[發明專利]一種聚焦區域自適應的自動聚焦方法及裝置

有效

• 申請號: 201210149964.3
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN103424952B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 張雪林;蔡振偉;吳貽剛
• 申請（專利權）人: 深圳中興力維技術有限公司
• 主分類號: G03B13/36
• 分類號: G03B13/36;G02B7/36
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及成像技術領域，具體而言，涉及一種聚焦區域自適應的自動聚焦方法及裝置。

背景技術

目前，已被廣泛應用的諸如攝像機、數碼相機、以及移動通信終端的成像模塊（例如采用CCD或CMOS傳感器），大多提供了自動聚焦的功能。其目前廣泛采用的自動聚焦方法為“爬山法”，其原理如下：

當成像模塊每采集一幀圖像，即對采集的圖像使用預先設計的能評價圖像清晰度的聚焦評估函數獲取該幀圖像的聚焦評估值，連續采集多幀圖像并計算其相應的聚焦評估值，即可擬合成一個時間序列的聚焦評估值曲線，搜索該曲線的最大值，并驅動聚焦鏡頭移動到聚焦評估值最大值所對應的位置。

在實際應用中，基于同一場景內圖像細節成分越多以及高頻分量越多則圖像清晰度越高的事實，聚焦評估函數多采用高頻分量、邊緣信息等構建。

發明內容

本發明的發明人發現，無論基于現有技術的哪種聚焦評價函數的自動聚焦方法，其都需解決一個問題：即聚焦區域的選取。

一個有效的聚焦區域應盡可能的包含聚焦目標，且盡可能減少聚焦背景的干擾。實際應用中，如果聚焦區域選取過小，則區域內沒有聚焦目標；如果聚焦區域選取過大，則一方面背景干擾了目標的聚焦，另一方面影響了自動聚焦的速度。并且，由于聚焦區域選取過小，則可能產生因缺少目標而導致自動聚焦的失敗；聚焦區域選取過大，由于包含了多余的背景，則很有可能聚焦到背景上，從而干擾了用戶希望的聚焦結果。因此，如何提供一種能夠對聚焦區域進行自適應以實現自動聚焦的方法便成為了目前亟需解決的技術問題。

鑒于此，本發明的目的在于提供一種聚焦區域自適應的自動聚焦方法及裝置。

為了解決本發明的目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種聚焦區域自適應的自動聚焦方法，包括：

A、在感興趣區域設置初始聚焦窗口；

B、判斷當前聚焦窗口區域內是否包含聚焦目標，若是，則轉步驟D；否則，則轉步驟C；

C、將當前聚焦窗口的尺寸增加至少一個調整步長，以獲取新的調整聚焦窗口，轉步驟B；

D、啟動自動聚焦處理。

一種優選實施方式中，在所述步驟B中，多次計算在不同聚焦透鏡位置下獲取的圖像的聚焦窗口區域的圖像模糊度值，當圖像模糊度值持續不大于圖像模糊度閾值Bt的次數超過計數值判斷閾值Ct時，判定聚焦窗口區域內沒有聚焦目標；否則，判定聚焦窗口區域內有聚焦目標。

一種更為優選地實施方式中，所述步驟B包括：

B1、設置圖像模糊度值持續不大于圖像模糊度閾值Bt的計數值Cnt的初始值為0；

B2、采集一幀圖像；

B3、計算聚焦窗口區域的圖像模糊度值Bw；

B4、判斷圖像模糊度值Bw是否不大于圖像模糊度閾值Bt，若是，則轉步驟B5，否則，轉步驟B9；

B5、計數值Cnt加1；

B6、判斷計數值Cnt是否大于計數值判斷閾值Ct，若是，則轉步驟B8，否則，轉步驟B7；

B7、移動聚焦透鏡位置，轉步驟B2；

B8、判定聚焦窗口區域內無聚焦目標；

B9、判定聚焦窗口區域內有聚焦目標。

一種更為優選地實施方式中，所述圖像模糊度閾值Bt的取值范圍為0.15~0.25，計數值判斷閾值Ct的取值范圍為4~6。

一種優選實施方式中，在所述步驟D中，采用爬山法、全程搜索法、或聚焦曲線估計法進行自動聚焦處理。

一種聚焦區域自適應的自動聚焦裝置，包括：

聚焦窗口自適應調整模塊，用于在感興趣區域設置初始聚焦窗口；以及用于依據獲取的聚焦窗口自適應調整命令將當前聚焦窗口的尺寸增加至少一個調整步長以獲取新的調整聚焦窗口；

判斷模塊，用于判斷當前聚焦窗口區域內是否包含聚焦目標，若是，則發送聚焦命令至執行模塊，否則，則發送聚焦窗口自適應調整命令至聚焦窗口自適應調整模塊；

執行模塊，用于啟動自動聚焦處理。

一種優選實施方式中，所述判斷模塊多次計算在不同聚焦透鏡位置下獲取的圖像的聚焦窗口區域的圖像模糊度值，當圖像模糊度值持續不大于圖像模糊度閾值Bt的次數超過計數值判斷閾值Ct時，判定聚焦窗口區域內沒有聚焦目標；否則，判定聚焦窗口區域內有聚焦目標。

一種更為優選地實施方式中，所述判斷模塊判斷當前聚焦窗口區域內是否包含聚焦目標的方法包括：

1）設置圖像模糊度值持續不大于圖像模糊度閾值Bt的計數值Cnt的初始值為0；

2）采集一幀圖像；