CN105676563A - 一种变焦相机的对焦方法及相机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变焦相机的对焦方法及相机，所述的变焦相机包括变焦镜头、变倍电机以及变焦电机，所述的对焦方法包括：对相机镜头变倍取N倍档位，每个倍数档配置相应的M个Focus预设应用焦段；在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段D；？当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。所述相机包括数据单元、对焦单元以及计算单元。本发明纯算法实现，低成本，适用于所有的定焦环境，快速、准确成像；本发明作为一种变焦相机的对焦方法及相机，广泛适用于摄影对焦领域。

Description

一种变焦相机的对焦方法及相机
技术领域
本发明涉及摄影对焦领域，尤其涉及一种变焦相机的对焦方法及相机。
背景技术
相机拍摄放大时，（镜头前伸）；相机拍摄缩小时（镜头后缩）。
最早的相机的聚焦功能都是需要手动操作，进行对焦，拍摄。后于1963年，由Canon公司研发出第一套自动对焦***。往后电子聚焦技术蓬勃发展，逐渐出现便携，易于操作的对焦技术、产品。现在的数码相机的变倍、AF功能就是这一技术的成果。自动聚焦（AF）功能，经过发展也分为主动式和被动式。自动聚焦分为主动式和被动式两种。主动式采取一种类似目测测距的方式实现自动对焦，相机发射一种红外线(或其它射线)，根据被摄体的反射确定被摄体的距离，然后根据测得的结果调整镜头组合，实现自动对焦。这种方式的局限在于拍摄物体和相机间不能其它东西，比如说玻璃，受光线影响的因素也较大。被动式对焦是根据镜头的实际成像判断是否正确结焦，判断的依据一般是反差检测式，具体原理相当复杂。并且是通过镜头成像实现的，成本高、在较远的物体、光线较暗的情况下会出现无法定焦的情况。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种在清晰成像的情况下，改变拍摄光学倍数能自动对焦的、快速且低成本的变焦相机的对焦方法及相机。
本发明所采用的技术方案是：一种变焦相机的对焦方法，所述的变焦相机包括变焦镜头、变倍电机以及变焦电机，所述的对焦方法包括：
A：创建光学变倍数组，所述光学变倍数组存有与N个光学变倍档位相对应的变倍电机的位置数据；创建焦段数组，所述光学变倍数组存有M个焦段的N个光学变倍档下清晰成像的变焦电机的位置数据；
B：在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段D；
C：当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。
进一步，所述步骤C具体为：
C1：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
C2：获取对焦数组中焦段D与其一下焦段的变焦电机位置之差temp1，以及焦段D与其上一焦段的变焦电机位置之差temp2，在放大时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）；当缩小时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）。
进一步，所述的变倍数组以及变焦数组的数据可调。
进一步，所述步骤B中固定的光学变倍数为相机最大的光学变倍数。
一种相机，其用于实施上述的变焦相机的对焦方法，所述相机包括：
数据单元：其用于创建光学变倍数组，所述光学变倍数组存有与N个光学变倍档位相对应的变倍电机的位置数据；创建焦段数组，所述光学变倍数组存有M个焦段的N个光学变倍档下清晰成像的变焦电机的位置数据；
对焦单元：其用于在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段的D；
计算单元：其用于当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。
进一步，所述计算单元包括：
第一计算单元：其用于：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
第二计算单元：其用于：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
进一步，所述的变倍数组以及变焦数组的数据可调。
进一步，所述固定的光学变倍数为相机最大的光学变倍数。
本发明的有益效果是：本发明通过对相机镜头变倍取N倍档位，每个倍数档配置相应的M个Focus预设应用焦段。N、M根据实际应用需求而定。在清晰成像的情况下，通过计算变焦电机的偏移百分比，以及预设应用焦段值，从而实现改变拍摄光学倍数能自动对焦的。本发明纯算法实现，低成本，适用于所有的定焦环境，快速、准确成像。对于航拍等远距离拍摄，可以做到无穷远对焦，也可以随时手动调整。相对于自动对焦，更加适合远航拍、工业拍摄、视频会议等成像要求准确、拍摄物体距离远的应用需求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明的一具体实施例的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
一种变焦相机的对焦方法，所述的变焦相机包括变焦镜头、变倍电机以及变焦电机，所述的对焦方法包括：
A：创建光学变倍数组，所述光学变倍数组存有与N个光学变倍档位相对应的变倍电机的位置数据；创建焦段数组，所述光学变倍数组存有M个焦段的N个光学变倍档下清晰成像的变焦电机的位置数据；
B：在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段的D；
C：当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。
通过对相机镜头变倍取N倍档位，每个倍数档配置相应的M个Focus预设应用焦段。N、M根据实际应用需求而定。在清晰成像的情况下，通过计算变焦电机的偏移百分比，以及预设应用焦段值，从而实现改变拍摄光学倍数能自动对焦的。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤C具体为：
C1：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
C2：获取对焦数组中焦段D与其一下焦段的变焦电机位置之差temp1，以及焦段D与其上一焦段的变焦电机位置之差temp2，在放大时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）；当缩小时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）。
进一步作为优选的实施方式，所述的变倍数组以及变焦数组的数据可调，对镜头变倍取10或N倍档位，每个倍数档配置相应的10或M个Focus应用焦段。N、M根据实际应用需求而定。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤B中固定的光学变倍数为相机最大的光学变倍数。
实施例1
如图1所示，为本发明的一具体实施例的流程图。
当相机取10倍光学放大倍数时，通过相机自动或手段识别欲拍物体清晰成像的焦距focucur，循环比较20个预设焦段，获取最接近的焦段数组，如果焦距focucur是预设值，则可以直接通过预设的焦段数组，把变焦电机定位到相应的位置实现自动对焦，如果距focucur不是是预设值，则启动算法处理，在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；获取对焦数组中焦段D与其一下焦段的变焦电机位置之差temp1，以及焦段D与其上一焦段的变焦电机位置之差temp2，在放大时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）；当缩小时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）。
本发明纯算法实现，低成本，适用于所有的定焦环境，快速、准确成像。对于航拍等远距离拍摄，可以做到无穷远对焦，也可以随时手动调整。相对于自动对焦，更加适合远航拍、工业拍摄、视频会议等成像要求准确、拍摄物体距离远的应用需求。
一种相机，其用于实施上述的变焦相机的对焦方法，所述相机包括：
数据单元：其用于创建光学变倍数组，所述光学变倍数组存有与N个光学变倍档位相对应的变倍电机的位置数据；创建焦段数组，所述光学变倍数组存有M个焦段的N个光学变倍档下清晰成像的变焦电机的位置数据；
对焦单元：其用于在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段D；
计算单元：其用于当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。
进一步作为优选的实施方式，所述计算单元包括：
第一计算单元：其用于：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
第二计算单元：其用于：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
进一步作为优选的实施方式，所述的变倍数组以及变焦数组的数据可调。
进一步作为优选的实施方式，所述固定的光学变倍数为相机最大的光学变倍数。
本发明通过对相机镜头变倍取N倍档位，每个倍数档配置相应的M个Focus预设应用焦段。N、M根据实际应用需求而定。在清晰成像的情况下，通过计算变焦电机的偏移百分比，以及预设应用焦段值，从而实现改变拍摄光学倍数能自动对焦的。本发明纯算法实现，低成本，适用于所有的定焦环境，快速、准确成像。对于航拍等远距离拍摄，可以做到无穷远对焦，也可以随时手动调整。相对于自动对焦，更加适合远航拍、工业拍摄、视频会议等成像要求准确、拍摄物体距离远的应用需求。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种变焦相机的对焦方法，所述的变焦相机包括变焦镜头、变倍电机以及变焦电机，其特征在于，所述的对焦方法包括：
A：创建光学变倍数组，所述光学变倍数组存有与N个光学变倍档位相对应的变倍电机的位置数据；创建焦段数组，所述光学变倍数组存有M个焦段的N个光学变倍档下清晰成像的变焦电机的位置数据；
B：在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段D；
C：当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。
2.根据权利要求1所述的变焦相机的对焦方法，其特征在于：所述步骤C具体为：
C1：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
C2：获取对焦数组中焦段D与其一下焦段的变焦电机位置之差temp1，以及焦段D与其上一焦段的变焦电机位置之差temp2，在放大时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）；当缩小时，变焦电机的位置为变焦电机在焦距focuscur所在位置的基础上加上（temp1乘以P）。
3.根据权利要求1所述的变焦相机的对焦方法，其特征在于：所述的变倍数组以及变焦数组的数据可调。
4.根据权利要求1所述的变焦相机的对焦方法，其特征在于：所述步骤B中固定的光学变倍数为相机最大的光学变倍数。
5.一种相机，其特征在于，其用于实施如权利要求1至4任一项所述的变焦相机的对焦方法，所述相机包括：
数据单元：其用于创建光学变倍数组，所述光学变倍数组存有与N个光学变倍档位相对应的变倍电机的位置数据；创建焦段数组，所述光学变倍数组存有M个焦段的N个光学变倍档下清晰成像的变焦电机的位置数据；
对焦单元：其用于在固定光学变倍数下，获取与欲拍摄物体清晰成像的焦距focuscur并与焦段数组中在最大光学倍数下的M个焦段进行比较，获取focuscur与之最接近的焦段的D；
计算单元：其用于当放大倍数改变时，变焦电机按照焦距focuscur、焦段D以及对焦数组的对应关系实现自动对焦。
6.根据权利要求5所述的相机，其特征在于，所述计算单元包括：
第一计算单元：其用于：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2；
第二计算单元：其用于：在变焦数组中获取焦距focuscur与之最接近的焦段的差值para1，获取变焦数组中与焦距focuscu最接近的2个焦段的差值para2，计算出偏移率P=para1/para2。
7.根据权利要求5所述的相机，其特征在于，所述的变倍数组以及变焦数组的数据可调。
8.根据权利要求5所述的相机，其特征在于，所述固定的光学变倍数为相机最大的光学变倍数。
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