CN104469169A - 相位测距摄像模组及其自动对焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种相位测距摄像模组及其自动对焦方法，包括马达以及内嵌于所述马达内的镜头，还包括：相位测距模块，所述相位测距模块用于测量摄像模组与待拍摄物体的物距，并将所述测量的物距发送至控制模块；控制模块，用于接收测量的物距，根据物距与马达驱动指令的对应关系确定对应的驱动指令，并将对应的控制指令发送至驱动模块；驱动模块，用于在接收到控制指令后，将驱动指令输出至马达，使马达带动镜头移动到相应的对焦位置，本发明提供的摄像模组及对焦方法，对焦时间较短，对焦速度快。

Description

相位测距摄像模组及其自动对焦方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种相位测距摄像模组及其自动对焦方法。

背景技术

现有的摄像模组大多采用的是反差式对焦方式。所谓反差式对焦是基于镜头在不同位置上成像的画面差异来查找最佳聚焦点，其对焦过程为：镜头被马达驱动朝着某个方向推进，当镜头移动到某一位置上时，对当前图像的某个区域的数据分析计算，得到一个能相对量化清晰度的值，同时记录下镜头的位置，镜头被持续移动多段距离后得到一组数值，找到这组数据的最大值对应的镜头位置，驱动镜头回到该位置，从而最终实现自动对焦。

也就是说，这种对焦方式在检测到最高对比度之前，需要不断的调整镜头的位置，因此，对焦时间较长，对焦速度较慢。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种相位测距摄像模组及其自动对焦方法，以解决现有技术中采用反差式对焦方式自动对焦的摄像模组对焦速度慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种相位测距摄像模组，包括马达以及内嵌于所述马达内的镜头，还包括：

相位测距模块，所述相位测距模块用于测量摄像模组与待拍摄物体的物距，并将所述测量的物距发送至控制模块；控制模块，用于接收所述测量的物距，根据物距与马达驱动指令的对应关系确定与所述测量的物距对应的驱动指令，并将对应的控制指令发送至驱动模块；

驱动模块，用于在接收到所述控制指令后，将所述驱动指令输出至所述马达，使所述马达带动所述镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

优选的，所述控制模块还用于分析处理拍摄的图像，并根据所述图像的质量参数产生调整指令，并将所述调整指令发送至驱动模块；

所述驱动模块还用于根据所述调整指令驱动所述马达带动所述镜头移动，并将调整后所述镜头移动的距离反馈至所述控制模块，以使所述控制模块修正所述物距与马达驱动指令的对应关系。

优选的，所述物距与马达驱动指令的对应关系是根据物距与镜头待移动的距离的对应关系以及镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系建立的。

优选的，所述物距与镜头待移动的距离的对应关系是根据焦距公式获得的。

优选的，所述镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系是根据摄像模组的远景镜头待移动的距离以及测量的驱动指令以及近景镜头待移动的距离与驱动指令计算出的斜率获得的。

一种相位测距摄像模组的自动对焦方法，包括：

测量摄像模组与待拍摄物体的物距；

根据物距与马达驱动指令的对应关系，确定与所述测量的物距对应的驱动指令；

将所述驱动指令输出至马达，使所述马达带动镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

优选的，还包括：

在所述镜头移动到对焦位置后拍摄图像，并根据所述图像的质量参数调整所述镜头的位置；

根据调整后镜头移动的距离修正所述物距与马达驱动指令的对应关系。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的相位测距摄像模组及其自动对焦方法，由于马达带动镜头移动的距离即移动到对焦位置的距离是由驱动指令控制的，而驱动指令是由测量的物距以及物距与马达驱动指令的对应关系确定的，因此，本发明提供的摄像模组及其自动对焦方法，无需通过多次分析图像以及反复移动镜头的位置来实现自动对焦，对焦时间较短，对焦速度较快。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的相位测距摄像模组的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的镜头待移动的距离S和马达驱动指令C之间的线性关系曲线图；

图3为本发明的另一个实施例提供的相位测距摄像模组的自动对焦方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一个实施例提供了一种相位测距摄像模组，包括马达以及内嵌于所述马达内的镜头，如图1所示，本实施例提供的摄像模组还包括相位测距模块10、控制模块20以及驱动模块30。

相位测距模块10，所述相位测距模块用于测量摄像模组与待拍摄物体的物距，并将所述测量的物距发送至控制模块20，该相位测距模块为一种感光测距芯片，其将透镜分离相位检测***微缩到了成像传感器的像素结构中，用像素表面的微透镜代替独立对焦组件的透镜，用像素半边感光的方式起到镜头光束分离的作用，用多个像素的组合代替CCD线阵；控制模块20为处理器，用于接收所述测量的物距，根据物距与马达驱动指令的对应关系确定与所述测量的物距对应的驱动指令，并将对应的控制指令发送至驱动模块30；驱动模块30为驱动芯片，用于在接收到所述控制指令后，将所述驱动指令输出至所述马达，使所述马达带动所述镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

本实施例中，物距与马达驱动指令的对应关系是预先建立并以表格的形式存储在控制模块20中的，且其是根据物距与镜头待移动的距离的对应关系以及镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系建立的。

其中，所述物距与镜头待移动的距离的对应关系是根据焦距公式得到的。测量得到物距后，将物距代入焦距公式1/F＝1/H+1/V中计算出像距，其中，F为摄像模组的焦距，H为像距，V为物距。由于镜头待移动的距离为像距与焦距的差值，而摄像模组的焦距是固定且已知的，因此，可以根据焦距公式得到物距与镜头待移动的距离的对应关系。

镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系是根据摄像模组的远景镜头待移动的距离以及测量的驱动指令以及近景镜头待移动的距离与驱动指令获得的。

由于摄像模组的远景物距设定为位于无限远处，因此，根据焦距公式可知，远景的像距等于焦距，即拍摄远景图像时，远景镜头待移动的距离S1为零，同时通过实际拍摄远景图像得到拍摄远景图像时的驱动指令C1。而摄像模组的近景物距一般10cm，因此，根据焦距公式计算出像距后，即可根据像距和焦距的差值计算出近景镜头待移动的距离S2，同时通过实际拍摄近景图像得到拍摄近景图像时的驱动指令C2。

根据(S1，C1)和(S2，C2)绘制镜头待移动的距离S马达驱动指令C之间的线性曲线，如图2所示，并计算出曲线的斜率K，K＝(S1-S2)/(C1-C2)。根据上述线性曲线即可获得镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系。

基于此，根据镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系以及物距与镜头待移动的距离的对应关系即可获得物距与马达驱动指令的对应关系，从而可以在相位测距模块10测得物距后，即可根据物距与马达驱动指令的对应关系确定对应的驱动指令，从而驱动马达带动所述镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

此外，本实施例中的控制模块还用于分析处理拍摄的图像，并根据所述图像的质量参数产生调整指令，并将所述调整指令发送至驱动模块；驱动模块根据所述调整指令驱动所述马达带动所述镜头移动，并将调整后所述镜头移动的距离反馈至所述控制模块，以使所述控制模块修正所述物距与马达驱动指令的对应关系。

本实施例提供的相位测距摄像模组，由于马达带动镜头移动的距离即移动到对焦位置的距离是由驱动指令控制的，而驱动指令是由测量的物距以及物距与马达驱动指令的对应关系确定的，因此，本实施例提供的摄像模组无需通过多次分析图像以及反复移动镜头的位置来实现自动对焦，对焦时间较短，速度较快。

本发明的另一个实施例提供了一种相位测距摄像模组的自动对焦方法，其流程图如图3所示，包括：

S301：测量摄像模组与待拍摄物体的物距；

本实施例中，通过相位测距模块测量摄像模组与待拍摄物体的物距，该相位测距模块为一种感光测距芯片，其将透镜分离相位检测***微缩到了成像传感器的像素结构中，用像素表面的微透镜代替独立对焦组件的透镜，用像素半边感光的方式起到镜头光束分离的作用，用多个像素的组合代替CCD线阵。

S302：根据物距与马达驱动指令的对应关系，确定与所述测量的物距对应的驱动指令；

其中，物距与马达驱动指令的对应关系是根据物距与镜头待移动的距离的对应关系以及镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系建立的。

测量得到物距后，根据焦距公式计算出像距，而像距与焦距的差值即为镜头待移动的距离；进一步地，根据摄像模组的远景镜头待移动的距离和测量的驱动指令以及近景镜头待移动的距离和驱动指令，获得镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系后，即可获得与测量的物距对应的驱动指令。

S303：将所述驱动指令输出至马达，使所述马达带动镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

实现自动对焦后，为了避免误差的存在，还需对对焦结果进行检测，即本实施例中的自动对焦方法还包括：在所述镜头移动到对焦位置后拍摄图像，并根据所述图像的质量参数调整所述镜头的位置；根据调整后镜头移动的距离修正所述物距与马达驱动指令的对应关系。

本实施例提供的相位测距摄像模组自动对焦方法，由于马达带动镜头移动的距离即移动到对焦位置的距离是由驱动指令控制的，而驱动指令是由测量的物距以及物距与马达驱动指令的对应关系确定的，因此，本发明提供的摄像模组自动对焦方法，无需通过多次分析图像以及反复移动镜头的位置来实现自动对焦，对焦时间较短，速度较快。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种相位测距摄像模组，包括马达以及内嵌于所述马达内的镜头，其特征在于，还包括：

相位测距模块，所述相位测距模块用于测量摄像模组与待拍摄物体的物距，并将所述测量的物距发送至控制模块；

控制模块，用于接收所述测量的物距，根据物距与驱动指令马达驱动指令的对应关系确定与所述测量的物距对应的驱动指令，并将所述驱动指令发送至驱动模块；

驱动模块，用于在接收到所述驱动指令后，将所述驱动指令输出至所述马达，使所述马达带动所述镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述控制模块还用于分析处理拍摄的图像，并根据所述图像的质量参数产生调整指令，并将所述调整指令发送至驱动模块；

所述驱动模块还用于根据所述调整指令驱动所述马达带动所述镜头移动，并将调整后所述镜头移动的距离反馈至所述控制模块，以使所述控制模块修正所述物距与马达驱动指令的对应关系。

3.根据权利要求2所述的摄像模组，其特征在于，所述物距与马达驱动指令的对应关系是根据物距与镜头待移动的距离的对应关系以及镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系建立的。

4.根据权利要求3所述的摄像模组，其特征在于，所述物距与镜头待移动的距离的对应关系是根据焦距公式获得的。

5.根据权利要求4所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头待移动的距离与马达驱动指令的对应关系是根据摄像模组的远景镜头待移动的距离以及测量的驱动指令以及近景镜头待移动的距离与驱动指令计算出的斜率获得的。

6.一种相位测距摄像模组的自动对焦方法，其特征在于，包括：

测量摄像模组与待拍摄物体的物距；

根据物距与马达驱动指令的对应关系，确定与所述测量的物距对应的驱动指令；

将所述驱动指令输出至马达，使所述马达带动镜头移动到相应的对焦位置，实现自动对焦。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述镜头移动到对焦位置后拍摄图像，并根据所述图像的质量参数调整所述镜头的位置；

根据调整后镜头移动的距离修正所述物距与马达驱动指令的对应关系。