[發(fā)明專利]一種有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202310065568.0 | 申請(qǐng)日： | 2023-01-16 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN116047708A | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-05-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 余飛鴻;吳勇;張誠(chéng)揚(yáng) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 杭州圖譜光電科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G02B7/28 | 分類號(hào)： | G02B7/28;G03B13/36 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224 | 代理人： | 白靜蘭 |
| 地址： | 310030 浙江省杭州市*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 有限 共軛 距變倍 鏡頭 自動(dòng) 對(duì)焦 方法 | ||
1.一種有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，所述自動(dòng)對(duì)焦方法包括以下步驟：
(1)將變倍組倍率均勻劃分后作為列索引，變倍鏡頭的物距均勻粗分后作為行索引，并根據(jù)列索引和行索引通過(guò)全程掃描法獲得對(duì)焦組位置，構(gòu)建測(cè)量二維查找表；
(2)將測(cè)量二維查找表的每列數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，再將物距均勻細(xì)分后作為新的行索引，根據(jù)擬合的多項(xiàng)式計(jì)算對(duì)應(yīng)的對(duì)焦組位置的擬合值，構(gòu)建擬合二維查找表；
(3)根據(jù)變倍鏡頭的當(dāng)前實(shí)際物距和擬合二維查找表，移動(dòng)變倍組和對(duì)焦組，實(shí)現(xiàn)變倍跟隨；
(4)變倍跟隨完成后，根據(jù)當(dāng)前變倍組倍率在擬合二維查找表中確定對(duì)焦組的搜索范圍以及單次搜索步長(zhǎng)，通過(guò)爬山搜索法進(jìn)行快速自動(dòng)對(duì)焦；
(5)根據(jù)自動(dòng)對(duì)焦的結(jié)果中的當(dāng)前變倍組倍率和當(dāng)前對(duì)焦組位置值，在擬合二維查找表中反向查找最接近的對(duì)焦組位置，將其對(duì)應(yīng)的物距作為新的當(dāng)前物距；
(6)根據(jù)新的當(dāng)前物距和擬合二維查找表，重復(fù)步驟(3)-(4)，進(jìn)行后續(xù)變倍跟隨和快速自動(dòng)對(duì)焦；
其中，相對(duì)于步驟(1)中的均勻粗分，步驟(2)中物距的均勻細(xì)分是指以更小精度進(jìn)行劃分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述構(gòu)建測(cè)量二維查找表FP(WDi,Zj)的方法包括：將變倍組按j＝1～N進(jìn)行掃描到j(luò)，得到Zj，將物距WD按i＝1～M進(jìn)行掃描，得到WDi，對(duì)焦組在當(dāng)前WDi位置采用全程掃描法掃描整個(gè)對(duì)焦組的機(jī)械行程，找到最佳的對(duì)焦組位置FPij，分別記為FP1j,FP2j,…,FPMj；繼續(xù)移動(dòng)變倍組直到j(luò)＝N，完成FP(WDi,Zj)的構(gòu)建如下：
其中，M和N為具有實(shí)際應(yīng)用意義的有限整數(shù)，這里的M一般取5～10之間的值即可，N可根據(jù)變倍比，以0.1間隔進(jìn)行取樣的有限整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，在步驟(2)中，將測(cè)量二維查找表中的每列數(shù)據(jù)按列方向用三次或高次多項(xiàng)式進(jìn)行擬合，將物距WD依據(jù)精度劃分為(k-1)(M-1)等份，k為整數(shù)，完成擬合二維查找表的FP′(WDi,Zj)構(gòu)建：
其中，k為具有實(shí)際應(yīng)用意義的有限整數(shù)，(k-1)一般按5，10，20甚至100去選取以便于基于工作距離為橫坐標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分?jǐn)M合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，在步驟(3)中，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際物距作為行索引WDi，掃描列索引Zj控制變倍組運(yùn)動(dòng)；根據(jù)列索引Zj在擬合二維查找表獲取到變化的對(duì)焦組位置FPij控制對(duì)焦組電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變倍跟隨。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，在步驟(4)中，在變倍組倍率Zj確定的情況下，物距WD1～WDkM內(nèi)的對(duì)焦組位置有限范圍FP1j～FPkMj，對(duì)焦組在此有限范圍內(nèi)尋找對(duì)焦區(qū)域的最大的FV值來(lái)完成精密對(duì)焦，得到當(dāng)前對(duì)焦組位置值Fxj。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有限遠(yuǎn)變共軛距變倍鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，在步驟(4)中，每個(gè)倍率下的搜索步長(zhǎng)取相應(yīng)倍率Zj擬合曲線參考點(diǎn)的平均斜率的四分之一：
公式中SearchStwp(Zj)為倍率Zj時(shí)的搜索步長(zhǎng)，M為最大行索引，系物距為WDi時(shí)擬合曲線的斜率，INT為取整函數(shù)。
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