[發明專利]一種聚焦方法及裝置、攝像機和攝像系統

有效

• 申請號: 201610114809.6
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105763795B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 宋佳陽;江韜;沈建東;章勇;曹李軍
• 申請（專利權）人: 蘇州科達科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 張杰

技術領域

本發明涉及攝像機及視頻監控領域，具體涉及一種聚焦方法及裝置、攝像機和攝像系統。

背景技術

預置位是指在帶有云臺且能夠通過變焦電機和聚焦電機控制實現變焦和聚焦的攝像機上，一組包含云臺坐標(一般指云臺水平角度值和垂直角度值)和變焦電機zoom位置值(zoom位置)的數據稱為一個預置位，zoom位置也可以稱為放大倍數，調用預置位可以使攝像機云臺立即運動到云臺坐標位置，以及zoom變倍到指定倍率，即變焦電機運動到zoom位置。

目前多數攝像機都具有變焦和自動聚焦功能。自動聚焦是指根據獲取到的幀圖像的統計信息或者相位差信息，驅動聚焦(focus)電機移動鏡頭中的對焦鏡片組使拍攝目標物成像達到最清晰。由于鏡頭景深限制，在一個場景里存在不同距離的目標物，不同目標聚焦清楚時的focus值不唯一，存在一定差異。又由于鏡頭存在焦深，在focus前后的一定范圍內圖像都可能是清楚的，從而同一目標聚焦清楚時也會對應出現不同的focus電機位置。大多數情況下這個差異不大，這個差異在焦距較長時一般遠小于不同距離目標帶來的差異，在允許范圍內都可以認定是聚焦正確的。變焦是指驅動zoom電機推動變焦鏡片組運動，實現鏡頭焦距變化，焦距越長物體的放大率越大，成像就越小。一個zoom電機位置對應一個圖像倍數。最小放大倍數是在攝像機視場角最大時，放大倍數為1倍。鏡頭的變焦范圍是鏡頭的固有屬性。

為了能夠實現快速且清晰地成像，目前存在一些預置位聚焦方法，例如申請號CN201410118637.0的中國專利申請中公開了一種預置位方法及控制系統，主要是預置位調用后，當一體機收到球機方向信息與任一放大倍數Zoom值，查詢預置位設置時儲存的方向信息與線號，如果查到對應方向信息的線號，則根據當前zoom位置計算出對應的focus值，從而快速的到清晰圖像。如果在儲存表中沒有查到該方向信息，則用線性插值的方法計算出該方向信息的線號。但是，上述方法存在以下缺陷：1)直接使用了歷史數據，對所使用的歷史數據(預置位方向信息對應的線號或者focus電機位置)的正確性沒有判斷；并且歷史數據缺乏合理的更新機制，如果場景發生較大變化，則對焦時間反而延長，聚焦錯誤的概率有升高的可能。2)在焦距較長的情況下(放大倍數較大)，由于圖像清晰度下降且紋理減少，focus電機的搜索范圍擴大，如果場景中有運動物體，如下雨或者過車(車占畫面比例較大)，非常容易發生聚焦錯誤。使用歷史數據后，如果不觸發自動聚焦則如果發生場景變化，圖像可能是模糊的。如果觸發自動聚焦，如果本次自動聚焦錯誤，則圖像模糊，缺乏糾正機制。

發明內容

因此，本發明實施例要解決的技術問題在于現有技術中的預置位聚焦方法聚焦正確率低。

為此，本發明實施例的一種聚焦方法，包括以下步驟：

獲取預置位信息；

判斷所述預置位信息是否存在于預置位數據庫中；

當所述預置位信息存在于預置位數據庫中時，從所述預置位數據庫中獲取與所述預置位信息相對應的且最近一次記錄的聚焦電機位置值；

驅動聚焦電機運動至所述聚焦電機位置值處；

觸發自動聚焦；

獲取所述自動聚焦完成后的聚焦電機位置值；

判斷所述預置位數據庫中記錄的與所述預置位信息相對應的聚焦電機位置值的個數是否大于或等于第一閾值；

當大于或等于第一閾值時，判斷位置差值是否小于或等于第二閾值，所述位置差值為所述預置位數據庫中最近N次記錄的與所述預置位信息相對應的聚焦電機位置值的均值和所述自動聚焦完成后的聚焦電機位置值的差值的絕對值，其中N為正整數，N小于或等于第一閾值；

當小于或等于第二閾值時，獲得聚焦正確結果，且將所述自動聚焦完成后的聚焦電機位置值追加記錄到所述預置位數據庫中。

優選地，所述預置位信息包括云臺水平角度值、云臺垂直角度值和變焦電機zoom位置值。

優選地，所述判斷所述預置位信息是否存在于預置位數據庫中的步驟包括：

分別判斷所述云臺水平角度值、云臺垂直角度值和變焦電機zoom位置值是否均存在于預置位數據庫中；

當均存在于預置位數據庫中時，獲得所述預置位信息存在于預置位數據庫中的判斷結果；

當所述云臺水平角度值、云臺垂直角度值和變焦電機zoom位置值中有一個值不存在于預置位數據庫中時，獲得所述預置位信息不存在于預置位數據庫中的判斷結果。

優選地，還包括以下步驟：