摄像头快速自动聚焦方法及装置的制造方法
【专利说明】摄像头快速自动聚焦方法及装置 【技术领域】
[0001] 本发明设及聚焦技术领域，尤其设及一种摄像头快速自动聚焦方法及装置。 【【背景技术】】
[0002] 由于光电图像传感器CCD和CMOS在图像视频领域的广泛应用，使得数字相机和摄 像机在工程应用W及日常生活中已随处可见。无论是数字相机、还是摄像机，其主要功能就 是获取清晰的图像，即通过调整镜头聚焦镜片组的位置来使图像的清晰度达到最佳。所W， 聚焦技术已成为成像产品的关键，尤其是摄像机。
[0003] 目前，基于数字图像处理的自动聚焦技术已逐渐取代了基于测距原理的传统自动 聚焦方法。基于数字图像处理的自动聚焦技术利用某种数字图像处理算法，获取能判断图 像清晰度的聚焦评价值，一般为图像数据的高频分量值，并根据运一评价值，采取一定的算 法和策略控制镜头的聚焦电机移动W到达聚焦评价值对应的聚焦位置，获取清晰的图像。
[0004] 但是现有技术中的自动聚焦算法对聚焦电机的行程进行捜索时采用固定的小步 长，会使得聚焦速度慢而浪费了聚焦时间，且会陷入因局部极点出现震荡的问题，但是增大 捜索时采用的步长(减少采样点）虽然能提高自动聚焦速度，然而峰值附近的稀疏采样会使 得聚焦精度不高。当前采用的自动聚焦方法及装置，大都在速度和精度上很难达到平衡。 【
【发明内容】
】
[0005] 本发明的目的旨在解决上述至少一个问题，提供了一种自动聚焦控制方法、及采 用该方法的装置。
[0006] 为实现该目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 本发明提供了一种摄像头快速自动聚焦方法，其包括有：
[000引聚焦值计算步骤，驱动镜头移动到多个不同聚焦位置上获取某对象的各个图像数 据，并计算每个图像数据在第一高频下所对应的聚焦估计值、及第二高频下所对应的聚焦 判断值，其中第二高频的频率值大于第一高频的频率值；
[0009] 方向确定步骤，计算获取的当前聚焦判断值与前一次聚焦判断值之间的变化率， 依据该变化率的正负值确定镜头下一步的移动方向；
[0010] 速度确定步骤，将该变化率与预设的聚焦变化阔值进行比较，根据比较结果确定 镜头下一步的移动速度；
[0011] 重复执行上述聚焦值计算步骤、方向确定步骤和速度确定步骤，直到镜头移动到 所述聚焦估计值的最大值所对应的聚焦位置。
[0012] 进一步的，所述速度确定步骤，还包括：
[0013] 当所述变化率小于所述预设的聚焦变化阔值时，继续W当前预设的第一速度值为 镜头下一步的移动速度；
[0014]反之，当所述变化率不小于所述预设的聚焦变化阔值时，W预设的第二速度值为 镜头下一步的移动速度；
[0015]其中所述第二速度值小于所述第一速度值。
[0016] 进一步的，所述当所述变化率不小于所述预设的聚焦变化阔值时，W预设的第二 速度值为镜头下一步的移动速度的步骤中，还包括：
[0017] 当所述变化率不小于所述预设的聚焦变化阔值时，获取当前聚焦估计值；
[0018]判断所述当前聚焦估计值是否大于预设的聚焦估计阔值；
[0019] 若大于，W预设的第二速度值为镜头下一步的移动速度;反之，W预设的第=速度 值为镜头下一步的移动速度，其中第=速度值大于所述第二速度值、且小于所述第一速度 值。
[0020] 具体的，所述计算获取的当前聚焦判断值与前一次聚焦判断值之间的变化率的算 法是：
[0021] 变化率=(当前聚焦判断值-前一次聚焦判断值步长，
[0022] 其中步长为镜头从前一次聚焦判断值对应的聚焦位置移动到当前聚焦判断值所 对应的聚焦位置之间的步长。
[0023]进一步的，所述方向确定步骤，还包括：
[0024]当计算获取的当前聚焦判断值与前一次聚焦判断值之间的变化率为正值时，确定 镜头的当前移动方向为其下一步的移动方向；
[0025]反之，当变化率为负值时，确定与镜头的当前移动方向相反的方向为其下一步的 移动方向。
[0026]进一步的，所述当变化率为负值时，确定与镜头的当前移动方向相反的方向为其 下一步的移动方向的步骤中，还包括步骤：
[0027]当所述变化率为负值时，获取当前聚焦估计值；
[0028]判断所述当前聚焦估计值是否大于预设的聚焦估计阔值；
[0029]若大于，确定与镜头的当前移动方向相反的方向为其下一步的移动方向；反之，确 定镜头的当前移动方向为其下一步的移动方向。
[0030]进一步的，所述预设的聚焦估计阔值与该镜头中的对象所对应的场景相对应;其 中所述场景通过预设的场景识别算法来识别获得。
[0031]具体的，所述聚焦值计算步骤，还包括：
[0032]驱动镜头W预设的第一速度值移动到多个不同聚焦位置上获取某对象的各个图 像数据；
[0033]基于获取的各个图像数据及预设的第一计算规则，为多个聚焦位置中的每一个计 算对应的聚焦估计值和聚焦判断值。
[0034]进一步的，所述驱动镜头移动到多个不同聚焦位置上获取某对象的各个图像数据 的步骤，包括：
[0035] 调用驱动装置移动镜头改变镜头和对象间的距离，在该距离所对应的聚焦位置上 获取所述各个图像数据。
[0036]进一步的，所述调用驱动装置改变镜头和对象间的距离的步骤中，还包括:调用驱 动装置基于一定的时间间隔改变镜头和对象间的距离。
[0037]本发明还提供了一种摄像头快速自动聚焦装置，其包括有：
[0038]聚焦值计算模块，用于驱动镜头移动到多个不同聚焦位置上获取某对象的各个图 像数据，并计算每个图像数据在第一高频下所对应的聚焦估计值、及第二高频下所对应的 聚焦判断值，其中第二高频的频率值大于第一高频的频率值；
[0039] 方向确定模块，用于计算获取的当前聚焦判断值与前一次聚焦判断值之间的变化 率，依据该变化率的正负值确定镜头下一步的移动方向；
[0040] 速度确定模块，用于将该变化率与预设的聚焦变化阔值进行比较，根据比较结果 确定镜头下一步的移动速度；
[0041]移动模块，用于重复执行上述聚焦值计算步骤、方向确定步骤和速度确定步骤，直 到镜头移动到所述聚焦估计值的最大值所对应的聚焦位置。
[0042]具体的，所述速度确定模块，还用于：
[0043]当所述变化率小于所述预设的聚焦变化阔值时，继续W当前预设的第一速度值为 镜头下一步的移动速度；
[0044] 反之，当所述变化率不小于所述预设的聚焦变化阔值时，W预设的第二速度值为 镜头下一步的移动速度;其中所述第二速度值小于所述第一速度值。
[0045]进一步的，所述速度确定模块，还用于：
[0046]当所述变化率不小于所述预设的聚焦变化阔值时，获取当前聚焦估计值；
[0047]判断所述当前聚焦估计值是否大于预设的聚焦估计阔值；
[0048] 若大于，W预设的第二速度值为镜头下一步的移动速度;反之，W预设的第=速度 值为镜头下一步的移动速度，其中第=速度值大于所述第二速度值、且小于所述第一速度 值。
[0049]具体的，所述方向确定模块中计算获取的当前聚焦判断值与前一次聚焦判断值之 间的变化率的算法是：
[0050]变化率=(当前聚焦判断值-前一次聚焦判断值步长，
[0051]其中步长为镜头从前一次聚焦判断值对应的聚焦位置移动到当前聚焦判断值所 对应的聚焦位置之间的步长。
[0052]进一步的，所述方向确定模块，还用于：
[0053]当计算获取的当前聚焦判断值与前一次聚焦判断值之间的变化率为正值时，确定 镜头的当前移动方向为其下一步的移动方向；
[0054] 反之，当变化率为负值时，确定与镜头的当前移动方向相反的方向为其下一步的 移动方向。
[0055]具体的，所述方向确定模块，还用于：
[0056]当所述变化率为负值时，获取当前聚焦估计值；
[0057]判断所述当前聚焦估计值是否大于预设的聚焦估计阔值；
[0058]若大于，确定与镜头的当前移动方向相反的方向为其下一步的移动方向；反之，确 定镜头的当前移动方向为其下