[發明專利]攝像機的自動變焦控制方法、自動變焦裝置和攝像機

在審

• 申請號: 201811075330.1
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN108848316A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 郭建偉;俞翔;黃仝宇;汪剛;宋一兵;侯玉清;劉雙廣
• 申請（專利權）人: 高新興科技集團股份有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 廣州國鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 44511
• 代理人: 寧尚國

本發明提供一種攝像機的自動變焦控制方法、自動變焦裝置和攝像機，所述方法包括：以一個輸出清晰圖像的鏡頭中的圖像為基準，獲取作為放大或縮小倍率目標鏡頭區域的圖像,對獲取的目標鏡頭區域的圖像進行圖像清晰度評價，獲取參考值；所述目標鏡頭以所述參考值作為變焦基數進行迭代收斂以獲取變焦后的清晰圖像。本發明實施例的攝像機的自動變焦控制方法，采用多目鏡頭分別負責不同倍率的形式，并在放大或縮小鏡頭倍率過程中以不同尺度的圖像做參考，加快迭代收斂過程的變焦速度，使其能夠快速自動變焦輸出清晰圖像，該自動變焦控制方法通過一次計算就能得到準確的焦距位置，并在下一幀驅動鏡頭到達該焦距位置完成對焦。

技術領域

本發明涉及視頻監控技術領域,更具體地，涉及一種攝像機的自動變焦控制方法、自動變焦裝置和攝像機。

背景技術

一般我們在拍攝每個景物的時候不會刻意的站在統一距離處，這就需要相機通過設置來適應你所在距離以能夠拍攝到清晰物體，這就是變焦。即調整普通意義上的變焦—通過攝像機或照相機變焦機構變動物距和相距的位置，使被拍物成像清晰的過程。

最早的膠片相機是通過手工轉動對焦環來調節相機鏡頭從而使拍攝出來的照片清晰。這種方式很大程度上面依賴人眼對對焦屏上的影像的判別以及拍攝者的熟練程度甚至拍攝者的視力。現今的手機，卡片相機大多都會采用自動變焦。其原理是用相機上的光電傳感器將物體反射的光接受，根據相機內部芯片的計算與處理，最后由電動對焦裝置對焦。

自動對焦基本原理是：對焦過程中圖像仍在一直不斷產生，把鏡頭在某個位置時的那幀圖像送到圖像處理器(I SP)處理，得出該圖像的統計信息，再把這信息送到對焦算法庫(也許是在i sp硬件上執行，也許是在驅動程序軟件執行)，對焦算法庫根據硬件規范和上述統計信息算出下一步鏡頭該往哪個方向移動多少距離，并驅動鏡頭到達那個位置；接著在此位置得到新圖像，又計算統計信息，計算再下一步的鏡頭位置，圖像清晰度漸漸變化，如此經過幾個循環收斂，圖像到一定程度，就認為對焦成功。

通用的自動變焦算法大致分為三類：灰度梯度類算法；頻域分析法；統計學函數；頻域分析法和統計學函數由于對抗噪聲能力弱，算法復雜，應用較少，現有應用主要是上面的灰度梯度類算法及其改進算法。

圖像變焦過程中逐漸清晰的峰值如何計算呢？一種是遍歷法，就是每一點的圖片清晰度值都計算出來，最后找到最大值。還有一種算法是爬山算法，基本原理是，先粗調，再精調，最終高效的找到圖像清晰度最大的點(峰值)。找到后驅動電機運轉一定角度，實現像距或者焦距的變化，步進到最佳成像位置。

上述圖像統計信息必然是和對焦算法一一對應的，用什么樣的算法就需要I SP計算相應的統計信息。圍繞不同的對焦算法，就形成了各種自動對焦方式，不同的對焦方式有不同的對焦速度和硬件需求及設計。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種攝像機的自動變焦控制方法、自動變焦裝置和攝像機，該自動變焦控制方法能夠加快迭代收斂過程的變焦速度，使其能夠快速自動變焦輸出清晰圖像。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

根據本發明第一方面實施例的攝像機的自動變焦控制方法，包括：以一個輸出清晰成像的鏡頭中的圖像為基準，獲取作為放大或縮小倍率目標鏡頭區域的圖像,對獲取的目標鏡頭區域的圖像進行圖像清晰度評價，獲取參考值；所述目標鏡頭以所述參考值作為變焦基數進行迭代收斂以獲取變焦后的清晰圖像。

根據本發明的一個實施例，一個所述鏡頭的放大倍率小于所述目標鏡頭的放大倍率。

根據本發明的一個實施例，所述以一個輸出清晰圖像的鏡頭的圖像為基準，獲取作為放大或縮小倍率目標鏡頭區域的圖像,對獲取的目標鏡頭區域的圖像進行圖像清晰度評價，獲取參考值，包括：設備初始化，以使一個所述鏡頭輸出清晰圖像；以一個所述鏡頭的圖像為基準，以放大倍率裁剪出放大倍率成像的大致區域；進行圖像清晰度評價，獲取放大倍率圖像的參考值。