[發明專利]一種可見光鏡頭的自動聚焦裝置及方法

有效

• 申請號: 201410192013.3
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN103945133B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 牛慧卓;王倩倩;李海波;趙瑩;陳乃澍
• 申請（專利權）人: 山東神戎電子股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N7/18
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 褚慶森

1.一種可見光鏡頭的自動聚焦裝置的聚焦方法，可見光鏡頭的自動聚焦裝置包括具有采集、運算和控制作用的FPGA控制器(1)，FPGA控制器連接有視頻輸入電路(4)、電源管理模塊(2)、電機驅動電路(5)以及串口通信電路(3)；電機驅動電路的輸出端連接有變倍電機(6)和聚焦電機(7)，變倍電機、聚焦電機分別驅使可見光鏡頭的變倍鏡組、聚焦鏡組運動；視頻輸入電路用于將模擬視頻信號轉化為數字信號并輸入至FPGA控制器，FPGA控制器根據輸入的數字信號對圖像清晰度進行判斷；FPGA控制器通過電機驅動電路驅使聚焦電機運動至最佳聚焦位置；

其特征在于，可見光鏡頭的自動聚焦裝置的聚焦方法，包括以下步驟：

a).確定最遠距離清晰位置，通過變倍電機的驅動，使可見光鏡頭對準長焦狀態下監測場景的最遠距離；然后在聚焦電機的驅動下自檢全程，確定出使監控目標清晰成像時聚焦電機的位置，設此時聚焦電機的位置為A；

b).確定最近距離清晰位置，通過變倍電機的驅動，使可見光鏡頭對準長焦狀態下監測場景的最近距離；然后在聚焦電機的驅動下自檢全程，確定出使監控目標清晰成像時聚焦電機的位置，設此時聚焦電機的位置為B；

c).確定聚焦的局部全程，步驟a)和步驟b)所確定的A、B兩點之間的范圍即為聚焦電機自動聚焦的局部全程；

d).判斷是否有觸發信號產生，如果存在觸發信號，則執行步驟e)；如果不存在觸發信號，則繼續判斷；

e).運動至最近的局部端點，根據聚焦電機當前所處的位置，驅使聚焦電機運動至距離電機最近的局部端點上；

f).求一次聚焦清晰點，聚焦電機以初始速度V₁、初始步長L₁由步驟e)中確定的局部端點向另一個局部端點運動的過程中，通過實時分析圖像的清晰度，確定出使圖像最清晰的聚焦電機的位置，設此時聚焦電機的位置為C；

g).求二次聚焦清晰點，設步驟f)中使圖像最清晰的位置C的前后位置分別為C′、C″，聚焦電機以速度V₂、步長L₂由C′位置運動至C″位置的過程中，通過實時分析圖像的清晰度，確定出使圖像最清晰的聚焦電機的位置，設此時聚焦電機的位置為D；其中，V₂＜V₁，L₂＜L₁；

h).求三次聚焦清晰點，設步驟f)中使圖像最清晰的位置D的前后位置分別為D′、D″，聚焦電機以速度V₃、步長L₃由D′位置運動至D″位置的過程中，通過實時分析圖像的清晰度，確定出使圖像最清晰的聚焦電機的位置，設此時聚焦電機的位置為E,聚焦電機所處的位置E既為使可見光鏡頭聚焦清晰的位置；其中，V₃＜V₂，L₃＜L₂。

2.根據權利要求1所述的可見光鏡頭的自動聚焦裝置的聚焦方法，其特征在于：步驟f)、g)和h)圖像清晰度的判斷過程中，是通過求取圖像的聚焦評價函數來確定的，聚焦評價函數取值的大小與圖像聚焦清晰度成正比；步驟f)、g)和h)在對圖像的聚焦評價函數求取的過程中，所選取的圖像的評價窗口為圖像的中心區域、由中心和四個頂角形成的五點區域或者為用戶選取的自適應連通區域。

3.根據權利要求1或2所述的可見光鏡頭的自動聚焦裝置的聚焦方法，其特征在于：所述