[發(fā)明專利]一種基于固定場景的快速自動聚焦的方法及裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910227923.3 | 申請日： | 2019-03-25 |
| 公開（公告）號： | CN111741210A | 公開（公告）日： | 2020-10-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張騰騰;俞翔;黃仝宇;汪剛;宋一兵;侯玉清;劉雙廣 | 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44511 | 代理人： | 寧尚國 |
| 地址： | 510530 廣東省廣州*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 固定 場景 快速 自動 聚焦 方法 裝置 | ||
一種基于固定場景的快速自動聚焦的方法及裝置，首先獲得攝像機的聚焦曲面，其次根據(jù)所述云臺位置信息確定物距信息，基于所述云臺位置信息和所述物距信息生成云臺?物距表，最后通過所述云臺?物距表查詢當前所述攝像機所對準的位置的物距信息，根據(jù)當前物距信息通過所述聚焦曲面得出聚焦信息，所述攝像機的聚焦電機根據(jù)該聚焦信息快速完成自動聚焦。不需要復(fù)雜的計算，進一步提高了聚焦速度，不需要額外增加測距傳感器，節(jié)省了生產(chǎn)成本，使用對焦曲面，方便快速聚焦。尤其在快速移動的大倍率攝像機中效果更為明顯，聚焦速度更快。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于監(jiān)控攝像機領(lǐng)域，具體涉及一種基于固定場景的快速自動聚焦的方法及裝置。
背景技術(shù)
目前對于絕大多說的監(jiān)控攝像機來說，都是固定在一個位置，如大樓的頂樓、房間頂部的角落或者專用的監(jiān)控柱臺上，且這些地方都是比較寬敞，室內(nèi)最遠距離也在10米左右，室外距離可達1公里遠。自動聚焦是指攝像機根據(jù)獲得到的圖像的統(tǒng)計信息如高頻分量、圖像銳度值等以及圖像的相關(guān)信息如相位差等驅(qū)動變倍和聚焦電機達到圖像最清晰的位置。對于可自動聚焦的監(jiān)控攝像機來說，其可以控制云臺轉(zhuǎn)動完成任意位置的拍攝成像，但不同的聚焦方法會導致攝像機有不同的聚焦速度和聚焦精度。對于采用單純圖像處理的方法完成自動聚焦的攝像機來說，在距離3米到1公里遠的聚焦范圍，聚焦速度反應(yīng)會更慢，對于使用主動式聚焦的攝像機來說，通過查詢事先測得的聚焦曲線或者聚焦曲面等完成自動聚焦，由于不同廠家或者同一廠家生產(chǎn)的同一種設(shè)備，由于不可預(yù)測的組裝誤差導致每一臺設(shè)備的聚焦位置或多或少都是不一樣的，這也會增加聚焦速度。
現(xiàn)有技術(shù)監(jiān)控攝像機的聚焦方法，目前通常有以下幾方案解決：
第一：通過數(shù)字處理的方法實現(xiàn)自動聚焦，這屬于被動式聚焦。其原理攝像機首先抓拍一張圖片，使用算法計算圖像的相關(guān)統(tǒng)計信息如高頻分量值，圖像銳度值、圖像直方圖等，這些值一般都具有單峰即在聚焦過程中只有一個最大值，例如圖像最清晰時，細節(jié)最多，高頻分量值就最大，圖像邊界就最明顯，圖像的銳度值就最大，圖像對比度就最大，其直方圖分布就最廣等，所以可以根據(jù)這些值和某些搜索算法如爬山算法、變步長爬山算法等進行最大值搜索，從而達到最佳的聚焦位置。
第二：使用主動式聚焦，如激光測距或者超聲波測距等方法進行自動聚焦。其原理是首先使用激光或者超聲波進行測距，獲得距離后，通過查表法獲得此距離下的聚焦位置信息進而驅(qū)動變倍或者聚焦電機到相應(yīng)位置完成快速聚焦，這種方法下的聚焦數(shù)據(jù)表是事先測量好的。
對于第一種方法來說，雖然聚焦精度很高，但是其需要對圖像進行大量的處理，不僅加重了系統(tǒng)的計算而且降低了聚焦速度。
對于第二種方法，雖然聚焦速度很快，但是由于需要額外增加設(shè)備使得生產(chǎn)成本變高，且對于某些吸收紅外線和超聲波的材料界面來說，距離測量不準導致聚焦錯誤。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提出一種基于固定場景的快速自動聚焦的方法和裝置，主要就是為了在固定場景中提升攝像機的聚焦速度而設(shè)計，在不使用額外的設(shè)備的前提下，進一步提高聚焦速度，減少計算。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于固定場景的快速自動聚焦的方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
(1)獲得攝像機的聚焦曲面；
(2)選取云臺位置，記錄此時的云臺位置信息，根據(jù)所述云臺位置信息確定物距信息，基于所述云臺位置信息和所述物距信息生成云臺-物距表；
(3)獲得所述云臺的位置信息，通過所述云臺-物距表查詢當前所述攝像機所對準的位置的物距信息，根據(jù)當前物距信息通過所述聚焦曲面得出聚焦信息，所述攝像機的聚焦電機根據(jù)該聚焦信息快速完成自動聚焦。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中，通過測量攝像機在各個物距下的變倍-聚焦曲線，隨后利用插值法或公式擬合法生成三維的所述聚焦曲面。
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