动态自动聚焦操作制造技术

本发明专利技术公开了用于一种至少部分地基于图像捕获装置的方位来动态地调整图像捕获装置的自动聚焦(AF)操作的系统、方法和计算机可读介质。一般说来，关于图像捕获装置的方位的信息可以被用于提高自动聚焦操作的速度或者提高其分辨率。更进一步地，例如可以从加速计获取的方位信息可以被用于减少在自动聚焦操作期间使用的透镜位置(关注点)的数目，从而提高该操作的速度。可替换地，在保持关注点的数目时，方位信息可以被用于缩小透镜的运动范围，从而提高该操作的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
动态自动聚焦操作
本申请一般涉及数字图像捕获和处理领域。更进一步地，本申请涉及一种用于在数字图像捕获装置中改善自动聚焦操作的技术。
技术介绍
照相机的自动聚焦(AF)系统自动地调节照相机透镜以获得在对象上的聚焦。一般来说，AF系统在照相机中采用对比度传感器(被动AF)或通过发出信号以照明或者估计到对象的距离(主动AF)。被动AF可以使用对比度检测或者相位检测法，但是两者都依赖于用于实现自动聚焦的对比度。一些数字照相机使用自动聚焦传感器，其不同于照相机的图像传感器。这可以例如发生在单功能数字照相机中。然而，在诸如移动电话、平板计算机、个人数字助理和便携式音乐/视频播放器之类的小的多功能装置中，单独的图像和自动聚焦传感器经常不被使用。在这些装置中，自动聚焦操作可以包括在指定数目的位置处调整装置的透镜(或透镜组件)的位置；估计在连续的图像中相应点的聚焦(例如，对比度)(假定最大对比度时应于最大锐度或者“最好”聚焦)。多功能装置典型地估计在图像中的固定数目的点处的对比度/聚焦，并且当透镜设移动以获得连续的图像时，估计固定数目的透镜位置处的对比度/聚焦。因而，这些装置能够提供以固定速率并且以固定分辨率的自动聚焦操作。因此，有益于提供一种动态改善数字图像捕获装置的速度或者分辨率的机构。
技术实现思路
在一个实施例中，描述了一种数字图像捕获装置采用该装置的方位知识执行自动聚焦操作的方法。根据一实施例的方法包括至少部分基于来自方位传感器的信号确定该装置的方位。一种示例性的方位传感器是加速计。至少部分基于该装置的方位，可以确定用于自动聚焦操作的运动范围。运动范围是指透镜，或者透镜组件在自动聚焦操作期间被移动通过的距离。该装置的方位经常致使这一范围小于该装置的自动聚焦完全运动范围(即，透镜在自动聚焦操作期间可被移动通过的最大距离)。如果自动聚焦模式被设定为快(FAST)，则自动聚焦操作可以基于自动聚焦运动范围和少于该装置的完全数目的自动聚焦关注点来执行。如果自动聚焦模式被设定为高分辨率(HIGH-RESOLUTION)，则自动聚焦操作可以基于自动聚焦运动范围和该装置的完全数目的自动聚焦关注点来执行。在另一实施例中，该方法被具体实施在计算机可执行程序代码中并被存储在非瞬态存储装置中。在另一实施例中，该方法被实施在具有数字图像捕获能力的电子装置中。附图说明图1以方框图形式示出根据一个实施例的自动聚焦系统的简化的方框图。图2示出可以获得方位信息的图像捕获装置的三个方位。图3示出根据一实施例的将图像捕获装置聚焦在无穷远处所需的方位传感器输出和致动器输入之间的关系。图4以流程图形式示出根据一实施例的自动聚焦操作。图5示出根据另一实施例的将图像捕获装置聚焦在无穷远处所需的方位传感器输出和致动器输入之间的关系。图6以方框图形式示出根据一实施例的简化的多功能装置。图7示出根据一实施例的在连续的图像中的对应点的构思。图8示出根据一实施例的采用区域来比较连续的图像的构思。图9以方框图形式示出根据一实施例的图1中的自动聚焦控制单元145的简化方框图。图10以方框图形式示出根据一实施例的图9中的第一和第二执行单元920和925的每一个的简化方框图。具体实施方式本申请适合至少部分基于装置的方位来动态地调整图像捕获装置的自动聚焦(AF)操作的系统、方法和计算机可读介质。一般说来，公开了使用关于图像捕获装置的方位信息来提高AF操作的速度或者提高其分辨率的技术。更具体地，诸如可从加速计获取的方位信息可以被用于减少用在AF操作期间的透镜位置的数目(关注点，POI)，从而提高该操作的速度。可替换地，在维持POI的数目的同时，方位信息可以被用于减小透镜的运动范围，从而提高操作的分辨率。在以下说明书中，出于解释的目的，阐述许多的特定细节以便提供对本专利技术构思的透彻的理解。作为本说明书的一部分，一些说明书附图采用方框图的形式表示结构和装置以避免使本专利技术难以理解。在上下文中，应该理解，对不带有相关标识符的编号的附图元件的提及(例如，100)指代带有标识符的附图元件(例如，100a和100b)的所有实例。此外，本说明书中所使用的语言是为了易读或者指示性的目的而选择的，而不是为了描绘或者限制本专利技术的主题而选择的，权利要求书是确定本专利技术的主题所必须的。本说明书所提及的“一实施例”或者“一种实施例”表示与该实施例相关描述的特征、结构、或者特点被包括在本专利技术的至少一个实施例中，并且多次提及的“一实施例”或“一种实施例”不应被理解为必须全部指代相同的实施例。应当理解，在任何实际实施方式的开发中(如在任何开发项目中)，很多决定必须被做出以实现开发者的特定目标(例如，依从于系统或者商业相关的限制)，并且这些目标依实施方式而不同。还应当理解，这样的开发努力可能是复杂和耗费时间的，但毫无疑问地对于那些受益于本说明书的在图像捕获装置的设计领域的普通技术人员将会成为常规的做法。现在合并在诸如移动电话或平板计算机之类的多功能单元中的图像捕获装置的背景下描述各个实施例。在AF操作期间，这种装置调整其透镜(或透镜组件)的位置并且其包括加速计之类的方位传感器。正如本文所用的，透镜所位于的、用于确定在连续图像中的对应点(或区域)之间的相对对比度的每一个位置被称为关注点(POI)。参见图1，根据一实旋例的AF系统100的简化的方框图包括透镜105、图像传感器110、存储器115和定义完全运动范围125的机械制动器120(120a、120b、120c和120d)。并且还包括用于在机域制动器120之间使得透镜105移位的致动器130、向AF控制单元145提供输入的方位传感器135和模式选择输入140。在一个实施例中，图像捕获装置可以使用电荷耦合器件(或者互补金属氧化物半导体)、机电单元(例如，音圈电机)作为致动器130、并且使用加速计作为方位传感器135。应当理解的是加速计测量在传感器的平面的方向上的加速度。参见图2，AF系统100可以被配置如下，当图像捕获装置是在面向上方的方位时(例如，200a)，加速计输出对应为+1g，当在面向水平的方位时(例如，200b)，加速计输出对应为0g，而当在面向下方的方位时(例如，200c)，加速计输出对应为-1g。(为了完整而不是限制，还显示了示例性的装置的观察表面和图像传感器的视角。)进一步应被理解的是，音圈电机致动器130可以被数字信号驱动。因此，透镜105的运动可以由指定的最小值和最大值之间的音圈电机输入信号来指定。参见图3，示出将图像捕获装置聚焦在无穷远处的加速计输出和致动器输入(例如，音圈电机输入)之间的一个关系。通过将图2和图3并置，可以看出，当图像捕获装置是面向上方的方位时(200a)，音圈电机致动器130必须被以最大输入信号(MAX)驱动以放置透镜使得聚焦在无穷远处。相似地，当图像捕获装置是在面向水平的方位时(200b)，音圈电机致动器130必须被以最大和最小值之间的中途输入信号(MID)驱动以放置透镜使得聚焦在无穷远处。最后，当图像捕获装置在面向下方的方位时(200c)，音圈电机致动器130必须被以最小输入信号(MIN)驱动以放置透镜使得聚焦在无穷远处。(上面的论述是基于校准图像捕获装置使得当其在面向下方的位置时，其聚焦在无穷远处。所属领域技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数字图像捕获装置的具有全部数目的自动聚焦关注点和完全自动聚焦运动范围的自动聚焦方法，该方法包括：接收来自数字图像捕获装置的传感器的信号；至少部分地基于所述信号确定数字图像捕获装置的方位；至少部分地基于所述方位确定当前自动聚焦运动范围，当前自动聚焦运动范围小于完全自动聚焦运动范围；和使用当前自动聚焦运动范围和自动聚焦模式执行自动聚焦操作。

【技术特征摘要】
2011.09.28 US 13/247,7911.一种用于数字图像捕获装置的自动聚焦方法，该方法包括：接收来自数字图像捕获装置的传感器的信号，其中该数字图像捕获装置具有完全自动聚焦运动范围，并且该完全自动聚焦运动范围具有对应的全部数目的自动聚焦位置；至少部分地基于所述信号确定数字图像捕获装置的方位；至少部分地基于所述方位确定当前自动聚焦运动范围，当前自动聚焦运动范围小于完全自动聚焦运动范围；和当该数字图像捕获装置在第一自动聚焦模式下时，在所述当前自动聚焦运动范围内重新分配所述全部数目的自动聚焦位置，并且使用当前自动聚焦运动范围和全部数目的自动聚焦位置执行自动聚焦操作。2.如权利要求1所述的自动聚焦方法，还包括：当数字图像捕获装置在第二自动聚焦模式下时，使用少于全部数目的自动聚焦位置和当前自动聚焦运动范围来执行自动聚焦操作。3.如权利要求2所述的自动聚焦方法，还包括：当所述方位被确定为距离水平方向大于指定角度时，选择第二自动聚焦模式。4.如权利要求1所述的自动聚焦方法，其中完全自动聚焦运动范围表示数字图像捕获装置的透镜组件在自动聚焦操作期间能够移动的最大运动范围。5.如权利要求1所述的自动聚焦方法，其中确定数字图像捕获装置的方位的动作包括：确定数字图像捕获装置在面向水平的方位上。6.如权利要求5所述的自动聚焦方法，其中确定数字图像捕获装置在面向水平的方位上的动作包括：确定数字图像捕获装置相对于水平方向倾斜指定范围内的角度。7.如权利要求5所述的自动聚焦方法，其中当确定数字图像捕获装置在面向水平的方位上时，选择第一自动聚焦模式。8.如权利要求7所述的自动聚焦方法，其中当确定数字图像捕获装置在不是面向水平的方位的方位上时，选择第二自动聚焦模式。9.如权利要求1所述的自动聚焦方法，其中执行自动聚焦操作的动作包括：对于一场景的第一图像中的一个或多个位置中的每一个位置，确定自动聚焦参数值；对于与第一图像中的所述一个或多个位置对应的所述场景的第二图像中的每个位置，确定自动聚焦参数值；比较来自第一图像的自动聚焦参数值与第二图...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·布鲁内尔，陈挺，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：