用于检测目标距离变化的步骤。S6和S7是用于检测变焦变化量的步骤。S8、S9和S10是用于控制变焦操作的步骤。参照图3，本专利技术的用于自动变焦的目标跟踪装置，包括一个透镜部分10，它构造为具有一个用于可变化地放大画面的变焦透镜11、一个用于控制聚焦的聚焦透镜12、一个用于控制经聚焦透镜12入射的光量的光圈13，以及一个用于将来自光圈13的光信号转换为电信号的CCD14。另外，目标跟踪装置还包括一个变焦编码器20，用于输出指明变焦透镜11位置的变焦位置信号，一个光传感器30，设置在聚焦透镜12能够变化的最大范围的中心处(参照聚焦位置)，用于检测聚焦透镜12的当前中心位置，一个视频处理器40，用于按通常的方式处理自CCD14输出的电信号，以便输出一个视频信号(例如，一个NTSC信号)，一个AF处理器50，用于对自视频处理器40输出的视频信号的亮度信号的高波段分量进行A/D转换，并用于利用一个值来检测一个AF计算值，在其中，相应于目标境态的聚焦区域被积分了一预定时段(此处为半帧-onefield)，一个键输入装置60，具有用于设置自动变焦方式的自动变焦键，一个ROM70，用于存储多个变焦跟踪轨迹的数据，这些轨迹显示了当目标距离保持恒定时，根据变焦透镜11距离变化的聚焦透镜12的距离变化，一个微计算机80，用于当按压自动变焦键时，利用存储于ROM70的数据，并根据目标变化量输出用于驱动变焦电机91的第一驱动时钟信号，以改变变焦透镜11的位置，以及输出用于驱动AF电机101的第二驱动时钟信号，以检测自AF处理器50输出的最大AF计算值，一个变焦电机驱动电路90，用于根据自微计算机80输出的第一驱动时钟信号控制变焦透镜11的位移量，以及一个AF电机驱动电路100，用于根据自微计算机80输出的第二驱动时钟信号控制聚焦透镜12的位移量。现在，参照附图3详述图2的流程图。在图2中，当以所需的视角拍摄目标时，为保持这样一种状态，确定用户是否在步骤S1按了自动变焦键。自动变焦键可以分离于移向/移离选择键而设置。本专利技术的自动变焦操作也可以由自动方式设置键执行。在步骤S2，当输入自动变焦键，从而优化聚焦时，自变焦编码器20所输出的一个变焦位置信号(下文称为初始变焦位置信号)在微计算机80内的A/D转换器中被转换为数字量。在此，若变焦编码器20由可变电阻组成，则从变焦编码器20中以电压信号形式输出变焦位置信号。此时，变焦透镜的初始焦距F0能够由初始变焦位置信号指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有自动聚焦（ＡＦ）控制功能和变焦功能的摄象机中用于自动变焦的目标跟踪方法，所述自动聚焦功能中，利用一个值来检测一个ＡＦ计算值，在其中，相应于目标的距离变化的聚焦区域被积分了一预定半帧（ｆｉｅｌｄ）时段，以便控制自动聚焦，所述方法包括步骤有： 读取多个变焦跟踪轨迹的数据，这些轨迹显示了在物距保持恒定时，变焦透镜的距离变化与聚焦透镜的距离变化之间的关系； 检测变焦位置信号，该信号表示变焦透镜位置； 检测相应于目标的距离变化的变焦位置的变化量，该检测利用了在变焦跟踪轨迹数据读取步骤所读取的数据以及变焦位置信号；以及 根据所检测的变焦速度可变地控制变焦透镜位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞京洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]