【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频监控，具体涉及一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法、系统及设备。
技术介绍
1、随着视频监控行业数字化、网络化以及高清化的发展，具有变倍跟随、自动聚焦功能的一体化摄像机的应用也越来越广泛。其中，变倍跟随，是根据当前物距的镜头追踪曲线(又称聚焦曲线，通常是有一定弧度的曲线，镜头生产厂家会提供若干个物距下的基础聚焦曲线)，变倍时实时调整聚焦电机以达到图像在整个变倍过程中图像清晰的目的。但是，由于该一体化摄像机的镜头多数采用聚焦电机和变焦电机单独控制的操作方式，而电机属于机械部件，存在固有的物理特性，比如响应时间、加速度、反向停顿时间等参数，且聚焦电机和变焦电机都只能直线运行，因此，在一体化摄像机的变倍过程中，难以保持聚焦电机和变焦电机的同步运动，导致焦点位置会在变焦过程中偏移，从而影响图像的清晰度，出现画面细节丢失的现象。这对于普通摄像而言，影响并不是很大；然而，对于实时性要求较高的视频监控等领域的图像采集而言，在变倍过程中的图像细节信息丢失的情况则是需要尽量避免的。
2、为此，现有技术在一体化摄像机的变倍过程中，会采用对聚焦曲线进行准确切换的技术方案，以保证在应用切换后的聚焦曲线时拍摄出清晰度较高的图像。具体而言，现有技术首先通过标定出多条聚焦曲线(1m，2m，3m，4m，5m，6m，7m，8m，9m，10m，11m，12m，13m，14m，15m，16m，17m，18m，19m，20m)，然后运行所有当前变焦下的聚焦曲线，再根据当前环境下不同聚焦曲线下的清晰度，从中选取清晰度最高的聚焦曲线作为变倍跟随
3、1、运行所有的聚焦曲线需要花费较多时间，会导致确定变倍跟随参考曲线的效率较低；
4、2、在运行所有聚焦曲线过程中，画面会有明显的模糊—清晰—模糊的变化，画面稳定性较差，会对观看者的视觉造成不适，特别是在长时间监控或需要频繁切换聚焦曲线的情况下。
5、3、变倍过程中如果目标移动或消失，无法自动切换新目标所需的聚焦曲线，摄像机无法及时调整焦点，导致移动目标在变倍跟随的图像中出现模糊或闪烁现象，降低视频跟踪监控的准确性和稳定性。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提出了一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法、系统及设备，旨在在变倍过程中直接寻找合适的曲线，并在目标移动时动态调整曲线以及时适应目标的变化。
2、为此，本专利技术采用如下技术方案：一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，包括以下步骤：
3、步骤102，获取若干条聚焦曲线；
4、步骤104，通过自动聚焦算法对所述聚焦曲线上的变焦电机点位对应的聚焦位置进行标定，得到标定聚焦曲线，将全部所述标定聚焦曲线的集合记为变倍跟随曲线并存储至镜头中；
5、步骤106，在变倍过程中，设定变倍跟随曲线的初始下一切换方向为从近焦端至远焦端，计算在当前变倍跟随曲线上的变焦电机点位获取的图像清晰度，记为第一清晰度；
6、步骤108，基于下一切换方向切换下一条变倍跟随曲线，计算在切换后的变倍跟随曲线上的变焦电机点位获取的图像清晰度，记为第二清晰度；
7、步骤110，将所述第一清晰度和第二清晰度进行比较，基于比较结果确定优选聚焦曲线以及变倍跟随曲线的下一切换方向，并将第二清晰度记为第一清晰度，所述下一切换方向用于将切换的下一条变倍跟随曲线保持在与所述优选聚焦曲线相邻的变倍跟随曲线范围内；
8、步骤112，重复执行步骤108—步骤110，直至变倍过程结束。
9、其中，聚焦曲线表示镜头在不同物距下焦距的变化情况，不同的镜头具有不同的聚焦曲线，镜头生产厂家会提供镜头在若干个物距下的基础聚焦曲线。变倍过程是指按照集合中的一条变倍跟随曲线运行变焦电机和聚焦电机的过程。从近焦端至远焦端的方向是与光学设备相反的方向，也就是从镜头或物镜的近端向远端移动的方向。当镜头或物镜聚焦在近焦端时，能够提供清晰成像的最近距离，而当镜头或物镜聚焦在远焦端时，能够提供清晰成像的最远距离。
10、本专利技术的技术构思为：首先，获取若干条聚焦曲线，即镜头在若干个物距下的基础聚焦曲线；其次，通过自动聚焦算法对其中一条聚焦曲线上的变焦电机点位对应的聚焦位置，即聚焦电机位置，进行标定，得到一条标定聚焦曲线，同理的到其他标定聚焦曲线，再将全部标定聚焦曲线的集合记为变倍跟随曲线并与镜头绑定，后续变倍过程中可以直接读取绑定在镜头中的变倍跟随曲线进行切换操作；接着，在变倍过程中，设定变倍跟随曲线的初始下一切换方向为从近焦端至远焦端，在当前变倍跟随曲线上的变焦电机点位关联的聚焦位置进行跟随聚焦，计算获取的图像的清晰度，记为第一清晰度；然后，基于初始下一切换方向切换下一条变倍跟随曲线，计算在切换后的变倍跟随曲线上的变焦电机点位获取的图像清晰度，记为第二清晰度；再将第一清晰度和第二清晰度进行比较，基于比较结果确定优选聚焦曲线以及变倍跟随曲线的下一切换方向，并将第二清晰度记为第一清晰度，即将此时第二清晰度对应的变倍跟随曲线作为当前变倍跟随曲线，下一切换方向用于将切换的下一条变倍跟随曲线保持在与所述优选聚焦曲线相邻的变倍跟随曲线范围内；接着，基于下一切换方向切换下一条变倍跟随曲线，计算在切换后的变倍跟随曲线上的变焦电机点位获取的图像清晰度，记为第二清晰度……通过不断动态切换变倍跟随曲线、调整下一切换方向并实时进行清晰度比对，能够快速实现最终在与优选聚焦曲线相邻的变倍跟随曲线范围内进行切换，而且在变倍过程中当目标移动或消失时，由于实时进行的清晰度比对，所以本专利技术能够动态调整变倍跟随曲线的切换以及时寻找新目标所需的优选聚焦曲线。
11、通过不断动态切换变倍跟随曲线、调整下一切换方向并实时进行清晰度比对，而无需运行所有的聚焦曲线后再确定合适的曲线，能够快速实现最终在与优选聚焦曲线相邻的变倍跟随曲线范围内进行切换，进而避免了画面产生明显的模糊—清晰—模糊的变化，大幅度提高了画面的稳定性，同时在变倍过程中当目标移动或消失时，由于实时进行的清晰度比对，所以在目标移动或消失导致图像清晰度骤变时能够实现动态调整变倍跟随曲线的切换以及时寻找新目标所需的优选聚焦曲线，一定程度上提高了视频跟踪监控的准确性和稳定性。
12、作为优选，步骤110，将所述第一清晰度和第二清晰度进行比较，基于比较结果确定优选聚焦曲线以及变倍跟随曲线的下一切换方向，并将第二清晰度记为第一清晰度，所述下一切换方向用于将切换的下一条变倍跟随曲线保持在与所述优选聚焦曲线相邻的变倍跟随曲线范围内，包括：
13、将所述第一清晰度和第二清晰度进行比较，若第一清晰度大于第二清晰度，则将第一清晰度对应的变倍跟随曲线记为优选聚焦曲线，将当前切换方向的反方向作为下一切换方向，并将第二清晰度记为第一清晰度，若第一清晰度小于第二清晰度，则将第二清晰度对应的变倍跟随曲线记为优选聚焦曲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
3.如权利要求1或2任一项所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
5.如权利要求1或2任一项所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
6.如权利要求1或2任一项所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
7.一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随系统，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随系统，其特征在于，
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法。
【技术特征摘要】
1.一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
3.如权利要求1或2任一项所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
5.如权利要求1或2任一项所述的一种聚焦曲线自动切换的变倍跟随方法，其特征在于，
6.如权利要求1或2...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟兵，陈周强，陶劲松，夏超雷，赵玉亮，刘畅，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十二研究所，
类型：发明
国别省市：
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