跟踪对焦方法及装置和相关介质产品制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种跟踪对焦方法，包括：跟踪目标依次获取图像帧，所述图像帧中包含目标跟踪区域；计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值；根据所述大小参数变化值和对焦评价值变化值计算马达转动步长；根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦。本发明专利技术实施例还公开了一种跟踪对焦装置。采用本发明专利技术，可加快自动对焦的速度,减小画面的抖动。

【技术实现步骤摘要】
跟踪对焦方法及装置和相关介质产品
本专利技术涉及相机
，尤其涉及一种跟踪对焦方法及装置和相关介质产品。
技术介绍
目标跟踪是现有的数码相机、摄像机、手机相机和监控设备等光学成像设备上通常具备的一个功能。用户在进行拍照或摄像时，可在相机的显示屏或监控设备的监视器上看到其摄像头成像形成的所见即所得的图像帧，用户可在图像帧上划定矩形跟踪区域(即跟踪框，通常在图像帧中以实线边框作为标识，通过框住前景图像提示用户)，相机或监控设备即可对该矩形跟踪区域中的前景图像进行跟踪，矩形跟踪区域即可在成像得到图像帧中跟随着前景图像的左右上下移动而移动，或者跟随着前景图像距离镜头的远近而放大和缩小。在进行目标跟踪时，还需要根据目标物体距离镜头的远近进行自动对焦，否则目标物体将变得模糊。然而，传统技术中在进行目标跟踪时的对焦采用的是爬坡算法等方式，对焦速度较慢，影响拍摄体验。
技术实现思路
基于此，为了解决上述对焦速度慢的技术问题，特提供了一种跟踪对焦方法。一种跟踪对焦方法，包括：跟踪目标依次获取图像帧，所述图像帧中包含目标跟踪区域；计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值；根据所述大小参数变化值和对焦评价值变化值计算马达转动步长；根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦。在其中一个实施例中，所述计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值的步骤为：根据目标跟踪算法计算目标跟踪区域的大小参数及其变化值；根据对焦评价函数计算图像帧的对焦评价值及其变化值。在其中一个实施例中，所述根据所述大小参数变化值和对焦评价值变化值计算马达转动步长的步骤为：根据公式：计算所述马达转动步长；其中M为马达转动步长，为对焦评价值的变化值，为目标跟踪区域的大小参数的变化值，k为预设的系数，且所述马达转动步长M的方向分别对应近焦端和远焦端。在其中一个实施例中，所述根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦的步骤之后还包括：跟踪判断所述对焦评价值是否达到过极值，若是，则生成继续移动-M/2步长的马达控制指令进行对焦微调。在其中一个实施例中，所述根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦的步骤之后还包括：判断是否对焦成功，若是，则获取马达合焦点位置Sfocus和马达位置处于合焦点位置Sfocus时的目标跟踪区域的大小参数fvfocus；所述方法还包括：跟踪计算目标跟踪区域的大小参数fvtracking，根据公式：计算马达的跟焦位置Stracking，根据跟焦位置Stracking生成马达控制指令，控制马达移动到跟焦位置Stracking。相应地，为了解决上述对焦速度慢的技术问题，特提供了一种跟踪对焦装置。一种跟踪对焦装置，包括：目标跟踪模块，用于跟踪目标依次获取图像帧，所述图像帧中包含目标跟踪区域；参数计算模块，用于计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值；转动步长计算模块，用于根据所述大小参数变化值和对焦评价值变化值计算马达转动步长；马达控制模块，用于根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦。在其中一个实施例中，所述参数计算模块还用于根据目标跟踪算法计算目标跟踪区域的大小参数及其变化值；根据对焦评价函数计算图像帧的对焦评价值及其变化值。在其中一个实施例中，所述转动步长计算模块还用于根据公式：计算所述马达转动步长；其中M为马达转动步长，为对焦评价值的变化值，为目标跟踪区域的大小参数的变化值，k为预设的系数，且所述马达转动步长M的方向分别对应近焦端和远焦端。在其中一个实施例中，所述装置还包括微调模块用于跟踪判断所述对焦评价值是否达到过极值，若是，则生成继续移动-M/2步长的马达控制指令进行对焦微调。在其中一个实施例中，所述装置还包括跟焦模块，用于判断是否对焦成功，若是，则获取马达合焦点位置Sfocus和马达位置处于合焦点位置Sfocus时的目标跟踪区域的大小参数fvfocus；跟踪计算目标跟踪区域的大小参数fvtracking，根据公式：计算马达的跟焦位置Stracking，根据跟焦位置Stracking生成马达控制指令，控制马达移动到跟焦位置Stracking。实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：上述跟踪对焦方法及装置在目标跟踪和对焦评价的基础上通过简单计算目标跟踪区域的大小参数及其变化值即完成了对焦，计算量小，反应灵敏，从而加快了对焦速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一个实施例中一种跟踪对焦方法的流程图；图2为一个应用场景中拍摄界面图；图3为一个应用场景中拍摄界面图；图4为一个应用场景中拍摄界面图；图5为一个实施例中镜头光路示意图；图6为一个实施例中一种跟踪对焦装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决上述操作的便利性不足的问题，特提出了一种跟踪对焦方法，该方法的执行依赖于计算机程序，可运行于冯诺依曼体系的计算机系统之上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。该计算机系统可以是数码相机、带有相机功能的智能手机、平板电脑等移动设备，带有可变焦摄像头的监视器或监控设备等。具体的，在本实施例中，该方法如图1所示，包括：步骤S102，跟踪目标依次获取图像帧，图像帧中包含目标跟踪区域。跟踪目标依次获取的图像帧即为在作为拍摄物的目标及其周边场景在相机或摄像头中成像得到的图像，其以帧的形式进行缓存。目标跟踪区域即为用户在相机的显示屏或监视屏上对图像帧划定的作为被拍摄物的目标区域。例如，如图2所示，用户用手机进入相机功能，则手机摄像头开启，其光学对应的道路场景即通过手机摄像头的成像生成图像帧，并展示在手机的显示屏上，形成所见即所得的拍照体验。若用户希望对该道路场景中的某个行人进行对焦(即将该行人作为拍摄的焦点)，则可在显示屏上该行人的区域划定跟踪框(如图2中的矩形框)，将该行人作为目标在图像帧中框定，该划定的跟踪框即为初始的目标跟踪区域。在上例中，在划定显示屏上的图像帧中的行人目标作为跟踪目标之后，由于行人处于运动状态，因此其与相机之间的距离处于变化状态，即时远时近。使用目标跟踪算法可跟踪目标的移动，当行人目标向镜头移动时，根据光学成像原理，如图3所示，则目标跟踪区域会伴随着行人目标向镜头的移动距离放大；当行人目标远离镜头时，根据光学成像原理，如图4所示，则目标跟踪区域会伴随着行人目标远离镜头的移动距离而缩小。因此初始的目标跟踪区域会在划定之后，伴随着跟踪目标在镜头轴线方向上的移动而产生大小的变化。在本实施例中，可在利用目标跟踪算法进行目标跟踪时，周期性(例如30ms)地生成图像帧，显示在显示屏上即反映了跟踪目标的移动过程。优选的，目标跟踪算法可采用MeanShift跟踪算法、基于粒子群优化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跟踪对焦方法，包括：跟踪目标依次获取图像帧，所述图像帧中包含目标跟踪区域；计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值；根据所述大小参数变化值和对焦评价值变化值计算马达转动步长；根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦。

【技术特征摘要】
1.一种跟踪对焦方法，包括：跟踪目标依次获取图像帧，所述图像帧中包含目标跟踪区域；计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值；根据所述大小参数变化值和对焦评价值变化值计算马达转动步长；根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦。2.根据权利要求1所述的跟踪对焦方法，其特征在于，所述目标跟踪区域的大小参数为表征目标跟踪区域大小的一维线性参数。3.根据权利要求1或2所述的跟踪对焦方法，其特征在于，所述计算所述目标跟踪区域的大小参数的变化值和对焦评价值的变化值的步骤为：根据目标跟踪算法计算目标跟踪区域的大小参数及其变化值；根据对焦评价函数计算图像帧的对焦评价值及其变化值。4.根据权利要求1至3任一项所述的跟踪对焦方法，其特征在于，所述根据所述大小参数的变化值和对焦评价值的变化值计算马达转动步长的步骤为：根据公式：计算所述马达转动步长；其中M为马达转动步长，为对焦评价值的变化值，为目标跟踪区域的大小参数的变化值，k为预设的系数，且所述马达转动步长M的方向分别对应近焦端和远焦端。5.根据权利要求4所述的跟踪对焦方法，其特征在于，所述根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦的步骤之后还包括：跟踪判断所述对焦评价值是否达到过极值，若是，则生成继续移动-M/2步长的马达控制指令进行对焦微调。6.根据权利要求1至5任一项所述的跟踪对焦方法，其特征在于，所述根据所述马达转动步长生成马达控制指令进行对焦的步骤之后还包括：判断是否对焦成功，若是，则获取马达合焦点位置Sfocus和马达位置处于合焦点位置Sfocus时的目标跟踪区域的大小参数dxfocus；所述方法还包括：跟踪计算目标跟踪区域的大小参数dxtracking，根据公式：计算马达的跟焦位置Stracking，根据跟焦位置Stracking生成马达控制指令，控制马达移动到跟焦位置Stracking。7.一种跟踪对焦装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙剑波，张科武，凌佳宁，
申请(专利权)人：广东欧珀移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44