CN106375647B - 一种摄像机后焦的调整方法、装置和*** - Google Patents
一种摄像机后焦的调整方法、装置和*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种摄像机后焦的调整方法、装置和***。该方法包括:在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动;在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。本发明解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题。
Description
技术领域
本发明涉及摄像机调焦领域,具体而言,涉及一种摄像机后焦的调整方法、装置和***。
背景技术
目前,针对网络摄像机,采用了固焦镜头,当用户将其架设使用时,一般很少去现场对摄像机进行调整,然而在长期的使用过程中,摄像机受到震动等因素会造成一定的虚焦,还有在进行滤光片切换时可能造成虚焦,尤其针对那些高分辨率,网络延迟比较大的对焦会比较麻烦,而用户去现场将增加设备的成本和运营开销。
为了解决摄像机的虚焦问题,在相关技术中,一般采用全局搜索的方式进行对焦调整,在按照全局搜索对焦位置的方法中,算法需要控制带动传感器在整个有效行程范围内搜索并确定对焦位置的大致区域,然后再在大致区域范围内调整传感器板到最终的对焦位置。然而,采用全局搜索的方式进行对焦调整所耗费的时间较长,准确率容易受到干扰。
针对现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种摄像机后焦的调整方法、装置和***,以解决现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题。
为了实现上述目的,根据本发明实施例的一个方面,提供了一种摄像机后焦的调整方法。根据本发明的摄像机后焦的调整方法包括:在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
为了实现上述目的,根据本发明实施例的另一方面,提供了一种摄像机后焦的调整装置。根据本发明的摄像机后焦的调整装置包括:第一获取模块,用于在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;第一计算模块,用于对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;第二计算模块,用于根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;第一处理模块,用于当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;第一判断模块,用于在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
本申请还可以提供一种摄像机后焦的调整***,该***可以包括:图像传感器,用于采集图像;步进电机,用于驱动图像传感器进行移动以调整摄像机后焦;调整装置,分别与图像传感器和步进电机电连接,在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像,并对每帧图像进行评估值计算,根据生成的每帧图像的清晰度评估值计算得到清晰度评估值的变化率;其中,当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
根据本发明实施例,通过摄像机后焦的调整方法,解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,提高了摄像机进行对焦调整的效率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例一的摄像机后焦的调整方法的流程示意图;
图2是根据本发明实施例一的一种可选的摄像机后焦的调整方法的流程示意图;
图3是根据本发明实施例一的又一种可选的摄像机后焦的调整方法的流程示意图;
图4是根据本发明实施例的又一种可选的摄像机后焦的调整方法的流程示意图;
图5是根据本发明实施例二的摄像机后焦的调整装置的结构示意图;
图6是根据本发明实施例三的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***的结构示意图;
图7是根据本发明实施例三的一种可选的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***的结构示意图;以及
图8是根据本发明实施例三的一种可选的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***的算法控制的流程示意图。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
根据本发明实施例,提供了一种摄像机后焦的调整方法的方法实施例。
本发明实施例还提供了一种摄像机后焦的调整方法。该方法可以通过摄像机后焦的调整装置来实现,但不限于此。
图1是根据本发明是实施例一的摄像机后焦的调整方法流程示意图。如图1所示,该方法包括步骤如下:
步骤S101,在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;
在上述步骤S101中,当按下自动后焦调整触发按钮后,图像传感器会在步进电机的驱动下按照第一预设步数沿预设方向进行移动,其中,该第一预设步数和预设方向均是预先设置好的;在图像传感器按照第一预设步数向预设方向移动的过程中,获取该图像传感器采集到的多帧图像,即由图像传感器采集多帧图像,摄像机后焦的调整装置来获取采集到的多帧图像,至此,就完成了多帧图像的获取。
步骤S103,对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;
在上述步骤S103中,在获取到多帧图像之后,对每帧图像进行评估值的计算,通过对每帧图像评估值的计算生成每帧图像的清晰度评估值,这里需要说明的是,对于同一场景,图像的清晰度评估值越大表示图像越清晰,所以,生成图像的清晰度评估值可以获知摄像机调整后焦的具体情况,以便实时调整摄像机后焦,这样可以更加准确地调整摄像机后焦。
步骤S105,根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;
在上述步骤S105中,在生成每帧图像的清晰度评估值之后,根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率。
步骤S107,当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;
在上述步骤S107中,当计算得到清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,此时步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向上移动,或者通过驱动带齿轮的移动装置来带动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向上,其中,第二预设步数小于第一预设步数,最终达到调整摄像机后焦的目的。本步骤通过计算得到清晰度评估值的变化率,达到了实时地根据图像反馈清晰度评估值的变化率来控制图像传感器的移动,使得摄像机后焦的调整更加有效。
此处需要说明的是,图像传感器离焦点的位置越近,清晰度评估值的变化率越快。第一阈值可设置在零点左右,通过设置第一阈值来判断当前的清晰度评估值的变化率为正或为负,进而实现了判断图像传感器的当前移动方向是否正确。
步骤S109,在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;
在上述步骤S109中,在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,通过计算图像传感器实时地采集到的图像的清晰度评估值,当判断出采集到的图像的清晰度评估值达到峰值时,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
上述方法在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,在摄像机中,通过调整调整图像传感器板来进行对焦,达到图像清晰的目的,实现了先局部处理,后全局搜索的技术效果,即先驱动图像传感器移动较多的步数,确定方向后,再细微搜索,相关技术中,摄像机操作人员需要手动拧动镜头来进行对焦,而本发明的摄像机后焦的调整方法提供了一套更加方便,准确率更高的实现方法,进一步提高了摄像机进行对焦调整的效率。
一种优选的实施方式,上述摄像机后焦的调整方法还包括如下步骤:
步骤S110,当清晰度评估值的变化率小于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器移动至初始对焦位置;
在上述步骤S110中,当计算得到清晰度评估值的变化率小于第一阈值时,可判断为当前摄像机的移动方向错误,此时需要步进电机驱动图像传感器返回至初始对焦位置,或者通过驱动带齿轮的移动装置来带动图像传感器返回至初始对焦位置。
步骤S111,驱动图像传感器从初始对焦位置开始,按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动;
在上述步骤S111中,此时,图像传感器将从初始对焦位置开始,在步进电机的驱动下按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动。
步骤S112,获取图像传感器按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动的过程中,采集到的多帧新图像;
在上述步骤S112中,在图像传感器按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动的过程中,获取该图像传感器采集到的多帧新图像,即由图像传感器采集多帧新图像,摄像机后焦的调整装置来获取采集到的多帧新图像,至此,就完成了多帧新图像的获取。
步骤S113,对每帧新图像进行评估值计算,生成每帧新图像的清晰度评估值;
在上述步骤S113中,在获取到多帧新图像之后,对每帧新图像进行评估值的计算,通过对每帧新图像评估值的计算生成每帧新图像的清晰度评估值,这里需要说明的是,对于同一场景,新图像的清晰度评估值越大表示新图像越清晰,所以,生成新图像的清晰度评估值可以获知摄像机调整后焦的具体情况,以便实时调整摄像机后焦,这样可以更加准确地调整摄像机后焦。
步骤S114,根据每帧新图像的清晰度评估值,计算得到新图像的清晰度评估值的变化率;
在上述步骤S114中,在生成每帧新图像的清晰度评估值之后,根据每帧新图像的清晰度评估值,计算得到新图像的清晰度评估值的变化率。
步骤S115,当新图像的清晰度评估值的变化率大于等于第二阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相反;
在上述步骤S115中,当计算得到新图像的清晰度评估值的变化率大于等于第二阈值时,此时步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向的相反方向上移动,或者通过驱动带齿轮的移动装置来带动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向的相反方向上移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,最终达到调整摄像机后焦的目的。本步骤通过计算得到新图像的清晰度评估值的变化率,能够达到实时地根据新图像反馈清晰度评估值的变化率来控制图像传感器的移动方向,使得摄像机后焦的调整更加有效。
步骤S116,在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相反的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;
在上述步骤S116中,在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相反的方向移动的过程中,通过计算图像传感器实时地采集到的图像的清晰度评估值,当判断出采集到的图像的清晰度评估值达到峰值时,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
一种优选的实施方式,在步骤S103中,具体包括:
步骤S1031,使用高通滤波器和带通滤波器分别对每帧图像进行评估值计算,得到图像的第一清晰度评估值和第二清晰度评估值;
步骤S1033,从第一清晰度评估值和第二清晰度评估值中选取变化率最大的值作为图像的清晰度评估值。
在上述步骤S1031至步骤S1033中,在对图像进行评估值计算中,采用了两个无线脉冲响应(Infinite Impulse Response,简称为IIR)滤波器来对图像进行评估,其中,通过高通滤波器可以得出图像的第一清晰度评估值,通过带通滤波器可以得到图像的第二清晰度评估值,高通滤波器的截止频率低于带通滤波器,这两个滤波器的设计都是硬件实现,对于每帧图像,都会获取这两个滤波器的清晰度评估值,以此作为基准判断图像清晰的标准,然后选择第一清晰度评估值和第二清晰度评估值中变化率比较大的那个清晰度评估值作为该图像清晰度评估值。
一种优选的实施方式,在步骤S101中:步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动可以包括:
步骤S1010,在调焦按钮被触发之后,生成调焦指令,其中,调焦指令包括:预存的第一预设步数和预设方向;
步骤S1011,发送调焦指令至步进电机,使得步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动。
一种优选的实施方式,步骤S105:根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率可以包括:
步骤S1051,将采集到的一帧图像的清晰度评估值与上一帧图像的清晰度评估值进行比值计算,得到清晰度评估值的变化率;
其中,上一次清晰度评估值是对上一次图像进行评估值计算得到的,上一次图像是在获取图像之前从图像传感器获取到的。
例如,在步进电机驱动图像传感器按照预设步数移动的过程中,图像传感器采集到a、b、c、d共四帧图像,可以分别通过公式(1)来计算a和b两帧图像的清晰度评估值变化率ηab,通过公式(2)来计算b和c两帧图像的清晰度评估值变化率ηbc,通过公式(3)来计算图像c和d两帧图像的清晰度评估值的变化率ηcd:
其中,a′、b′、c′、d′分别表示图像a、b、c、d的清晰度评估值。
下面结合具体实例,对本发明实施例的摄像机后焦的调整方法进行进一步说明。已经进行过详细说明的不再赘述。图2是根据本发明实施例一的一种可选的摄像机后焦的调整方法的流程示意图。如图2所示,摄像机后焦的调整方法的流程可以包括如下步骤:
S201:触发摄像机自动后焦调整按钮来开启摄像机后焦的调整,进行对焦点搜寻,具体的,摄像机***的末端有一个按钮可以供用户进行现场对焦调整。
S202:在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像,对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值。
具体的,上述步骤用于搜寻对焦方向,在预设方向为向前,第一预设步数为2*unit步数的情况下,可以控制电机带动图像传感器板向前移2*unit步数。
S203:判断清晰度评估值是否大于等于第一阈值,得到判断结果。
其中,在S203判断结果为是的情况下,则说明移动第一预设步数之后,图像传感器板离焦点的位置更近,即预设方向为正确的方向,继续执行步骤S204;在S203判断结果为否的情况下,证明预设方向为错误的方向,则执行208;
S204:读取第二预设步数,其中,第二预设步数小于第一预设步数;
此时,可以确定应当保持当前的对焦方向,例如应该继续向前,并且进入细微搜索模式,细微搜索模式可以通过执行S205来实现:
S205,读取第二预设步数(例如采用第二预设步数为1*unit或unit/2的移动步数来进行对焦位置最终定),生成搜索指令,上述搜索指令用于控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数向预设方向移动。
接着执行S206,当检测到清晰度评估值达到峰值时,执行S207:调整图像传感器板到达焦点最清晰的位置,搜索完成。
在S203判断结果为否的情况下,执行S208,移动至初始对焦位置。
具体的,在清晰度评估值为小于第一阈值的情况下,可以确定当前的搜索方向错误,需要改变方向,例如修改为相反的向后的方向,即在结果为否的情况下,可以通过执行S208控制步进电机驱动图像传感器移动至初始对焦位置,即跳转到本次搜索的起始位置,然后将进入到修改后的方向上的搜索,例如往后搜索。
接着执行S209:控制图像传感器从初始对焦位置开始,按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动(例如按照2*unit步数带动图像传感器板向后移动)。
然后执行S210:判断新图像的清晰度评估值的变化率是否大于第二阈值,例如确定清晰度评估值的变化达到预设的thres值;在S210判断为是的情况下,进入细微搜索模式,即首先执行S211:读取第二预设步数(例如采用第二预设步数为1*unit或unit/2的移动步数来进行对焦位置最终定);然后执行S212:使得步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相反的方向移动,接着执行S206直至搜索完成。
上述方案可以通过获取图像的清晰度评估值来实现,通过判断清晰度评估值是否有了上升或者下降的趋势,来确定搜索方向是继续向前,还是需要改变方向。
需要说明的是,在有效范围行程范围内,上述实现对焦的方案,最大的情况是一个完整的搜索。若到达边界反馈也无法实现对焦,表明对焦点在有效范围外,不能实现对焦,这时将定在了边界位置,最靠近实际对焦点处。
一种优选的实施方式,在执行步骤S101之后,该方法还可以包括如下实施步骤:
步骤S1012,接收来自光电反馈装置采集到的图像传感器在极限区域内移动时的光电信号;
步骤S1014,根据光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器在极限区域范围内调整摄像机后焦。
在上述步骤S1012至S1014中,在获取到图像传感器采集到的图像之后,接收来自光电反馈装置采集到的图像传感器在极限区域内移动时对应的光电信号,需要说明的是,该光电反馈装置分别与图像传感器和摄像机后焦的调整装置相连接,然后根据该光电信号控制步进电机,使得该步进电机驱动图像传感器在极限区域内调整摄像机后焦,因为图像传感器是在一个有效的范围内移动,即在极限区域内移动,如果没有光电反馈装置的光电反馈的话,会出现超出结构的有效范围或者卡死造成聚焦机械结构破坏掉;本步骤通过接收光电反馈模块的光电信号,对于图像传感器的移动起到了边界检测保护的作用,确保图像传感器在极限区域内移动。
下面结合具体实例,对本发明实施例的摄像机后焦的调整方法进行进一步说明。已经进行过详细说明的不再赘述。图3是根据本发明实施例的又一种可选的摄像机后焦的调整方法的流程示意图;如图3所示,摄像机后焦的调整方法的流程可以包括如下步骤:
S301:摄像机进入正常启动;
具体的,摄像机正常启动后,摄像机中的图像传感器会在步进电机的驱动下按照预设步数向预设方向移动,并获取图像传感器采集到的图像;
S302:判断是否检测到光电反馈;
具体的,为了限制传感器板可移动的有效行程,采用设置光电反馈装置的方式,使得在传感器板移动至有效行程之外的极限区域时,光电反馈装置生成光电信号,进而实现了通过判断是否接收到来自光电反馈装置采集到的图像传感器在极限区域内移动时光电信号,用于控制步进电机带动传感器板继续移动;
其中,在S302判断结果为是的情况下,表明传感器板处于有效行程之外的某一端,然后执行S303:调用传感器板边缘位置检测程序,接着执行S304:确认传感器板极限位置,具体的,由于传感器板可以向预设方向和预设方向的相反方向移动,因此,极限位置至少包括:向前极限位置和向后极限位置,其中向前极限位置可以对应沿预设方向移动所能到达的极限区域,向后极限位置则对应沿预设方向的相反方向移动所能到达的极限区域;反之亦然。通过利用设计的光电反馈结构来进行向前极限位置以及向后极限位置的判断,使得在判断出传感器板到达极限位置后,停止控制步进电机驱动传感器板向有效行程范围外活动。最终实现了仅允许步进电机驱动图像传感器在有效形成范围内活动以调整摄像机后焦的效果;
其中,在S302判断结果为否的情况下,即没有检测到光电反馈,表明这时传感器板仍在有效行程范围内,则执行S305:状态保持,即保持对传感器板现有的驱动控制,使得传感器板在步进电机的驱动下移动以继续寻找焦点位置。
这里需要说明的是,上述摄像机后焦的调整时的边界保护方法,确保了图像传感器板进入到一个正确的边界,进而确保后续是否可以带动图像传感器板向前或向后移动。
一种优选的实施方式,在执行步骤S101之前,该方法还可以执行如下步骤:
步骤S1001,控制步进电机驱动图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置;
步骤S1003,通过光电反馈装置,采集图像传感器处于第一极限位置时的第一光电信号,其中,图像传感器与光电反馈装置电连接;
步骤S1005,根据第一光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器向极限区域内的另一个极限位置移动,直至图像传感器到达初始对焦位置。
在上述步骤S1001至步骤S1005中,在图像传感器按照预设步数移动之后,获取图像传感器采集到的图像之前,首先控制步进电机驱动图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置,在图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置后,会接收到来自光电反馈装置反馈的该第一极限位置对应的第一光电信号,然后根据该第一光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器向极限区域内的另一个极限位置移动,直至图像传感器到达初始对焦位置,基于此,上述步骤S1001至步骤S1005完成了后焦初始化操作,使得摄像机后焦调整至初始对焦位置,当摄像机出现虚焦需要对焦时,按下自动后焦触发按钮来进行摄像机后焦的调整。
下面结合具体实例,对本发明实施例的摄像机后焦的调整方法进行进一步说明。已经进行过详细说明的不再赘述。图4是根据本发明实施例的又一种可选的摄像机后焦的调整方法的流程示意图;如图4所示,摄像机后焦的调整方法的流程可以包括如下步骤:
在获取图像传感器采集到的多帧图像之前,摄像机后焦的调整方法还包括:
S401:触发摄像机自动后焦调整初始化按钮来启动摄像机自动后焦调整的初始化程序;
接着执行S402:控制步进电机驱动图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置;
然后执行S403:判断是否检测到第一光电信号;
其中,在S403判断结果为是的情况下,执行步骤S404:根据第一光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器向极限区域内的另一个极限位置移动;
接着执行S405:在确认图像传感器到达初始对焦位置时,退出程序,此时传感器板到默认后焦位置;
其中,在S403判断结果为否的情况下,返回执行S402。
本申请上述实施例一的方法,提供了一种摄像机后焦的调整方法,在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,在摄像机中,通过调整调整图像传感器板来进行对焦,达到图像清晰的目的,实现了先局部处理,后全局搜索的技术效果,即先驱动图像传感器移动较多的步数,确定方向后,再细微搜索,相关技术中,摄像机操作人员需要手动拧动镜头来进行对焦,而本发明的摄像机后焦的调整方法提供了一套更加方便,准确率更高的实现方法,进一步地,提高了摄像机进行对焦调整的效率。
实施例二
图5是根据本发明实施例二的摄像机后焦的调整装置的结构示意图。出于描述的目的,所绘的体系结构仅为合适环境的一个示例,并非对本申请的使用范围或功能提出任何局限。也不应该将摄像机的后焦的调整装置为对图5所示的任一组件或组合具有任何依赖或需求。
如图5所示,该摄像机的后焦的调整装置可以包括:第一获取模块51、第一计算模块53、第二计算模块55、第一处理模块57和第一判断模块59。
其中,第一获取模块51,用于在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;
在上述第一获取模块51中,具体地,当按下自动后焦调整触发按钮后,图像传感器会在步进电机的驱动下按照第一预设步数沿预设方向向预设方向进行移动,其中,该第一预设步数和预设方向均是预先设置好的;在图像传感器按照第一预设步数向预设方向移动的过程中,获取该图像传感器采集到的多帧图像,即由图像传感器采集多帧图像,摄像机后焦的调整装置来获取采集到的多帧图像,至此,就完成了多帧图像的获取。
第一计算模块53,与第一获取模块51相连接,用于对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;
在上述第一计算模块53中,在通过第一获取模块51获取到多帧图像之后,对每帧图像进行评估值的计算,通过对每帧图像评估值的计算生成每帧图像的清晰度评估值,这里需要说明的是,对于同一场景,图像的清晰度评估值越大表示图像越清晰,所以,生成图像的清晰度评估值可以获知摄像机调整后焦的具体情况,以便实时调整摄像机后焦,这样可以更加准确地调整摄像机后焦。
第二计算模块55,与第一计算模块53相连接,用于根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;
在上述第二计算模块55中,在生成每帧图像的清晰度评估值之后,根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率。
第一处理模块57,与第二计算模块55相连,用于当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;
在上述第一处理模块57中,当计算得到清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,此时步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向上移动,或者通过驱动带齿轮的移动装置来带动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向上按照新移动步数,其中,第二预设步数小于第一预设步数,最终达到调整摄像机后焦的目的。上述第一处理模块57通过计算得到清晰度评估值的变化率,达到了实时地根据图像反馈清晰度评估值的变化率来控制图像传感器的移动,使得摄像机后焦的调整更加有效。
第一判断模块59,与第一处理模块57相连,用于在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;
在上述第一判断模块59中,在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,通过计算图像传感器实时地采集到的图像的清晰度评估值,当判断出采集到的图像的清晰度评估值达到峰值时,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
上述装置通过第一获取模块51,用于在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;第一计算模块53,用于对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;第二计算模块55,用于根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;第一处理模块57,用于当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;第一判断模块59,用于在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,在摄像机中,通过调整调整图像传感器板来进行对焦,达到图像清晰的目的,实现了先局部处理,后全局搜索的技术效果,即先驱动图像传感器移动较多的步数,确定方向后,再细微搜索,相关技术中,摄像机操作人员需要手动拧动镜头来进行对焦,而本发明的摄像机后焦的调整方法提供了一套更加方便,准确率更高的实现方法,进一步提高了摄像机进行对焦调整的效率。
一种优选的实施方式,上述摄像机后焦的调整装置还包括如下模块:
第二处理模块,用于当清晰度评估值的变化率小于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器移动至初始对焦位置;
第三处理模块,用于驱动图像传感器从初始对焦位置开始,按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动;
在上述第二处理模块中,当计算得到清晰度评估值的变化率小于第一阈值时,此时步进电机驱动图像传感器移动至初始对焦位置,或者通过驱动带齿轮的移动装置来带动图像传感器至初始对焦位置。在上述第三处理模块中,图像传感器将从初始对焦位置开始,在步进电机的驱动下按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动。
第二获取模块,用于获取图像传感器按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动后,采集到的多帧新图像;
在上述第二获取模块中,在图像传感器按照第一预设步数沿与预设方向的相反方向移动的过程中,获取该图像传感器采集到的多帧新图像,即由图像传感器采集多帧新图像,摄像机后焦的调整装置来获取采集到的多帧新图像,至此,就完成了多帧新图像的获取。
第三计算模块,用于对每帧新图像进行评估值计算,生成每帧新图像的清晰度评估值;
在上述第三计算模块中,在获取到多帧新图像之后,对每帧新图像进行评估值的计算,通过对每帧新图像评估值的计算生成每帧新图像的清晰度评估值,这里需要说明的是,对于同一场景,新图像的清晰度评估值越大表示新图像越清晰,所以,生成新图像的清晰度评估值可以获知摄像机调整后焦的具体情况,以便实时调整摄像机后焦,这样可以更加准确地调整摄像机后焦。
第四计算模块,用于根据每帧新图像的清晰度评估值,计算得到新图像的清晰度评估值的变化率;
在上述第四计算模块中,在生成每帧新图像的清晰度评估值之后,根据每帧新图像的清晰度评估值,计算得到新图像的清晰度评估值的变化率。
第四处理模块,用于当新图像的清晰度评估值的变化率大于等于第二阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相反;
在上述第四处理模块中,当计算得到新图像的清晰度评估值的变化率大于等于第二阈值时,此时步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向的相反方向上按照第二预设步数进行移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,或者通过驱动带齿轮的移动装置来带动图像传感器按照第二预设步数在预设移动方向的相反方向上按照第二预设步数进行移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,最终达到调整摄像机后焦的目的。本步骤通过计算得到新图像的清晰度评估值的变化率,能够达到实时地根据新图像反馈清晰度评估值的变化率来控制图像传感器的移动方向,使得摄像机后焦的调整更加有效。
第二判断模块,用于在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相反的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;
在上述第二判断模块中,在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相反的方向移动的过程中,通过计算图像传感器实时地采集到的新图像的清晰度评估值,当判断出采集到的新图像的清晰度评估值达到峰值时,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
一种优选的实施例中,上述第一计算模块53还包括:评估单元和选取单元;
评估单元,用于使用高通滤波器和带通滤波器分别对每帧图像进行评估值计算,得到图像的第一清晰度评估值和第二清晰度评估值;
选取单元,与上述评估单元相连接,用于从第一清晰度评估值和第二清晰度评估值中选取变化率最大的值作为图像的清晰度评估值。
在上述评估单元和选取单元中,在通过评估单元对图像进行评估值计算中,采用了两个IIR滤波器来对图像进行评估,其中,通过高通滤波器可以得出图像的第一清晰度评估值,通过带通滤波器可以得到图像的第二清晰度评估值,高通滤波器的截止频率低于带通滤波器,这两个滤波器的设计都是硬件实现,对于每帧图像,都会获取这两个滤波器的清晰度评估值,以此作为基准判断图像清晰的标准,然后通过选取单元选择第一清晰度评估值和第二清晰度评估值中变化率比较大的那个清晰度评估值作为该图像清晰度评估值。
一种优选的实施例中,上述第一获取模块51包括:第一生成单元和发送单元;
第一生成单元,用于在调焦按钮被触发之后,生成调焦指令,其中,调焦指令包括:预存的第一预设步数和预设方向;
发送单元,用于发送调焦指令至步进电机,使得步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动。
一种优选的实施方式,第二计算模块55还可以包括:
第三判断单元,用于将采集到的一帧图像的清晰度评估值与上一帧图像的清晰度评估值进行比值计算,得到清晰度评估值的变化率;
其中,上一次清晰度评估值是对上一次图像进行评估值计算得到的,上一次图像是在获取图像之前从图像传感器获取到的。
一种优选的实施例中,上述装置还包括:反馈模块;
反馈模块,用于接收来自光电反馈装置采集到的图像传感器在极限区域内移动时对应的光电信号;根据光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器在极限区域范围内调整摄像机后焦。
在上述反馈模块中,在获取到图像传感器采集到的图像之后,接收来自光电反馈装置采集到的图像传感器在极限区域内移动时对应的光电信号,需要说明的是,该光电反馈装置分别与图像传感器和摄像机后焦的调整装置相连接,然后根据该光电信号控制步进电机,使得该步进电机驱动图像传感器在极限区域内调整摄像机后焦,因为图像传感器是在一个有效的范围内移动,即在极限位置范围内移动,如果没有光电反馈装置的光电反馈的话,会出现超出结构的有效范围或者卡死造成聚焦机械结构破坏掉;本模块通过接收光电反馈模块的光电信号,对于图像传感器的移动起到了边界检测保护的作用,确保图像传感器在极限区域内移动。
一种优选的实施例中,上述装置还包括:初始化模块;其中,上述初始化模块还包括:移动单元、采集单元和控制单元;
移动单元,用于控制步进电机驱动图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置;
采集单元,用于通过光电反馈装置,采集图像传感器处于第一极限位置时的第一光电信号,其中,图像传感器与光电反馈装置电连接;
控制单元,与上述采集单元相连接,用于根据第一光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器向极限区域内的另一个极限位置移动,直至图像传感器到达初始对焦位置。
在上述初始化模块中,在图像传感器按照预设步数移动之后,获取图像传感器采集到的图像之前,首先通过移动单元控制步进电机驱动图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置,在图像传感器移动至极限区域内的第一极限位置后,通过接收单元会接收到来自光电反馈装置反馈的该极限区域内的第一极限位置对应的第一光电信号,然后通过控制单元根据该第一光电信号控制步进电机,使得步进电机驱动图像传感器极限区域内的第一另一个极限位置移动,直至图像传感器到达初始对焦位置,基于此,上述步骤初始化模块完成了后焦初始化操作,使得摄像机后焦调整至初始对焦位置,当摄像机出现虚焦需要对焦时,按下自动后焦触发按钮来进行摄像机后焦的调整。
本申请上述实施例二的装置,提供了一种摄像机后焦的调整装置,通过第一获取模块51,用于在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像;第一计算模块53,用于对每帧图像进行评估值计算,生成每帧图像的清晰度评估值;第二计算模块55,用于根据每帧图像的清晰度评估值,计算得到清晰度评估值的变化率;第一处理模块57,用于当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;第一判断模块59,用于在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置;解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,在摄像机中,通过调整调整图像传感器板来进行对焦,达到图像清晰的目的,实现了先局部处理,后全局搜索的技术效果,即先驱动图像传感器移动较多的步数,确定方向后,再细微搜索,相关技术中,摄像机操作人员需要手动拧动镜头来进行对焦,而本发明的摄像机后焦的调整方法提供了一套更加方便,准确率更高的实现方法,进一步地,提高了摄像机进行对焦调整的效率。
实施例三
本申请还提供了一种摄像机后焦的调整***,该摄像机后焦的调整***可以包含上述摄像机后焦的调整装置,以及图像传感器,与摄像机后焦的调整装置电连接,用于采集图像,步进电机,与摄像机后焦的调整装置电连接,用于接收摄像机后焦的调整装置发送的搜索指令,根据搜索指令驱动图像传感器进行移动以调整摄像机后焦。
图6是根据本发明实施例三的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***的结构示意图,如图6所示,该摄像机后焦的调整***包括图像传感器61、摄像机后焦的调整装置63和步进电机65。
图像传感器61,用于采集图像;
步进电机65,用于驱动图像传感器进行移动以调整摄像机后焦;
摄像机后焦的调整装置63,分别与图像传感器61和步进电机65电连接,在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取图像传感器采集到的多帧图像,并对每帧图像进行评估值计算,根据生成的每帧图像的清晰度评估值计算得到清晰度评估值的变化率;其中,当清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,步进电机驱动图像传感器按照第二预设步数移动,其中,第二预设步数小于第一预设步数,移动方向与预设方向相同;在图像传感器按照第二预设步数沿与预设方向相同的方向移动的过程中,如果图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则图像传感器到达焦点最清晰的位置。
一种优选的实施例,该摄像机后焦的调整***还可以包括齿轮移动装置,该齿轮移动装置分别与图像传感器61和步进电机65相连接,在摄像机后焦的调整过程中,接收来自步进电机65的驱动,使得齿轮移动装置进行转动以带动图像传感器移动,最终达到调整摄像机后焦的目的。
图7是根据本发明实施例三的一种可选的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***的结构示意图。如图7所示,该摄像机后焦的调整***可以包括如下装置:
图像清晰度评估装置701,其中,对于同一场景,其评估值越大表示图像越清晰,该图像清晰度评估装置701装置的作用相当于图5中的第一计算模块53的作用。
自动后焦调整搜索控制装置702,主要根据图像清晰度值来控制图像传感器板来实现对焦。
步进电机装置703,摄像机的后焦的调整装置利用步进电机装置703来驱动图像传感器板向前或向后移动。该步进电机装置703用于接收图5中的控制模块57发送的搜索指令,并驱动图像传感器在预测移动方向上按照新移动步数进行移动以调整摄像机后焦。
传感器板位置控制反馈装置704,摄像机的后焦的调整装置控制图像传感器板向前和向后所能移动的最大位置的判断。由于本发明实施例中的摄像机的后焦的调整装置的传感器板是在一个有效的范围内运转的,如果没有传感器板位置控制反馈的话,会出现超出结构的有效范围或者卡死造成聚焦机械结构破坏掉的情况。
传感器初始位置(出厂设置)705,出厂时用于初始后焦标定使用。
传感器板向前-极限位置706,其中,传感器板向前-极限位置利用光电反馈来限制。
传感器板向后-极限位置707,其中,传感器板向后-极限位置利用光电反馈来限制。
后焦调整有效范围708,如果超出后焦调整有效范围,摄像机的后焦的调整装置将无法实现对焦。
图像传感器装置709,包括了图像传感器,图像传感器电路板,带齿轮的移动装置。
镜头710,其中,摄像机的后焦的调整装置的镜头可以是固焦镜头,变焦镜头以及电动镜头中的一种或几种的组合。
自动后焦调整ABF(Auto Back Focus)触发按钮711,按下此按钮之后,摄像机的后焦的调整装置将会调用自动后焦调整功能。
需要说明的是,在本发明实施例中,摄像机的后焦的调整装置的自动后焦调整搜索控制装置702利用图像清晰度评估装置701得到的值,通过控制步进电机装置703来带动图像传感器装置709到镜头710的对焦位置,实现准确对焦的效果。
下面结合具体实例,对本发明实施例的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***进行进一步说明。已经进行过详细说明的不再赘述。图8是根据本发明实施例三的一种可选的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***的算法控制的流程示意图。如图8所示,该摄像机后焦的调整***的算法控制的流程如下:
首先,图像清晰度评估装置701,用于得到图像评估值,其中,可以利用图像的边界部分信息,越清晰的图像,其边界的高频成分越高,从图像清晰度评估模块得到的评估值越大,一帧图像将计算得到两个清晰度评估值。
其次,自动后焦调整搜索控制装置702,根据图像清晰度评估装置701计算得到的清晰度评估值,移动传感器靶面来进行最清晰点的搜寻,最清晰的对焦位置对应一个最大的清晰度评估值,其中,搜索过程可以采用爬山算法机制。
然后,步进电机装置703驱动图像传感器装置709,逐渐将传感器靶面移动到镜头的对焦位置,其中,图像传感器装置709,是算法需要移动的部门,以实现达到镜头的对焦最清晰位置。
最后,图像插值等ISP处理装置712,对图像感器装置709获取到的图像进行相应的处理之后,输出处理后的图像,其中,图像插值等ISP处理装置712还可以包括白平衡处理模块,曝光处理模块,对比度调整处理模块等ISP相关处理模块。
需要说明的是,通过本发明的包括摄像机后焦的调整装置的摄像机后焦的调整***,解决了现有技术中对摄像机进行对焦调整中速度较慢的问题,在摄像机中,通过调整图像传感器板来进行实现对焦,达到图像清晰目的,相关技术中,摄像机操作人员需要手动拧动镜头来进行对焦,而本发明的摄像机后焦的调整方法提供了一套更加方便,准确率更高的实现方法,进一步地,提高了摄像机进行对焦调整的效率。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种摄像机后焦的调整方法,其特征在于,包括:
在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取所述图像传感器采集到的多帧图像;
对每帧图像进行评估值计算,生成所述每帧图像的清晰度评估值;
根据所述每帧图像的清晰度评估值,计算得到所述清晰度评估值的变化率;
当所述清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器按照第二预设步数移动,其中,所述第二预设步数小于所述第一预设步数,移动方向与所述预设方向相同;
在所述图像传感器按照第二预设步数沿与所述预设方向相同的方向移动的过程中,如果所述图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则所述图像传感器到达焦点最清晰的位置;
其中,根据所述每帧图像的清晰度评估值,计算得到所述清晰度评估值的变化率的步骤包括:
将采集到的一帧图像的清晰度评估值与上一帧图像的清晰度评估值进行比值计算,得到所述清晰度评估值的变化率;
当所述清晰度评估值的变化率小于所述第一阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器移动至初始对焦位置;
所述步进电机驱动所述图像传感器从所述初始对焦位置开始,按照所述第一预设步数沿与所述预设方向的相反方向移动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
获取所述图像传感器按照所述第一预设步数沿与所述预设方向的相反方向移动的过程中,采集到的多帧新图像;
对每帧新图像进行评估值计算,生成所述每帧新图像的清晰度评估值;
根据所述每帧新图像的清晰度评估值,计算得到所述新图像的清晰度评估值的变化率;
当所述新图像的清晰度评估值的变化率大于等于第二阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器按照所述第二预设步数移动,其中,所述第二预设步数小于所述第一预设步数,移动方向与所述预设方向相反;
在所述图像传感器按照所述第二预设步数沿与所述预设方向相反的方向移动的过程中,如果所述图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则所述图像传感器到达焦点最清晰的位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对每帧图像进行评估值计算,生成所述每帧图像的清晰度评估值的步骤包括:
使用高通滤波器和带通滤波器分别对所述每帧图像进行评估值计算,得到所述图像的第一清晰度评估值和第二清晰度评估值;
从所述第一清晰度评估值和所述第二清晰度评估值中选取变化率最大的值作为所述图像的清晰度评估值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的步骤包括:
在调焦按钮被触发之后,生成调焦指令,其中,所述调焦指令包括:预存的所述第一预设步数和所述预设方向;
发送所述调焦指令至所述步进电机,使得所述步进电机驱动所述图像传感器按照所述第一预设步数沿预设方向移动。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在获取所述图像传感器采集到的多帧图像之后,所述方法还包括:
接收来自光电反馈装置采集到的所述图像传感器在极限区域内移动时的光电信号;
根据所述光电信号控制所述步进电机,使得所述步进电机驱动所述图像传感器在所述极限区域内调整所述摄像机后焦。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在获取所述图像传感器采集到的多帧图像之前,所述方法还包括:
控制所述步进电机驱动所述图像传感器移动至所述极限区域内的第一极限位置;
通过所述光电反馈装置采集所述图像传感器处于所述第一极限位置时的第一光电信号,其中,所述图像传感器与光电反馈装置电连接;
根据所述第一光电信号控制所述步进电机,使得所述步进电机驱动所述图像传感器向所述极限区域内的另一个极限位置移动,直至所述图像传感器到达初始对焦位置。
7.一种摄像机后焦的调整装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取所述图像传感器采集到的多帧图像;
第一计算模块,用于对每帧图像进行评估值计算,生成所述每帧图像的清晰度评估值;
第二计算模块,用于根据所述每帧图像的清晰度评估值,计算得到所述清晰度评估值的变化率;
第一处理模块,用于当所述清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器按照第二预设步数移动,其中,所述第二预设步数小于所述第一预设步数,移动方向与所述预设方向相同;
第一判断模块,用于在所述图像传感器按照第二预设步数沿与所述预设方向相同的方向移动的过程中,如果所述图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则所述图像传感器到达焦点最清晰的位置;
其中,所述第二计算模块还包括:
第三判断单元,用于将采集到的一帧图像的清晰度评估值与上一帧图像的清晰度评估值进行比值计算,得到所述清晰度评估值的变化率;
第二处理模块,用于当所述清晰度评估值的变化率小于所述第一阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器移动至初始对焦位置;
第三处理模块,驱动所述图像传感器从所述初始对焦位置开始,按照所述第一预设步数沿与所述预设方向的相反方向移动。
8.根据权利要求7所述装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二获取模块,用于获取所述图像传感器按照所述第一预设步数沿与所述预设方向的相反方向移动的过程中,采集到的多帧新图像;
第三计算模块,用于对每帧新图像进行评估值计算,生成所述每帧新图像的清晰度评估值;
第四计算模块,用于根据所述每帧新图像的清晰度评估值,计算得到所述新图像的清晰度评估值的变化率;
第四处理模块,用于当所述新图像的清晰度评估值的变化率大于等于第二阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器按照所述第二预设步数移动,其中,所述第二预设步数小于所述第一预设步数,移动方向与所述预设方向相反;
第二判断模块,用于在所述图像传感器按照所述第二预设步数沿与所述预设方向相反的方向移动的过程中,如果所述图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则所述图像传感器到达焦点最清晰的位置。
9.根据权利要求7所述装置,其特征在于,所述第一计算模块还包括:
评估单元,用于使用高通滤波器和带通滤波器分别对所述每帧图像进行评估值计算,得到所述图像的第一清晰度评估值和第二清晰度评估值;
选取单元,用于从所述第一清晰度评估值和所述第二清晰度评估值中选取变化率最大的值作为所述图像的清晰度评估值。
10.根据权利要求7所述装置,其特征在于,所述第一获取模块还包括:
第一生成单元,用于在调焦按钮被触发之后,生成调焦指令,其中,所述调焦指令包括:预存的所述第一预设步数和所述预设方向;
发送单元,用于发送所述调焦指令至所述步进电机,使得所述步进电机驱动所述图像传感器按照所述第一预设步数沿预设方向移动。
11.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
反馈模块,用于接收来自光电反馈装置采集到的所述图像传感器在极限区域内移动时对应的光电信号;根据所述光电信号控制所述步进电机,使得所述步进电机驱动所述图像传感器在所述极限区域内调整所述摄像机后焦。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:初始化模块;其中,所述初始化模块包括:
移动单元,用于控制所述步进电机驱动所述图像传感器移动至所述极限区域内的第一极限位置;
采集单元,用于通过所述光电反馈装置采集所述图像传感器处于所述第一极限位置时的第一光电信号,其中,所述图像传感器与光电反馈装置电连接;
控制单元,用于根据所述第一光电信号控制所述步进电机,使得所述步进电机驱动所述图像传感器向所述极限区域内的另一个极限位置移动,直至所述图像传感器到达初始对焦位置。
13.一种摄像机后焦的调整***,其特征在于,包括:
图像传感器,用于采集图像;
步进电机,用于驱动所述图像传感器进行移动以调整所述摄像机后焦;
调整装置,分别与所述图像传感器和所述步进电机电连接,在步进电机驱动图像传感器按照第一预设步数沿预设方向移动的过程中,获取所述图像传感器采集到的多帧图像,并对每帧图像进行评估值计算,根据生成的所述每帧图像的清晰度评估值计算得到所述清晰度评估值的变化率;
其中,当所述清晰度评估值的变化率大于等于第一阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器按照第二预设步数移动,其中,所述第二预设步数小于所述第一预设步数,移动方向与所述预设方向相同;
在所述图像传感器按照第二预设步数沿与所述预设方向相同的方向移动的过程中,如果所述图像传感器采集到的图像的清晰度评估值达到峰值,则所述图像传感器到达焦点最清晰的位置;
其中,所述调整装置还用于将采集到的一帧图像的清晰度评估值与上一帧图像的清晰度评估值进行比值计算,得到所述清晰度评估值的变化率;
所述调整装置还用于当所述清晰度评估值的变化率小于所述第一阈值时,所述步进电机驱动所述图像传感器移动至初始对焦位置;
所述步进电机驱动所述图像传感器从所述初始对焦位置开始,按照所述第一预设步数沿与所述预设方向的相反方向移动。
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CN108513115B (zh) * | 2018-03-14 | 2020-08-18 | 深圳市点睛创视技术有限公司 | 一种投影***中的动态对焦窗口选择方法和装置 |
CN110392200B (zh) | 2018-04-20 | 2021-01-26 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 自动聚焦的方法和装置 |
CN118158524A (zh) * | 2018-07-23 | 2024-06-07 | 深圳市真迈生物科技有限公司 | 成像方法、装置及*** |
CN112291469A (zh) * | 2018-07-23 | 2021-01-29 | 深圳市真迈生物科技有限公司 | 成像方法、装置及*** |
US11368614B2 (en) | 2018-07-23 | 2022-06-21 | Genemind Biosciences Company Limited | Imaging method, device and system |
CN109254382B (zh) * | 2018-10-12 | 2021-11-26 | 南通大学 | 基于机器视觉的螺纹检测自动对焦方法 |
CN109769090A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-05-17 | 桂林长海发展有限责任公司 | 一种基于图像处理的长焦变倍快速聚焦方法及*** |
CN111726512B (zh) * | 2019-03-18 | 2022-08-23 | 浙江宇视科技有限公司 | 一种区域对焦方法、装置、设备及存储介质 |
CN110753182B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-02-09 | 华为技术有限公司 | 成像设备的调节方法和设备 |
CN110943654B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-05-28 | 苏州智感电子科技有限公司 | 步进电机驱动芯片的驱动方法及*** |
CN111083367B (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-15 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种聚焦补偿方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111246082B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-03-09 | 深圳市景阳科技股份有限公司 | 一种直流电机聚焦方法、装置、终端设备及存储介质 |
CN113572947B (zh) * | 2020-04-29 | 2023-03-24 | 浙江大华技术股份有限公司 | 图像传感器的调整方法及装置、存储介质、电子装置 |
CN111487836A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-04 | 维沃移动通信(杭州)有限公司 | 摄像结构及电子设备 |
CN113747042B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-11-04 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种步进步长控制方法、确定步进马达步进步长的方法 |
CN112525909A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-19 | 湖南伊鸿健康科技有限公司 | 一种电子显微镜的自动对焦方法 |
CN112672039B (zh) * | 2020-12-07 | 2022-06-28 | 北京集光通达科技股份有限公司 | 一种基于多区域主动变换聚焦方法及设备 |
CN113487682A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-10-08 | 深圳亿嘉和科技研发有限公司 | 一种变焦镜头对焦曲线标定***及其方法 |
CN113670201A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-19 | 杭州微影软件有限公司 | 标定数据生成方法、装置及标定数据生成*** |
CN113662505B (zh) * | 2021-10-22 | 2022-02-08 | 北京茗视光眼科医院管理有限公司 | 一种近视屈光度的测量*** |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101840055A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-09-22 | 浙江工业大学 | 基于嵌入式媒体处理器的视频自动聚焦*** |
CN102253569A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-11-23 | 深圳市保千里电子有限公司 | 一种摄像机聚焦的方法及装置 |
CN102707545A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 武汉烽火众智数字技术有限责任公司 | 一种基于dff的自动对焦方法 |
CN103257510A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-21 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种快速自动调焦方法 |
CN103338356A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-02 | 武汉烽火众智数字技术有限责任公司 | 一种枪型网络摄像机远程自动后焦调整装置及其方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI382755B (zh) * | 2009-06-11 | 2013-01-11 | Novatek Microelectronics Corp | 影像處理電路及其方法 |
-
2015
- 2015-07-23 CN CN201510438848.7A patent/CN106375647B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101840055A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-09-22 | 浙江工业大学 | 基于嵌入式媒体处理器的视频自动聚焦*** |
CN102253569A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-11-23 | 深圳市保千里电子有限公司 | 一种摄像机聚焦的方法及装置 |
CN102707545A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 武汉烽火众智数字技术有限责任公司 | 一种基于dff的自动对焦方法 |
CN103257510A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-21 | 宁波舜宇光电信息有限公司 | 一种快速自动调焦方法 |
CN103338356A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-02 | 武汉烽火众智数字技术有限责任公司 | 一种枪型网络摄像机远程自动后焦调整装置及其方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106375647A (zh) | 2017-02-01 |
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