CN106154688A

CN106154688A - 一种自动对焦的方法及装置

Info

Publication number: CN106154688A
Application number: CN201510160558.0A
Authority: CN
Inventors: 慕千里
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2035-04-07
Also published as: WO2016161734A1; CN106154688B

Abstract

本发明提供了一种自动对焦的方法及装置，所述自动对焦的方法包括：获取终端的图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数；根据所述模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数计算所述马达各个步进的物距范围；在所述步进中剔除掉其物距范围在其他步进的物距范围内的步进；获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点。解决了现有技术中由于马达的速度、步长等的固定不能准确对焦，造成成像质量差的问题，实现了快速自动对焦，也不会影响其成像质量，提升了用户体验。

Description

一种自动对焦的方法及装置

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，尤其涉及一种自动对焦的方法及装置。

背景技术

近几年，随着技术的进步和发展，拍照电子设备(终端)已经成为人们生活不可或缺的部分，特别是智能手机平板电脑等，改变了人们的生活方式。其中，终端自动对焦的方法及装置是决定终端成像质量的最重要因素之一。

根据光学原理，要拍摄到清晰的图像，镜头的焦距(f)、物距(u)及像距(v)需要满足：当图像清晰时，图像的锐度和细节丰富，在空间域表现为相邻的像素点的灰度对比度值最大。根据这个原理，通过提取图像的对焦窗的轮廓和边缘的灰度对比度值，对焦状态下的图像的灰度对比度值最大。因此通过马达带动镜头移动，改变像距，同时实时计算获取图像的灰度对比度值，灰度对比度值最大的位置即为焦点位置。

如图1所示，为现有技术中灰度对比度与像距的二维图，由图1可以得到，灰度对比度曲线有三个特性，1)单峰性，就是只有一个灰度对比度最大值；2)单调性，就是在灰度对比度最大值两侧，灰度对比度曲线单调递减或者递减；3)极性，可以判断当前对焦位置是在焦前还是焦后。

在现有技术中，要实现对焦，镜头从起始位置开始移动到结束位置，整个行程按照固定速度、固定步长和固定步数完成，由于镜头的物距和像距并不是线性关系，如图2所示。这种方法存在以下缺陷：如果步长小则步数增加导致对焦时间太长，如果步长大，则导致对焦不准确和不稳定。

发明内容

本发明提供了一种自动对焦的方法及装置，解决了现有技术中由于马达的速度、步长等的固定不能准确对焦，导致成像质量差的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动对焦的方法，包括：

获取终端的图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数；

根据所述模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数计算所述马达各个步进的物距范围；

在所述步进中剔除掉其物距范围在其他步进的物距范围内的步进；

获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；

根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点。

进一步地，根据所述灰度对比度值从剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点包括：选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；通过控制马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；X_i为剩下的步进，A_n为第一对焦步进，i、n为正整数。

进一步地，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点还包括：选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进；通过控制马达运动推动对焦窗口从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；N_A为所述第一对焦步进中确定出的最远的步进的编号，B_n为第二对焦步进。

进一步地，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后还包括：选择满足：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进；通过马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第三对焦步进分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；C_n为第三对焦步进，N_B为所述第二对焦步进中确定的最近的步进的编号。

进一步地，将所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第一阈值，将所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第二阈值，所述焦点的灰度对比度值大于第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值；获取当前对焦窗口的灰度对比度值，如果当前的灰度对比度值大于第二阈值，小于焦点的灰度对比度值，则执行选择第三对焦步进的步骤；如果当前的灰度对比度值大于第一阈值，小于第二阈值，则执行选择第二对焦步进的步骤；如果当前的灰度对比度值小于第一阈值，则执行选择第一对焦步进的步骤。

进一步地，所述马达运动的速度大小是根据相邻两个焦点之间的距离大小进行控制的。

一种自动对焦的装置，包括：

参数获取模块，用于获取终端内图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数；

物距范围计算模块，用于根据所述模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数计算所述马达各个步进的物距范围；

步进剔除模块，用于在所述步进中剔除掉其物距范围在其他步进的物距范围内的步进；

灰度对比度获取模块，用于获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；

焦点确定模块，用于根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点。

进一步地，所述焦点确定模块包括：第一对焦步进选择子模块，用于选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；第一焦点确定子模块，用于通过控制马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；X_i为剩下的步进，A_n为第一对焦步进，i、n为正整数。

进一步地，所述焦点确定模块还包括：第二对焦步进选择子模块，用于当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进；第二焦点确定子模块，用于通过控制马达运动推动对焦窗口从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；N_A为所述第一对焦步进中确定出的最远的步进的编号，B_n为第二对焦步进。

进一步地，所述焦点确定模块还包括：第三对焦步进选择子模块，用于当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进；第三焦点确定子模块，用于通过马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第三对焦步进分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；C_n为第三对焦步进，N_B为所述第二对焦步进中确定的最近的步进的编号。

进一步地，还包括：阈值确定模块，用于将所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第一阈值，将所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第二阈值，所述焦点的灰度对比度值大于第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值；处理模块，用于获取当前对焦窗口的灰度对比度值，如果当前的灰度对比度值大于第二阈值，小于焦点的灰度对比度值，则向所述第三对焦步进选择子模块发送触发启动指令；如果当前的灰度对比度值大于第一阈值，小于第二阈值，则向所述第二对焦步进选择子模块发送触发启动指令；如果当前的灰度对比度值小于第一阈值，则向所述第一对焦步进选择子模块发送触发启动指令。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种自动对焦的方法及装置，通过获取终端的图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数来计算马达的各个步进的物距范围，并剔除掉其物距范围在其他步进的物距范围内的步进，再获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点。本方案通过将在其他步进的物距范围内的步进进行剔除，使得新得到的步进的物距范围之间不会重合，减少了马达移动的次数，且马达的移动步长也进行了改变，从而实现了快速自动对焦，也不会影响其成像质量，提升了用户体验。

附图说明

图1为终端中灰度对比度与像距的二维图；

图2为像距与物距的曲线图；

图3为本发明实施例一提供的自动对焦的方法流程图；

图4为本发明实施例一提供的自动多次对焦的方法的详细流程图；

图5为本发明实施例一提供的像距与灰度对比度的曲线图；

图6为本发明实施例二提供的自动对焦的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图3所示，为本发明实施例一提供的自动对焦的方法流程图，请参见图3，

S301：获取终端的图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数；

在本发明的终端包括：手机、平板、掌上电脑、照相机、摄影机等；所述马达的运动参数包括：马达行程及马达带动镜头运动时的震荡频率和震荡时间；在本实施例中，通过读取写入在终端存储器中的参数来获取图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值、马达行程及马达带动镜头运动时的震荡频率和震荡时间；对于马达运动时的震荡频率和震荡时间也可以通过专门的测量仪来进行测量得到；

S302：根据所述模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数计算所述马达各个步进的物距范围；

需要说明的是，在终端的图像传感器中，都是根据所述模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数来设置所述马达的每步步进的长度和速度的；马达行程与步进的长度的关系为：其中S为马达行程，u为步进的长度；不同的马达配合不同镜头，马达震荡频率和震荡时间是不同的；马达的运动速度和震荡时间的关系为v_i＝f'.F(t_f)，v_i为运动速度，t_f为震荡时间，f'为震荡频率；对于马达中每移动一步，其各个步进对应的物距范围包括：近端物距极限(Near Focus Limit)：和远端物距极限(Far Focus Limit)：其中H为超焦距，A为镜头光圈值，d为图像传感器模糊直径；通过以上方式计算出马达每一步进移动后相对应的u_N和u_F；

S303：在所述步进中剔除掉其物距范围在其他步进的物距范围内的步进；

具体地，可以通过相邻步进的物距范围两两比较方式得到：比较相邻步进中u_N和u_F的值，选择出可以覆盖其他对焦物距的步进，也即，将其物距范围在其他物距范围内的步进进行剔除，使得在剩下的步进中，相邻步进的距离不再相同，从而使得马达的每步移动的距离不再相同，但其同样能够覆盖其本身可以覆盖的物距范围，及在本步骤中，是将多余的步进进行剔除；如，在本实施例中，假设马达新的移动步进为X_i，其中X_i为剔除后剩下的步进，i为正整数，即马达将根据新的步进X_i对应的位置进行移动，则其完成整个马达的形成所移动的步数将得到减小；

S304：获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；

马达每移动一个步进，在该步进对应的位置中，都存在一个相应的灰度对比度值；对于每个步进对应位置的灰度对比度值得获取，通常是通过控制马达移动到该步进的对应位置，并对该位置进行对焦，从而得到该对焦视窗内像素点的灰度对比度值；

S305：根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点；

在本实施例中，通过控制马达对各个剔除后剩下的步进的对应位置进行对焦，得到各个步进对应的灰度对比度值，在所述得到的灰度对比度值中选择灰度对比度最大的值对应的步进的位置作为对焦的焦点，或者，选择灰度对比度值属于满足高清晰度的成像的范围内的灰度对比度值得步进的位置作为对焦的焦点。在本实施例中，通过剔除掉与其他步进的物距范围重复的步进，减小了马达的移动次数，而其成像的质量没有下降，且能够达到快速对焦的可能，提高了用户的使用体验。

优选地，步骤S104根据所述灰度对比度值从剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点包括：选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；通过控制马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；X_i为剩下的步进，A_n为第一对焦步进，i、n为正整数；在本实施例中，通过将满足上述公式的步进选择出来作为第一对焦步进，且只对所选择的第一对焦步进进行对焦，从近到远计算相应的步进的位置的灰度对比度值，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，则不需要对其他第一对焦步进的位置进行对焦处理，只需在所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；所述任一位置包括所述灰度对比度值较大的两个步进之间的任一步进对应的位置，或者所述灰度对比度值较大的两个步进之间的任一剔除后剩下的步进对应的位置；选择该任一位置作为对焦的焦点不仅能实现对焦准确，成像清晰的目的，而且，在进行对焦的过程中，只需连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后就不需要再继续对焦，从而更加快速地找到焦点，实现对焦的可能。

在本实施例中，由于第一焦点得到的两个步进之间的位置较大，通过选择得到的对焦的焦点相对误差也会较大，为了更加精确地得到其对焦焦点的位置，从而需要缩小其选择的范围，其缩小选择范围的步骤包括：当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进；通过控制马达运动推动对焦窗口从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，即在本次对焦过程中，是在对第一对焦步进的对焦停止后，也即在第一对焦步进中的灰度对比度值出现拐点时；当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；N_A为所述第一对焦步进中确定出的最远的步进的编号，B_n为第二对焦步进；在本实施例中，通过将满足上述公式的步进选择出来作为第二对焦步进，且只对所选择的第二对焦步进对焦，从远到近计算相应的步进的位置的灰度对比度值，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，则不需要对其他第二对焦步进的位置进行对焦处理，只需在所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；同样地，所述任一位置包括所述灰度对比度值较大的两个步进之间的任一步进对应的位置，或者所述灰度对比度值较大的两个步进之间的任一剔除后剩下的步进对应的位置；选择该任一位置作为对焦的焦点更加进一步地实现对焦的准确性的可能。

进一步地，为了使得确定的对焦的焦点的位置的范围更加准确，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后还包括：选择满足：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进；通过马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第三对焦步进分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；C_n为第三对焦步进，N_B为所述第二对焦步进中确定的最近的步进的编号；通过上述三个步骤分别从近到远、从远到近、再从近到远地进行控制马达进行运动，并分别对焦得到各个步进的位置的灰度对比度值，最终得到本终端中，灰度对比度值最准确地步进位置，这样，通过将该灰度对比度值与当前获取的灰度对比度值进行比较，得到应该如何控制马达的运动使得当前的拍摄所得到的照片的质量最佳。

具体地对当前需要拍摄的目标进行对焦的方法包括：首先将所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第一阈值，将所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第二阈值，将所述第三步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的位置的灰度对比度值最大的作为焦点的灰度对比度值，所述焦点的灰度对比度值大于第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值；获取当前对焦窗口的灰度对比度值，如果当前的灰度对比度值大于第二阈值，小于焦点的灰度对比度值，则执行选择第三对焦步进的步骤，从而得到拍摄当前目标的准确对焦；如果当前的灰度对比度值大于第一阈值，小于第二阈值，则执行选择第二对焦步进的步骤，同样地，在执行完对第二对焦步进的步骤后，为了对焦的准确性，需要继续执行第三独角步进的步骤，这样所确定的对焦焦点将更加准确；如果当前的灰度对比度值小于第一阈值，则执行选择第一对焦步进的步骤，这样情况与上述情况类似，在此不再累述。

需要说明的是，在终端中，马达运动的速度大小是根据相邻两个步进之间的距离大小进行控制的。为了减少惯性和马达自身震荡引起的干扰，在上述确定各个对焦步进的灰度对比度值得过程中马达的速度也是变化的。例如，对于第一对焦步进的位置灰度对比度值的确定，其扫描的速度为x₁，对于第二对焦步进的位置灰度对比度值的确定，其扫描的速度为x₂，对于第三对焦步进的位置灰度对比度值的确定，其扫描的速度为x₃；其中存在以下条件：x₁＝x₂k₁＝x₃k₂，0＜k₂＜k₁＜1。

例如，以下详细介绍具体实施例对本方案中自动完成多次对焦的方法进行说明，如图4所示，为本发明实施例一提供的自动多次对焦的方法的详细流程图，请参见图4及图5，

S401：读取写入在终端的存储器中的图像传感器的模糊直径、镜头的光圈、马达行程及马达带动镜头运动时的震荡频率和震荡时间；

S402：根据所述模糊直径、镜头的光圈、马达行程及马达带动镜头运动时的震荡频率和震荡时间计算出所述马达的每一步进移动后相对应物距范围；

S403：比较相邻步进的位置的物距范围，将其物距范围在包含在其他步进的物距范围的步进进行剔除，得到剔除后剩下的步进，该步进对应的位置设置为X_i；

S404：选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；并从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的位置确定为焦点范围，并选择其中一个较大的步进对应位置的灰度对比度值为第一阈值Y1；

S405：选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进，并从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的位置作为焦点范围，并选择其中一个较大的步进对应位置的灰度对比度值为第二阈值Y2；

S406：选择满足以下公式：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进，并从近到远对所述第三对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点，将该焦点对应的灰度对比度值为Yf，完成对焦；

S407：t ms后，获取当前对焦窗口的灰度对比度值Y；

S408：判断是否满足Y2<Y1<Yf，若是，则转S206；若否，则转S209；

S409：判断是否满足Y1<Y1<Y2，若是，则转S205；若否，则转S204。

本实施例实现了连续对焦的可能，且能够比较快速准确地实现对焦，不仅成像质量得到提高，且节省了对焦时间，提高了用户体验。

实施例二：

如图6所示，为本发明实施例二提供的自动对焦的装置的结构示意图，请参见图6，所述自动对焦的装置60包括：参数获取模块601、物距范围计算模块602、步进剔除模块603、灰度对比度获取模块604和焦点确定模块605；所述参数获取模块601用于获取终端内图像传感器的模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数；所述物距范围计算模块602用于根据所述模糊直径值、镜头的光圈值以及马达的运动参数计算所述马达各个步进的物距范围；所述步进剔除模块603用于在所述步进中剔除掉其物距范围在其他步进的物距范围内的步进；所述灰度对比度获取模块604用于获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；所述焦点确定模块605用于根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点。在本实施例中，通过剔除掉与其他步进的物距范围重复的步进，减小了马达的移动次数，而其成像的质量没有下降，且能够达到快速对焦的可能，提高了用户的使用体验。

在实施例中，所述焦点确定模块605包括：第一对焦步进选择子模块，用于选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；第一焦点确定子模块，用于通过控制马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；X_i为剩下的步进，A_n为第一对焦步进，i、n为正整数。

进一步地，所述焦点确定模块605还包括：第二对焦步进选择子模块，用于当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进；第二焦点确定子模块，用于通过控制马达运动推动对焦窗口从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；N_A为所述第一对焦步进中确定出的最远的步进的编号，B_n为第二对焦步进；

优选地，所述焦点确定模块605还包括：第三对焦步进选择子模块，用于当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进；第三焦点确定子模块，用于通过马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第三对焦步进分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；C_n为第三对焦步进，N_B为所述第二对焦步进中确定的最近的步进的编号；

所述自动对焦的装置60还包括：阈值确定模块，用于将所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第一阈值，将所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第二阈值，所述焦点的灰度对比度值大于第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值；处理模块，用于获取当前对焦窗口的灰度对比度值，如果当前的灰度对比度值大于第二阈值，小于焦点的灰度对比度值，则向所述第三对焦步进选择子模块发送触发启动指令；如果当前的灰度对比度值大于第一阈值，小于第二阈值，则向所述第二对焦步进选择子模块发送触发启动指令；如果当前的灰度对比度值小于第一阈值，则向所述第一对焦步进选择子模块发送触发启动指令。

本发明提供了一种自动对焦的方法及装置，通过将步进的物距范围在其他步进的物距范围内的步进剔除，再获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；根据所述灰度对比度值从剔除后剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点。本方案通过将在其他步进的物距范围内的步进进行剔除，使得新得到的步进的物距范围之间不会重合，减少了马达移动的次数，且马达的移动的步进距离也进行了改变，从而实现了快速自动对焦，也不会影响其成像质量，提升了用户体验。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种自动对焦的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取剔除后剩下的各个步进的对应位置的灰度对比度值；

2.如权利要求1所述的自动对焦的方法，其特征在于，根据所述灰度对比度值从剩下的步进中确定出一个步进的位置作为对焦的焦点包括：选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；通过控制马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；X_i为剩下的步进，A_n为第一对焦步进，i、n为正整数。

3.如权利要求2所述的自动对焦的方法，其特征在于，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点还包括：选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进；通过控制马达运动推动对焦窗口从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；N_A为所述第一对焦步进中确定出的最远的步进的编号，B_n为第二对焦步进。

4.如权利要求3所述的自动对焦的方法，其特征在于，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后还包括：选择满足：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进；通过马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第三对焦步进分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；C_n为第三对焦步进，N_B为所述第二对焦步进中确定的最近的步进的编号。

5.如权利要求4所述的自动对焦的方法，其特征在于，将所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第一阈值，将所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第二阈值，所述焦点的灰度对比度值大于第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值；获取当前对焦窗口的灰度对比度值，如果当前的灰度对比度值大于第二阈值，小于焦点的灰度对比度值，则执行选择第三对焦步进的步骤；如果当前的灰度对比度值大于第一阈值，小于第二阈值，则执行选择第二对焦步进的步骤；如果当前的灰度对比度值小于第一阈值，则执行选择第一对焦步进的步骤。

6.如权利要求2-5任一项所述的自动对焦的方法，其特征在于，所述马达运动的速度大小是根据相邻两个步进之间的距离大小进行控制的。

7.一种自动对焦的装置，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的自动对焦的装置，其特征在于，所述焦点确定模块包括：第一对焦步进选择子模块，用于选择满足以下公式：当n²＞i时，A_n＝X_i，的剔除后剩下的步进作为第一对焦步进；第一焦点确定子模块，用于通过控制马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第一对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；X_i为剩下的步进，A_n为第一对焦步进，i、n为正整数。

9.如权利要求8所述的自动对焦的装置，其特征在于，所述焦点确定模块还包括：第二对焦步进选择子模块，用于当所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足以下公式：当3n≤N_A时，B_n＝X₁，的剔除后剩下的步进作为第二对焦步进；第二焦点确定子模块，用于通过控制马达运动推动对焦窗口从远到近对所述第二对焦步进对应的位置分别对焦，当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值较大的两个步进之间对应的任一位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；N_A为所述第一对焦步进中确定出的最远的步进的编号，B_n为第二对焦步进。

10.如权利要求9所述的自动对焦的装置，其特征在于，所述焦点确定模块还包括：第三对焦步进选择子模块，用于当所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点后，选择满足：的剔除后剩下的步进作为第三对焦步进；第三焦点确定子模块，用于通过马达运动推动对焦窗口从近到远对所述第三对焦步进分别对焦，当所述第三对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点，则选择所述连续三个步进对应的位置中灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；否则，选择灰度对比度值最大的步进对应的位置作为对焦的焦点；C_n为第三对焦步进，N_B为所述第二对焦步进中确定的最近的步进的编号。

11.如权利要求10所述的自动对焦的装置，其特征在于，还包括：阈值确定模块，用于将所述第一对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第一阈值，将所述第二对焦步进中连续三个步进对应的位置的灰度对比度值出现拐点的其中一个位置的灰度对比度值确定为第二阈值，所述焦点的灰度对比度值大于第二阈值，所述第二阈值大于第一阈值；处理模块，用于获取当前对焦窗口的灰度对比度值，如果当前的灰度对比度值大于第二阈值，小于焦点的灰度对比度值，则向所述第三对焦步进选择子模块发送触发启动指令；如果当前的灰度对比度值大于第一阈值，小于第二阈值，则向所述第二对焦步进选择子模块发送触发启动指令；如果当前的灰度对比度值小于第一阈值，则向所述第一对焦步进选择子模块发送触发启动指令。