【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及摄像头，具体为一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置。
技术介绍
1、根据中国公开号为“cn106773460b”公开的一种双摄像头自动对焦装置，包括：外架、上弹片、磁块、线圈、载体、下弹片及底座；所述外架与所述载体之间通过所述上弹片进行连接，所述底座与所述载体之间通过所述下弹片进行连接，所述载体位于所述外架的内部，所述载体设有2组，所述载体用于承载镜头，从而实现镜头上下运动，实现对焦功能，所述线圈绕制在所述载体的外侧，所述线圈设有2组，所述磁块位于所述线圈两侧，所述磁块设有2组，每组设有2片所述磁块；本专利技术结构更加简单，产品易于加工成型，精度能够得到保证，同时能有效的节省空间，且产品的一致性更好，更能够得到保证双摄技术的效果。
2、根据中国公开号“cn109874005b”一种摄像头对焦检测装置，其包括底座、安装座、第一检测图版、第二检测图版以及固定部，安装座设于底座，第一检测图版设置于底座并朝向安装座，第二检测图版设置于底座并朝向安装座，固定部用于安装摄像头，固定部设置于安装座并可沿第一方向滑动，第一检测图版和第二检测图版沿第一方向交错设置，本申请提供的摄像头对焦检测装置，在测试时，通过在第一方向上移动固定部，使得固定部分别于第一检测图版和第二检测图版相对，进而实现摄像头的近景模式和远景模式的切换，自动检测摄像头的变焦过程是否正常，以及在近景模式和远景模式的拍摄效果是否正常。
3、上述专利文件及现有技术在使用时存在以下技术问题：
4、问题一，上述文件中及现有技术中，在摄
5、问题二，上述文件中及现有技术中，摄像头对焦装置在面对不同的拍摄场景时，往往需要用户手动调整对焦参数，缺乏对拍摄场景内容和环境的智能识别能力，不能根据场景特征自动调整对焦，在复杂多变的环境中使用不便；
6、问题三，上述文件及现有技术中，拍摄出的图像质量在清晰度、色彩、对比度等方面存在不足，传统的对焦装置主要关注对焦本身，对于图像的后续优化功能有限，比如拍摄的风景照片可能色彩不够鲜艳，或者拍摄的文档照片清晰度不够，在进行图像参数调整时，缺乏有效的智能算法来寻找复杂参数空间中的最优解，导致图像优化效果不理想；
7、问题四，上述文件及现有技术中，对焦装置在二维控制上不够精准，可能无法准确地确定对焦区域，尤其是在复杂图像场景中，难以将焦点精准地定位在目标物体上，对于影响对焦的多种模糊因素，如光线条件、物体运动状态等，缺乏有效的综合调整机制，导致对焦准确性和稳定性受到影响。
技术实现思路
1、解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，解决了以下问题：
3、1、对于动态对焦路径规划能力不足，导致对焦不够精准的问题；
4、2、针对摄像头对环境的适配性差，无法自动识别和调整拍摄参数的问题；
5、3、针对拍摄图像质量参数精度不足，导致图片只能优化参数不理想的问题；
6、4、针对复杂的图像场景在二维控制上不够精准，缺乏综合精准调节机制的问题。
7、技术方案
8、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，包括承重控制底座和摄像头组件，所述承重控制底座顶面轴接设有电控伸缩杆，所述电控伸缩杆顶端连接设有二维导向箱，所述二维导向箱内部设有互相垂直分布的x轴向导轨和y轴向导轨，所述x轴向导轨内部设有x轴导轨滑块，所述x轴导轨滑块内部嵌入设有电控球轴，且电控球轴端部与摄像头组件背面栓接，所述摄像头组件包括控制连接座和镜片主体，所述承重控制底座和二维导向箱表面均设有交互控制面板，所述摄像头组件内部的控制系统包括传感器模块、算法处理模块、驱动控制模块、图像优化模块和用户交互模块，其中：
9、所述传感器模块，包括距离传感器、光学干涉传感器和图像传感器，用于获取物体与摄像头的距离信息、光线相位变化信息以及图像数据；
10、所述算法处理模块：集成了深度学习算法、卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法、k-均值聚类算法、隐马尔可夫模型算法、拟牛顿法、遗传算法、模糊逻辑算法、贝叶斯网络算法、支持向量机算法、蚁群算法、卷积神经网络算法、最小二乘法、模拟退火算法和强化学习算法多种算法，对传感器模块获取的数据进行处理和分析，对摄像头组件进行反馈机制创新、二维控制策略优化、智能识别与自动调整以及图像智能优化；
11、所述驱动控制模块：根据算法处理模块的输出结果，控制对焦摄像头组件在二维平面上进行精确的移动，实现对焦调整；
12、所述图像优化模块：对摄像头组件拍摄的图像进行清晰度增强、锐化、去模糊处理以及色彩优化，提高图像质量；
13、所述用户交互模块：提供用户与摄像头组件的交互界面，用户可以通过交互控制面板的界面设置拍摄参数、选择拍摄模式以及查看拍摄效果。
14、优选的，所述算法处理模块的深度学习算法对大量不同场景的图像进行训练，识别图像中的物体类型、场景特征以及大致的对焦需求，卡尔曼滤波算法结合上一时刻的对焦状态和新获取的传感器反馈信息，预测镜头下一个最佳对焦位置。
15、优选的，所述算法处理模块中k-均值聚类算法对图像数据进行处理，将图像划分为不同的区域簇，根据其特征初步确定可能的对焦区域，粒子滤波算法根据这些聚类结果，初始化一组粒子来表示镜头可能的对焦位置和状态，随着新的图像信息的获取，粒子滤波算法通过更新粒子的权重和位置，根据聚类区域中的关键特征，找到最佳的对焦位置。
16、优选的，所述算法处理模块中隐马尔可夫模型根据图像的连续观测信息，推断镜头对焦状态的转移概率，拟牛顿法以成像清晰度为目标函数，通过构建目标函数的二次近似模型，快速迭代找到最佳的对焦参数，实现动态对焦路径规划和自适应对焦力度调整。
17、优选的，所述算法处理模块中遗传算法对摄像头组件的对焦参数进行初步的优化搜索，找到一组较优的参数组合，模糊逻辑算法根据当前的拍摄场景、光线条件、物体运动状态等模糊因素，对遗传算法得到的参数进行进一步的调整和优化，通过遗传算法提供一个大致的优化方向，利用模糊逻辑算法根据具体情况进行精细调整，实现更精准的二维控制策略。
18、优选的，所述算法处理模块中深度学习算法对图像进行处理，识别拍摄对象的类型和场景特征，贝叶斯网络算法根据深度学习算法识别出的信息以及历史拍摄数据，构建对焦参数的概率模型，根据当前的拍摄场景自动调整对焦参数、比例和构图。
19、优选的，所述算法处理模块中支持向量机算法对不同的拍摄场景进行分类，确本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，包括承重控制底座（1）和摄像头组件（7），其特征在于：所述承重控制底座（1）顶面轴接设有电控伸缩杆（3），所述电控伸缩杆（3）顶端连接设有二维导向箱（5），所述二维导向箱（5）内部设有互相垂直分布的X轴向导轨（501）和Y轴向导轨（502），所述X轴向导轨（501）内部设有X轴导轨滑块（504），所述X轴导轨滑块（504）内部嵌入设有电控球轴（6），且电控球轴（6）端部与摄像头组件（7）背面栓接，所述摄像头组件（7）包括控制连接座（701）和镜片主体（705），所述承重控制底座（1）和二维导向箱（5）表面均设有交互控制面板（4），所述摄像头组件（7）内部的控制系统包括传感器模块、算法处理模块、驱动控制模块、图像优化模块和用户交互模块，其中：
2.根据权利要求1所述的一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，其特征在于：所述算法处理模块的深度学习算法对大量不同场景的图像进行训练，识别图像中的物体类型、场景特征以及大致的对焦需求，卡尔曼滤波算法结合上一时刻的对焦状态和新获取的传感器反馈信息，预测镜头下一个最佳对焦位置。
...【技术特征摘要】
1.一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，包括承重控制底座（1）和摄像头组件（7），其特征在于：所述承重控制底座（1）顶面轴接设有电控伸缩杆（3），所述电控伸缩杆（3）顶端连接设有二维导向箱（5），所述二维导向箱（5）内部设有互相垂直分布的x轴向导轨（501）和y轴向导轨（502），所述x轴向导轨（501）内部设有x轴导轨滑块（504），所述x轴导轨滑块（504）内部嵌入设有电控球轴（6），且电控球轴（6）端部与摄像头组件（7）背面栓接，所述摄像头组件（7）包括控制连接座（701）和镜片主体（705），所述承重控制底座（1）和二维导向箱（5）表面均设有交互控制面板（4），所述摄像头组件（7）内部的控制系统包括传感器模块、算法处理模块、驱动控制模块、图像优化模块和用户交互模块，其中：
2.根据权利要求1所述的一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，其特征在于：所述算法处理模块的深度学习算法对大量不同场景的图像进行训练，识别图像中的物体类型、场景特征以及大致的对焦需求，卡尔曼滤波算法结合上一时刻的对焦状态和新获取的传感器反馈信息，预测镜头下一个最佳对焦位置。
3.根据权利要求1所述的一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，其特征在于：所述算法处理模块中k-均值聚类算法对图像数据进行处理，将图像划分为不同的区域簇，根据其特征初步确定可能的对焦区域，粒子滤波算法根据这些聚类结果，初始化一组粒子来表示镜头可能的对焦位置和状态，随着新的图像信息的获取，粒子滤波算法通过更新粒子的权重和位置，根据聚类区域中的关键特征，找到最佳的对焦位置。
4.根据权利要求1所述的一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，其特征在于：所述算法处理模块中隐马尔可夫模型根据图像的连续观测信息，推断镜头对焦状态的转移概率，拟牛顿法以成像清晰度为目标函数，通过构建目标函数的二次近似模型，快速迭代找到最佳的对焦参数，实现动态对焦路径规划和自适应对焦力度调整。
5.根据权利要求1所述的一种带有二维反馈控制能力的摄像头对焦装置，其特征在于：所述算法处理模块中遗传算法对摄像头组件（7）的对焦参数进行初步的优化搜索，找到一组较优的参数组合，模糊逻辑算法根据当前的模糊因素，对遗传算法得到的参数...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱良，陈颖，王海博，
申请(专利权)人：广东海洋大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：
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