[發(fā)明專(zhuān)利]自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)及自動(dòng)對(duì)焦方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710201019.2
• 申請(qǐng)日: 2007-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101339347A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡勝富
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B13/36
• 分類(lèi)號(hào): G03B13/36;H04N5/232
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及攝像技術(shù)，特別涉及一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)及一種自動(dòng)對(duì)焦方法。

背景技術(shù)

數(shù)碼攝像機(jī)動(dòng)態(tài)拍攝時(shí)，需對(duì)拍攝場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)焦，即，數(shù)碼攝像機(jī)需根據(jù)拍攝場(chǎng)景的變化實(shí)時(shí)調(diào)整對(duì)焦位置。

然而，某些情況下，如，數(shù)碼攝像機(jī)鏡頭抖動(dòng)或拍攝場(chǎng)景光環(huán)境發(fā)生變化等，拍攝場(chǎng)景雖發(fā)生變化，但拍攝場(chǎng)景的成像仍在景深范圍內(nèi)。此情況下，出于節(jié)能(調(diào)整對(duì)焦位置需驅(qū)動(dòng)對(duì)焦馬達(dá)，較耗電)及畫(huà)面穩(wěn)定度(頻繁調(diào)整對(duì)焦位置降低畫(huà)面穩(wěn)定度)的考慮，并不希望數(shù)碼攝像機(jī)調(diào)整對(duì)焦位置，追蹤可以忽略的拍攝場(chǎng)景變化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要提供一種利于節(jié)能且可提高畫(huà)面穩(wěn)定度的自動(dòng)焦對(duì)系統(tǒng)及自動(dòng)對(duì)焦方法。

一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其包括：

鏡頭，用于光學(xué)成像；

感光元件，用于感測(cè)該鏡頭的成像光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)形式的畫(huà)面；

致動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)該鏡頭改變對(duì)焦位置；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算該感光元件產(chǎn)生的畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值；

求焦模塊，用于依據(jù)該計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果求取該鏡頭的最佳對(duì)焦位置，并控制該致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)該鏡頭至該最佳對(duì)焦位置以實(shí)現(xiàn)對(duì)焦；及

判斷模塊，用于在實(shí)現(xiàn)對(duì)焦后，判斷該計(jì)算模塊計(jì)算的相鄰兩幀畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值的差異是否超出預(yù)設(shè)域值，并在該差異超出該預(yù)設(shè)域值的情況下控制該致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)該鏡頭重新對(duì)焦。

一種自動(dòng)對(duì)焦方法，其包括以下步驟：

對(duì)焦；

計(jì)算相鄰兩幀畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值；

判斷該兩幀畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值的差異是否超出預(yù)設(shè)域值；

若差異超出預(yù)設(shè)域值；則返回該對(duì)焦步驟；及

若差異未超出預(yù)設(shè)域值，則返回該計(jì)算步驟。

本發(fā)明的自動(dòng)對(duì)焦方法在實(shí)現(xiàn)對(duì)焦后，判斷相鄰兩幀畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值的差異是否在預(yù)設(shè)域值內(nèi)，以判斷畫(huà)面的變化是否在可接受的范圍內(nèi)，進(jìn)而決定是否重新對(duì)焦。如此，可避免采用該自動(dòng)對(duì)焦方法的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)頻繁對(duì)焦追蹤可以接受的畫(huà)面變化，達(dá)節(jié)能及提高畫(huà)面穩(wěn)定度之效果。

附圖說(shuō)明

圖1為較佳實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的功能模塊示意圖；

圖2為圖1所示的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的硬件連接示意圖；

圖3為對(duì)比度陣列的計(jì)算原理示意圖；

圖4為加權(quán)對(duì)比度陣列的計(jì)算原理示意圖；

圖5為較佳實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦方法的流程圖；

圖6為圖5所示的流程圖的一個(gè)子流程圖；

圖7為計(jì)算加權(quán)對(duì)比度陣列的流程圖；

圖8為較佳實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦方法原理示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1，較佳實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)100包括鏡頭11、感光元件12、致動(dòng)器13、計(jì)算模塊14、求焦模塊15及判斷模塊16。鏡頭11用于光學(xué)成像。感光元件12用于感測(cè)鏡頭11的成像光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)形式的畫(huà)面。致動(dòng)器13用于驅(qū)動(dòng)鏡頭11改變對(duì)焦位置。計(jì)算模塊14用于計(jì)算感光元件12產(chǎn)生的畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值。求焦模塊15用于依據(jù)計(jì)算模塊14的計(jì)算結(jié)果求取鏡頭11的最佳對(duì)焦位置，并控制致動(dòng)器13驅(qū)動(dòng)鏡頭11至該最佳對(duì)焦位置以實(shí)現(xiàn)對(duì)焦。判斷模塊16用于在實(shí)現(xiàn)對(duì)焦后，判斷計(jì)算模塊14計(jì)算的相鄰兩幀畫(huà)面的對(duì)比度評(píng)估值的差異是否超出預(yù)設(shè)域值，并在該差異超出預(yù)設(shè)域值的情況下控制致動(dòng)器13驅(qū)動(dòng)鏡頭11重新對(duì)焦。

請(qǐng)參閱圖2，鏡頭11包括傳動(dòng)導(dǎo)軌111及設(shè)于傳動(dòng)導(dǎo)軌111上的成像鏡片112；感光元件12采用電荷耦合器(Charge-Coupled?Device，CCD)，并設(shè)置于鏡頭11像側(cè)；致動(dòng)器13采用旋轉(zhuǎn)步進(jìn)馬達(dá)，旋轉(zhuǎn)步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)導(dǎo)軌111連接以驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)導(dǎo)軌111帶動(dòng)成像鏡片112在傳動(dòng)導(dǎo)軌111上移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)步進(jìn)馬達(dá)與傳動(dòng)導(dǎo)軌111配合使得成像鏡片112在對(duì)焦范圍L內(nèi)具有四個(gè)對(duì)焦位置P1~P4。

當(dāng)然，鏡頭11、感光元件12及致動(dòng)器13的設(shè)置并不限于本實(shí)施例，可采用其它設(shè)置。如，采用線(xiàn)性步進(jìn)馬達(dá)取代傳動(dòng)導(dǎo)軌111與旋轉(zhuǎn)步進(jìn)馬達(dá)，采用音圈馬達(dá)及導(dǎo)軌取代旋轉(zhuǎn)步進(jìn)馬達(dá)及傳動(dòng)導(dǎo)軌111，采用補(bǔ)充性金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary?Metal?OxideSemiconductor，CMOS)感測(cè)器取代CCD，設(shè)置數(shù)目更多或更少的對(duì)焦位置。

計(jì)算模塊14、求焦模塊15及判斷模塊16可內(nèi)建于圖像信號(hào)處理器22(Image?SignalProcessor，ISP)內(nèi)，ISP22設(shè)置于感光元件12后端。ISP22采用可編程的智能芯片，其可執(zhí)行讀取、運(yùn)算、比較及判斷等功能。