基于模糊程度的对焦方法、镜头控制器及相机模组技术

基于模糊程度的对焦方法、镜头控制器及相机模组。本发明专利技术公开了一种基于模糊程度的对焦方法，包括：获取多张图像及该多张图像中每张图像的模糊核，并根据多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，图像的模糊核用于表征该图像相对于基准图像I1的模糊程度，图像的模糊核越大，该图像相对于基准图像I1的模糊程度越低，根据目标图像的模糊核计算得到目标像距，或者根据历史图像集合中每张图像的模糊核计算得到目标像距；根据目标像距进行对焦。采用本发明专利技术实施例实现了在不增加额外设备的情况下快速、准确地对焦。准确地对焦。准确地对焦。

【技术实现步骤摘要】
基于模糊程度的对焦方法、镜头控制器及相机模组


[0001]本专利技术涉及电子设备领域，尤其涉及一种基于模糊程度的对焦方法、镜头控制器及相机模组。

技术介绍

[0002]随着拍摄功能的广泛使用，用户对图像的拍摄效果要求越来越高，比如图像的清晰度。为了拍摄出高清晰度的图像，在拍摄照片之前需要进行对焦。对焦的方法包括基于辅助信息的对焦方法和对比度检测自动对焦(contrast detect auto focus，CDAF)、其中，基于辅助信息的对焦方法包括相位检测自动对焦(phase detect auto focus，PDAF)和激光对焦。
[0003]PDAF的实现原理就是对同一束光进行分光，实现左右视差图。这个实现需要sensor上的硬件支持，相位像素(phase pixel,PP)分布密度越高，每个PP采集的亮度越高，最后统计出来的PD值越可靠，测得距离也越精确。激光对焦是利用激光获取被摄对像距离镜头的距离，其原理就是在A处发射红外激光到达B处后，再发射回来A，然后将物距转换为Sensor的马达位置进而完成对焦。但是PDAF和激光对焦需要额外的设备支持，增加了相机模组的成本，同时也增加了相机模型的体积和功耗。
[0004]CDAF的实现原理是通过对相机模组的马达进行控制，实现对焦物体清晰度的变化。当画面经历一次清晰度的“上下坡”过程后，才能获得最合适的准焦位置。但是该过程需要采集多个马达位置处的图像获取对比度曲线，因此所需的对焦时间较长；同时获取的对比度曲线出现下降时，才知道过了准焦位置，因而无法避免拉风箱现象，对焦体验差，并在某些特殊场景中，容易搜索至局部极大值，从而导致对焦模糊；同时该技术还易受手抖、光照等因素影响，实际使用过程中，对焦鲁棒性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种基于模糊程度的对焦方法、镜头控制器及相机模组，采用本专利技术实施例实现了在不增加额外设备的情况下快速、准确地对焦。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于模糊程度的对焦方法，包括：
[0007]获取多张图像及该多张图像中每张图像的模糊核，并根据多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，图像的模糊核用于表征该图像相对于基准图像I1的模糊程度，图像的模糊核越大，该图像相对于基准图像I1的模糊程度越低，根据目标图像的模糊核计算得到目标像距，或者根据历史图像集合中每张图像的模糊核计算得到目标像距；根据目标像距进行对焦。通过引入图像的模糊核来计算像距，并基于该像距进行对焦，实现了不增加额外设备的情况下快速、准确地对焦。
[0008]在一个可行的实施例中，目标图像为图像I2，图像I2的清晰度高于基准图像I1的清晰度，根据目标图像的模糊核计算得到目标像距，包括：
[0009]根据图像I2的模糊核，计算得到第一物距u1和第二物距u2；根据第一物距u1和第
二物距u2获取目标物距；根据目标物距计算得到目标像距。
[0010]在一个可行的实施例中，根据第一物距u1和第二物距u2获取目标物距，包括：
[0011]若第一物距u1大于0且第二物距u2小于0，则将第一物距u1确定为目标物距；
[0012]若第一物距u1和第二物距u2均大于0，则获取在镜头位于位置P时图像传感器采集的图像I3，位置P为第一物距u1所对应的位置和第二物距u2对应的位置中，距离图像I2的采集位置最近的位置，图像I2的采集位置为图像传感器采集图像I2时镜头所在的位置；
[0013]根据基准图像I1和图像I3计算得到图像I3的模糊核；根据图像I3的模糊核计算得到第三物距u3和第四物距u4；
[0014]从第一物距u1、第二物距u2、第三物距u3和第四物距u4获取第一候选物距和第二候选物距，其中，第一候选物距和第二候选物距为在对第一物距u1、第二物距u2、第三物距u3和第四物距u4进行两两取差值过程中，绝对值最小的差值所对应的两个物距；
[0015]根据第一候选物距和第二候选物距确定目标物距，目标物距为第一候选物距和第二候选物距中的任一个，或者为第一候选物距和第二候选物距的均值。
[0016]在一个可行的实施例中，获取多张图像及该多张图像中每张图像的模糊核，并根据多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，包括：
[0017]S1、获取图像I2，根据基准图像I1和图像I2计算得到图像I2的模糊核，并将图像I2保存到历史图像集合中；图像I2的清晰度高于基准图像I1的清晰度，
[0018]S2、根据图像I
t-1
的模糊核计算得到图像I
t-1
的参考物距，并获取镜头位于图像I
t-1
的参考物距对应的位置时图像传感器采集的图像I
t
，并根据基准图像I1和图像I
t
计算得到图像I
t
的模糊核，
[0019]S3、若图像I
t
的模糊核与图像I
t-1
的模糊核之间的差值不小于第一阈值，则将图像I
t
保存至历史图像集合中，且令t＝t+1并重复执行步骤S2；
[0020]若图像I
t
的模糊核与图像I
t-1
的模糊核之间的差值小于第一阈值，则停止执行步骤S2，历史图像集合包括图像I2，图像I3，
…
，图像I
t-1
。
[0021]在一个可行的实施例中，获取多张图像及该多张图像中每张图像的模糊核，并根据多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，包括：
[0022]S1、获取图像I2，根据基准图像I1和图像I2计算得到图像I2的模糊核，并将图像I2保存到历史图像集合中；图像I2的清晰度高于基准图像I1的清晰度，
[0023]S2、获取镜头位于图像I
t-1
的参考物距对应的位置时图像传感器采集的图像I
t
，并根据基准图像I1和图像I
t
计算得到图像I
t
的模糊核，根据图像I
t
的模糊核计算得到图像I
t
的参考物距，
[0024]S3、若图像I
t
的参考物距与图像I
t-1
的参考物距之间的差值不小于第二阈值，则将图像I
t
保存至历史图像集合中，且令t＝t+1并重复执行步骤S2；
[0025]若图像I
t
的参考物距与图像I
t-1
的参考物距之间的差值小于第二阈值，则停止执行步骤S2，历史图像集合包括图像I2，图像I3，
…
，图像I
t-1
。
[0026]在一个可行的实施例中，根据图像I
x
的模糊核计算得到图像I
x
的参考物距，包括：
[0027]根据图像I
x
的模糊核，计算得到第五物距u5和第六物距u6；若第五物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模糊程度的对焦方法，其特征在于，包括：获取多张图像及所述多张图像中每张图像的模糊核，并根据所述多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，所述图像的模糊核用于表征该图像相对于基准图像I1的模糊程度，所述图像的模糊核越大，该图像相对于所述基准图像I1的模糊程度越低，根据目标图像的模糊核计算得到目标像距，其中，所述目标图像为所述历史图像集合中最后获取的图像；或者，根据所述历史图像集合中每张图像的模糊核计算得到目标像距；根据所述目标像距进行对焦。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标图像为图像I2，所述图像I2的清晰度高于所述基准图像I1的清晰度，所述根据目标图像的模糊核计算得到目标像距，包括：根据所述图像I2的模糊核，计算得到第一物距u1和第二物距u2；根据所述第一物距u1和第二物距u2获取目标物距；根据所述目标物距计算得到所述目标像距。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一物距u1和第二物距u2获取目标物距，包括：若所述第一物距u1大于0且第二物距u2小于0，则将所述第一物距u1确定为所述目标物距；若所述第一物距u1和第二物距u2均大于0，则获取在所述镜头位于位置P时图像传感器采集的图像I3，所述位置P为第一物距u1所对应的位置和第二物距u2对应的位置中，距离图像I2的采集位置最近的位置，所述图像I2的采集位置为图像传感器采集所述图像I2时所述镜头所在的位置；根据所述基准图像I1和所述图像I3计算得到所述图像I3的模糊核；根据所述图像I3的模糊核计算得到第三物距u3和第四物距u4；从所述第一物距u1、第二物距u2、第三物距u3和第四物距u4获取第一候选物距和第二候选物距，其中，所述第一候选物距和第二候选物距为在对第一物距u1、第二物距u2、第三物距u3和第四物距u4进行两两取差值过程中，绝对值最小的差值所对应的两个物距；根据所述第一候选物距和第二候选物距确定所述目标物距，所述目标物距为所述第一候选物距和第二候选物距中的任一个，或者为所述第一候选物距和第二候选物距的均值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多张图像及所述多张图像中每张图像的模糊核，并根据所述多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，包括：S1、获取图像I2，根据基准图像I1和所述图像I2计算得到所述图像I2的模糊核，并将所述图像I2保存到所述历史图像集合中；所述图像I2的清晰度高于所述基准图像I1的清晰度，S2、根据图像I
t-1
的模糊核计算得到所述图像I
t-1
的参考物距，并获取镜头位于所述图像I
t-1
的参考物距对应的位置时图像传感器采集的图像I
t
，并根据所述基准图像I1和图像I
t
计算得到所述图像I
t
的模糊核，S3、若所述图像I
t
的模糊核与图像I
t-1
的模糊核之间的差值不小于第一阈值，则将所述图像I
t
保存至所述历史图像集合中，且令t＝t+1并重复执行步骤S2；若所述图像I
t
的模糊核与图像I
t-1
的模糊核之间的差值小于所述第一阈值，则停止执行步骤S2，所述历史图像集合包括图像I2，图像I3，
…
，图像I
t-1
。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多张图像及所述多张图像中每张图像的模糊核，并根据所述多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，包括：S1、获取图像I2，根据基准图像I1和所述图像I2计算得到所述图像I2的模糊核，并将所述图像I2保存到所述历史图像集合中；所述图像I2的清晰度高于所述基准图像I1的清晰度，S2、获取镜头位于所述图像I
t-1
的参考物距对应的位置时图像传感器采集的图像I
t
，并根据所述基准图像I1和图像I
t
计算得到所述图像I
t
的模糊核，根据所述图像I
t
的模糊核计算得到所述图像I
t
的参考物距，S3、若所述图像I
t
的参考物距与图像I
t-1
的参考物距之间的差值不小于第二阈值，则将所述图像I
t
保存至所述历史图像集合中，且令t＝t+1并重复执行步骤S2；若所述图像I
t
的参考物距与图像I
t-1
的参考物距之间的差值小于所述第二阈值，则停止执行步骤S2，所述历史图像集合包括图像I2，图像I3，
…
，图像I
t-1
。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，根据图像I
x
的模糊核计算得到所述图像I
x
的参考物距，包括：根据所述图像I
x
的模糊核，计算得到第五物距u5和第六物距u6；若所述第五物距u5大于0且第六物距u6小于0，则将所述第五物距u5确定为所述图像I
x
的参考物距；若所述第五物距u5和第六物距u6均大于0，则获取在所述镜头位于位置P
’
时图像传感器采集的图像I
k
，所述位置P
’
为第五物距u5所对应的位置和第六物距u6对应的位置中，距离图像I
x
的采集位置最近的位置，所述图像I
x
的采集位置为图像传感器采集所述图像I
x
时所述镜头所在的位置；根据所述基准图像I1和所述图像I
k
计算得到所述图像I
k
的模糊核；根据所述图像I
k
的模糊核计算得到第七物距u7和第八物距u8；从所述第五物距u5、第六物距u6、第七物距u7和第八物距u8获取第三候选物距和第四候选物距，其中，所述第三候选物距和第四候选物距为在对第五物距u5、第六物距u6、第七物距u7和第八物距u8进行两两取差值过程中，绝对值最小的差值所对应的两个物距；根据所述第三候选物距和第四候选物距确定所述图像I
x
的参考物距，所述图像I
x
的参考物距为所述第三候选物距和第四候选物距中的任一个，或者为所述第三候选物距和第四候选物距的均值；其中，所述图像I
x
为所述图像I
t
或所述图像I
t-1
。7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述目标图像为所述图像I
t-1
，所述根据目标图像的模糊核计算得到目标像距，包括：根据所述图像I
t-1
的参考物距计算得到所述目标像距；其中，所述图像I
t-1
的参考物距是基于所述图像I
t-1
的模糊核计算得到的。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多张图像及所述多张图像中每张图像的模糊核，并根据所述多张图像中每张图像的模糊核获取历史图像集合，包括：S1、获取图像I2，根据基准图像I1和所述图像I2计算得到所述图像I2的模糊核，并将所述图像I2保存到所述历史图像集合中；所述图像I2的清晰度高于所述基准图像I1的清晰度，采集所述基准图像I1时所述镜头的位置与采集所述图像I2时所述镜头的位置之间的距离为预设步长Δv；
S2、从在采集图像I
t-1
时所述镜头所在的位置P
t-1
，沿着目标移动方向将所述镜头移动所述预设步长Δv至位置P
t
，获取镜头在所述位置P
t
时采集的图像I
t
，并根据所述图像I
t
和所述基准图像I1计算得到所述图像I
t
的模糊核；所述目标移动方向为由第一位置指向第二位置的方向，所述第一位置和第二位置分别为采集所述基准图像I1和图像I2时所述镜头所在的位置；所述t为大于2的整数；S3、若所述图像I
t
的模糊核大于图像I
t-1
的模糊核，则将所述图像I
t
保存至所述历史图像集合中，令t＝t+1并重复执行S2；若所述图像I
t
的模糊核不大于所述图像I
t-1
的模糊核，则停止执行S2，所述历史图像集合包括所述图像I2、图像I3，
……
，图像I
t-1
。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据历史图像集合中每张图像的模糊核计算得到所述目标像距，包括：从所述历史图像集合中获取目标图像，所述目标图像为所述历史图像集合中最大模糊核对应的图像；将所述目标图像对应的像距确定所述目标像距，或者，获取所述历史图像集合中每张图像对应的像距；根据所述历史图像集合中每张图像对应的像距及该图像的模糊核进行曲线拟合，以得到模糊核与像距相关的拟合函数；根据所述拟合函数将使得模糊核最大时的像距确定为所述目标像距。10.一种镜头控制器，其特征在于，包括：获取单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡西蕾，
申请(专利权)人：深圳市海思半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：