CN105472248B - 基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备 - Google Patents
基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105472248B CN105472248B CN201510983231.3A CN201510983231A CN105472248B CN 105472248 B CN105472248 B CN 105472248B CN 201510983231 A CN201510983231 A CN 201510983231A CN 105472248 B CN105472248 B CN 105472248B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- focus
- value
- stepping
- focusing
- characteristic value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
本发明实施例提供了基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备，所述方法包括：对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；从预设的多个拍摄场景中，确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景；确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄。利用本发明实施例中为拍摄场景对应预设的聚焦模式进行聚焦，相比于利用同一聚焦模式进行聚焦，更加适用于该拍摄场景，使得聚焦更为高效、顺畅，可以防止出现虚焦或死焦现象，使得成像更加清晰，可以提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，具体而言，本发明涉及一种基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，智能手机、具有通话功能的平板电脑等智能终端已经广泛普及；智能摄像头也开始普及。
智能摄像头通常设置在用户家中或者办公室等场所中，用于安防监测。智能摄像头的数据采集传输方法通常包括：对本智能摄像头设置位置附近的场所进行拍摄，得到视频数据或者照片数据；将视频数据或者照片数据通过网络上传至云端服务器，由云端服务器将接收到的视频数据或者照片数据转发至智能终端。用户可以根据智能终端展示的视频或者图像，监测智能摄像头所在场所的情况。
然而，本发明的发明人发现，智能摄像头容易出现虚焦现象，导致拍摄得到的照片或者视频都是模糊的、没有焦点；或者，智能摄像头容易出现死焦现象，例如拍摄得到的照片或者视频一直都是模糊的，无法拍摄到清晰的照片或者视频。总之，利用现有的智能摄像头聚焦方法，容易出现虚焦或者死焦的现象，导致拍摄到的照片或视频模糊。
发明内容
本发明针对现有的聚焦方式的缺点，提出一种基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备，用以解决现有技术存在容易出现虚焦或者死焦的问题。
本发明的实施例根据一个方面，提供了一种基于拍摄场景的聚焦方法，包括：
对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；
从预设的多个拍摄场景中，确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景；
确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；
根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄。
较佳地，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出获取该图像数据时的感光度增益值；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若确定出所述感光度增益值高于预设的增益阈值，则确定出低照度场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第一聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；
其中，单周期内进行所述高速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：
以高速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；
判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的高速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若确定出所述特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则确定出简单场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第二聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；
其中，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：
以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；
判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出该图像数据的聚焦特征值；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若确定出所述聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则确定出点光源场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第三聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行步进移动并确定出步进位置对应的最大负聚焦特征值；
其中，单周期内进行所述步进移动并确定出所述最大负聚焦特征值的过程，包括：
移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；对所述当前聚焦特征值取反后，得到当前负聚焦特征值；
判断所述当前负聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次负聚焦特征值；若否，则将所述当前负聚焦特征值作为所述前次负聚焦特征值后，进行下一周期的步进移动；若是，则将所述前次负聚焦特征值作为最大负聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出获取该图像数据时的变焦电机的步进值；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若根据所述变焦电机的步进值，确定出本摄像设备处于长焦端，则确定出长焦场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第四聚焦算法、所述变焦电机的步进值，以及预设的步距表，确定出所述聚焦电机的有效步进范围；
控制所述聚焦电机定位到所述有效步进范围的起始步进位置后，以预设的长步距进行高速档的步进移动，并确定出相邻长步进位置各自对应的聚焦特征值的增长率；所述长步距大于默认的步距；
当确定出所述聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，周期性控制所述聚焦电机以默认的步距进行低速档的步进移动，并计算出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：
以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；
判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
本发明的实施例根据另一个方面，还提供了一种摄像设备，包括：
特征值和参数确定模块，用于对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；
拍摄场景匹配模块，用于从预设的多个拍摄场景中，确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景；
聚焦模式确定模块，用于确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；
聚焦模块，用于根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄。
较佳地，所述特征值和参数确定模块具体用于确定出获取该图像数据时的感光度增益值；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若确定出所述感光度增益值高于预设的增益阈值，则确定出低照度场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述聚焦模块具体用于根据第一聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行所述高速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：以高速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的高速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，所述特征值和参数确定模块具体用于确定出该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若确定出所述特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则确定出简单场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述聚焦模块具体用于根据第二聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，所述特征值和参数确定模块具体用于确定出该图像数据的聚焦特征值；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若确定出所述聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则确定出点光源场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述聚焦模块具体用于根据第三聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行步进移动并确定出步进位置对应的最大负聚焦特征值；其中，单周期内进行所述步进移动并确定出所述最大负聚焦特征值的过程，包括：移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；对所述当前聚焦特征值取反后，得到当前负聚焦特征值；判断所述当前负聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次负聚焦特征值；若否，则将所述当前负聚焦特征值作为所述前次负聚焦特征值后，进行下一周期的步进移动；若是，则将所述前次负聚焦特征值作为最大负聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，所述特征值和参数确定模块具体用于确定出获取该图像数据时的变焦电机的步进值；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若根据所述变焦电机的步进值，确定出本摄像设备处于长焦端，则确定出长焦场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，所述聚焦模块具体用于根据第四聚焦算法、所述变焦电机的步进值，以及预设的步距表，确定出所述聚焦电机的有效步进范围；控制所述聚焦电机定位到所述有效步进范围的起始步进位置后，以预设的长步距进行高速档的步进移动，并确定出相邻长步进位置各自对应的聚焦特征值的增长率；所述长步距大于默认的步距；当确定出所述聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，周期性控制所述聚焦电机以默认的步距进行低速档的步进移动，并计算出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
本发明的技术方案中，在摄像设备拍摄之前，获取图像数据；确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；从预设的多个拍摄场景中，确定出与图像数据的特征值和/或拍摄参数相匹配的拍摄场景；确定出与相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；根据确定出的聚焦模式进行聚焦。利用为拍摄场景对应预设的聚焦模式进行聚焦，相比于利用同一聚焦模式进行聚焦，更加适用于该拍摄场景，使得聚焦更为高效、顺畅，可以防止出现虚焦或死焦现象，使得成像更加清晰，可以提升用户体验。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例一的基于低照度场景的聚焦方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二的基于简单场景的聚焦方法的流程示意图；
图3为本发明实施例三的基于点光源场景的聚焦方法的流程示意图；
图4为本发明实施例四的基于长焦场景的聚焦方法的流程示意图；
图5为本发明实施例六的摄像设备内部结构的框架示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信***)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位***)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
本发明的发明人考虑到，对于智能摄像头、具备摄像头的智能手机或者平板电脑等摄像设备。在摄像设备拍摄之前，获取图像数据；确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；从预设的多个拍摄场景中，确定出与图像数据的特征值和/或拍摄参数相匹配的拍摄场景；确定出与相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄。由于为每个拍摄场景对应预设的聚焦模式，相比各拍摄场景共享的同一聚焦模式更加适用于该拍摄场景，因此利用更为适用的聚焦模式进行聚集，可以使得聚焦更为有效、顺畅，可以防止出现虚焦或死焦现象，使得成像更加清晰，可以提升用户体验。
下面结合附图具体介绍本发明的技术方案。
本发明的技术方案中，摄像设备中设置有多个拍摄场景；各拍摄场景分别设置有各自对应的聚焦模式。聚焦模式具体可以为聚焦算法。拍摄场景和聚焦算法的具体内容将在后续详细介绍，此处不再赘述。
本发明的技术方案中，摄像设备获取的图像数据的特征值可以至少包括如下参数之一：图像数据的聚焦特征值、组成图像数据的聚焦特征值的所有特征分量的数目。
摄像设备获取图像数据时的拍摄参数可以至少包括如下参数之一：感光度增益值、变焦电机的步进值。
本发明的技术方案中提出的基于拍摄场景的聚焦方法，包括：摄像设备对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；从预设的多个拍摄场景中，确定出与图像数据的特征值和/或拍摄参数相匹配的拍摄场景；确定出与相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄。
下面具体介绍本发明的实施例一至六。
实施例一
本发明实施例一的基于低照度场景的聚焦方法的流程示意图如图1所示，包括如下步骤：
S101：摄像设备对于获取的图像数据，确定出获取该图像数据时的感光度增益值。
具体地，摄像设备在拍摄之前，通过其感光器件，例如CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)器件等，将光信号转换为模拟电信号；将模拟电信号经过模数转换得到数字化的图像数据，例如RAW格式文件中的数据。图像数据中包括多个像素的数据。
摄像设备可以确定出获取图像数据时的感光度ISO，进而确定出针对该感光度进行增益的增益值。较佳地，摄像设备可以利用AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)进行增益。
摄像设备将图像数据转换到频域，得到该图像数据的每个像素的多个频率特征分量；根据预设的高通过滤器，从图像数据的各像素的各频率特征分量中提取出各像素的多个高频特征分量；根据各像素的多个高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值。
较佳地，摄像设备根据图像数据的像素行的高频特征分量和像素列的高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值，例如focus_value。
例如，摄像设备通过如下公式计算出图像数据的聚焦特征值focus_value：
(公式1)
上述公式1中x、y分别表示图像数据中的像素行坐标(或序列)、像素列坐标(或序列)，hpf_o(x,y)表示像素行与像素列的同频率特征分量的统计结果。
S102：摄像设备若确定出感光度增益值高于预设的增益阈值，则从预设的多个拍摄场景中确定出低照度场景作为相匹配的拍摄场景。
具体地，预设的多个拍摄场景中低照度场景具有感光度增益值较高、高于预设的增益阈值的特点。
摄像设备若确定出感光度增益值高于预设的增益阈值，则从预设的多个拍摄场景中确定出低照度场景作为相匹配的拍摄场景。
本领域技术人员可以理解，摄像设备若无限制地对感光度进行增益，即增大感光度增益值，会引入大量的噪声，造成图像数据的聚焦特征值急剧增加，给聚焦带来不良影响。因此，本发明实施例一中，对感光度增益值设置了上限，例如增益上限值，使得既可以提升图像的亮度，又不会引入过多的噪声。而且，本步骤中的增益阈值小于增益上限值。
S103：摄像设备确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法。
具体地，摄像设备从预先对应设置的拍摄场景和聚焦算法中，确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法。
S104：摄像设备根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
对于同一图像，以摄像设备中的聚焦电机的步进位置，例如focus position，作为横坐标，以图像数据的聚焦特征值，即focus value，作为纵坐标，建立直角坐标系。连接每个步进位置对应的聚焦特征值，形成图像数据的HPF(High Pass Filter，高通滤波器)曲线。HPF曲线包括HHPF曲线和LHPF曲线。
当聚焦电机以高速档进行步进移动时，对应得到图像数据的HHFP(High speedHigh Pass Filter，高速高通滤波器)曲线。当聚焦电机以低速档进行步进移动时，对应得到图像数据的LHFP(Low speed High Pass Filter，低速高通滤波器)曲线。本发明的各实施例中，聚焦电机的高速档、低速档的具体数值可以由技术人员根据经验、实验数据或者实际情况进行预先设定。
HHFP与LHFP具有相同的最大聚焦特征值，在最大聚焦特征值处重合，在其它部分不重合。
对于图像而言，图像越清晰，图像的细节特征越多，例如图像边缘越锐利细节越多，该图像数据对应的高频分量也越多，计算出的聚焦特征值也越大。因此，通常认为在噪声等干扰因素被控制在允许的限度内时，最大聚焦特征值对应的聚集电机的步进位置，即为图像聚焦最清晰的位置。
因此，摄像设备聚焦的过程，转化为通过算法确定出上述HPF曲线中最大聚焦特征值后，将聚焦电机定位到该最大聚焦特征值对应的步进位置的过程。传统的方法是通常用爬山(hill climbing)算法来确定出HPF曲线最大聚焦特征值。而本发明实施例一中的第一聚焦算法具体可以是基于爬山算法的衍生算法或者改进算法。
本发明的发明人进过研究发现，在低照度场景下，LHPF曲线的起伏相对较小，曲线中的山峰不明显，不容易确定出峰顶处的最大聚焦特征值。因此，主要考虑从HHPF曲线中确定出最大聚焦特征值。
本步骤中，摄像设备根据第一聚焦算法，周期性控制聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值。
摄像设备在单周期内进行高速档步进移动并确定出最大聚焦特征值的过程，包括：
摄像设备控制聚焦电机以高速档向缩短像距或者增大像距的方向，移动一个默认的步距后，使得感光器件所在的成像平面从前一个步进位置移动到了当前步进位置，摄像设备确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值。
以及，摄像设备判断当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将当前聚焦特征值作为前次聚焦特征值后，进行下一周期的高速档步进移动；若是，则将前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
之后，摄像设备可以根据结束聚焦时，聚焦电机的步进定位，进行拍摄，得到清晰的图像。
本发明的实施例一中，利用第一聚焦算法周期性控制聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值，实际上是在第照度场景下的HHPF曲线上确定出最大聚焦特征值；可以避免在低照度场景的起伏相对较小、波峰不明显的LHPF曲线上找错或者找不到最大聚集特征值而出现虚焦或者死焦的现象，大大提升了聚焦的成功率，提升了图像清晰的几率，提升了用户的体验。
而且，本发明的实施例一中，由于控制聚焦电机进行高速档的步进移动，聚焦速度较快，提升了聚焦的效率，缩短了用户等待聚焦完成的时间，提升了用户的体验。
进一步，本发明的实施例一中，摄像设备针对感光度增益值设置了增益上限值，并设置了小于该增益上限值增益阈值；从而可以使得既可以提升图像的亮度，又不会引入过多的噪声。
实施例二
本发明的实施例二的基于简单场景的聚焦方法的流程示意图如图2所示，包括如下步骤：
S201：摄像设备对于获取的图像数据，确定出该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目。
具体地，摄像设备将图像数据转换到频域，得到该图像数据的每个像素的多个频率特征分量；根据预设的高通过滤器，从各像素的各频率特征分量中提取出各像素的多个高频特征分量；根据各像素的多个高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值。
较佳地，摄像设备根据图像数据的像素行的高频特征分量和像素列的高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值，例如focus_value。
摄像设备将图像数据的聚焦特征值分解为各像素的多个频率的特征分量，从中提取出频率高于指定频率的所有特征分量，统计出提取的所有特征分量的数目。
较佳地，摄像设备在确定出图像数据的聚焦特征值之前，从图像数据的各像素的各频率分量中，提取出频率高于指定频率的所有特征分量，统计出提取的所有特征分量的数目。
S202：摄像设备若确定出图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则从预设的多个拍摄场景中确定出简单场景作为相匹配的拍摄场景。
本发明的发明人发现，简单场景通常是大部分或全部图像范围内都为墙面、或地面等无明显界线、椤角、彩色图形都较为单一的场景。简单场景的图像数据中拍摄对象的边缘较少、细节较少，转换到频域后高频分量的数目相对较少。
因此，预设的多个拍摄场景中简单场景具有聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目较少、低于预设的特征分量数目阈值的特点。
摄像设备若确定出图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则从预设的多个拍摄场景中确定出简单场景作为相匹配的拍摄场景。
S203：摄像设备确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法。
具体地，摄像设备从预先对应设置的拍摄场景和聚焦算法中，确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法。
本发明实施例二中的第二聚焦算法具体可以是基于爬山算法的衍生算法或者改进算法。
S204：摄像设备根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
本发明的发明人进过研究发现，在简单场景下，HPF曲线的波峰较低，即波峰表示的最大聚焦特征值较小，而且从曲线平坦处至波峰的距离较短。若控制聚焦电机以高速档进行步进移动，很容易错过最大聚焦特征值所在的波峰，而导致虚焦或者死焦。
本步骤中，摄像设备根据第二聚焦算法，周期性控制聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值。
摄像设备在单周期内进行低速档步进移动并确定出最大聚焦特征值的过程，包括：
摄像设备控制聚焦电机以低速档向缩短像距或者增大像距的方向，移动一个默认的步距后，使得感光器件所在的成像平面从前一个步进位置移动到了当前步进位置，摄像设备确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值。
以及，摄像设备判断当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将当前聚焦特征值作为前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
之后，摄像设备可以根据结束聚焦时，聚焦电机的步进定位，进行拍摄，可以得到清晰的图像。
本发明的实施例二中，利用第二聚焦算法周期性控制聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值，实际上是在简单场景下的LHPF曲线上确定出最大聚焦特征值；可以避免在简单场景的波峰较低且坡较短的HHPF曲线上错过最大聚焦特征值所在的波峰而导致的虚焦或者死焦的现象，大大提升了聚焦的成功率，提升了图像清晰的几率，提升了用户的体验。
实施例三
本发明实施例三提供的基于点光源场景的聚焦方法的流程示意图如图3所示，包括如下步骤：
S301：摄像设备对于获取的图像数据，确定出该图像数据的聚焦特征值。
具体地，摄像设备将获取的图像数据转换到频域，得到该图像数据的每个像素的多个频率特征分量；根据预设的高通过滤器，从图像数据的各像素的各频率特征分量中提取出各像素的多个高频特征分量；根据各像素的多个高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值。
较佳地，摄像设备根据图像数据的像素行的高频特征分量和像素列的高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值，例如focus_value。
S302：摄像设备若确定出聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则确定出点光源场景作为相匹配的拍摄场景。
本发明的发明人进过研究发现，当摄像设备对点光源，例如夜间的灯，进行图像拾取时，若点光源发送虚焦，则通常会产生光晕。光晕表现在数值上，就是图像数据的各像素的各频率特征分量中，高频特征分量的数目急剧增加，导致图像数据的聚焦特征值异常的大，远远超过正常聚焦特征值的范围。
因此，技术人员可以根据历史数据和实验数据，确定出正常聚焦特征值的范围，并根据经验、实验数据或者实际情况，在摄像设备中设置聚焦特征上限阈值；该聚焦特征上限阈值在正常聚焦特征值的范围内。
预设的多个拍摄场景中点光源场景具有聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值的特点。
摄像设备若确定出图像数据的聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则从预设的多个拍摄场景中确定出点光源场景作为相匹配的拍摄场景。
S303：摄像设备确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法。
具体地，摄像设备从预先对应设置的拍摄场景和聚焦算法中，确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法。
较佳地，本发明实施例三中的第三聚焦算法具体可以是基于爬山算法的衍生算法或者改进算法。
S304：摄像设备根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
本发明的发明人经过研究发现，点光源场景下，图像数据的HPF曲线发生了很大的变化。点光源聚焦清晰时，光晕达到最小，聚焦特征值最小，对应HPF曲线中的最低点。而点光源虚焦时，光晕都较大，聚焦特征值都很大、都远超正常聚焦特征值的范围，对应HPF曲线中的较高点，一连串的较高点相对起伏较小，几乎连成一直线；此时，很容易发生寻找最大聚焦特征值失败，导致出现虚焦或者死焦的现象。
本步骤中，摄像设备可以对聚焦特征值取反，得到负聚焦特征值；将确定出最小聚焦特征值的过程，转换为从负的HPF曲线中确定出最大负聚焦特征值的过程。
具体地，摄像设备根据第三聚焦算法，周期性控制聚焦电机进行步进移动并确定出步进位置对应的最大负聚焦特征值；
摄像设备在单周期内进行步进移动并确定出最大负聚焦特征值的过程，包括：
摄像设备控制聚焦电机向缩短像距或者增大像距的方向，移动一个默认的步距后，使得感光器件所在的成像平面从前一个步进位置移动到了当前步进位置。摄像设备确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；摄像设备对当前聚焦特征值取反后，得到当前负聚焦特征值。
以及，摄像设备判断当前负聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次负聚焦特征值；若否，则将当前负聚焦特征值作为前次负聚焦特征值后，进行下一周期的步进移动；若是，则将前次负聚焦特征值作为最大负聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，本步骤中，摄像设备可以控制聚焦电机以高速档进行步进移动。
之后，摄像设备可以根据结束聚焦时，聚焦电机的步进定位，进行拍摄，得到清晰的图像。
本发明的实施例三中，利用点光源场景下点光源聚焦清晰时，光晕最少，聚焦特征值最小、即负聚焦特征值最大的特点；对图像数据的聚焦特征值取反后，确定出最大负聚焦特征值；可以避免点光源虚焦时对应的HPF曲线上大部分区域起伏较小、难以确定出最大聚焦特征值的情况，从而可以避免发生虚焦或者死焦的现象，大大提升了聚焦的成功率，提升了图像清晰的几率，提升了用户的体验。
而且，本发明的实施例一中，由于控制聚焦电机进行高速档的步进移动，聚焦速度较快，提升了聚焦的效率，缩短了用户等待聚焦完成的时间，提升了用户的体验。
实施例四
本发明的实施例四提供的基于长焦场景的聚集方法的流程示意图如图4所示，包括如下步骤：
S401：摄像设备对于获取的图像数据，确定出获取该图像数据时的变焦电机的步进值。
具体地，摄像设备可以确定出获取图像数据时，本摄像设备的变焦电机的步进值，例如ZOOM position的值。
摄像设备将图像数据转换到频域，得到该图像数据的每个像素的多个频率特征分量；根据预设的高通过滤器，从图像数据的各像素的各频率特征分量中提取出各像素的多个高频特征分量；根据各像素的多个高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值。
较佳地，摄像设备根据图像数据的像素行的高频特征分量和像素列的高频特征分量，确定出该图像数据的聚焦特征值，例如focus_value。
S402：摄像设备若根据变焦电机的步进值，确定出本摄像设备处于长焦端，则确定出长焦场景作为相匹配的拍摄场景。
具体地，预设的多个拍摄场景中长焦场景具有焦距较大的特点。
摄像设备若根据变焦电机的步进值，确定出本摄像设备的光学镜头组的等效焦距较大、变焦倍率较大，例如，超过10倍光学变焦，确定出本摄像设备处于长焦端，则从预设的多个拍摄场景中确定出长焦场景作为相匹配的拍摄场景。
S403：摄像设备确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法。
具体地，摄像设备从预先对应设置的拍摄场景和聚焦算法中，确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法。
本发明实施例四中的第四聚焦算法具体可以是基于爬山算法的衍生算法或者改进算法。
S404：摄像设备根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
本发明的发明人进过研究发现，摄像设备处于长焦场景时，对于物距较小的景物无法进行聚焦；HPF曲线中很多区域比较平坦，最大聚焦特征值所在的波峰比较陡峭。而且，聚焦电机无法聚焦的多个步进位置，都落于HPF曲线中比较平坦的区域，利用传统的爬山算法很容易在平坦的区域中来回找寻最大聚焦特征值，从而导致虚焦或死焦。
因此，本步骤中根据第四聚焦算法、变焦电机的步进值，以及预设的步距表，确定出聚焦电机的有效步进范围。聚焦电机在有效步进范围内的步进位置具有合焦的可能。从而可以在更小的步进范围内，从HPF曲线上确定出最大聚焦特征值对应的步进位置，提高了聚焦效率。
而且，在有效步进范围内，可以先采用高速档和较大的步距确定出波峰，然而采用低速档和较小的步距较为精确地从波峰中确定出最大聚焦特征值，提升聚焦的准确性和效率。
本步骤中，摄像设备根据第四聚焦算法，控制聚焦电机定位到有效步进范围的起始步进位置后，以预设的长步距向缩短像距或者增大像距的方向，进行高速档的步进移动，并确定出相邻长步进位置各自对应的聚焦特征值的增长率。
长步距大于默认的步距。
当摄像设备确定出聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，说明从HPF曲线上找到了波峰；摄像设备周期性控制聚焦电机以默认的步距进行低速档的步进移动，并计算出步进位置对应的最大聚焦特征值。
摄像设备在单周期内进行低速档步进移动并确定出最大聚焦特征值的过程，包括：
摄像设备控制聚焦电机以低速档，沿高速档时的方向，移动一个默认的步距后，使得感光器件所在的成像平面从前一个步进位置移动到了当前步进位置，摄像设备确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值。
以及，摄像设备判断当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将当前聚焦特征值作为前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
之后，摄像设备可以根据结束聚焦时，聚焦电机的步进定位，进行拍摄，可以得到清晰的图像。
本发明的实施例四中，摄像设备利用长焦场景下焦距较长的特征，确定出长焦距下聚集电机可以聚焦的有效步进范围；直接跳过无法聚焦的步进范围，从而避免在无法聚焦的步进范围内发生虚焦或者死焦的现象。
而且，本发明的实施例四中，摄像设备控制聚焦电机在有效步进范围内，先以高速档和较大的步距查找HPF曲线上的波峰，当相邻聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，确定找到波峰；缩短了查找波峰所花费的时间，提升了整个聚焦过程的效率。
进一步，本发明的实施例四中，摄像设备控制聚焦电机在有效步进范围内，确定出波峰及其对应的步进位置后，以低速档和较小的默认的步距，更加精确地确定出波峰峰顶所表示的最大聚焦特征值；从而提升了聚焦的精度，进一步防止出现虚焦或死焦现象，使得拍摄的图像更加清晰，提升了用户的体验。
实施例五
下面介绍本发明的实施例五的基于拍摄场景的聚焦方法。
具体地，摄像设备对于获取的图像数据，确定出如下该图像数据的特征值和获取该图像数据时的拍摄参数：
获取该图像数据时的感光度增益值、该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目、该图像数据的聚焦特征值、以及获取该图像数据时的变焦电机的步进值。
具体确定方法可以参考上述实施例一至四，此处不再赘述。
若摄像设备对于图像数据，确定出获取该图像数据的感光度增益值不高于预设的增益阈值、该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目不低于特征分量数目阈值、该图像数据的聚焦特征值不高于预设的聚焦特征上限阈值、并且该图像聚焦特征值不高于预设的聚焦特征上限阈值，则从预设的多个拍摄场景中确定出普通场景作为相匹配的拍摄场景。
较佳地，普通场景可以是广角场景；广角场景具有焦距较小的特点。
摄像设备确定出与长焦场景对应预设的第五聚焦算法。
较佳地，第五聚焦算法具体可以是爬山算法。
摄像设备根据第五聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
较佳地，摄像设备根据爬山算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，具体方法为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。
实施例六
基于上述实施例一至五，本发明的实施例六中主要介绍本发明中的摄像设备的内部结构，该内部结构的框架示意图如图5所示，包括：特征值和参数确定模块501、拍摄场景匹配模块502、聚焦模式确定模块503和聚焦模块504。
其中，特征值和参数确定模块501用于对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数。
拍摄场景匹配模块502用于从预设的多个拍摄场景中，确定出与图像数据的特征值和/或拍摄参数相匹配的拍摄场景。
聚焦模式确定模块503用于确定出与相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式。
聚焦模块504用于根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄。
较佳地，特征值和参数确定模块501具体用于确定出获取该图像数据时的感光度增益值。
拍摄场景匹配模块502具体用于若确定出感光度增益值高于预设的增益阈值，则确定出低照度场景作为相匹配的拍摄场景。
聚焦模式确定模块503具体用于确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法。
聚焦模块504具体用于根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
更优的，聚焦模块504根据第一聚焦算法，周期性控制聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行高速档步进移动并确定出最大聚焦特征值的过程，包括：以高速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将当前聚焦特征值作为前次聚焦特征值后，进行下一周期的高速档步进移动；若是，则将前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，特征值和参数确定模块501具体用于确定出该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目。
拍摄场景匹配模块502具体用于若确定出特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则确定出简单场景作为相匹配的拍摄场景。
聚焦模式确定模块503具体用于确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法。
聚焦模块504具体用于根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
更优的，聚焦模块504根据第二聚焦算法，周期性控制聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行低速档步进移动并确定出最大聚焦特征值的过程，包括：以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将当前聚焦特征值作为前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，特征值和参数确定模块501具体用于确定出该图像数据的聚焦特征值；
拍摄场景匹配模块502具体用于若确定出聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则确定出点光源场景作为相匹配的拍摄场景；
聚焦模式确定模块503具体用于确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法；
聚焦模块504具体用于根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
更优的，聚焦模块504根据第三聚焦算法，周期性控制聚焦电机进行步进移动并确定出步进位置对应的最大负聚焦特征值；其中，单周期内进行步进移动并确定出最大负聚焦特征值的过程，包括：移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；对当前聚焦特征值取反后，得到当前负聚焦特征值；判断当前负聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次负聚焦特征值；若否，则将当前负聚焦特征值作为前次负聚焦特征值后，进行下一周期的步进移动；若是，则将前次负聚焦特征值作为最大负聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
较佳地，特征值和参数确定模块501具体用于确定出获取该图像数据时的变焦电机的步进值；
拍摄场景匹配模块502具体用于若根据变焦电机的步进值，确定出本摄像设备处于长焦端，则确定出长焦场景作为相匹配的拍摄场景；
聚焦模式确定模块503具体用于确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法；
聚焦模块504具体用于根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
更优的，聚焦模块504根据第四聚焦算法、变焦电机的步进值，以及预设的步距表，确定出聚焦电机的有效步进范围；控制聚焦电机定位到有效步进范围的起始步进位置后，以预设的长步距进行高速档的步进移动，并确定出相邻长步进位置各自对应的聚焦特征值的增长率；长步距大于默认的步距；当确定出聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，周期性控制聚焦电机以默认的步距进行低速档的步进移动，并计算出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行低速档步进移动并确定出最大聚焦特征值的过程，包括：以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将当前聚焦特征值作为前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制聚焦电机定位到前一个步进位置后结束聚焦。
本发明实施例六中的特征值和参数确定模块501、拍摄场景匹配模块502、聚焦模式确定模块503和聚焦模块504功能的实现方法，可以参考上述实施例一至五中的流程步骤的具体内容，此处不再赘述。
综上，本发明的技术方案中，在摄像设备拍摄之前，获取图像数据；确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数；从预设的多个拍摄场景中，确定出与图像数据的特征值和/或拍摄参数相匹配的拍摄场景；确定出与相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式；根据确定出的聚焦模式进行聚焦。利用为拍摄场景对应预设的聚焦模式进行聚焦，相比于利用同一聚焦模式进行聚焦，更加适用于该拍摄场景，使得聚焦更为高效、顺畅，可以防止出现虚焦或死焦现象，使得成像更加清晰，可以提升用户体验。
本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种基于拍摄场景的聚焦方法，其特征在于，包括：
对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：确定出获取该图像数据时的变焦电机的步进值；
从预设的多个拍摄场景中，确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：若根据所述变焦电机的步进值，确定出本摄像设备处于长焦端，则确定出长焦场景作为所述相匹配的拍摄场景；
确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法；
根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄，包括：
根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦；
所述根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第四聚焦算法、所述变焦电机的步进值，以及预设的步距表，确定出所述聚焦电机的有效步进范围；
控制所述聚焦电机定位到所述有效步进范围的起始步进位置后，以预设的长步距进行高速档的步进移动，并确定出相邻长步进位置各自对应的聚焦特征值的增长率；所述长步距大于默认的步距；
当确定出所述聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，周期性控制所述聚焦电机以默认的步距进行低速档的步进移动，并计算出步进位置对应的最大聚焦特征值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出获取该图像数据时的感光度增益值；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若确定出所述感光度增益值高于预设的增益阈值，则确定出低照度场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第一聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；
其中，单周期内进行所述高速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：
以高速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；
判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的高速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若确定出所述特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则确定出简单场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第二聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；
其中，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：
以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；
判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，包括：
确定出该图像数据的聚焦特征值；以及
所述确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，包括：
若确定出所述聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则确定出点光源场景作为所述相匹配的拍摄场景；以及
所述确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，包括：
确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法；以及
所述根据确定出的聚焦模式进行聚焦，包括：
根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦，包括：
根据第三聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行步进移动并确定出步进位置对应的最大负聚焦特征值；
其中，单周期内进行所述步进移动并确定出所述最大负聚焦特征值的过程，包括：
移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；对所述当前聚焦特征值取反后，得到当前负聚焦特征值；
判断所述当前负聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次负聚焦特征值；若否，则将所述当前负聚焦特征值作为所述前次负聚焦特征值后，进行下一周期的步进移动；若是，则将所述前次负聚焦特征值作为最大负聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：
以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；
判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
9.一种摄像设备，其特征在于，包括：
特征值和参数确定模块，用于对于获取的图像数据，确定出该图像数据的特征值和/或获取该图像数据时的拍摄参数，具体用于确定出获取该图像数据时的变焦电机的步进值；
拍摄场景匹配模块，用于从预设的多个拍摄场景中，确定出与所述图像数据的特征值和/或所述拍摄参数相匹配的拍摄场景，具体用于若根据所述变焦电机的步进值，确定出本摄像设备处于长焦端，则确定出长焦场景作为所述相匹配的拍摄场景；
聚焦模式确定模块，用于确定出与所述相匹配的拍摄场景对应预设的聚焦模式，具体用于确定出与长焦场景对应预设的第四聚焦算法；
聚焦模块，用于根据确定出的聚焦模式进行聚焦，以供拍摄，具体用于根据第四聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦；具体地，根据第四聚焦算法、所述变焦电机的步进值，以及预设的步距表，确定出所述聚焦电机的有效步进范围；控制所述聚焦电机定位到所述有效步进范围的起始步进位置后，以预设的长步距进行高速档的步进移动，并确定出相邻长步进位置各自对应的聚焦特征值的增长率；所述长步距大于默认的步距；当确定出所述聚焦特征值的增长率大于预设的聚焦特征值增长率阈值时，周期性控制所述聚焦电机以默认的步距进行低速档的步进移动，并计算出步进位置对应的最大聚焦特征值。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
所述特征值和参数确定模块具体用于确定出获取该图像数据时的感光度增益值；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若确定出所述感光度增益值高于预设的增益阈值，则确定出低照度场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与低照度场景对应预设的第一聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第一聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，
所述聚焦模块具体用于根据第一聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行高速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行所述高速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：以高速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的高速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
所述特征值和参数确定模块具体用于确定出该图像数据的聚焦特征值中频率高于指定频率的特征分量的数目；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若确定出所述特征分量的数目低于预设的特征分量数目阈值，则确定出简单场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与简单场景对应预设的第二聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第二聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，
所述聚焦模块具体用于根据第二聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行低速档步进移动并确定出步进位置对应的最大聚焦特征值；其中，单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
14.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
所述特征值和参数确定模块具体用于确定出该图像数据的聚焦特征值；
所述拍摄场景匹配模块具体用于若确定出所述聚焦特征值高于预设的聚焦特征上限阈值，则确定出点光源场景作为所述相匹配的拍摄场景；
所述聚焦模式确定模块具体用于确定出与点光源场景对应预设的第三聚焦算法；
所述聚焦模块具体用于根据第三聚焦算法控制本摄像设备中的聚焦电机进行聚焦。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，
所述聚焦模块具体用于根据第三聚焦算法，周期性控制所述聚焦电机进行步进移动并确定出步进位置对应的最大负聚焦特征值；其中，单周期内进行所述步进移动并确定出所述最大负聚焦特征值的过程，包括：移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；对所述当前聚焦特征值取反后，得到当前负聚焦特征值；判断所述当前负聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次负聚焦特征值；若否，则将所述当前负聚焦特征值作为所述前次负聚焦特征值后，进行下一周期的步进移动；若是，则将所述前次负聚焦特征值作为最大负聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
16.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，
所述聚焦模块具体用于单周期内进行所述低速档步进移动并确定出所述最大聚焦特征值的过程，包括：以低速档移动一个默认的步距后，确定出当前步进位置对应的当前聚焦特征值；判断所述当前聚焦特征值是否小于前一个步进位置对应的前次聚焦特征值；若否，则将所述当前聚焦特征值作为所述前次聚焦特征值后，进行下一周期的低速档步进移动；若是，则将所述前次聚焦特征值作为最大聚焦特征值，并控制所述聚焦电机定位到所述前一个步进位置后结束聚焦。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510983231.3A CN105472248B (zh) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510983231.3A CN105472248B (zh) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105472248A CN105472248A (zh) | 2016-04-06 |
| CN105472248B true CN105472248B (zh) | 2019-05-10 |
Family
ID=55609478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510983231.3A Active CN105472248B (zh) | 2015-12-24 | 2015-12-24 | 基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105472248B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109510936B (zh) * | 2017-09-14 | 2021-03-19 | 展讯通信（上海）有限公司 | 连续自动对焦方法及*** |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1453626A (zh) * | 2002-04-26 | 2003-11-05 | 株式会社尼康 | 相机 |
| CN1928692A (zh) * | 2005-09-07 | 2007-03-14 | 卡西欧计算机株式会社 | 具有多个摄像元件的照相机装置 |
| CN1932632A (zh) * | 2005-09-15 | 2007-03-21 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 移动通信终端中的镜头自动调焦方法及装置 |
| CN201184945Y (zh) * | 2008-04-15 | 2009-01-21 | 太原理工天成电子信息技术有限公司 | 一种自动聚焦控制装置 |
| CN101494737A (zh) * | 2009-03-09 | 2009-07-29 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种一体化摄像机装置及自适应自动聚焦方法 |
| CN102023461A (zh) * | 2009-09-18 | 2011-04-20 | 佳能株式会社 | 具有自动聚焦功能的图像拾取装置和镜头单元 |
| CN102457666A (zh) * | 2010-10-19 | 2012-05-16 | 赵菲 | 基于fpga的自动聚焦装置 |
| EP2465255B1 (fr) * | 2009-08-10 | 2013-06-05 | DxO Labs | Système et procédé de capture d'images avec deux modes de fonctionnement |
| CN103929588A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-16 | 金三立视频科技（深圳）有限公司 | 摄像机变倍快速自动聚焦方法及*** |
| CN203933801U (zh) * | 2014-06-26 | 2014-11-05 | 广东安居宝数码科技股份有限公司 | 红外摄像机 |
| CN104243822A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 广州三星通信技术研究有限公司 | 拍摄图像的方法及装置 |
| CN104853087A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-08-19 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种点光源场景的识别和聚焦方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010050798A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 電子カメラ |
| US8194995B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-06-05 | Sony Corporation | Fast camera auto-focus |
| US8265477B2 (en) * | 2010-03-31 | 2012-09-11 | James Cameron | Stereo camera with preset modes |
-
2015
- 2015-12-24 CN CN201510983231.3A patent/CN105472248B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1453626A (zh) * | 2002-04-26 | 2003-11-05 | 株式会社尼康 | 相机 |
| CN1928692A (zh) * | 2005-09-07 | 2007-03-14 | 卡西欧计算机株式会社 | 具有多个摄像元件的照相机装置 |
| CN1932632A (zh) * | 2005-09-15 | 2007-03-21 | 乐金电子(中国)研究开发中心有限公司 | 移动通信终端中的镜头自动调焦方法及装置 |
| CN201184945Y (zh) * | 2008-04-15 | 2009-01-21 | 太原理工天成电子信息技术有限公司 | 一种自动聚焦控制装置 |
| CN101494737A (zh) * | 2009-03-09 | 2009-07-29 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种一体化摄像机装置及自适应自动聚焦方法 |
| EP2465255B1 (fr) * | 2009-08-10 | 2013-06-05 | DxO Labs | Système et procédé de capture d'images avec deux modes de fonctionnement |
| CN102023461A (zh) * | 2009-09-18 | 2011-04-20 | 佳能株式会社 | 具有自动聚焦功能的图像拾取装置和镜头单元 |
| CN102457666A (zh) * | 2010-10-19 | 2012-05-16 | 赵菲 | 基于fpga的自动聚焦装置 |
| CN103929588A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-16 | 金三立视频科技（深圳）有限公司 | 摄像机变倍快速自动聚焦方法及*** |
| CN203933801U (zh) * | 2014-06-26 | 2014-11-05 | 广东安居宝数码科技股份有限公司 | 红外摄像机 |
| CN104243822A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 广州三星通信技术研究有限公司 | 拍摄图像的方法及装置 |
| CN104853087A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-08-19 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种点光源场景的识别和聚焦方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105472248A (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8817134B2 (en) | Imaging control device, subject detection method, and program | |
| KR101699314B1 (ko) | 촬상장치 및 그 제어방법 | |
| US20130262565A1 (en) | Server, client terminal, system, and storage medium | |
| JP5982601B2 (ja) | 撮像装置及び合焦制御方法 | |
| EP3125525A1 (en) | Method and system for enabling camera of mobile terminal to automatically adapt to scene | |
| CN106131391A (zh) | 一种拍摄方法以及装置 | |
| JP6251851B2 (ja) | 合焦制御装置、合焦制御方法、合焦制御プログラム、レンズ装置、撮像装置 | |
| JP6086975B2 (ja) | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法及び画像処理プログラム | |
| JP5872122B2 (ja) | 撮像装置及び合焦制御方法 | |
| US8970723B2 (en) | Device and method for image processing capable of tracking target object | |
| CN110572584A (zh) | 图像处理方法、装置、存储介质及电子设备 | |
| US20150256738A1 (en) | Imaging apparatus and exposure determining method | |
| US9654698B2 (en) | Digital camera and exposure control method | |
| CN104184935A (zh) | 影像拍摄设备及方法 | |
| CN114071010B (zh) | 一种拍摄方法及设备 | |
| CN102763405A (zh) | 包括目标跟踪功能的成像设备 | |
| CN105472248B (zh) | 基于拍摄场景的聚焦方法及摄像设备 | |
| CN105635568A (zh) | 一种移动终端中的图像处理方法和移动终端 | |
| CN103167226B (zh) | 产生全景深影像的方法及装置 | |
| CN112929563B (zh) | 对焦方法、装置及电子设备 | |
| CN110581957A (zh) | 图像处理方法、装置、存储介质及电子设备 | |
| CN107124547B (zh) | 双摄像头拍照方法及装置 | |
| JP5676335B2 (ja) | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 | |
| CN112911132B (zh) | 拍照控制方法、拍照控制装置、电子设备及存储介质 | |
| WO2014097792A1 (ja) | 撮像装置、信号処理方法、信号処理プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220802 Address after: No. 1201, 12 / F, building 6, No. 599, shijicheng South Road, Chengdu hi tech Zone, China (Sichuan) pilot Free Trade Zone, Chengdu, Sichuan 610094 Patentee after: Chengdu panorama Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 100088 room 112, block D, 28 new street, new street, Xicheng District, Beijing (Desheng Park) Patentee before: BEIJING QIHOO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee before: Qizhi software (Beijing) Co.,Ltd. |