CN111641781A - 一种自动聚焦的方法、装置和电子设备 - Google Patents

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CN111641781A CN202010449914.1A CN202010449914A CN111641781A CN 111641781 A CN111641781 A CN 111641781A CN 202010449914 A CN202010449914 A CN 202010449914A CN 111641781 A CN111641781 A CN 111641781A
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Abstract

本申请涉及一种自动聚焦的方法、装置和电子设备，其中，该自动聚焦的方法包括：相比于相关技术，本申请实施例提供的自动聚焦的方法，通过获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，计算主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；搜索第一主聚焦峰值和辅助聚焦峰值，计算辅助聚焦峰值相较于第一主聚焦峰值的偏差值，增加辅助聚焦区域的权重系数，计算第三清晰度评价值并搜索第二主聚焦峰值，将第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点，解决了以关注度较高区域的清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，辅助聚焦区域清晰度不达标的问题，实现了主聚焦区域聚焦清晰的同时兼顾辅助聚焦区域聚焦清晰。

Description

一种自动聚焦的方法、装置和电子设备
技术领域
本申请涉及图像处理领域，特别是涉及一种自动聚焦的方法、装置和电子设备。
背景技术
自动聚焦分为两类：(1)主动式：相机上的红外线发生器、超声波发生器发出红外光或超声波到被摄物体，相机上的接收器接收发射回来的红外光或超声波进行聚焦主动式对焦。该方式对斜面、光滑面、吸光或波的物体聚焦困难，对亮度大、远距离的物体聚焦困难；(2)被动式：即直接接收分析来自景物自身的反光，进行自动聚焦的方式，自身不要发射***，因而耗能少，有利于小型化，节省成本，对具有一定亮度的被摄体能理想的自动聚焦，能实现远距离聚焦，由此，被动聚焦技术成本目前主流的自动聚焦方式。随着自动聚焦摄像机的普及，对聚焦准确度和聚焦速度等性能的要求也越来越高。
相关技术中，自动聚焦技术是在开始聚焦前确定一种清晰度评价值，一般选取图像中关注度较高区域来计算清晰度评价值，然后驱动聚焦电机走到清晰度评价值最大的位置，该位置即为最清晰的点，自动聚焦完成，但是由于以关注度较高区域的清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，会出现辅助聚焦区域聚焦模糊，使得辅助聚焦区域清晰度不达标的问题。
目前针对相关技术中以关注度较高区域的清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，存在辅助聚焦区域清晰度不达标的问题，尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种自动聚焦的方法、装置和电子设备，以至少解决相关技术中以关注度较高区域清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，辅助聚焦区域清晰度不达标的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种自动聚焦的方法，所述方法包括：
获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出所述主聚焦区域的第一清晰度评价值和所述辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；
根据所述第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据所述第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值；
在所述偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加所述辅助聚焦区域的权重系数，根据所述权重系数计算所述主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，将所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点。
在其中一些实施例中，所述计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值包括：
获取所述第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和所述辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
计算所述第一主聚焦峰值与所述辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，所述聚焦电机步数差指示所述偏差值。
在其中一些实施例中，所述计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值包括：
获取搜索所述第一主聚焦峰值的聚焦曲线X和所述辅助聚焦峰值的聚焦曲线Y，其中，所述第一主聚焦峰值的坐标记为(x1、y1)，所述辅助聚焦峰值的坐标记为(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
获取所述聚焦曲线X与所述聚焦曲线Y交点处所对应的主聚焦区域的清晰度评价值M；
判断所述清晰度评价值M与所述辅助聚焦峰值的比值，所述比值指示所述偏差值。
在其中一些实施例中，所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点之前，所述方法还包括：
获取所述第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)；
判断所述第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)中x3是否位于x1与x2之间，
在x3不在x1与x2之间的情况下，在预设循环操作次数后，x3依然不在x1与x2之间的情况下，将所述第一主聚焦峰值所对应的聚焦点作为所述视频图像的聚焦点，所述预设循环操作为根据所述权重系数计算所述主聚焦区域的第二清晰度评价值并搜索主聚焦峰值坐标(x3、y3)；
在x3位于x1与x2之间的情况下，所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点。
在其中一些实施例中，所述权重计算算法包括：
获取所述第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和所述辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
计算所述第一主聚焦峰值与所述辅助聚焦峰值下的聚焦电机的偏差步数；
根据所述偏差步数并结合偏差系数以生成所述权重计算算法。
在其中一些实施例中，所述辅助聚焦区域位于所述视频图像的角区域，所述主聚焦区域为整个所述视频图像区域。
第二方面，本申请实施例提供了一种自动聚焦的装置，所述装置包括：获取模块和聚焦模块；
获取模块，用于获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出所述主聚焦区域的第一清晰度评价值和所述辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；
聚焦模块，根据所述第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据所述第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值；
所述获取模块还用于在所述偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加所述辅助聚焦区域的权重系数，根据所述权重系数计算所述主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点。
在其中一些实施例中，所述获取模块还用于获取所述第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和所述辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
所述聚焦模块还用于计算所述第一主聚焦峰值与所述辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，所述聚焦电机步数差指示所述偏差值。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的自动聚焦的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的自动聚焦的方法。
相比于相关技术，本申请实施例提供的自动聚焦的方法，通过获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；根据第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算辅助聚焦峰值相较于第一主聚焦峰值的偏差值；在偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加辅助聚焦区域的权重系数，根据权重系数计算主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，将第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点，解决了以关注度较高区域的清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，辅助聚焦区域清晰度不达标的问题，实现了主聚焦区域聚焦清晰的同时兼顾辅助聚焦区域聚焦清晰。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的自动聚焦的方法的流程图；
图2是根据本申请实施例的计算偏差值的方法的流程图；
图3是根据本申请实施例的计算偏差值的另一种方法的流程图；
图4是根据本申请实施例的另一种自动聚焦的方法的流程图；
图5是根据本申请实施例的权重计算算法的方法的流程图；
图6是根据本申请实施例的视频图像所对应的其中一种关于主聚焦区域和若干个辅助聚焦区域的划分示意图；
图7是根据申请实施例的其中一种关于区域A、B、C、D、E各聚焦曲线的示意图；
图8是根据本申请实施例的自动聚焦的装置的结构框图；
图9是根据本申请实施例的电子设备的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
本申请提供的自动聚焦的方法，可以应用于相机中，自动聚焦是物体反射的光被相机上的传感器接收，并通过计算机处理选取最佳的位置，然后驱动聚焦电机走到最佳位置自动聚焦完成，可以在主聚焦区域聚焦清晰的情况下兼顾辅助聚焦区域的聚焦清晰。相机通过获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法分别计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值，根据第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算辅助聚焦峰值相较于第一主聚焦峰值的偏差值，在偏差值不在预设范围内的情况下，增加辅助聚焦区域的权重系数，根据权重系数计算主聚焦区域的第三清晰度评价值并搜索第二主聚焦峰值，将第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点。需要说明的是，本申请中的视频图像包括静态图片和动态图像。
本实施例提供了一种自动聚焦的方法。图1是根据本申请实施例的自动聚焦的方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S101，获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；
视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域可以任意设置，计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值的算法包括但不限于下列计算方法：空域评价函数、频域评价函数和Laplacian梯度函数。
步骤S102，根据第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算辅助聚焦峰值相较于第一主聚焦峰值的偏差值；
启动相机自动聚焦流程后，聚焦电机驱动镜头移动，在移动的过程中，根据S102中的步骤获取第一清晰度评价值，利用爬山算法根据变化量判断此时聚焦曲线是处于上坡态还是下坡态，在本申请实施例中，可以设为变化量是大于零的情况下当前聚焦为上坡态，变化量是小于零的情况下当前聚焦状态为下坡态，直至找到第一清晰度评价值的峰值，同样的辅助聚焦峰值采用相同的搜索方式。
步骤S103，在偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加辅助聚焦区域的权重系数，根据权重系数计算主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，将第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点；
在偏差值不在预设范围内的情况下，说明辅助聚焦区域的辅助聚焦峰值点不是处于主聚焦峰值点附近，因此如果此时将整个视频图像的峰值点作为视频图像的最佳聚焦点，会出现辅助聚焦区域聚焦模糊，辅助聚焦区域清晰度不达标的情况。为了改善辅助聚焦区域的聚焦清晰度，增加辅助聚焦区域的权重系数，并根据权重系数采用但不限于空域评价函数、频域评价函数和Laplacian梯度函数的计算方法，计算视频图像的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，将第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点。需要说明的是，预设范围可以根据实际调试情况进行修改。
通过上述步骤S101至步骤S103，本申请将自动聚焦分为两个阶段进行，首先分别计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值，主聚焦区域聚焦到最清晰的情况下，通过判断辅助聚焦峰值相较于主聚焦峰值的偏差值来推断出当前辅助聚焦区域的清晰度是否达标，若达标则将主聚焦区域的峰值点作为视频图像的聚焦点；若不达标可以进入第二阶段，增加辅助聚焦区域的权重系数，并根据权重系数计算主聚焦区域的第三清晰度评价值，然后根据第三清晰度评价值搜索第二主聚焦峰值，第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点，解决了以关注度较高区域的清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，辅助聚焦区域清晰度不达标的问题，实现了主聚焦区域聚焦清晰的同时兼顾辅助聚焦区域聚焦清晰，且解决了自动聚焦摄像机产品由于镜头与sensor面有轻微倾斜所导致的个别区域清晰度不达标的问题。
在其中一些实施例中，图2是根据本申请实施例的计算偏差值的方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S201，获取第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
需要说明的是，为了更清晰的了解第一主聚焦峰值点和辅助聚焦峰值点，可以通过获取第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，来获知第一主聚焦峰值所对应的聚焦电机的步数和辅助聚焦峰值所对应的聚焦电机的步数。
步骤S202，计算第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，聚焦电机步数差指示偏差值；
通过判断第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，可以轻易的了解辅助聚焦峰值是否位于第一主聚焦峰值的附近。
通过上述步骤S201至步骤S202，获知第一主聚焦峰值所对应的聚焦电机的步数和辅助聚焦峰值所对应的聚焦电机的步数，通过判断第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，可以轻易的了解辅助聚焦峰值是否位于第一主聚焦峰值的附近，进而可以快速判断出当前辅助聚焦区域的清晰度是否达标。
在其中一些实施例中，图3是根据本申请实施例的计算偏差值的另一种方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S301，获取搜索第一主聚焦峰值的聚焦曲线X和辅助聚焦峰值的聚焦曲线Y，其中，第一主聚焦峰值的坐标记为(x1、y1)，辅助聚焦峰值的坐标记为(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值。
步骤S302，获取聚焦曲线X与聚焦曲线Y交点处所对应的主聚焦区域的清晰度评价值M；
其中，聚焦曲线X与聚焦曲线Y的交点指的是在横坐标为聚焦电机的步数、纵坐标为清晰度评价值的坐标系中的相交点，需要说明的是，实际应用的情况是坐标系中聚焦曲线X与聚焦曲线Y有一个交点。
步骤S303，判断清晰度评价值M与辅助聚焦峰值的比值，比值指示偏差值；
清晰度评价值M与辅助聚焦峰值的比值是指辅助聚焦区域的辅助聚焦峰值的偏差率，可选的，步骤S103中的预设范围可以是指清晰度评价值M与辅助聚焦峰值的比值大于或者小于90％，在清晰度评价值M与辅助聚焦峰值的比值小于90％的情况下，便不在预设范围内。
通过上述步骤S301至步骤S303，计算清晰度评价值M与辅助聚焦峰值的比值，可以得出辅助聚焦区域的辅助聚焦峰值的偏差率，也就是若以第一主聚焦峰值为聚焦点的情况下辅助聚焦峰值的精确偏差率，进而可以准确的判断出当前辅助聚焦区域的清晰度是否达标。
在其中一些实施例中，图4是根据本申请实施例的另一种自动聚焦的方法的流程图，如图4所示，第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点之前，该方法还包括如下步骤：
步骤S401，获取第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)；
第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)中，x3为聚焦电机的步数，y3为清晰度评价值。
步骤S402，判断第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)中x3是否位于x1与x2之间。
步骤S403，在x3不在x1与x2之间的情况下，在预设循环操作次数后，x3依然不在x1与x2之间的情况下，将第一主聚焦峰值所对应的聚焦点作为视频图像的聚焦点，预设循环操作为根据权重系数计算主聚焦区域的第二清晰度评价值并搜索主聚焦峰值坐标(x3、y3)；
具体地，在x3不在x1与x2之间的情况下，说明第二次聚焦后辅助聚焦区域的清晰度相较于第一次没有得到改善，因此可以根据当前辅助聚焦区域的权重系数循环操作两次计算整个视频图像区域的清晰度评价值并搜索主聚焦峰值坐标(x3、y3)，如果x3依然不在x1与x2之间的情况下，说明聚焦受到干扰无法兼顾辅助聚焦区域的聚焦清晰，此时将第一主聚焦峰值所对应的聚焦点作为视频图像的聚焦点。
步骤S404，在x3位于x1与x2之间的情况下，第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点；
x3位于x1与x2之间，说明当前的聚焦改善了辅助聚焦区域聚焦模糊的情况，进而取第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点。
通过步骤S401至步骤S403，在将第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点之前，再一次确认辅助聚焦区域的清晰度是否改善，避免外界干扰以致使视频图像聚焦失败的问题。
在其中一些实施例中，图5是根据本申请实施例的权重计算算法的方法的流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤S501，获取第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值。
步骤S502，计算第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机的偏差步数；
其中，第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机的偏差步数也就是指x1与x2差值的绝对值。
步骤S503，根据偏差步数并结合偏差系数以生成权重计算算法。
根据偏差步数并结合偏差系数以生成的权重计算算法的表达式可以为|x1-x2|*x，x为偏差系数，通过该权重计算算法得到辅助聚焦区域新的权重系数，使得辅助聚焦区域新的权重系数随偏差步数的增大而增大，也就是当第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机的偏差步数越大，辅助聚焦峰值点越远离第一主聚焦峰值点，辅助聚焦区域聚焦越模糊，进而就越是需要增加辅助聚焦区域的权重系数，需要说明的是，偏差系数x是根据实际测试验证结果进行标定，且相机不同的使用环境偏差系数x是可随之调整的。
通过步骤S501至步骤S503，使得权重计算算法与聚焦电机的偏差步数建立联系，进而在辅助聚焦峰值点越远离第一主聚焦峰值点的情况下，根据权重计算算法所增加的辅助聚焦权重系数就越大，可准确计算出辅助聚焦区域在不同模糊程度下所对应的权重系数。
在其中一些实施例中，可选地，辅助聚焦区域位于视频图像的角区域，主聚焦区域为整个视频图像区域，使得整个视频图像聚焦平衡，并兼顾到视频图像的各个区域。
图6是根据本申请实施例中视频图像所对应的其中一种关于主聚焦区域和若干个辅助聚焦区域的划分示意图，在图6中，全局区域E为主聚焦区域，四个角区域A、B、C、D为辅助聚焦区域。便于理解本申请中关于自动聚焦的方法，具体地，以下结合本申请部分实施例中自动聚焦的方法步骤阐述一下关于图6中视频图像的聚焦过程。首先分别计算出区域A、B、C、D、E的清晰度评价值，利用爬山算法进行搜索聚焦可得出区域A、B、C、D、E的聚焦曲线。
图7是根据申请实施例其中一种关于区域A、B、C、D、E各聚焦曲线的示意图。如图7所示，横坐标是自动聚焦电机走的的步数，纵坐标是清晰度评价值，Fa-Fe是图6中区域A、B、C、D、E所对应峰值点的聚焦电机走的步数。一般情况下，峰值点Fa、Fb、Fc、Fd的值与Fe基本一致，区域A、B、C、D的清晰度达标，这时聚焦直接完成。但如图7，峰值点Fb、Fd与Fe差异较大，说明视频图像上区域B、D的清晰度不达标，有可能是镜头和sensor面不平等原因造成的，这时会增加B、D区域的权重系数来计算区域E新的清晰度评价值，权重系数的计算方法可为：根据区域B、D、E偏差步数绝对值|Fe-(Fb+Fd)/2|*X，X为偏差系数。然后根据新的清晰度评价值重新对区域E聚焦，聚焦完后新的峰值点如果落在Fe和Fb之间如图7中Fn的位置，则说明新的聚焦结果改善了B、D区域聚焦模糊问题，聚焦结束。
本实施例还提供了一种自动聚焦的装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
在一些实施例中，图8是根据本申请实施例的自动聚焦的装置的结构框图，如图8所示，该装置包括：获取模块81和聚焦模块82。
获取模块81，用于获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值。
聚焦模块82，根据第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算辅助聚焦峰值相较于第一主聚焦峰值的偏差值。
获取模块81还用于在偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加辅助聚焦区域的权重，根据权重计算主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点。
通过上述自动聚焦装置，聚焦模块82将自动聚焦分为两个阶段进行，首先通过获取模块81分别计算出主聚焦区域的第一清晰度评价值和辅助聚焦区域的第二清晰度评价值，在主聚焦区域聚焦到最清晰的情况下，通过判断辅助聚焦峰值相较于主聚焦峰值的偏差值来推断出当前辅助聚焦区域的清晰度是否达标，若达标则将主聚焦区域的峰值点作为视频图像的聚焦点，若不达标可以进入第二阶段，增加辅助聚焦区域的权重系数，并根据权重系数计算主聚焦区域的新的清晰度评价值，然后根据新的清晰度评价值重新聚焦，第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为视频图像的聚焦点，解决了以关注度较高区域的清晰度评价值最大的位置作为图像最清晰点位置，辅助聚焦区域清晰度不达标的问题，实现了主聚焦区域聚焦清晰的同时兼顾辅助聚焦区域聚焦清晰。
在一些实施例中，获取模块81还用于获取第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；聚焦模块82还用于计算第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，聚焦电机步数差指示辅助聚焦峰值相较于第一主聚焦峰值的偏差值。本实施例中获取模块81获取第一主聚焦峰值所对应的聚焦电机的步数和辅助聚焦峰值所对应的聚焦电机的步数，聚焦模块82通过判断第一主聚焦峰值与辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，可以轻易的了解辅助聚焦峰值是否位于第一主聚焦峰值的附近，进而可以快速判断出当前辅助聚焦区域的清晰度是否达标。
在一些实施例中，获取模块81和聚焦模块82还用于实现上述各实施例提供的自动聚焦的方法中的步骤，在这里不再赘述。
需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是终端。该电子设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种自动聚焦的方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
在一个实施例中，图9是根据本申请实施例的电子设备的内部结构示意图，如图9所示，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图9所示。该电子设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的数据库用于存储数据。该电子设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种自动聚焦的方法。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述各实施例提供的自动聚焦的方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各个实施例提供的自动聚焦的方法中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动聚焦的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出所述主聚焦区域的第一清晰度评价值和所述辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；
根据所述第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据所述第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值；
在所述偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加所述辅助聚焦区域的权重系数，根据所述权重系数计算所述主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，将所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值包括：
获取所述第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和所述辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
计算所述第一主聚焦峰值与所述辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，所述聚焦电机步数差指示所述偏差值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值包括：
获取搜索所述第一主聚焦峰值的聚焦曲线X和所述辅助聚焦峰值的聚焦曲线Y，其中，所述第一主聚焦峰值的坐标记为(x1、y1)，所述辅助聚焦峰值的坐标记为(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
获取所述聚焦曲线X与所述聚焦曲线Y交点处所对应的主聚焦区域的清晰度评价值M；
判断所述清晰度评价值M与所述辅助聚焦峰值的比值，所述比值指示所述偏差值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点之前，所述方法还包括：
获取所述第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)；
判断所述第二主聚焦峰值的坐标(x3、y3)中x3是否位于x1与x2之间，
在x3不在x1与x2之间的情况下，在预设循环操作次数后，x3依然不在x1与x2之间的情况下，将所述第一主聚焦峰值所对应的聚焦点作为所述视频图像的聚焦点，所述预设循环操作为根据所述权重系数计算所述主聚焦区域的第二清晰度评价值并搜索主聚焦峰值坐标(x3、y3)；
在x3位于x1与x2之间的情况下，所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权重计算算法包括：
获取所述第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和所述辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
计算所述第一主聚焦峰值与所述辅助聚焦峰值下的聚焦电机的偏差步数；
根据所述偏差步数并结合偏差系数以生成所述权重计算算法。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助聚焦区域位于所述视频图像的角区域，所述主聚焦区域为整个所述视频图像区域。
7.一种自动聚焦的装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块和聚焦模块；
获取模块，用于获取视频图像的主聚焦区域和辅助聚焦区域，根据清晰度评价值算法，分别计算出所述主聚焦区域的第一清晰度评价值和所述辅助聚焦区域的第二清晰度评价值；
聚焦模块，根据所述第一清晰度评价值搜索第一主聚焦峰值，根据所述第二清晰度评价值搜索辅助聚焦峰值，计算所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值；
所述获取模块还用于在所述偏差值不在预设范围内的情况下，根据权重计算算法，增加所述辅助聚焦区域的权重，根据所述权重计算所述主聚焦区域的第三清晰度评价值，并搜索第二主聚焦峰值，所述第二主聚焦峰值所对应的聚焦点为所述视频图像的聚焦点。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块还用于获取所述第一主聚焦峰值的坐标(x1、y1)和所述辅助聚焦峰值的坐标(x2、y2)，其中，xn为聚焦电机的步数，yn为清晰度评价值；
所述聚焦模块还用于计算所述第一主聚焦峰值与所述辅助聚焦峰值下的聚焦电机步数差，所述聚焦电机步数差指示所述辅助聚焦峰值相较于所述第一主聚焦峰值的偏差值。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的自动聚焦的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的自动聚焦的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113163114A (zh) * 2021-03-29 2021-07-23 无锡闻泰信息技术有限公司 一种图像对焦方法、装置、设备及介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102087458A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 豪威科技有限公司 在具有由执行器定位的镜头的成像***中实现自动聚焦功能的***及方法
CN102891963A (zh) * 2011-07-21 2013-01-23 三星电子株式会社 使用输出相位差信号的成像装置调整焦点的设备和方法
CN103384998A (zh) * 2011-03-31 2013-11-06 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像方法、程序及程序存储介质
CN104618639A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 佳能株式会社 调焦控制设备及其控制方法
CN109085695A (zh) * 2018-08-08 2018-12-25 杭州上池科技有限公司 一种用于平面样本快速对焦拍照的方法
JP2019128548A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 キヤノン株式会社 焦点検出装置および焦点検出装置を備えた光学機器
CN110581953A (zh) * 2019-09-27 2019-12-17 畅索软件科技（上海）有限公司 提升相机静态拍照画面清晰度的方法、装置和电子设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102087458A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 豪威科技有限公司 在具有由执行器定位的镜头的成像***中实现自动聚焦功能的***及方法
CN103384998A (zh) * 2011-03-31 2013-11-06 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像方法、程序及程序存储介质
CN102891963A (zh) * 2011-07-21 2013-01-23 三星电子株式会社 使用输出相位差信号的成像装置调整焦点的设备和方法
CN104618639A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 佳能株式会社 调焦控制设备及其控制方法
JP2019128548A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 キヤノン株式会社 焦点検出装置および焦点検出装置を備えた光学機器
CN109085695A (zh) * 2018-08-08 2018-12-25 杭州上池科技有限公司 一种用于平面样本快速对焦拍照的方法
CN110581953A (zh) * 2019-09-27 2019-12-17 畅索软件科技（上海）有限公司 提升相机静态拍照画面清晰度的方法、装置和电子设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113163114A (zh) * 2021-03-29 2021-07-23 无锡闻泰信息技术有限公司 一种图像对焦方法、装置、设备及介质

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