[發(fā)明專利]自動(dòng)對(duì)焦裝置、圖像拾取裝置和自動(dòng)對(duì)焦方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810090443.9
• 申請(qǐng)日: 2008-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN101285989A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 須藤秀和
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03B13/36
• 分類號(hào): G03B13/36;G02B7/28;H04N5/225
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 董方源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠基于通過圖像數(shù)據(jù)處理獲得的評(píng)估值而自動(dòng)精確地將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上(下文中稱為“焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)”)的自動(dòng)對(duì)焦裝置、圖像拾取裝置和自動(dòng)對(duì)焦方法。

背景技術(shù)

本領(lǐng)域中的典型圖像拾取裝置例如是攝像機(jī)或者數(shù)碼相機(jī)，其包括用于自動(dòng)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上的自動(dòng)對(duì)焦控制單元或者AF(自動(dòng)調(diào)焦)功能。用戶或者可以選擇利用手動(dòng)對(duì)焦對(duì)對(duì)象成像，或者可以選擇針對(duì)圖像拾取裝置而提供自動(dòng)對(duì)焦功能。

例如，公開號(hào)為2003-241077的日本未審查專利申請(qǐng)公開了一種透鏡系統(tǒng)，該透鏡系統(tǒng)手動(dòng)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上，并且隨后利用前述自動(dòng)對(duì)焦功能來進(jìn)一步調(diào)焦。一種類型的調(diào)焦在透鏡系統(tǒng)中被手動(dòng)切換。

發(fā)明內(nèi)容

例如，當(dāng)用戶將攝像機(jī)設(shè)置為手動(dòng)對(duì)焦操作模式以手動(dòng)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上時(shí)，用戶通常在通過取景器來查看對(duì)象圖像期間手動(dòng)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上。現(xiàn)有的攝像機(jī)模型通常具有小的取景器顯示器，各個(gè)取景器顯示器最大為大約兩英寸。一般難以利用具有小顯示器的取景器來將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上，并且當(dāng)對(duì)象圖像被高清晰度顯示器顯示時(shí)，通過觀察具有較小顯示器的取景器對(duì)象圖像上的焦點(diǎn)已被調(diào)節(jié)過一次，這個(gè)困難變得更加明顯。換言之，對(duì)象圖像上的焦點(diǎn)看起來已被在電子取景器的小屏幕顯示器上調(diào)節(jié)過；但是，實(shí)際上，當(dāng)在大約為四英寸的的高清晰度顯示器上顯示對(duì)象圖像時(shí)，變得明顯的是焦點(diǎn)未被調(diào)節(jié)過。

相比之下，當(dāng)用戶將攝像機(jī)設(shè)置為自動(dòng)對(duì)焦操作模式時(shí)，在取景器的屏幕上所顯示的對(duì)象上焦點(diǎn)被自動(dòng)調(diào)節(jié)而不失敗；但是，檢測(cè)區(qū)域一般被設(shè)置為屏幕的中心。在這種情況下，檢測(cè)區(qū)域不一定與用戶試圖對(duì)其調(diào)節(jié)焦點(diǎn)的屏幕上的對(duì)象相匹配。

本發(fā)明的實(shí)施例試圖提供能夠利用手動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)對(duì)焦處理這兩者來獲得精確調(diào)焦的自動(dòng)對(duì)焦裝置、圖像拾取裝置和自動(dòng)對(duì)焦方法。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，試圖提供一種用于具有對(duì)焦環(huán)的圖像拾取裝置的自動(dòng)對(duì)焦裝置。該自動(dòng)對(duì)焦裝置包括：評(píng)估值計(jì)算器，該評(píng)估值計(jì)算器基于對(duì)象圖像的多個(gè)區(qū)域的圖像信號(hào)的高頻分量，周期性地計(jì)算對(duì)象圖像的多個(gè)區(qū)域的多個(gè)評(píng)估值；以及控制單元，該控制單元在檢測(cè)到對(duì)焦環(huán)已被停止之后，基于在就在對(duì)焦環(huán)已被停止之前獲得的評(píng)估值的波動(dòng)呈現(xiàn)預(yù)定歷史的對(duì)象圖像的區(qū)域中獲得的評(píng)估值，對(duì)呈現(xiàn)預(yù)定歷史的對(duì)象圖像的區(qū)域執(zhí)行圖像處理，并且基于通過圖像處理獲得的評(píng)估值的峰值，輸出用于移動(dòng)對(duì)焦透鏡的指令信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用戶首先手動(dòng)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上，自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)自動(dòng)檢測(cè)所處理的對(duì)象和圖像，以便調(diào)節(jié)對(duì)象上的焦點(diǎn)的最終精度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用戶可以首先手動(dòng)將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象上，并且可選地激活自動(dòng)對(duì)焦功能以將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到對(duì)象的適當(dāng)區(qū)域上。

附圖說明

圖1是圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)的配置的框圖。

圖2是圖示出評(píng)估值計(jì)算器的配置的圖。

圖3是圖示出所拾取的圖像如何用幀劃分的一個(gè)示例的圖。

圖4是圖示出水平方向評(píng)估值計(jì)算濾波器的配置的圖。

圖5是圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)焦處理的流程圖。

圖6A和圖6B是各自圖示出所拾取的圖像如何用幀劃分的一個(gè)示例的圖。

圖7是圖示出在對(duì)焦環(huán)被操作期間評(píng)估值隨時(shí)間波動(dòng)的一個(gè)示例的圖。

具體實(shí)施方式

將按照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

圖1圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)的圖像拾取裝置(例如攝像機(jī))的配置。圖1中所示的攝像機(jī)是一個(gè)能夠利用AF圖像處理機(jī)制在手動(dòng)和自動(dòng)對(duì)焦操作之間切換對(duì)焦操作的模型。攝像機(jī)的透鏡模塊包括：具有圖像拾取透鏡1c和對(duì)焦透鏡1的透鏡組；位置檢測(cè)器1a；透鏡機(jī)構(gòu)1b；透鏡驅(qū)動(dòng)器2；對(duì)焦環(huán)1d；以及編碼器1e。相機(jī)模塊包括圖像拾取器件3、圖像拾取器件驅(qū)動(dòng)器4、圖像信號(hào)發(fā)生器5、圖像信號(hào)處理器6、評(píng)估值計(jì)算器7、亮度相加值計(jì)算器8、控制單元9、存儲(chǔ)器10和開關(guān)13。

攝像機(jī)的透鏡模塊包括：具有圖像拾取透鏡1c和對(duì)焦透鏡1的透鏡組，被配置用于對(duì)入射到圖像拾取器件的圖像拾取表面的圖像拾取透鏡1c的對(duì)象圖像進(jìn)行對(duì)焦；被配置用于檢測(cè)每個(gè)透鏡的位置的位置檢測(cè)器；用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)透鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及被配置用于控制透鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)的透鏡驅(qū)動(dòng)器。除了對(duì)焦透鏡1和圖像拾取透鏡1c之外的透鏡(例如用于確定焦點(diǎn)位置的方向的擺動(dòng)透鏡(wobbling?lens))被從圖1所示的透鏡模塊中省略。