CN1461968A

CN1461968A - 配合景深的自动对焦方法

Info

Publication number: CN1461968A
Application number: CN02121681.9A
Authority: CN
Inventors: 刘权辉
Original assignee: Kinpo Electronics Inc
Current assignee: Kinpo Electronics Inc
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-12-17
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: CN100357822C

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

配合景深的自动对焦方法

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

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；

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))；

(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。