[發明專利]一種單目快速對焦方法及系統

在審

• 申請號: 201710672691.3
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107509027A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 陳洪軍
• 申請（專利權）人: 深圳市明日實業股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 深圳市道臻知識產權代理有限公司44360
• 代理人: 陳琳

技術領域

本發明涉及攝像機對焦領域，具體涉及一種單目快速對焦方法及系統。

背景技術

測距原理上，單目攝像頭和雙目攝像頭完全不同。單目攝像頭需要對目標進行識別，也就是說在測距前先識別障礙物是車、人還是別的什么。在此基礎上再進行測距，而雙目攝像頭則更加像人類的雙眼，主要通過兩幅圖像的視差計算來確定距離。也就是說，雙目攝像頭不需要知道障礙物是什么，只要通過計算就可以測距。

雙目視覺廣泛應用在機器人導航，精密工業測量、物體識別、虛擬現實、場景重建，勘測領域。雙目視覺是模擬人類視覺原理，使用計算機被動感知距離的方法。從兩個或者多個點觀察一個物體，獲取在不同視角下的圖像，根據圖像之間像素的匹配關系，通過三角測量原理計算出像素之間的偏移來獲取物體的三維信息。

對于上述描述，單目攝像頭相對雙目攝像頭成本更低，可控更方便；而雙目攝像頭測距、對焦更快，但是相對而言，雙目攝像頭成本投入更大，以及不便于集成化小型化設計。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種單目快速對焦方法，提高對焦效率以及降低生產成本。

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種單目快速對焦系統，提高對焦效率以及降低生產成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種單目快速對焦方法，該單目快速對焦方法包括：

通過一攝像頭獲取當前位置的第一圖像信息，以及至少轉動一次預設角度所獲取的第二圖像信息；

獲取第一圖像信息和第二圖像信息的匹配區域，并通過一致性判斷，尋找匹配區域的穩定匹配點；

獲取穩定匹配點在第一圖像信息和第二圖像信息的像素差；

根據爬坡算法尋找像素差的爬坡方向及爬坡角度，獲取所述攝像頭的最佳對焦位置。

其中，較佳方案是，該單目快速對焦方法還包括：

獲取攝像頭的實際焦距；

根據預設角度獲取第二圖像信息的穩定匹配點的虛擬焦距；

根據像素差、實際焦距和虛擬焦距，通過爬坡算法尋找像素差對應的爬坡方向及爬坡角度。

其中，較佳方案是，該單目快速對焦方法還包括：

周期性場景檢測，并判斷場景是否改變；

若改變通過一攝像頭獲取當前位置的第一圖像信息，以及至少轉動一次預設角度所獲取的第二圖像信息，并計算出所述攝像頭的最佳對焦位置。

其中，較佳方案是，該單目快速對焦方法還包括：

設置一相似度等級，該相似度等級至少包括相似度由高到低排序的第一相似度和第二相似度；

周期性場景檢測，并判斷檢測的場景與原場景的相似度；

當判斷的相似度高于第一相似度，判斷場景沒有改變，當判斷的相似度處于第一相似度和第二相似度之間，判斷為舊場景模式，當判斷的相似度低于第二相似度，判斷為新場景模式。

其中，較佳方案是：當判斷為舊場景模式時，在當前攝像頭的最佳對焦位置的預設范圍內，根據爬坡算法直接獲取所述攝像頭的最佳對焦位置。

其中，較佳方案是，獲取所述攝像頭的最佳對焦位置的方式包括：

根據爬坡算法尋找像素差的爬坡方向及爬坡角度；

獲取出當前攝像頭的對焦位置，以及需要變焦的距離；

以及，根據變焦的距離，將所述攝像頭的對焦位置調整到最佳對焦位置。

其中，較佳方案是，該單目快速對焦方法還包括：

獲取當前位置的第一圖像信息，以及水平左右轉動一次預設角度所獲取的第二圖像信息和第三圖像信息；

獲取第一圖像信息、第二圖像信息和第三圖像信息的匹配區域，并通過一致性判斷，尋找匹配區域的穩定匹配點；

獲取穩定匹配點在第一圖像信息和第二圖像信息的像素差，以及獲取穩定匹配點在第一圖像信息和第三圖像信息的像素差；

根據爬坡算法獲取兩段像素差分別對應的爬坡方向及爬坡角度，獲取所述攝像頭的最佳對焦位置。

其中，較佳方案是，該單目快速對焦方法還包括：

對獲取的第一圖像信息和第二圖像信息分別進行進行硬化，且得到映射地圖，再并行化使用映射地圖重新得到像素位置；

并對重新得到像素位置的第一圖像信息和第二圖像信息進行矯正。

其中，較佳方案是，獲取第一圖像信息和第二圖像信息的匹配區域的方式包括：

獲取第一圖像信息和第二圖像信息的原始匹配區域；

對原始匹配區域進行匹配誤差計算；

誤差集成，并形成視差圖；

對視差圖優化；