图像俘获装置的自动对焦校准制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于对图像俘获装置中的自动对焦过程进行校准的技术。所述技术可涉及对用于在自动对焦过程期间在搜索范围内移动透镜的透镜致动器进行校准。举例来说，图像俘获装置可基于针对不同对焦条件而选择的透镜位置来调整所述搜索范围的参考位置。所述不同对焦条件可包括远对焦条件和近对焦条件。可基于其中使用所述装置的检测到的环境来确定所述对焦条件。对室内环境的检测可指示近对象对焦的可能性，而对室外环境的检测可指示远对象对焦的可能性。图像俘获装置可基于照明、曝光或其它条件来检测室内和室外环境。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像俘获装置，且更特定来说，涉及例如相机的图像俘获装置的自动 对焦技术。
技术介绍
例如数字视频相机或数字静态相机的图像俘获装置用于不同应用和环境中。图像 俘获装置应能够相对于场景目标从多个距离处产生高质量图像。典型的图像俘获装置可执 行自动对焦过程以在图像俘获装置内选择透镜的位置，其实现对场景的图像帧的锐对焦。 在无恰当对焦的情况下，所俘获的图像或视频可能看上去模糊。图像俘获装置可执行主动自动对焦过程、被动自动对焦过程或两种过程的组合。 在被动自动对焦的情形中，图像俘获装置所实施的自动对焦过程可计算若干经取样透镜位 置处的对焦值(例如图像清晰度量度)，且基于所述对焦值针对场景选择透镜的位置。举例 来说，在自动对焦过程中，图像俘获装置可选择产生最佳对焦值的透镜位置。经自动对焦过 程评估的透镜位置可驻留在指定的搜索范围内。将透镜移动到搜索范围内的多个透镜位置可导致自动对焦等待时间和不合意的 功率消耗。此外，透镜模块的制造特性可能变化，从而导致自动对焦性能的差异。
技术实现思路
一般来说，本专利技术涉及用于对图像俘获装置中的自动对焦过程进行校准的技术。 图像俘获装置可包括数字静态相机、数字视频相机或其它装置。所述技术可涉及对用于在 自动对焦过程期间在搜索范围内移动透镜的透镜致动器进行校准。举例来说，图像俘获装 置可基于针对不同对焦条件而选择的透镜位置来调整搜索范围的参考位置。不同对焦条件可包括远对焦条件和近对焦条件。可基于使用图像俘获装置的检测 到的环境来确定对焦条件。作为一实例，对室内环境的检测可指示近对象对焦的可能性，而 对室外环境的检测可指 远对象对焦的可能性。图像俘获装置可基于色彩特性、照明特性 或其它特性来检测室内和室外环境。在一个方面中，本专利技术提供一种方法，其包含检测图像俘获装置的对焦条件；在 多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的透镜；基于选定位置的对焦值来选择所述透镜位 置中的一者；以及在检测到所述对焦条件时基于所述选定的透镜位置来调整自动对焦透镜 位置搜索范围。在另一方面中，本专利技术提供一种装置，其包含对焦条件模块，其检测图像俘获装 置的对焦条件；透镜致动模块，其在多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的透镜；以及 对焦控制模块，其基于选定位置的对焦值来选择所述透镜位置中的一者，且在检测到所述 对焦条件时基于所述选定的透镜位置来调整自动对焦透镜位置搜索范围。在一额外方面中，本专利技术提供一种计算机可读媒体，其包含用以致使一个或一个 以上处理器执行以下操作的指令检测图像俘获装置的对焦条件；控制所述图像俘获装置7的透镜在多个透镜位置间的移动；基于选定位置的对焦值来选择所述透镜位置中的一者； 以及在检测到所述对焦条件时基于所述选定的透镜位置来调整自动对焦透镜位置搜索范 围。附图和以下描述中阐述了本专利技术的一个或一个以上方面的细节。将从描述和图式 以及权利要求书中明白其它特征、目标和优点。附图说明图1为说明并入有自动对焦校准特征的图像俘获装置的一实例的框图。图2为说明用于在图1的图像俘获装置中使用的自动对焦模块的一实例的框图。图3为说明用于在图2的自动对焦模块中使用的对焦条件模块的一实例的框图。图4为说明在透镜组合件的自动对焦搜索范围内的光学远对焦和光学近对焦透 镜位置的图。图5为说明在透镜组合件的所述自动对焦搜索范围内调整光学远对焦和光学近 对焦透镜位置的图。图6为根据实例透镜组合件和透镜致动器模块的致动驱动值来展示透镜位移的 图表。图7为说明包括图1的图像俘获装置的无线通信装置的一实例的框图。图8为说明用于调整透镜组合件的自动对焦搜索范围以用于自动对焦校准的方 法的一实例的流程图。图9为更详细地说明图8的方法的流程图。图10为说明用于基于透镜位置统计值来调整自动对焦搜索范围的方法的一实例 的流程图。具体实施例方式本专利技术涉及用于对图像俘获装置中的自动对焦过程进行校准的技术。图像俘获装 置包括经由透镜来感测图像的图像传感器。自动对焦过程大体上涉及在搜索范围内的不同 候选透镜位置间移动透镜，计算所述位置中的每一者处的对焦值并基于所述对焦值来选择 所述位置中的一者作为俘获图像的最佳位置。可针对待俘获的给定帧基于例如图像清晰度 量度的对焦程度来确定对焦值。可(例如)基于与图像俘获装置相关联的传感器所产生的 像素值的对比度特性来确定清晰度量度。为减少自动对焦等待时间，图像俘获装置可应用 搜索算法以在搜索范围内更有效地选择相对小的数目个候选位置。透镜模块通常包括至少一个透镜和用以将透镜移动到搜索范围内的若干不同位 置的致动器。在一些情况下，致动器可包括一个或一个以上音圈致动器、步进马达、压电致 动器或其它类型的致动器，其在搜索范围内的不同透镜位置间移动透镜，即，移动到两个或 两个以上不同透镜位置。虽然清晰度量度和搜索算法可能有效，但透镜模块可能将误差引 入自动对焦过程中。举例来说，可能不知道致动器驱动值与实际透镜位置之间的精确关系。 然而，每一透镜模块的工厂校准可能增加制造时间和成本。如本专利技术的各个方面中所描述， 自动对焦校准技术在补偿透镜模块间的变化时可能有效。因此，自动对焦校准技术可消除 在制造时校准透镜模块的需要，由此减少制造时间和成本。8在一些方面中，自动对焦校准技术可支持自动对焦模块校准，而无需在制造过程 期间进行逐模块的校准。此外，在一些方面中，自动对焦校准技术可实现自动对焦模块校 准，而无需用户介入。自动对焦校准装置可实施于图像俘获装置内以支持在正常使用图像 俘获装置期间进行自校准。举例来说，在一些方面中，可在用户操作图像俘获装置以获得视 频或静态图像的同时在背景执行自动对焦校准技术。图像俘获装置使用得越多，自校准便 可能越佳。在一些方面中，自校准可(例如)通过允许图像俘获装置中所使用的透镜模块 间具有较大变化来增加透镜模块良率。此外，在一些方面中，自校准可(例如)在减少的等 待时间和增加的准确度方面增强自动对焦过程的性能。一般来说，自动对焦校准技术可涉及对用以在自动对焦过程期间在搜索范围内移 动透镜的透镜致动器进行校准。举例来说，图像俘获装置可基于针对不同对焦条件而选择 的透镜位置来调整搜索范围的参考位置，例如近对焦界限和远对焦界限。所述过程可指定 对应于近对焦界限和远对焦界限的驱动值。不同对焦条件可包括远对焦条件和近对焦条 件。可基于使用图像俘获装置的检测到的环境来确定对焦条件。作为一实例，对室内环境 的检测可指示近对象对焦的可能性，而对室外环境的检测可指示远对象对焦的可能性。如 将描述，图像俘获装置可基于色彩特性、照明条件特性、亮度特性和/或其它特性来检测室 内和室外环境。图1为说明用于俘获例如静态图像或视频的图像的示范性图像俘获装置10的框 图。如本专利技术的各个方面中所描述，图像俘获装置10可实施自动对焦校准技术。在图1的 实例中，图像俘获装置10包括透镜组合件12、图像传感器14、图像处理器16、图像存储装置 18、透镜致动模块20、自动对焦模块22和图像俘获控制器24。透镜组合件12可包括一个 或一个以上透镜。透镜致动模块20可包括一个或一个以上致动器，例如一个或一个以上音 圈马达、步进马达、压电致动器等。在操作中，透镜致动模块20可在多个不同透镜位置间移 动透镜组合件12中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包含：检测图像俘获装置的对焦条件；在多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的透镜；基于所述选定位置的对焦值来选择所述透镜位置中的一者；以及当检测到所述对焦条件时，基于所述选定的透镜位置来调整自动对焦透镜位置搜索范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-2-13 12/030,827一种方法，其包含检测图像俘获装置的对焦条件；在多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的透镜；基于所述选定位置的对焦值来选择所述透镜位置中的一者；以及当检测到所述对焦条件时，基于所述选定的透镜位置来调整自动对焦透镜位置搜索范围。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述对焦条件为第一对焦条件，所述方法进一步 包含检测所述图像俘获装置的第二对焦条件；以及当检测到所述第二对焦条件时，基于所述选定的透镜位置来调整所述自动对焦透镜位 置搜索范围。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一对焦条件是与室内环境相关联的对焦条 件，且所述第二对焦条件是与室外环境相关联的对焦条件。4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述选定的透镜位置来调整所述自动对焦透 镜位置搜索范围包含当检测到所述第一对焦条件时调整所述搜索范围的第一界限；以及当检测到所述第二对焦条件时调整所述搜索范围的第二界限，其中所述第一界限对应于近对焦透镜位置，且所述第二界限对应于远对焦透镜位置。5.根据权利要求4所述的方法，其中在多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的所述 透镜包含当检测到所述第一对焦条件时，在所述透镜的近对焦机械止动与所述第二界限之间的 多个透镜位置间移动所述透镜；以及当检测到所述第二对焦条件时，在所述第一界限与所述透镜的远对焦机械止动之间的 多个透镜位置间移动所述透镜。6.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述选定的透镜位置来调整所述自动对焦透 镜位置搜索范围包含当所述选定的透镜位置超出所述第一界限或不到所述第二界限时缩小所述自动对焦 透镜位置搜索范围；以及当所述选定的透镜位置超出所述第二界限或不到所述第一界限时增大所述自动对焦 透镜位置搜索范围。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含确定所述选定的透镜位置先前已被选择 的次数，其中调整所述自动对焦透镜位置搜索范围包含基于所述选定的透镜位置先前已 被选择的所述次数来调整所述自动对焦透镜位置搜索范围。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述对焦值包括当所述透镜位于所述选定位置时 由所述图像俘获装置产生的图像的清晰度值。9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含基于所述图像俘获装置的白平衡数据和 曝光数据中的至少一者来检测所述对焦条件。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含基于对所述图像俘获装置所产生的图 像中的一个或一个以上对象的辨识来检测所述对焦条件。11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含存储所述选定的透镜位置以作为移动 所述透镜的透镜致动模块的驱动值。12.一种装置，其包含对焦条件模块，其检测图像俘获装置的对焦条件；透镜致动模块，其在多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的透镜；以及对焦控制模块，其基于所述选定位置的对焦值来选择所述透镜位置中的一者，且当检 测到所述对焦条件时基于所述选定的透镜位置来调整自动对焦透镜位置搜索范围。13.根据权利要求12所述的装置，其中所述对焦条件为第一对焦条件，所述对焦条件 模块检测所述图像俘获装置的第二对焦条件，且所述对焦控制模块在检测到所述第二对焦 条件时基于所述选定位置来调整所述自动对焦透镜位置搜索范围。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第一对焦条件是与室内环境相关联的对焦 条件，且所述第二对焦条件是与室外环境相关联的对焦条件。15.根据权利要求14所述的装置，其中所述对焦控制模块在检测到所述第一对焦条 件时调整所述搜索范围的第一界限，且在检测到所述第二对焦条件时调整所述搜索范围的 第二界限，其中所述第一界限对应于近对焦透镜位置且所述第二界限对应于远对焦透镜位 置。16.根据权利要求15所述的装置，所述透镜致动模块在检测到所述第一对焦条件时在 所述透镜的近对焦机械止动与所述第二界限之间的多个透镜位置间移动所述透镜，且在检 测到所述第二对焦条件时在所述第一界限与所述透镜的远对焦机械止动之间的多个透镜 位置间移动所述透镜。17.根据权利要求16所述的装置，其中所述对焦控制模块在所述选定的透镜位置超出 所述第一界限或不到所述第二界限时缩小所述自动对焦透镜位置搜索范围，且在所述选定 的透镜位置超出所述第二界限或不到所述第一界限时增大所述自动对焦透镜位置搜索范 围。18.根据权利要求12所述的装置，其中所述对焦控制模块确定所述选定的透镜位置先 前已被选择的次数，且基于所述选定的透镜位置先前已被选择的所述次数来调整所述自动 对焦透镜位置搜索范围。19.根据权利要求12所述的装置，其中所述对焦值包括当所述透镜位于所述选定位置 时由所述图像俘获装置产生的图像的清晰度值。20.根据权利要求12所述的装置，其中所述对焦条件模块基于所述图像俘获装置的白 平衡数据和曝光数据中的至少一者来检测所述对焦条件。21.根据权利要求12所述的装置，其中所述对焦条件模块基于对所述图像俘获装置所 产生的图像中的一个或一个以上对象的辨识来检测所述对焦条件。22.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置为集成电路装置。23.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置为无线通信装置手持机，所述装置进 一步包含无线接收器，24.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置为相机，所述装置进一步包含经由所 述透镜感测图像的图像传感器。25.根据权利要求12所述的装置，其中所述对焦控制模块将所述选定的透镜位置存储在存储器中以作为所述透镜致动模块的驱动值。26.一种装置，其包含用于检测图像俘获装置的对焦条件的装置； 用于在多个透镜位置间移动所述图像俘获装置的透镜的装置； 用于基于所述选定位置的对焦值来选择所述透镜位置中的一者的装置；以及 用于当检测到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京强，塞波罗伯特洪，安德鲁秋秦川，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US