[發明專利]焦點調節設備

有效

• 申請號: 201110425292.X
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102540404A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 中村隼
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28;G02B7/36;G03B13/36;H04N5/232
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

技術領域

本發明涉及一種可以獲得能在諸如攝像機等的攝像系統中處理的視頻信號的焦點調節設備，并且涉及一種焦點調節方法。

背景技術

對于諸如攝像機等的視頻裝置可以采用自動焦點調節(AF)設備。例如，已知的傳統TV-AF系統從通過諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS)等的攝像單元所獲得的視頻信號提取高頻成分作為焦點信號，并且通過以增大焦點信號的大小的方式驅動調焦透鏡來進行焦點調節。可以使用“AF評價值”表示焦點信號的大小。

如日本特開平7-298120號公報所述，通常作為可通過在垂直方向上對(通過沿各水平線對焦點信號進行峰值保持所獲得的)線峰值進行積分獲得的積分評價值來計算TV-AF系統的AF評價值。

由于積分的效果，積分評價值是穩定的，并且對瞬間噪聲具有魯棒性。此外，積分評價值在靈敏度方面出眾。也就是說，信號響應于非常小的焦點移位靈敏地變化。因此，可以使用積分評價值來識別聚焦方向。

此外，在TV-AF系統中，可能存在不能將焦點對準點光源被攝體這一問題。為解決這一問題，如日本特開2006-189634號公報所述，如果檢測到存在點光源被攝體，則在聚焦點附近，將TV-AF系統的控制中要使用的積分評價值切換成可通過從積分評價值的最大值減去當前積分評價值所獲得的值，這通常是可行的。

然而，根據日本特開平7-298120號公報所述的積分評價值，與大的值相對應的透鏡位置可能與點光源被攝體的攝像操作中的聚焦位置不一致。通常，如果拍攝操作中的對象是普通被攝體，則如圖2所示，積分評價值的最大點與聚焦點相一致。

另一方面，如果該對象是點光源被攝體，則拍攝操作稍有不同。如果如圖3A所示，點光源被攝體的拍攝圖像當前處于聚焦狀態，則盡管焦點信號具有非常大的線峰值，但是可用于拍攝被攝體的掃描水平線的數量小。因此，積分評價值不會增大太多。

然而，如果如圖3B所示，點光源被攝體的拍攝圖像當前處于離焦狀態，則盡管焦點信號具有相對小的線峰值，但是可用于拍攝被攝體的掃描水平線的數量大。因此，積分評價值明顯增大。

根據上述原因，如圖3C所示，積分評價值的最大點與聚焦點不一致。因此，如果該系統以單調增大積分評價值的方式來進行焦點調節，則可能將離焦點錯誤地檢測為聚焦點，并且可能不能將焦點充分對準點光源被攝體。

為解決上述問題，通常可使用日本特開2006-189634號公報所述的技術。然而，該專利文獻中所述的傳統技術僅有利于檢測與圖3C所示的聚焦點相對應的最小值。因此，傳統技術需要與TV-AF系統將積分評價值的最大點識別為聚焦點的控制不同的特殊控制。

此外，如果用于目標點光源被攝體的拍攝條件不適當，則最小點(即聚焦點)可能不會清晰顯現。在這種情況下，難以將焦點對準目標點光源被攝體。

發明內容

根據本發明的焦點調節設備通過對于焦點信號提取區域中的各水平掃描線的焦點信號進行峰值保持生成線峰值，通過對所生成的預定數量的掃描線的線峰值進行積分獲得積分評價值，并且使用所獲得的值作為用于焦點調節控制的AF評價值。

可選地，根據本發明的焦點調節設備通過對預先設置的區域中的焦點信號的最大值進行峰值保持生成區域峰值，通過相加或積分所生成的預定數量的區域的區域峰值獲得積分評價值，并且使用所獲得的值作為用于焦點調節控制的AF評價值。

因此，即使在點光源被攝體的拍攝操作中，本發明也可以獲得在聚焦點處最大化的AF評價值。因此，根據本發明的焦點調節設備可適當應用于TV-AF系統。

根據本發明的一個方面，一種用于攝像系統的焦點調節設備，所述攝像系統包括用于經由包括調焦透鏡的光學系統拍攝被攝體的圖像的攝像單元，所述焦點調節設備包括：生成單元，用于沿各水平掃描線從由所述攝像單元所生成的攝像信號提取特定頻率成分，以生成焦點信號；區域設置單元，用于參考所述攝像信號設置焦點信號提取區域；峰值保持單元，用于通過沿各水平掃描線對由所述區域設置單元所設置的區域中的所述焦點信號進行峰值保持來提取線峰值；第一評價值生成單元，用于通過對由所述區域設置單元所設置的區域中的沿所有水平掃描線中的預定數量的水平掃描線所獲得的線峰值進行積分，生成積分評價值；以及控制單元，用于進行焦點調節，其中，所述焦點調節包括基于從所述第一評價值生成單元生成的積分評價值所求出的AF評價值來驅動所述調焦透鏡。