本发明专利技术实施例涉及一种自动聚焦方法和装置，包括：根据步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数；获取透镜当前步的聚焦值，根据变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算当前步的聚焦值与前一次最大聚焦值的变化率，根据变化率的大小获取下一步步长；计算步长系数与下一步步长的乘积，并将乘积作为调整步长；根据调整步长移动透镜，到达透镜的下一步位置；重复从查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动透镜到达下一步位置的步骤，直到透镜的聚焦位置。本发明专利技术提出的自动聚焦方法和装置，通过同时考虑透镜镜头的光学特性和实际场景对聚焦位置的影响，根据这两个因素确定搜索步长，有效提高搜索速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信设备领域，尤其涉及一种自动聚焦方法和装置。
技术介绍
焦深是成像时允许的最大像面移动位置，像面在焦深范围内移动，成像质量没有变化，因而只要焦点落在焦深范围内即为聚焦。聚焦值是衡量系统离焦程度的一个指标，由清晰度评价函数(SEF, Sharpness Evaluation Function)根据拍摄到的图像内容计算得出，聚焦值越大，说明离焦越小，透镜离聚焦位置越近。由步进电机驱动聚焦透镜，在可移动的范围内进行搜索，每移动到一个位置处，取当前拍摄的一帧图像计算聚焦值，当聚焦值达到最大值时，透镜所在位置为最优位置，即聚焦位置。为了加快搜索速度，尽快找到聚焦位置，通常可以采用RS (Rule-Based Search)，即基于规则搜索算法来查找聚焦位置。RS搜索算法将搜索范围分成三个区粗调步长搜索区，在该区域内找到聚焦位置的概率最低，搜索步长设置为7-10个电机最小步长；中等步长搜索区，在该区域内找到聚焦位置的概率较低，搜索步长设置为3-4个电机最小步长；精细步长搜索区，在该区域内找到聚焦位置的概率最大，在这个区域内搜索步长设置为电机最小步长。现有技术的RS搜索算法只考虑了实际场景对搜索聚焦位置的影响，但是没考虑到透镜的光学特性对搜索聚焦位置的影响，当透镜的光学特性发生变化时，搜索速度显著降低。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种自动聚焦方法和装置，旨在解决传统聚焦方法只考虑实际场景对搜索步长的影响，而未考虑镜头光学参数变化对搜索步长的影响，从而使得搜索速度慢及搜索精度差的问题。为实现上述目的，一方面，提供了一种自动聚焦方法，所述方法包括根据公式步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数；获取透镜当前步的聚焦值，根据公式变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长；计算所述步长系数与所述下一步步长的乘积，并将所述乘积作为调整步长；根据所述调整步长移动所述透镜，到达所述透镜的下一步位置；重复从所述查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动所述透镜到达下一步位置的上述步骤，直到所述透镜的聚焦位置。另一方面，还提出了一种自动聚焦装置，所述装置包括查找单元，用于根据公式步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数；获取单元，用于获取透镜当前步的聚焦值，根据公式变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长；第一计算单元，用于计算所述步长系数与所述下一步步长的乘积，并将所述乘积作为调整步长；移动单元，用于根据所述调整步长移动所述透镜，到达所述透镜的下一步位置；循环处理单元，用于重复从所述查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动所述透镜到达下一步位置的上述步骤，直到所述透镜的聚焦位置。本专利技术实施例所提出的自动聚焦方法和装置，通过同时考虑透镜镜头的光学特性及实际场景对搜索聚焦位置的影响，根据这两个因素确定搜索步长，从而有效提高了搜索速度及搜索精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例自动聚焦方法流程图；图2为本专利技术实施例自动聚焦方法的时序图；图3为本专利技术实施例自动聚焦装置的示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例自动聚焦方法流程图，如图1所示，本专利技术实施例提出的自动聚焦方法具体包括如下步骤步骤101 :根据公式步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数。具体的，透镜镜头的光学参数会对透镜的聚焦位置产生一定的影响，因而在搜索透镜聚焦位置的过程中，应当考虑透镜镜头的光学参数对搜索步长的影响，通过透镜的光学参数来确定一个步长系数，对搜索步长进行调整，从而快速搜索到正确的聚焦位置。步长系数可以根据透镜的光圈参数与步长系数间的函数关系来查找，具体的，可以根据下列公式来查找步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数 (I)其中，当前光圈参数为透镜在当前位置处的光圈参数，基准光圈参数为预先设置的光圈参数。基准光圈参数可以根据使用环境来确定，例如，根据最常用环境下的镜头位置和光圈大小来确定。当确定某一个光圈参数为基准光圈参数后，只要知道透镜的当前光圈参数，则根据公式(I)就可以求出透镜的当前光圈参数下的步长系数。需要说明的是，透镜的当前光圈参数可以根据下列公式来求出当前光圈参数=焦距/入瞳直径 (2)其中焦距可根据透镜的变焦镜片的位置获取；入瞳直径为孔径光阑对其前面的光学系统所成像的直径，入瞳直径可根据透镜光圈开口的大小获取。步骤102 :获取透镜当前步的聚焦值，根据公式变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长。具体的，透镜当前步的聚焦值可以通过透镜在当前位置处拍摄的图像计算获得，例如，利用清晰度评价函数根据拍摄到的图像内容计算得出透镜当前步的聚焦值，该计算方法为业内公知技术，此处不再赘述。通过下列公式计算透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值 (3)其中，前一次最大聚焦值为透镜在相同环境中下，前一次搜索过程中找到聚焦位置时在该位置处获得的聚焦值。因为透镜在相同环境下，聚焦时的聚焦值相差不多，因而可以将镜前一次聚焦时的最大聚焦值作为参考值进行比较。需要说明的是，当本次聚焦为初始化聚焦(首次聚焦)，或者本次聚焦于与前一次聚焦为截然不同的环境时，此时摄像机开机时会有一次初始化过程，会采用全局搜索算法进行遍历搜索将所有可能的位置按一个方向搜索一遍。当通过计算得出透镜当前步的聚焦值与透镜上次最大聚焦值的变化率时，则根据该变化率可以获取下一步步长具体的，当变化率小于等于O. 25时，即透镜当前步的聚焦值小于等于O. 25倍的该透镜上次最大聚焦值，则在该区域内找到聚焦位置的概率最低，在此区域内可以采用粗调步长进行搜索，则下一步的搜索步长为7-10个电机最小步长(整数个电机最小步长)。当变化率大于O. 25时，即透镜当前步的聚焦值大于O. 25倍的该透镜上次最大聚焦值，则在该区域内找到聚焦位置的概率较低，在此区域内可以采用中等步长进行搜索，则下一步的搜索步长为3-4个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动聚焦方法，其特征在于，所述方法包括：根据公式：步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数；获取透镜当前步的聚焦值，根据公式：变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值，计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长；计算所述步长系数与所述下一步步长的乘积，并将所述乘积作为调整步长；根据所述调整步长移动所述透镜，到达所述透镜的下一步位置；重复从所述查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动所述透镜到达下一步位置的上述步骤，直到所述透镜的聚焦位置。
【技术特征摘要】
1.一种自动聚焦方法，其特征在于，所述方法包括根据公式步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数，其中，所述当前光圈参数为所述透镜在当前位置处的光圈参数，所述基准光圈参数为预先设置的光圈参数；获取透镜当前步的聚焦值，根据公式变化率=当前步的聚焦值/前一次最大聚焦值， 计算所述透镜当前步的聚焦值与透镜前一次最大聚焦值的变化率，根据所述变化率的大小获取下一步步长；计算所述步长系数与所述下一步步长的乘积，并将所述乘积作为调整步长；根据所述调整步长移动所述透镜，到达所述透镜的下一步位置；重复从所述查找透镜的当前光圈参数下的步长系数到移动所述透镜到达下一步位置的上述步骤，直到所述透镜的聚焦位置。2.如权利要求1所述的自动聚焦方法，其特征在于，所述根据公式步长系数=当前光圈参数/基准光圈参数，查找透镜的当前光圈参数下的步长系数之前还包括，通过下列公式计算出所述透镜的当前光圈参数当前光圈参数=焦距/入瞳直径所述入瞳直径为孔径光阑对其前面的光学系统所成像的直径。3.如权利要求1所述的自动聚焦方法，其特征在于，所述获取透镜当前步的聚焦值具体为，根据所述透镜当前步拍摄的图像处理得到所述透镜当前步的聚焦值。4.如权利要求1所述的自动聚焦方法，其特征在于，所述前一次最大聚焦值为所述透镜在相同环境中前一次聚焦时的聚焦值。5.如权利要求1或4所述的自动聚焦方法，其特征在于，当前聚焦为首次聚焦或所述当前聚焦与前一次聚焦环境不同时，所述当前聚焦方法为全局搜索算法。6.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓峰，李凯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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