【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，尤其涉及一种焦平面对准方法及对准系统。
技术介绍
1、在数字成像与摄影技术中，焦平面对准是确保拍摄目标清晰呈现于图像中的关键环节，传统的对焦方式往往依赖于摄影师的经验和手动调节，这在许多自动化和高效拍摄场景中显得尤为不便，尤其是在需要快速捕捉瞬间或进行高精度测量与成像的应用中。
2、随着科技的进步，特别是计算机视觉、图像处理技术和自动对焦系统的快速发展，自动且精确的焦平面对准方法成为研究热点传统自动对焦方法往往直接对整幅图像进行分析，忽略了图像中不同区域可能存在的对焦难度和优先级差异，同时，对于不同距离的目标，往往需要动态调整焦平面的位置，以确保图像清晰度。
3、因此，有必要开发一种更为智能、高效的焦平面对准方法，该方法能够结合目标物距信息，初步确定参考焦平面位置，并通过区域化边缘检测和对比度检测相结合的方式，进一步精确调整实际焦平面位置，以确保拍摄目标的清晰度和成像质量。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种焦平面对准方法及对准系统，达到更灵活更精细的焦平面对准调节的有益效果。
2、本专利技术提供了一种焦平面对准方法，所述焦平面对准方法包括以下步骤：
3、s1：获取待拍摄目标的物距，并根据所述物距获取所述待拍摄目标的参考焦平面；
4、s2：计算所述参考焦平面与实际焦平面的位移差，并根据所述位移差调整所述实际焦平面的位置，以使所述实际焦平面与所述参考焦平面初步对准，其中，所述实际
5、s3：在初步对准后，获取当前时刻下的参考图像，并对所述参考图像分割后的区域进行边缘检测，得到各区域的边缘检测值；
6、s4：对边缘检测值最高的区域进行对比度检测，获取对比度检测值；
7、s5：按照预设的步长，逐步移动所述实际焦平面，并重新获取所述参考图像，直至重新获取的所述参考图像的对比度检测值满足阈值条件。
8、优选的，步骤s3包括以下具体步骤：
9、s301：在初步对准之后，获取当前时刻下的参考图像，并基于图像内容对当前时刻下的参考图像进行自适应分割，得到多个区域；
10、s302：对每个分割后的区域执行边缘检测算法，得到每个区域的初步边缘检测值；
11、s303：对初步边缘检测值进行归一化处理，得到各区域的边缘检测值。
12、优选的，步骤s4包括以下步骤：
13、s401：选择边缘检测值最高的区域为检测选定区域，并计算检测选定区域内的像素差分，其中，像素差分包括内部像素差分和边界像素差分；
14、s402：对内部像素差分和边界像素差分进行求和，得到初步对比度检测值；
15、s403：将初步对比度检测值进行归一化处理，得到对比度检测值。
16、优选的，在步骤s401中，内部像素差分的计算公式为：
17、dinternal(x,y)＝|i(x+1,y)-(x,y)|+|i(x,y+1)-(x,y)|
18、其中，dinternal(x,y)为内部像素差分，i(x,y)为内部像素点在(x,y)位置的像素值；
19、边界像素差分的计算公式为：
20、
21、其中，dboundary9x,y)为边界像素差分，b(x,y)边界像素点在(x,y)位置的像素值。
22、优选的，在步骤s402中，所述初步对比度检测值的计算公式为：
23、
24、其中，c为初步对比度检测值，dinternal(x,y)为内部像素差分，dboundary(x,y)为边界像素差分。
25、优选的，在步骤s403中，所述初步对比度检测值归一化处理的公式为：
26、
27、其中，cn为对比度检测值，c初步对比度检测值，|internal|为内部像素的数量，|boundary|为边界像素的数量。
28、优选的，步骤s5包括以下具体步骤：
29、s501：按照预设的步长，从当前位置随机向一个方向移动实际焦平面，获取当前时刻下的新的参考图像，参照参考图像的区域对新的参考图像进行区域对应分割，得到新的区域，并从新的区域中选择与检测选定区域位置对应的区域进行对比度检测，获取新的对比度检测值；
30、s502：判断新的对比度检测值与参考图像的对比度检测值的差值的正负，若差值为正，则当前移动方向为正确方向，否则，当前移动方向的反方向为正确移动方向；
31、s503：按照预设步长和正确移动方向逐步移动实际焦平面，并获取新的参考图像，直至新的参考图像的对比度检测值大于等于预设的阈值，停止实际焦平面的移动，完成最终的焦平面对准。
32、本专利技术还提供了一种焦平面对准系统，应用于一种焦平面对准方法，所述焦平面对准系统包括：
33、参考焦平面计算模块，获取待拍摄目标的物距，并根据所述物距获取所述待拍摄目标的参考焦平面；
34、焦平面初步对准模块，计算所述参考焦平面与实际焦平面的位移差，并根据所述位移差调整所述实际焦平面的位置，以使所述实际焦平面与所述参考焦平面初步对准，其中，所述实际焦平面为当前时刻下感光元件所在的像平面；
35、边缘检测模块，在初步对准后，获取当前时刻下的参考图像，并对所述参考图像分割后的区域进行边缘检测，得到各区域的边缘检测值；
36、对比度检测模块，对边缘检测值最高的区域进行对比度检测，获取对比度检测值；
37、焦平面最终对准模块，按照预设的步长，逐步移动所述实际焦平面，并重新获取所述参考图像，直至重新获取的所述参考图像的对比度检测值满足阈值条件。
38、与相关技术相比较，本专利技术提供的一种焦平面对准方法及对准系统具有如下有益效果：
39、本专利技术相较于传统技术，首先根据待拍摄目标的物距信息计算出参考焦平面位置，本专利技术能够大幅度缩小后续对焦搜索的范围，从而显著减少对焦时间。同时，结合区域化边缘检测和对比度检测，能够更准确地判断图像中不同区域的清晰度，并优先处理焦平面对准难度较大的区域或关键区域，进一步提高焦平面对准的精度。在复杂光照条件、低对比度场景或快速移动目标的拍摄环境中，传统自动对焦方法往往表现不佳，而本专利技术通过精细化的区域分析和对比度检测，能够更好地应对这些挑战，确保在各种环境下都能实现快速、准确的对焦。
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1.一种焦平面对准方法，其特征在于，所述焦平面对准方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，步骤S3包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，步骤S4包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，在步骤S401中，内部像素差分的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，在步骤S402中，所述初步对比度检测值的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，在步骤S403中，所述初步对比度检测值归一化处理的公式为：
7.根据权利要求6所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，步骤S5包括以下具体步骤：
8.一种焦平面对准系统，其特征在于，应用于如权利要求1至7任意一项所述的一种焦平面对准方法，所述焦平面对准系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种焦平面对准方法，其特征在于，所述焦平面对准方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，步骤s3包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，步骤s4包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种焦平面对准方法，其特征在于，在步骤s401中，内部像素差分的计算公式为：
5.根据权利要求4所述的一种焦平面对准方...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚平，谢超平，陆俊，郑有凌，杨俊，宋小民，李怡，刘征，李毅，刘彬，郭竹修，徐巍威，赵丹萍，范星伟，赵晶，程峰，冯获，黄颖，郭建兵，谢雯妮，张正伟，姚玉立，王正雄，赵周丽，
申请(专利权)人：四川国创新视超高清视频科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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