圖像採集裝置的對焦方法及圖像採集裝置與流程

2023-10-09 12:36:54 1

本發明涉及圖像採集技術領域，尤其是涉及一種圖像採集裝置的對焦方法及圖像採集裝置。

背景技術：

隨著電子技術的發展，具有圖像採集功能的智能設備越來越多的應用在人們生活中。智能設備在日常生活中經常被用於拍攝記錄，在精彩瞬間或特殊場景下，通常要求智能設備具有較好的搶拍功能。

然而現有智能設備在拍攝時需要識別、對焦、拍照等過程，在這整個過程中，對焦操作需要攝像頭中相機馬達帶動鏡頭移動來搜索對焦點，這一操作耗時較長，影響搶拍質量。

技術實現要素：

本發明提供一種圖像採集裝置的對焦方法及圖像採集裝置，以解決現有技術中對焦過程較慢，影響拍照質量的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種圖像採集裝置的對焦方法，其包括步驟：獲取圖像採集裝置的移動信息；根據移動信息計算圖像採集裝置的移動數值；將移動數值與預定範圍進行比較；若移動數值位於預定範圍內，獲取對應的調整方式，根據調整方式控制圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。

其中，移動信息包括角速度信息和加速度信息；獲取圖像採集裝置的角速度信息和加速度信息；將角速度信息和加速度信息轉換到同一坐標系中以計算移動數值。

其中，預定範圍包括第一預定範圍；將移動數值與第一預定範圍進行比較；若移動數值位於第一預定範圍內，則根據移動數值推動鏡頭進行對焦。

其中，預定範圍包括第二預定範圍；將移動數值與第二預定範圍進行比較；若移動數值位於第二預定範圍內，則將鏡頭由遠景位置推動至近景位置，或由近景位置推動至遠景位置後進行對焦。

其中，預定範圍包括第三預定範圍，將移動數值與第三預定範圍進行比較；若移動數值位於第三預定範圍內，則將鏡頭推動至中間位置後進行對焦。

為解決上述技術問題，本發明還提供一種圖像採集裝置，其包括信息獲取模塊，用於獲取圖像採集裝置的移動信息；數值計算模塊，用於根據移動信息計算圖像採集裝置的移動數值；數值比較模塊，用於將移動數值與預定範圍進行比較；對焦調整模塊，用於若移動數值位於預定範圍內，則獲取對應的調整方式，根據對應調整方式控制圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。

其中，信息獲取模塊進一步用於獲取圖像採集裝置的角速度信息和加速度信息；數值計算模塊進一步用於將角速度信息和加速度信息轉換到同一坐標系中以計算移動數值。

其中，預定範圍包括第一預定範圍；數值比較模塊進一步用於將移動數值與第一預定範圍進行比較；對焦調整模塊進一步用於若移動數值位於第一預定範圍內，則根據移動數值推動鏡頭進行對焦。

其中，預定範圍包括第二預定範圍；數值比較模塊進一步用於將移動數值與第二預定範圍進行比較；對焦調整模塊進一步用於若移動數值位於第二預定範圍內，則將鏡頭由遠景位置推動至近景位置，或由近景位置推動至遠景位置後進行對焦。

其中，預定範圍包括第三預定範圍；數值比較模塊進一步用於將移動數值與第三預定範圍進行比較；對焦調整模塊進一步用於若移動豎直位於第三預定範圍內，則將鏡頭推動至中間位置後進行對焦。

本發明圖像採集裝置的對焦方法包括步驟：獲取圖像採集裝置的移動信息；根據移動信息計算圖像採集裝置的移動數值；將移動數值與預定範圍進行比較；若移動數值位於預定範圍內，獲取對應的調整方式，根據調整方式對圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。本發明根據圖像採集裝置的移動信息，採取對應對焦調整方法，從而實現快速對焦。

附圖說明

圖1是本發明圖像採集裝置的對焦方法一實施方式的流程示意圖；

圖2是本發明圖像採集裝置一實施方式的結構示意圖；

圖3是圖2所示圖像採集裝置一實施方式的硬體結構示意圖。

具體實施方式

為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明圖像採集裝置的對焦方法及圖像採集裝置作出進一步詳細描述。

首先請參閱圖1，圖1是本發明圖像採集裝置的對焦方法一實施方式的流程示意圖。本實施方式對焦方法包括以下步驟。

S11：獲取圖像採集裝置的移動信息。

本發明對焦方法是根據圖像採集裝置的移動，對應採用不同的調整方式控制圖像採集裝置進行對焦，因此首先需要獲取到圖像採集裝置的移動信息。移動信息主要包括圖像採集裝置的姿態變化以及位置變化，因此本步驟S11中，一般需要獲取到圖像採集裝置的角速度信息和加速度信息。

通常來說，圖像採集裝置可以是相機、可拍照的手機等，由用戶手持，直接控制實現拍攝；或由無人機或機器人搭載，用戶遙控實現拍攝。無論是哪種拍攝方式，都可通過圖像採集裝置自身的傳感器來獲取其移動信息，以更為準確的獲取到移動信息。具體來說，圖像採集裝置中的陀螺儀可獲得其角速度信息，從而分析得出在拍攝時手機的姿態；圖像採集裝置中的加速度傳感器可獲得其加速度，從而分析處圖像採集裝置的位置變化。

S12：根據移動信息計算圖像採集裝置的移動數值。

由於所採集到的移動信息可能為多種不同格式的信號，因此需要將移動信息進行處理，以得到一個移動數值，以方便對其進行比較分類。

本實施方式中獲取到的移動信息為角速度信息和加速度信息，因此本步驟S12中將角速度信息和加速度信息轉換到同一坐標系來計算移動數值。

具體來說，根據加速度信息，確定與重力加速度垂直的方向作為X軸，與重力加速度平行的方向作為Y軸；然後將角速度信息轉換到X-Y軸坐標系中，而加速度信息本身位於X-Y軸坐標系中，因此實現了將不同信息轉換到同一坐標系中，從而計算得到一個移動數值。

本步驟S12中主要計算流程為：

1、對角速度信息及加速度信息進行採樣，並分別進行數字濾波，已得到角速度數據和加速度數據；

2、基於加速度數據建立的一坐標系，對角速度數據進行轉換；

3、獲得在該坐標系下兩個軸上的偏移量，計算獲得移動數值。

S13：將移動數值與預定範圍進行比較。

S14：若在本步驟中比較得出移動數值位於預定範圍內，則獲取對應的調整方式，根據該調整方式控制圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。

在獲得移動數值後，將移動數值與預定範圍比較，以根據合適的調整方式來控制圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。預定範圍可設置多個，例如本實施方式中設置a、b兩個值，a＜b＜c。[0,a)為第一預定範圍，[a,b)為第二預定範圍，[b,∞)為第三預定範圍。

對於第一預定範圍，移動數值小於a；認為用戶僅僅是輕微移動手機，還是在原有場景上進行拍攝，根據移動信息可判斷鏡頭是向前還是向後移動，再根據移動數值快速的推動鏡頭到指定的位置進行對焦。

對於第二預定範圍，移動數值大於a，小於b；認為用戶還是在原有場景上拍攝，但切換了不同的景物，例如由遠景切換為近景，或由近景切換為遠景。此時則將鏡頭由遠景位置推動至近景位置，或由近景位置推動至遠景位置後再進行對焦調整。遠景位置和近景位置可根據鏡頭本身特徵預先設置。

對於第三預定範圍，移動數值大於b，認為用戶切換了場景，此時則需要重新進行對焦調整。本實施方式中採取的方案是首先將鏡頭推動到中間位置，再進行對焦調整。中間位置與遠景位置/近景位置類似，也是根據鏡頭本身特徵確定的。

由此，本實施方式中的上述步驟S14具體包括以下步驟S141-S143。

S141：若移動數值位於第一預定範圍內，則根據移動數值推動鏡頭進行對焦。

S142：若移動數值位於第二預定範圍內，則將鏡頭由遠景位置推動至近景位置，或由近景位置推動至遠景位置後進行對焦。

S143：若移動數值位於第三預定範圍內，則將鏡頭推動至中間位置後進行對焦。

當然在其他實施方式中，也可僅設置一個或更多的預定範圍，根據用戶需求進行變換。

需要說明的是，對於多種預定範圍，步驟S13中需要依次將移動數值與多個預定範圍進行比較，例如本實施方式中，首先將移動數值與第一預定範圍進行比較，若移動數值位於第一預定範圍內，則進行步驟S141；若移動數值不在第一預定範圍內，則再將移動數值與第二預定範圍進行比較。依次比較以確定移動數值所位於的預定範圍，從而根據與該預定範圍對應的調整方式來控制圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。

上述圖像採集裝置的對焦方法根據圖像採集裝置的不同移動來對圖像採集裝置進行不同的對焦控制，例如在移動較小時，在一定範圍調整對焦；移動較大時，重新對焦。本方法在一定程度上能夠實現快速對焦。

在對上述圖像採集裝置的對焦方法進行應用時，通常利用一段可執行程序來表示其邏輯過程即對焦方法的各個步驟，並且基於硬體設備構建軟體系統，以運行該可執行程序實現對焦方法。

對於可執行程序，本發明中可執行程序被存儲在一計算機存儲介質中，該可執行程序可實現以下步驟：

1、獲取圖像採集裝置的移動信息；

2、根據移動信息計算圖像採集裝置的移動數值；

3、將移動數值與預定範圍進行比較；

4、若移動數值位於預定範圍內，獲取對應的調整方式，根據調整方式對圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。

對於軟體系統，本發明圖像採集裝置中構建了多個模塊來實現對焦方法中的多個步驟。具體請參閱圖2，圖2是本發明圖像採集裝置一實施方式的結構示意圖。本實施方式圖像採集裝置100包括信息獲取模塊11、數值計算模塊12、數值比較模塊13、對焦調整模塊14。

其中，信息獲取模塊11用於獲取圖像採集裝置的移動信息，數值計算模塊12根據移動信息計算出圖像採集裝置100的移動數值。

數值比較模塊13將移動數值與預定範圍進行比較，若得出移動數值位於預定範圍內，對焦調整模塊14則獲取對應調整方式，並根據該調整方式對圖像採集裝置100的鏡頭進行對焦。

圖像採集裝置100中各個模塊的功能對應上述對焦方法中的各個步驟，具體不再贅述。

對於硬體設備，構建了上述軟體系統的圖像採集裝置100包括處理器21及傳感器22。

傳感器22可獲取圖像採集裝置100的移動信息，具體來說，本實施方式中傳感器22包括加速度傳感器和陀螺儀，加速度傳感器可獲取圖像採集裝置100的加速度信息，陀螺儀可獲取圖像採集裝置100的角速度信息。

傳感器22將獲取的移動信息傳至處理器21，處理器首先根據移動信息計算圖像採集裝置100的移動數值，然後將計算得出的移動數值與預定範圍進行比較，若移動數值位於預定範圍內，則根據與該預定範圍對應的調整方式來控制圖像採集裝置的鏡頭進行對焦。具體的預定範圍即對應的調整方式已在對焦方法中給出描述，此處不再贅述。

圖像採集裝置100中還進一步包括拍攝組件23，其主要包括感光元件、鏡頭和馬達。處理器21驅動馬達和感光元件工作，馬達推動鏡頭到不同位置，感光元件感應不同清晰度的圖像信號，處理器21獲得不同清晰度的圖像信號，並進行分析，以使得馬達推動鏡頭至對焦點，從而獲得最清晰的圖像。

本發明的圖像採集裝置中採用上述對焦方法，根據圖像採集裝置的移動來採用不同的對焦方案，實現了快速對焦。

以上所述僅為本發明的實施方式，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。