[發(fā)明專利]自動聚焦方法及自動聚焦裝置

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• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104038691A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 詹偉凱;李元仲;詹振宏
• 申請（專利權）人: 聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G03B13/36;G02B7/28
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 張金芝;楊穎

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種自動聚焦功能。特別地，本發(fā)明涉及一種自動聚焦方法，其能夠基于與相機視圖的目標窗口相關的一狀態(tài)、一狀態(tài)的改變或者二者相結合的分析，來更新相機參數(shù)。

【背景技術】

自動聚焦技術已被廣泛采用在相機系統(tǒng)，以便完全自動焦點在興趣點或興趣區(qū)域，可以自動或手動選擇。自動聚焦（以下稱為AF）通常是半按下拍攝按鈕或手動從觸摸屏選擇點或區(qū)域。自動聚焦技術有助于很快提供精確的專注于感興趣的對象沒有太多的人工干預，因而被認為對攝影師來說是一個非常方便的功能。

將被照相機拍照或錄制對象可移動到相對于相機的任何方向。這種相對運動可能為AF準確地聚焦一個目標點或區(qū)域施加特殊困難的，尤其是當AF需要被連續(xù)地執(zhí)行。因此，AF技術得到了增強通過配合一，包括用于跟蹤一個感興趣區(qū)域，并自動聚焦從相機視圖中選擇的區(qū)域，這通常包含由一個攝像機操作者預定對象的一部分。從攝像機操作者的角度來看，在半按拍攝按鈕或從觸摸屏選擇對象后，這樣的系統(tǒng)能夠經過連續(xù)跟蹤對象。圖像質量和圖像拍攝的成功率可以通過將對象跟蹤方法得到顯著改善。

圖1為傳統(tǒng)的使用對象跟蹤的自動聚焦方法的示例性框圖。當照相機操作者選擇一個目標對象被拍攝時，且該對象跟蹤功能被接通時，由對象跟蹤110將目標窗口從其背景中提取，并提供給自動聚焦算法120，用于調整焦距。

在傳統(tǒng)的對象跟蹤方法中，對象跟蹤算法為感興趣的對象提取從圖像中目標窗口，并計算目標窗口的自動聚焦算法來控制聚焦。然后AF執(zhí)行掃描并基于該目標窗口的信息進行搜索，以發(fā)現(xiàn)聚焦點的峰值（或焦點位置）。由于尋找最佳聚焦點的本質通常需要光學子系統(tǒng)的機械調整，這個過程可能緩慢。當對象與相機之間的相對運動比聚焦峰值搜索過程中可以做出的反應更快時，它也可能無法跟蹤對象。快速移動的對象也可能導致模糊的圖像，而這又可能導致在對象跟蹤和自動聚焦性能劣化的誤差。因此，希望通過提供自動聚焦算法更好的信息來搜索聚焦峰值從而減少所需的時間來尋找聚焦峰值或得到更好的圖像質量以提高對象跟蹤方法的性能。

【發(fā)明內容】

依據(jù)本發(fā)明的示范性實施方式，提供一種相機自動聚焦方法及自動聚焦系統(tǒng)以能夠解決上述問題。

依據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一自動聚焦方法以提高聚焦的速度及/或質量。該自動聚焦方法通過基于目標窗口內的狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合更新相機參數(shù)。依據(jù)本發(fā)明實施例的方法的步驟如下：接收由該相機的光學子系統(tǒng)構成的輸入圖像；對應于感興趣的圖像內容在輸入圖像中選擇目標窗口；確定與該目標窗口相關的狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合；及基于與該目標窗口相關的狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合，更新一個或多個相機參數(shù)。

依據(jù)本發(fā)明的一方面，狀態(tài)的類型可用于相機聚焦控制。該狀態(tài)可以為相應于該目標窗口的一個或多個對象的大小、位置或者姿勢。該狀態(tài)也可以為相應于該目標窗口的一個或多個對象的行為或者手勢。該行為或者手勢包括移動方向、轉向或者晃手。該狀態(tài)相應于該目標窗口相關的或者在該目標窗口內的一個或多個分區(qū)/區(qū)域的面積。該狀態(tài)相應與該目標窗口內的一個或多個對象相關的對象移動或者與該目標窗口相關的或與在該目標窗口內的該一個或多個對象相關的光流或運動域。該狀態(tài)也可以相應于該目標窗口內的該一個或對象相關的比例或者自該目標窗口提取的特征。該狀態(tài)還可以相應于自該目標窗口獲得的該感興趣的圖像內容的描述。該狀態(tài)還可以相應于與該目標窗口相關的或該目標窗口內的一個或多個分區(qū)/區(qū)域或者可變對象的輪廓。

依據(jù)本發(fā)明的一實施方式，該狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合可以為自動聚焦提供搜尋方向及聚焦步驟的數(shù)目。若該狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合指示該一個或多個對象向靠近相機移動，該相機焦距朝向微距更新。另一方面，若該狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合指示該一個或多個對象向遠離相機移動，該相機焦距朝向無限更新。聚焦步驟的數(shù)目也可以通過與該狀態(tài)、狀態(tài)的改變或兩者的結合相關的改變大小被確定。

【附圖說明】

圖1為傳統(tǒng)的自動聚焦方法，使用對象跟蹤的示例性框圖。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一種簡化的自動聚焦方法，還提供了一種基于在目標窗口中的圖像內容的分析的信息至自動聚焦算法。

圖3披露的流程圖所示一個基于在目標窗口中的圖像內容的分析來確定與目標窗口相關的一個狀態(tài)，狀態(tài)改變或這兩者結合的自動聚焦方法。

圖4揭示目標窗口的一個或多個對象的大小改變指示對象被移到靠近相機的范例。

圖5揭示目標窗口的一個或多個對象的大小改變指示對象被移到遠離相機的范例。