[發(fā)明專利]一種自動聚焦方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610864820.4
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107888819A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林一育
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)44285
• 代理人: 王仲凱

本發(fā)明提供的自動聚焦方法，將待拍攝圖像劃分成M*N個子區(qū)域，獲取M*N個子區(qū)域在當(dāng)前聚焦位置對應(yīng)的低頻清晰度評價值；統(tǒng)計各個聚焦區(qū)間內(nèi)低頻聚焦曲線符合急劇上升的子區(qū)域的數(shù)量X，以及符合急劇下降的子區(qū)域的數(shù)量Y；如果某個聚焦區(qū)間I內(nèi)X大于Y，則繼續(xù)判斷聚焦區(qū)間I+1內(nèi)的X和Y的大小關(guān)系；如果聚焦區(qū)間I+1內(nèi)的Y大于X，則確定聚焦位置i+1為低頻清晰聚焦位置。該方法根據(jù)待拍攝圖像的各個子區(qū)域的低頻清晰度評價值確定出有效子區(qū)域，將有效子區(qū)域的聚焦位置作為整個圖像的聚焦位置。避免利用整個圖像的聚焦曲線中曲線上的偽波峰對聚焦造成的干擾，從而提高在聚焦曲線存在多個峰值的應(yīng)用場景下圖像聚焦的準確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動聚焦方法及裝置。

背景技術(shù)

自動聚焦技術(shù)是指鏡頭自動對所拍攝的物體進行調(diào)焦，從而獲得最清晰的圖像，廣泛應(yīng)用于視頻攝像機、數(shù)碼相機、具有攝像功能的移動終端中。

自動聚焦技術(shù)包括主動式聚焦和被動式聚焦兩種，其中本文涉及的是被動聚焦方式，被動式聚焦通過鏡頭和圖像傳感器采集圖像，對每一幀圖像進行計算機分析來確定被攝物體的距離。相機實際上是對著拍攝場景前后移動鏡頭來搜索最佳聚焦位置。

被動式自動聚焦算法主要通過分析圖像對應(yīng)的聚焦曲線找到聚焦位置，聚焦曲線主要反映聚焦位置和清晰度評價值之間的關(guān)系。其中，清晰度評價值是圖像紋理統(tǒng)計信息，包括水平方向紋理統(tǒng)計信息h和垂直方向紋理統(tǒng)計信息v，清晰度評價值為水平方向紋理統(tǒng)計信息h和垂直方向紋理統(tǒng)計信息v之和；通常情況下，清晰度評價值的數(shù)值越高表明圖像越清晰。如圖1所示，聚焦曲線的橫坐標表示聚焦電機的位置，縱坐標表示圖像整體的清晰度評價值，曲線A為低頻清晰度評價值的聚焦曲線，曲線B為高頻清晰度評價值的聚焦曲線。分析聚焦曲線，找到清晰度評價值波峰對應(yīng)的聚焦電機的位置確定為聚焦位置。

但是，在點光源場景和/或多物距場景中，聚焦曲線會出現(xiàn)多個峰值，如圖2所示，為點光源場景的整個畫面的聚焦曲線示意圖，曲線A為高頻清晰度評價值的聚焦曲線，曲線B為低頻清晰度評價值的聚焦曲線。清晰度評價值包括高頻清晰度評價值和低頻清晰度評價值，其中，高頻清晰度評價值是圖像紋理統(tǒng)計信息中的高頻部分；低頻清晰度評價值是圖像紋理統(tǒng)計信息中的低頻部分。

當(dāng)點光源被攝物聚焦清晰時，點光源的亮度很高，因此，聚焦清晰時對應(yīng)的清晰度評價值會出現(xiàn)峰值；但是，當(dāng)點光源被攝物聚焦不清晰時，圖像中的點光源亮度有所降低但面積會變大，此時，清晰度評價值也會出現(xiàn)峰值，但此時的峰值是偽峰值。對于這種存在多個峰值的場景，當(dāng)聚焦電機處于偽波峰的位置時，圖像畫面模糊，聚焦不準確。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N自動聚焦方法及裝置，以解決在聚焦曲線存在偽波峰的場景下聚焦不準確的技術(shù)問題。

第一方面，提供一種自動聚焦方法，將待拍攝圖像劃分成M*N個子區(qū)域，其中，M和N均為大于1的整數(shù)，所述方法包括：獲取聚焦搜索范圍，并將所述聚焦搜索范圍劃分成至少兩個聚焦區(qū)間，其中，聚焦區(qū)間I為從聚焦位置i-1到聚焦位置i的區(qū)間范圍，所述聚焦位置i為聚焦位置i-1按照第一預(yù)設(shè)調(diào)整方向增加一個第一預(yù)設(shè)步長對應(yīng)的聚焦位置，且i為正整數(shù)；然后，分別獲取M*N個子區(qū)域在當(dāng)前聚焦位置i處的低頻清晰度評價值；對于聚焦區(qū)間I，獲取所述待拍攝圖像的每個子區(qū)域?qū)?yīng)聚焦曲線的斜率，統(tǒng)計M*N個子區(qū)域中聚焦曲線上升斜率大于第一預(yù)設(shè)值的子區(qū)域的第一數(shù)量X，以及聚焦曲線下降斜率大于所述第一預(yù)設(shè)值的子區(qū)域的第二數(shù)量Y；然后，判斷所述聚焦區(qū)間I對應(yīng)的X與Y的大小關(guān)系；如果所述聚焦區(qū)間I對應(yīng)的X大于Y，則將所述當(dāng)前聚焦位置i按照所述第一預(yù)設(shè)調(diào)整方向增加一個所述第一預(yù)設(shè)步長，達到聚焦位置i+1，并繼續(xù)比較聚焦區(qū)間I+1對應(yīng)的X和Y的大小關(guān)系，所述聚焦區(qū)間I+1為從聚焦位置i到聚焦位置i+1的區(qū)間范圍；如果所述聚焦區(qū)間I+1對應(yīng)的Y大于X，則確定所述聚焦位置i+1為使所述待拍攝圖像的低頻部分清晰的低頻清晰聚焦位置。