CN106878617B - 一种对焦方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种对焦的方法及***。通过对测试卡进行裁剪并划分区域，对测试卡进行拍照，提取测试卡图像中心区域的图像，对其进行条纹清晰度分析，如果清晰，则获取更高等级的条纹；如果不清晰，则电机驱动成像镜头步进步长，重新对测试卡进行拍照，并获取当前等级的条纹，判断其条纹清晰度。当高等级条纹清晰时，则获取测试卡图像四角区域的图像，判断当前等级条纹的清晰度是否全部清晰，如果清晰表示对焦完成，若不清晰，则调整成像镜头镜面与测试卡平面平行，重新拍照并判断四角区域当前等级条纹是否清晰。采用本发明的对焦方法及***，提高了对焦的精度和效率，并且实现了自动对焦的准确性和实时性。

Description

一种对焦方法及***

技术领域

本发明涉及对焦领域，特别是涉及一种对焦方法及***。

背景技术

基于图像处理的自动对焦技术的核心问题是图像清晰度的评价、对焦窗口的选择、对调焦镜头的反馈控制。自动对焦***中的反馈控制关键是确定对焦评价函数的峰值位置，从而通过电机驱动成像镜头移动，这实质上是一个一维极值的最优化问题。比较典型的评价函数峰值搜索方法有爬山法、Fibonacci搜索法和函数逼近法等。

理想的对焦评价函数曲线表现为抛物线形状，达到峰值时对应于最佳成像位置，当离开最佳点时函数单调递减。爬山法即根据这一原理提出。如果对焦评价曲线受到各种干扰导致出现多个峰值，爬山法很容易搜索到局部极值，导致对焦失败。函数逼近法是在采集了不同位置的评价函数值得到评价曲线后，利用简单的二阶或三阶函数进行曲线拟合，通过该方法来逼近已知的评价曲线。该方法在极值附近的效果会比较好，但它对极值附近的数据有很大的依赖性，容易受局部峰值、噪声的影响，在实际对焦过程中不宜采用。Fibbonacci搜索法利用的是有名的Fibbonacci函数而提出的搜索策略。在实际应用中，对焦评价函数曲线并不是理想的光滑曲线，若对焦曲线出现大量的局部极大值，该搜索算法就有可能陷入局部极大值的邻近区域，而无法跳脱，致使误对焦。

同时这些搜索方式都需要驱动电机到很多位置采集相应位置的图像进而根据评价函数来寻找对焦位置。由于步进电机在搜索时会反复正向和反向变换步进以得到最佳对焦位置，而电机的齿轮在正反向变换时会存在空回误差，因此，对焦的精度和效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种对焦方法及***，以解决传统的对焦方法及***中电机驱动成像镜头正反向变换步进时产生空回误差的问题，以提高对焦的精度及效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种对焦方法，所述方法包括：

获取裁剪测试卡，所述裁剪测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域为所述裁剪测试卡中心区域，所述第二区域、第三区域、第四区域和第五区域分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域；

对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像，所述测试卡图像包括所述裁剪测试卡的对应第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；

获取所述测试卡图像第一区域的图像，得到第一图像；

获取所述第一图像的第一等级部位的条纹；

判断所述第一图像的第一等级部位的条纹是否清晰，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰时，控制电机驱动成像镜头前进步长，然后返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤；

当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，所述第二等级大于所述第一等级。

可选的，所述当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，之后还包括：

判断所述第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第三等级部位的条纹，所述第三等级大于所述第二等级；

当所述第二判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤。

可选的，所述当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，之后还包括：

判断所述第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰，得到第三判断结果；

当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第二图像、第三图像、第四图像和第五图像；

判断所述第二图像、所述第三图像、所述第四图像和所述第五图像的第二等级部位的条纹是否全部清晰，得到第四判断结果；

当所述第四判断结果表示所述第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位的条纹不是全部清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行，返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤；

当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，然后返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤。

可选的，所述当所述第二判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第三等级部位的条纹，之后还包括：

判断所述第一图像的第三等级部位的条纹是否清晰，得到第五判断结果；

当所述第五判断结果表示所述第一图像的第三等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第六图像、第七图像、第八图像和第九图像；

判断所述第六图像、所述第七图像、所述第八图像和所述第九图像的第三等级部位的条纹是否清晰，得到第六判断结果；

当所述第六判断结果表示所述第六图像、第七图像、第八图像和第九图像的第三等级部位的条纹至少一个不清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行，返回“对所述裁剪测试卡拍照”步骤；如果测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像始终不能同时清晰(即使相机镜面与测试板平面处于平行状态，也不能满足同时清晰)，说明镜头存在畸变，镜头不合格存在问题。

当所述第五判断结果表示所述第一图像的第三等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤。

可选的，所述判断所述第一图像的第一等级部位的条纹是否清晰，具体包括：

利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的灰度均值，其中f(i,j)为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上第i行j列的图像灰度值，n为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上的总像素点数；

利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的方差D；

判断所述方差D是否小于设定阈值；

如果所述方差D不小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰；

如果所述方差D小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰。

可选的，所述控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，之前包括：

计算所述设定阈值与所述方差D之间的差值，所述差值大于零；

判断所述差值是否大于20，得到第七判断结果；

当所述第七判断结果表示所述差值大于20时，所述前进步长为前进第一步长N₁，所述第一步长其中N为电机步进成像镜头的最远一端到对焦的位置步进的总步数；

当所述第七判断结果表示所述差值不大于20时，判断所述差值是否大于10，得到第八判断结果；

当所述第八判断结果表示所述差值大于10时，所述前进步长为前进第二步长N₂，所述第二步长

当所述第八判断结果表示所述差值不大于10时，所述前进步长为前进第三步长N₃，所述第三步长

一种对焦***，所述***包括：

裁剪测试卡获取模块，用于获取裁剪测试卡，所述裁剪测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域为所述裁剪测试卡中心区域，所述第二区域、第三区域、第四区域和第五区域分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域；

测试卡图像获取模块，用于对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像，所述测试卡图像包括所述裁剪测试卡的对应第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；

第一图像获取模块，用于获取所述测试卡图像第一区域的图像，得到第一图像；

第一等级部位条纹获取模块，用于获取所述第一图像的第一等级部位的条纹；

第一等级部位条纹判断模块，用于判断所述第一图像的第一等级部位的条纹是否清晰，得到第一判断结果；

电机控制第一模块，用于当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰时，控制电机驱动成像镜头前进步长；

所述测试卡图像获取模块，还用于电机驱动成像镜头前进步长后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像；

第二等级部位条纹获取模块，用于当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，所述第二等级大于所述第一等级。

可选的，所述***还包括：

第二等级部位条纹第一判断模块，用于判断所述第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰，得到第三判断结果；

第二图像、第三图像、第四图像和第五图像获取模块，用于当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第二图像、第三图像、第四图像和第五图像；

第二等级部位条纹第二判断模块，用于判断所述第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位的条纹是否全部清晰，得到第四判断结果；

成像镜头控制模块，用于当所述第四判断结果表示所述第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位的条纹不是全部清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行；

所述测试卡图像获取模块，还用于所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像；

电机控制第二模块，用于当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长；

所述测试卡图像获取模块，还用于所述电机驱动所述成像镜头前进第二步长后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像。

可选的，所述第一等级部位条纹判断模块具体包括：

灰度均值计算单元，用于利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的灰度均值，其中f(i,j)为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上第i行j列的图像灰度值，n为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上的总像素点数；

方差计算单元，用于利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的方差D；

方差判断单元，用于判断所述方差D是否小于设定阈值；

条纹清晰确定单元，用于当所述方差D不小于设定阈值时，确定所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰；

条纹不清晰确定单元，用于当所述方差D小于设定阈值时，确定所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰。

可选的，所述***还包括：

差值计算模块，用于计算所述设定阈值与所述方差D之间的差值，所述差值大于零；

第七判断模块，用于判断所述差值是否大于20，得到第七判断结果；当所述第七判断结果表示所述差值大于20时，所述前进步长为前进第一步长N₁，所述第一步长其中N为电机步进成像镜头的最远一端到对焦的位置步进的总步数；

第八判断模块，用于当所述第七判断结果表示所述差值不大于20时，判断所述差值是否大于10，得到第八判断结果；当所述第八判断结果表示所述差值大于10时，所述前进步长为前进第二步长N₂，所述第二步长当所述第八判断结果表示所述差值不大于10时，所述前进步长为前进第三步长N₃，所述第三步长

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

对焦过程中，电机驱动成像镜头单方向步进，不需要爬山搜索法的来回往复运动，避免了电机正反向变换步进时产生的空回误差，并且通过分析清晰度，准确控制电机前进提高了对焦的精度和效率；通过单帧图像进行清晰度识别，通过采集数次图像就可以实现自动对焦，步进的步数更少，这样对焦的速度更快；用分辨力分析测试卡图像的算法复杂度低，从而实现了自动对焦的准确性和实时性；还可以发现镜头畸变进而判断镜头是否合格。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明对焦方法流程图；

图2为本发明对焦***结构图；

图3为本发明对焦方法及***中获取的裁剪测试卡结构图。

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。

手机摄像头和监控摄像机在出厂之前，一般由专门的摄像头生产厂家将摄像头的镜头安装在印制电路板，底座上，目前手动调焦时给摄像头上电，将镜头对准国际标准测试卡如清晰度测试图卡等，一边旋转镜头一边观察电脑上的图像，当图像中主要感兴趣观察区域，如四周圆形区域及中央条纹区域图像细节能分辨清晰时，则认为对焦完成，然后用无影胶将镜头位置固定并经过固化过程，固定其镜头焦距。因此在用户实际使用中的摄像头焦距是固定的，不能随便调焦，而本发明针对的是在生产过程点胶固化前的镜头调焦环节针对现有技术的不足，提出一种基于ISO 12233测试卡图像分辨力的快速自动对焦方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明对焦方法流程图。如图1所示，所述方法包括：

步骤101：获取裁剪测试卡，具体可以为对ISO12233测试卡进行裁剪，具体裁剪后的测试卡可参见图3。裁剪后的测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域为所述裁剪测试卡中心区域，所述第二区域、第三区域、第四区域和第五区域分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域；具体参见图3。

步骤102：获取测试卡图像，具体为对裁剪后的测试卡拍照，得到测试卡照片，即为测试卡图像，由于裁剪后的测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，因此测试卡图像也包括所述裁剪测试卡的对应第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域。

步骤103：获取第一图像，具体为提取测试卡图像第一区域的图像，也就是中心区域的图像，得到第一图像。

步骤104：获取第一图像的第一等级部位的条纹，具体进行的操作可以为对第一图像进行分割，提取第一图像中的第一等级部位的条纹。其中第一等级可以为如图3所示中心区域图像的1级条纹。

步骤105：判断第一图像的第一等级部位的条纹是否清晰；图像的清晰程度不高表现出来的就是图像模糊，图像模糊时其方差则较小，图像的方差越大图像越清晰，图像的方差表征了其清晰度情况。因此我们利用图像的方差来判断图像条纹是否清晰，当待判断条纹图像的方差接近标定的对焦图像的方差时则清晰，反之则不清晰。具体可以为：

利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的灰度均值，其中f(i,j)为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上第i行j列的图像灰度值，n为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上的总像素点数；

利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的方差D；

判断所述方差D是否小于设定阈值；

如果所述方差D不小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰；

如果所述方差D小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰。

其中不同的镜头对应不同的阈值，阈值的确定方法可以为：

让待标定的摄像头对着测试卡处于对焦状态；获取测试卡当前状态下的对焦图片；分别对对焦图片的四角的6等级条纹和中部的1等级、3等级和6等级条纹进行提取；对所提取的条纹分别求方差，求得的方差即为对应等级条纹的阈值。

例如我们通过测试知当相机处于对焦状态时1等级条纹图像的方差为88.7337(可以设定阈值为88.7337)，在我们随机获取的一幅图像，提取得到1等级条纹图像，计算后得到其方差为59.8024，其远小于88.7337，则说明测试条纹图像不清晰。当第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，执行步骤107；否则执行步骤106。

步骤106：控制电机驱动成像镜头前进步长，步长包括第一步长、第二步长和第三步长，前进步长的类型可以由下列方式确定：

计算所述设定阈值与所述方差D之间的差值，所述差值大于零；

判断所述差值是否大于20，得到第七判断结果；

当所述第七判断结果表示所述差值大于20时，所述前进步长为前进第一步长N₁，所述第一步长其中N为电机步进成像镜头的最远一端到对焦的位置步进的总步数；

当所述第七判断结果表示所述差值不大于20时，判断所述差值是否大于10，得到第八判断结果；

当所述第八判断结果表示所述差值大于10时，所述前进步长为前进第二步长N₂，所述第二步长

当所述第八判断结果表示所述差值不大于10时，所述前进步长为前进第三步长N₃，所述第三步长

步骤107：获取第一图像第二等级部位的条纹。

步骤108：判断第一图像第二等级部位的条纹是否清晰，具体判断方法与步骤105方法相同，第二等级可以为图3所示测试卡中的3级。当第一图像第二等级部位的条纹清晰时，执行步骤1012，否则执行步骤109。

步骤109：控制电机驱动成像镜头前进步长，步长的确定方法与步骤106相同。

步骤1010：对裁剪后的测试卡拍照，重新获取测试卡图像。

步骤1011：对重新获取的测试卡图像进行分割提取，获取第一区域的图像，得到第六图像。

步骤1012：获取第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级条纹，具体为首先提取测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第二图像、第三图像、第四图像和第五图像，然后分别提取第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位条纹。

步骤1013：判断第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位条纹是否全部清晰，首先分别判断四幅图像的第二等级部位条纹是否清晰，然后判断四幅图像是否满足全部清晰的条件。如果全部清晰，则对焦结束；否则，执行步骤1014。

步骤1014：调节成像镜头的镜面与裁剪测试卡平面平行。

步骤1015：重新对裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像。如果测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像始终不能同时清晰(即使相机镜面与测试板平面处于平行状态，也不能满足同时清晰)，说明镜头存在畸变，镜头不合格存在问题。

作为本发明对焦方法的另一个实施例也可以为：

(1)对ISO12233测试卡裁剪，相机采集获取一张ISO12233测试卡图像A；

(2)分割提取图像A中部，从而得到图像B；

(3)分割提取图像B中的1等级部位的条纹，对提取的条纹进行方差计算，判断其是否清晰；

(4)若图像B中的1等级部位的条纹不清晰，则控制电机大步长前进，然后回到步骤(1)，假设从电机步进的最远一端到图片自动对焦的位置步进的总步数为N，则大步长为N/2，中步长为N/4，小步长为N/8；

(5)若图像B中的1等级部位的条纹清晰，则继续提取图像B中的3等级部位的条纹，对提取的条纹进行分辨力分析，判断其是否清晰；

(6)若图像B中的3等级部位的条纹不清晰，则控制电机中步长前进，然后相机重新采集获取新图像A₁，同时分割提取新图像A₁中部，从而得到新图像B₁，最后回到步骤(5)；

(7)若图像B中的3等级部位的条纹清晰，则继续提取图像B中的6等级部位的条纹，对提取的条纹进行分辨力分析，判断其是否清晰；

(8)若图像B中的6等级部位的条纹不清晰，则控制电机小步长前进，然后相机重新采集获取新图像A₂，同时分割提取新图像A₂中部，从而得到新图像B₂，最后回到步骤(7)；

(9)若图像B中的6等级部位的条纹清晰，则分别提取图像A中四角部位从而得到四张图像e、f、g、h，再分别提取图像e、f、g、h的6等级部位的条纹，对提取的条纹进行分辨力分析，判断其是否清晰；

(10)若图像e、f、g、h的6等级部位的条纹不全清晰，说明相机的镜面与测试卡平面不平行，则摆正相机使相机的镜面与测试卡平面平行，然后相机重新采集获取新图像A₃，同时分割提取新图像A₃中部，从而得到新图像B₃，最后回到步骤(7)；

若图像e、f、g、h的6等级部位的条纹全都清晰，则相机的自动对焦完成

本实施例中前进步长为大步长、中步长还是小步长与条纹的等级有关。

图2为本发明对焦***结构图。如图2所示，所示***包括：裁剪测试卡获取模块201，测试卡图像获取模块202，第一图像获取模块203，第一等级条纹获取模块204，第一等级条纹判断模块205，电机控制第一模块206，第二等级条纹获取模块207，第二等级部位条纹第一判断模块208，电机控制第二模块209，第二、三、四、第五图像获取模块2010，第二等级条纹第二判断模块2011，成像镜头控制模块2012。

其中裁剪测试卡获取模块201，用于获取裁剪测试卡，测试卡可以为ISO12233测试卡，裁剪后的测试卡如图3所示，裁剪测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域为所述裁剪测试卡中心区域，所述第二区域、第三区域、第四区域和第五区域分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域。

测试卡图像获取模块202，用于对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像，由于测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，因此测试卡图像包括所述裁剪测试卡的对应第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域。

第一图像获取模块203，用于获取所述测试卡图像第一区域即中心区域的图像，得到第一图像。

第一等级条纹获取模块204，用于提取分割第一图像的第一等级部位的条纹。

第一等级条纹判断模块205，用于判断提取的第一图像的第一等级部位的条纹图像是否清晰，首先利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的灰度均值，其中f(i,j)为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上第i行j列的图像灰度值，n为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上的总像素点数；然后利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的方差D；判断所述方差D是否小于设定阈值；如果所述方差D不小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰；如果所述方差D小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰。。

电机控制第一模块206，用于当第一图像的第一等级部位的条纹不清晰时，控制电机驱动成像镜头前进步长，步长的前进类型参照图1中步骤106，此处不再赘述。

测试卡图像获取模块202，还用于电机驱动成像镜头前进步长后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像。

第二等级条纹获取模块207，用于当第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，所述第二等级大于所述第一等级。

第二等级部位条纹第一判断模块208，用于判断第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰。

电机控制第二模块209，用于当第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长。

测试卡图像获取模块202，还用于所述电机驱动所述成像镜头前进步长后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像。

第二、三、四、第五图像获取模块2010，用于当第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第二图像、第三图像、第四图像和第五图像。

第二等级条纹第二判断模块2011，用于判断第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位的条纹是否全部清晰。

成像镜头控制模块2012，用于当第二图像、第三图像、第四图像和第五图像的第二等级部位的条纹不是全部清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行。

测试卡图像获取模块202，还用于所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像。

图3为本发明对焦方法及***中获取的裁剪测试卡结构图。如图3所示，测试卡可以为ISO12233测试卡，裁剪后的测试卡包括第一区域301、第二区域302、第三区域303、第四区域304和第五区域305，第一区域301为所述裁剪测试卡中心区域，第二区域302、第三区域303、第四区域304和第五区域305分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种对焦方法，其特征在于，所述方法包括：

获取裁剪测试卡，所述裁剪测试卡为对ISO12233测试卡进行裁剪得到的测试卡，所述裁剪测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域为所述裁剪测试卡中心区域，所述第二区域、第三区域、第四区域和第五区域分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域；

对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像，所述测试卡图像包括所述裁剪测试卡对应的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；

获取所述测试卡图像第一区域的图像，得到第一图像；

获取所述第一图像的第一等级部位的条纹；

判断所述第一图像的第一等级部位的条纹是否清晰，得到第一判断结果；具体包括：利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的灰度均值，其中f(i,j)为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上第i行j列的图像灰度值，n为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上的总像素点数；利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的方差D；判断所述方差D是否小于设定阈值；如果所述方差D不小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰；如果所述方差D小于设定阈值，则确定所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰；

当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰时，控制电机驱动成像镜头前进步长，然后返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤；所述前进步长的类型由下列方式确定：计算所述设定阈值与所述方差D之间的差值，所述差值大于零；判断所述差值是否大于20，得到第七判断结果；当所述第七判断结果表示所述差值大于20时，所述前进步长为前进第一步长N₁，所述第一步长其中N为电机步进成像镜头的最远一端到对焦的位置步进的总步数；当所述第七判断结果表示所述差值不大于20时，判断所述差值是否大于10，得到第八判断结果；当所述第八判断结果表示所述差值大于10时，所述前进步长为前进第二步长N₂，所述第二步长当所述第八判断结果表示所述差值不大于10时，所述前进步长为前进第三步长N₃，所述第三步长

当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，所述第二等级大于所述第一等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，之后还包括：

判断所述第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第三等级部位的条纹，所述第三等级大于所述第二等级；

当所述第二判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，之后还包括：

判断所述第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰，得到第三判断结果；

当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第二图像、第三图像、第四图像和第五图像；

判断所述第二图像、所述第三图像、所述第四图像和所述第五图像的第二等级部位的条纹是否全部清晰，得到第四判断结果；

当所述第四判断结果表示所述第二图像、所述第三图像、所述第四图像和所述第五图像的第二等级部位的条纹不是全部清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行，返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤；

当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，然后返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述第二判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第三等级部位的条纹，之后还包括：

判断所述第一图像的第三等级部位的条纹是否清晰，得到第五判断结果；

当所述第五判断结果表示所述第一图像的第三等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第六图像、第七图像、第八图像和第九图像；

判断所述第六图像、所述第七图像、所述第八图像和所述第九图像的第三等级部位的条纹是否清晰，得到第六判断结果；

当所述第六判断结果表示所述第六图像、第七图像、第八图像和第九图像的第三等级部位的条纹至少一个不清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行，返回“对所述裁剪测试卡拍照”步骤；

当所述第五判断结果表示所述第一图像的第三等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长，返回“对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像”步骤。

5.一种对焦***，其特征在于，所述***包括：

裁剪测试卡获取模块，用于获取裁剪测试卡，所述裁剪测试卡为对ISO12233测试卡进行裁剪得到的测试卡，所述裁剪测试卡包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域，所述第一区域为所述裁剪测试卡中心区域，所述第二区域、第三区域、第四区域和第五区域分别为所述裁剪测试卡中心位置左上方、左下方、右上方和右下方区域；

测试卡图像获取模块，用于对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像，所述测试卡图像包括所述裁剪测试卡对应的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；

第一图像获取模块，用于获取所述测试卡图像第一区域的图像，得到第一图像；

第一等级部位条纹获取模块，用于获取所述第一图像的第一等级部位的条纹；

第一等级部位条纹判断模块，用于判断所述第一图像的第一等级部位的条纹是否清晰，得到第一判断结果；所述第一等级部位条纹判断模块具体包括：灰度均值计算单元，用于利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的灰度均值，其中f(i,j)为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上第i行j列的图像灰度值，n为所述第一图像的第一等级部位的条纹图像上的总像素点数；方差计算单元，用于利用公式计算所述第一图像的第一等级部位的条纹图像的方差D；方差判断单元，用于判断所述方差D是否小于设定阈值；条纹清晰确定单元，用于当所述方差D不小于设定阈值时，确定所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰；条纹不清晰确定单元，用于当所述方差D小于设定阈值时，确定所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰；

电机控制第一模块，用于当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹不清晰时，控制电机驱动成像镜头前进步长；

所述测试卡图像获取模块，还用于电机驱动成像镜头前进步长后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像；

第二等级部位条纹获取模块，用于当所述第一判断结果表示所述第一图像的第一等级部位的条纹清晰时，获取所述第一图像的第二等级部位的条纹，所述第二等级大于所述第一等级；

所述***还包括：

差值计算模块，用于计算所述设定阈值与所述方差D之间的差值，所述差值大于零；

第七判断模块，用于判断所述差值是否大于20，得到第七判断结果；当所述第七判断结果表示所述差值大于20时，所述前进步长为前进第一步长N₁，所述第一步长其中N为电机步进成像镜头的最远一端到对焦的位置步进的总步数；

第八判断模块，用于当所述第七判断结果表示所述差值不大于20时，判断所述差值是否大于10，得到第八判断结果；当所述第八判断结果表示所述差值大于10时，所述前进步长为前进第二步长N₂，所述第二步长当所述第八判断结果表示所述差值不大于10时，所述前进步长为前进第三步长N₃，所述第三步长

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述***还包括：

第二等级部位条纹第一判断模块，用于判断所述第一图像的第二等级部位的条纹是否清晰，得到第三判断结果；

第二图像、第三图像、第四图像和第五图像获取模块，用于当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹清晰时，获取所述测试卡图像的第二区域、第三区域、第四区域和第五区域的图像，对应得到第二图像、第三图像、第四图像和第五图像；

第二等级部位条纹第二判断模块，用于判断所述第二图像、所述第三图像、所述第四图像和所述第五图像的第二等级部位的条纹是否全部清晰，得到第四判断结果；

成像镜头控制模块，用于当所述第四判断结果表示所述第二图像、所述第三图像、所述第四图像和所述第五图像的第二等级部位的条纹不是全部清晰时，控制所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行；

所述测试卡图像获取模块，还用于所述成像镜头的镜面与所述裁剪测试卡平面平行后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像；

电机控制第二模块，用于当所述第三判断结果表示所述第一图像的第二等级部位的条纹不清晰时，控制所述电机驱动所述成像镜头前进步长；

所述测试卡图像获取模块，还用于所述电机驱动所述成像镜头前进第二步长后，对所述裁剪测试卡拍照，获取测试卡图像。