CN1461968A - 配合景深的自动对焦方法 - Google Patents
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Abstract
一种配合景深的自动对焦方法,依影像撷取装置的CCD(电藕合器)模糊圆直径的大小及光圈值的不同,计算出步进马达各缲出像距区间所涵盖的景深,进而决定自动对焦程序的扫瞄密度,而依该扫瞄密度进行自动对焦的扫瞄,可改善自动对焦程序,减少自动对焦的时间。
Description
技术领域
本发明是有关影像撷取装置的自动对焦方法,尤其是可减少对自动对焦时的扫瞄点数,可节省自动对焦时间的方法。
背景技术
过去的消费性数字相机,常因各种匹配性问题,而搭配相较于传统相机具有较大光圈的镜头模组;其好处在于可提供充分的进光量,有助于提升拍摄影像的品质;然而其浅景深特性,却迫使自动对焦程序中,必需提高扫瞄密度,才可以维持影像解析度。随著数字相机产业的蓬勃发展,影像品质已随各种演算法的成熟,而可搭配多段可切换光圈,在不同的亮度下或依使用者景深需求的不同,而可任意切换光圈,相对于浅景深条件下的自动对焦程序操作,在长景深的条件下,可以降低扫瞄密度,以改善对焦所需时间,却仍有良好的影像解析度。
发明内容
在维持良好的影像解析度的情况下,为进一步的降低扫瞄密度,缩短自动对焦时间,以提升数字相机的功能,而提出本发明。
本发明的主要目的在于提供一种配合景深的自动对焦方法,可改善自动对焦程序,减少自动对焦的时间。
为实现上述目的,本发明提供的配合景深的自动对焦方法,依影像撷装置的电藕合器的大小,计算出步进马达各缲出像距区间所涵盖的景深,进而决定自动对焦程序的扫瞄密度,而依该扫瞄密度进行自动对焦扫瞄,包括如下步骤:
(A)进行测光程序以决定光圈值;
(B)开始自动对焦程序;
(C)依设定点涵盖的物距范围定出扫瞄点及其缲出量;
(D)使步进马达依扫瞄点的缲出量带动对焦镜头对焦;
(E)计算各扫瞄点的对焦评值价;
(F)判断是否完成对焦,若完成对焦,即结束作业;否则再自进入步骤(C)。
其中该步骤(C)中,包括如下步骤:
(C 1)计算近端可接受物距Dn,Dn=h*s/(h+(s-f));
(C2)计算远端可接受物距Df,Df=h*s/(h-(s-f));
(C3)以步进马达最小缲出量为单位,求出各设定点对应的Dn及Df值;
(C4)比较相邻点的Dn及Df值,并选出可涵盖其他点所能合焦物距的设定点为扫瞄点;
(C5)以该扫瞄点所对应的缲出量,作为扫瞄点的缲出量;
其中:h为泛焦距,s为像距,f为焦距。
其中该f值另与泛焦距值h、光圈值A及CCD的模糊圆直径值C有关,其关系式为:h*A*c=f2。
其中该影像撷装置为数字相机。
其中该影像撷装置为扫瞄装置。
其中该影像撷装置为数字电子显微镜。
附图说明
本发明的其他目的,功效及实施例,请参阅附图详细说明如下:
图1为习公数字相机自动对焦时取得评价值的示意图。
图2为实施本发明的流程图。
图3为本发明自动对焦时取得评价值的示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示,公知数字相机自动对焦时,使步进马达带动对焦镜头进行粗扫瞄,取得相对于对焦镜头于各点位置的评价值。于图中A点的评价值最大,显示焦点的位置,可能出现在A点及其邻近的B点或C点之间。然后,进一步使步进马达带动对焦镜头,于B点及C点之间进行细扫瞄,再进行更细间隔的评价值计算,以确定焦点的位置。
发明人发现,在配合预先演算的景深(可清楚显示焦点附近物体影像的范围)条件下,在固定扫瞄物距范围下,可适当扩大扫瞄时的取点间隔,减少扫瞄点数,以缩短自动对焦的时间,仍可准确对焦,而不影响影像的解析度。
请参阅图2所示,实施本发明的自动对焦方法,依数字相机CCD(电藕合器)的大小,计算出步进马达各缲出像距区间所涵盖的景深,进而决定自动对焦程序的扫瞄密度,而依该扫瞄密度进行自动对焦的扫瞄,包括如下步骤:
11进行测光程序以决定光圈值;
12开始自动对焦程序;
13依设定点涵盖的物距范围定出扫瞄点及其缲出量;
14使步进马达依扫瞄点的缲出量带动对焦镜头对焦;
15计算各扫瞄点的对焦评值价;
16判断是否完成对焦,若完成对焦,即结束作业;否则再进入步骤13。
其中步骤13,进一步包括如下步骤:
计算近端可接受物距Dn(Near distance Of acceptable focus),
Dn=h*s/(h+(s-f));
计算远端可接受物距Df(Far distance of acceptable focus),
Df=h*s/(h-(s-f));
以步进马达最小缲出量为单位,求出各设定点对应的Dn及Df值;
比较相邻点的Dn及Df值,并选出可涵盖其他点所能合焦物距的设定点为扫瞄点;
以该扫瞄点所对应的缲出量,作为扫瞄点的缥出量。
其中:h为泛焦距(Hyperfocal distance),s为像距(Subjectdistance),f为焦距(Focal length)。又h*A*c=f2,其中A为光圈值(Aperturcvalue),C为所使用CCD(电藕合器)的模糊圆直径(Circle of confusion);且f=F(s),f的值与s有关。
例如,以步进马达最小缲出量为单位间隔,依序定为设定点M,选取景深可涵盖其他设定点景深范围的设定点为扫瞄点AF;则M、f、Dn、Df、AF的关系如下所示:M: 0 1 2.......................................................X+1f: f1 f2 f3......................................................fXDn:Dn1 Dn2 Dn3.....................................................DnXDf:Df1 Df2 Df3.....................................................DfXAF:AF1 AF3 AF5.....................................................AFn
经由比较,若Dn2及Df2的值可涵盖f1及f3(或更多设定点)所能合焦的物距,即可选取与Dn2、Df2相对应的AF1为扫瞄点,而不需扫瞄与Dn1、Df1及Dn3、Df3相对应的点,亦可获得相同的效果。若扫瞄点AF1、AF3、AF5…AFn可涵盖所有其他设定点所能合焦的物距,则只要对该等扫瞄点进行扫瞄,计算评价值即可,亦可获得相同准确对焦的效果。如图3所示,利用本发明可有效减少自动对焦时的扫瞄点数,因此亦可减少计算评价值所需时间。
本发明在维持良好的影像解析度的需求下,可适当扩大扫瞄时的取点间隔,减少自动对焦的扫瞄点数,故可节省对焦所需时间,而提升数字相机的效能。本发明亦可适用于其他以CCD撷取影像的影像撷装置,如扫瞄装置、数字电子显微镜等。
以上所记载,仅为利用本发明技术内容的实施例,任何熟悉本项技术运用本发明所为的修饰、变化,皆属本发明主张的专利范围,而不限于实施例所述。
Claims (6)
1.一种配合景深的自动对焦方法,依影像撷装置的电藕合器的大小,计算出步进马达各缲出像距区间所涵盖的景深,进而决定自动对焦程序的扫瞄密度,而依该扫瞄密度进行自动对焦扫瞄,包括如下步骤:
(A)进行测光程序以决定光圈值;
(B)开始自动对焦程序;
(C)依设定点涵盖的物距范围定出扫瞄点及其缲出量;
(D)使步进马达依扫瞄点的缲出量带动对焦镜头对焦;
(E)计算各扫瞄点的对焦评值价;
(F)判断是否完成对焦,若完成对焦,即结束作业;否则再自进入步骤(C)。
2.如权利要求1所述的配合景深的自动对焦方法,其特征在于,其中该步骤(C)中,包括如下步骤:
(C 1)计算近端可接受物距Dn,Dn=h*s/(h+(s-f));
(C2)计算远端可接受物距Df,Df=h*s/(h-(s-f));
(C3)以步进马达最小缲出量为单位,求出各设定点对应的Dn及Df值;
(C4)比较相邻点的Dn及Df值,并选出可涵盖其他点所能合焦物距的设定点为扫瞄点;
(C5)以该扫瞄点所对应的缲出量,作为扫瞄点的缲出量;
其中:h为泛焦距,s为像距,f为焦距。
3.如权利要求2所述的配合景深的自动对焦方法,特征征在于,其中该f值另与泛焦距值h、光圈值A及CCD的模糊圆直径值C有关,其关系式为:h*A*c=f2。
4.如权利要求1、2或3所述的配合景深的自动对焦方法,其特征在于,其中该影像撷装置为数字相机。
5.如权利要求1、2或3所述的配合景深的自动对焦方法,其特征在于,其中该影像撷装置为扫瞄装置。
6.如权利要求1、2或3所述的配合景深的自动对焦方法,其特征在于,其中该影像撷装置为数字电子显微镜。
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