專利名稱：：自動(dòng)對(duì)焦裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)，尤其涉及一種能夠在低亮度環(huán)境下進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦的自動(dòng)對(duì)焦裝置及方法。
背景技術(shù)：
：為控制照相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦，現(xiàn)有的對(duì)焦方法是利用根據(jù)影像信號(hào)所產(chǎn)生的評(píng)價(jià)值作為自動(dòng)對(duì)焦判斷的依據(jù)，其需要多次往復(fù)移動(dòng)鏡片組進(jìn)行全程的粗掃描及后續(xù)的細(xì)掃描等程序以取得多個(gè)對(duì)焦位置的評(píng)價(jià)值。接著再依對(duì)焦模式對(duì)多個(gè)評(píng)價(jià)值形成的評(píng)價(jià)值曲線進(jìn)行分析，比對(duì)找出聚焦的位置，然后移動(dòng)鏡片組到聚焦位置進(jìn)行拍攝。該評(píng)價(jià)值的產(chǎn)生是被攝物體在一定環(huán)境亮度的條件下通過帶通濾波器或高通濾波器產(chǎn)生高頻分量(HighFrequencyComponent,HFC)而得。當(dāng)對(duì)焦透鏡移動(dòng)時(shí)，在評(píng)價(jià)值曲線上存在有一相對(duì)最大的評(píng)價(jià)值，則對(duì)應(yīng)該評(píng)價(jià)值的對(duì)焦位置即為對(duì)焦點(diǎn)。但是此種對(duì)焦方式，若是在環(huán)境亮度比較低的場(chǎng)合，由于被攝物體的對(duì)比度不強(qiáng)導(dǎo)致評(píng)價(jià)曲線斜率不夠大，因此很難正確找出評(píng)價(jià)值曲線上的相對(duì)最大的評(píng)價(jià)值，故相機(jī)無法取得最佳的對(duì)焦位置。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種能夠在低亮度環(huán)境下進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦的自動(dòng)對(duì)焦裝置及方法。一種自動(dòng)對(duì)焦裝置，其包括一個(gè)鏡頭模塊、一個(gè)驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊的馬達(dá)、一個(gè)閃光燈、一個(gè)亮度檢測(cè)單元、一個(gè)儲(chǔ)存單元、一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理單元以及一個(gè)馬達(dá)控制單元。該閃光燈用于對(duì)被攝物體進(jìn)行主閃閃光及預(yù)閃閃光。該亮度檢測(cè)單元用于檢測(cè)環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度。該儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存一個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度及預(yù)設(shè)的主閃表單，該主閃表單表達(dá)了被攝物體的距離，主閃倍率以及主閃持續(xù)時(shí)間三者之間的關(guān)系。該數(shù)字信號(hào)處理單元用于根據(jù)目標(biāo)亮度、環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度計(jì)算出實(shí)際主閃倍率，利用主閃表單及該實(shí)際主閃倍率計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離，及利用該被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)。該馬達(dá)控制單元根據(jù)自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)控制馬達(dá)以該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊進(jìn)行對(duì)焦。一種自動(dòng)對(duì)焦方法，其包括以下步驟檢測(cè)環(huán)境亮度；進(jìn)行預(yù)閃閃光；檢測(cè)預(yù)閃閃光亮度；根據(jù)儲(chǔ)存于上述儲(chǔ)存單元內(nèi)的預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度、該環(huán)境亮度及該預(yù)閃閃光亮度計(jì)算出實(shí)際主閃倍率；根據(jù)主閃表單及該實(shí)際主閃倍率計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離；利用該被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)；根據(jù)該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)控制馬達(dá)以該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊進(jìn)行對(duì)焦。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該自動(dòng)對(duì)焦裝置及方法通過數(shù)字信號(hào)處理單元根據(jù)預(yù)設(shè)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的主閃表單計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離，再利用被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，從而控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏡頭模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦，避免了環(huán)境亮度低導(dǎo)致被攝物體對(duì)比度低而無法準(zhǔn)確找出評(píng)價(jià)值曲線上的相對(duì)最大評(píng)價(jià)值以確定對(duì)焦位置的問題。圖l為本發(fā)明提供的自動(dòng)對(duì)焦裝置的模塊圖。圖2為本發(fā)明提供的自動(dòng)對(duì)焦方法的流程圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖l，為本發(fā)明提供的自動(dòng)對(duì)焦裝置IO，其包括一個(gè)閃光燈110、一個(gè)亮度檢測(cè)單元120、一個(gè)儲(chǔ)存單元130、一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理單元140、一個(gè)馬達(dá)控制單元150、一個(gè)馬達(dá)160以及一個(gè)鏡頭模塊170。該閃光燈lIO用于對(duì)被攝物體進(jìn)行主閃閃光及預(yù)閃閃光。該亮度檢測(cè)單元120用于檢測(cè)環(huán)境亮度以及預(yù)閃閃光亮度。其中，該環(huán)境亮度為不進(jìn)行閃光時(shí)自然環(huán)境下的亮度，該預(yù)閃閃光亮度為進(jìn)行預(yù)閃閃光時(shí)的周圍環(huán)境亮度。該儲(chǔ)存單元130用于儲(chǔ)存一個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度以及預(yù)設(shè)的主閃表單。該主閃表單表達(dá)了被攝物體的距離、主閃倍率以及主閃持續(xù)時(shí)間三者之間的關(guān)系，該被攝物體的距離即為物距，具體請(qǐng)參看表l所示。表l主閃表單序號(hào)被攝物體的距離(cm)主閃倍率主閃持續(xù)時(shí)間(ys)120104402303056034050660450587455606076567062■7806483089066850910068870<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>該數(shù)字信號(hào)處理單元140先根據(jù)該目標(biāo)亮度、該亮度檢測(cè)單元120檢測(cè)出的環(huán)境亮度以及K一K預(yù)閃閃光亮度計(jì)算出實(shí)際主閃倍率，艮卩，其中^^^i^^為該實(shí)際主閃倍率，^"^^^為該目標(biāo)亮度，^^A為該環(huán)境亮度，7^^為該預(yù)閃閃光亮度；然后根據(jù)主閃表單及該實(shí)際主閃倍率^^^"^s并采用插值法計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離111;再根據(jù)光學(xué)成像公式計(jì)算出像距，具體為^《^，其中，^為被攝物體的距離，《為像距，y為鏡頭模塊170的焦距；最后根據(jù)以下公式計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)《=^-^)*^+/，其中，Z為自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，Z為遠(yuǎn)端處自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，^為鏡頭模塊170每移動(dòng)一步的精度，M為鏡頭模塊170的放大倍率。該馬達(dá)控制單元150根據(jù)該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)Z控制馬達(dá)160以該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)Z驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊170進(jìn)行對(duì)焦。請(qǐng)參閱圖2，該自動(dòng)對(duì)焦裝置10(圖1示)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦包括以下步驟S202:檢測(cè)環(huán)境亮度1^、該環(huán)境亮度^^^^為不進(jìn)行閃光時(shí)自然環(huán)境下的亮度。S204:進(jìn)行預(yù)閃閃光。S206:檢測(cè)預(yù)閃閃光亮度y^^^，該預(yù)閃閃光亮度y^^^為進(jìn)行預(yù)閃閃光時(shí)的周圍環(huán)S208:根據(jù)儲(chǔ)存于該儲(chǔ)存單元130內(nèi)的預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度^"^^^、該環(huán)境亮度^^^^以及該預(yù)閃閃光亮度7^^計(jì)算出實(shí)際主閃倍率^^"^"^、具體利用公式(l)進(jìn)行計(jì)算r一K艦。倫濕=~^-3-S210:根據(jù)主閃表單及該實(shí)際主閃倍率^^"^"^s并采用插值法計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離^"^'，具體步驟為若實(shí)際主閃倍率^^^"^S在主閃表單的主閃倍率欄中直接可以讀出為^^"i，即為第i行所在的主閃倍率，則此時(shí)被攝物體的實(shí)際距離即為第i行所在的被攝物體的距離^;若在主閃表單的主閃倍率欄中無法直接讀出該實(shí)際主閃倍率^^"^"^、且該實(shí)際主閃倍率^^^^^落在了第i行所在的主閃倍率^^與第H行所在的主閃倍率^^-i之間，則通過插值法公式(2)計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離^『w。^雄—A-i淑;。涵腦—淑;。"(2)例如，若實(shí)際主閃倍率^^^"^^為30，即為第2行》2)所在的主閃倍率，則此時(shí)被攝物體的實(shí)際距離即為P2二30cm;7若實(shí)際主閃倍率^"e^^^為45，則落在了主閃表單的第3行主閃倍率與第2行主閃倍^雄？2淑。她齒—腦。2率之間，此時(shí)1=3，則根據(jù)公式(2)有^，即&■「30—4W04^3Q5Q—3Q，且最終求得被攝物體的實(shí)際距離Pcurren^37.5cm。S212:將該被攝物體的實(shí)際距離^『w代入公式(3)中計(jì)算出像距《。111"^(3)其中，^為被攝物體的距離，《為像距，y為鏡頭模塊的焦距。S214:將像距《代入公式(4)計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，Z為自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，Z為遠(yuǎn)端處自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，^為鏡頭模塊170每移動(dòng)一步的精度，M為鏡頭模塊170的放大倍率。S216:根據(jù)該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)Z控制馬達(dá)160以該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)Z驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊170進(jìn)行對(duì)焦。該自動(dòng)對(duì)焦裝置及方法通過數(shù)字信號(hào)處理單元根據(jù)預(yù)設(shè)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的主閃表單計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離，再利用被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，從而控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏡頭模塊實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦，避免了環(huán)境亮度低導(dǎo)致被攝物體對(duì)比度低而無法準(zhǔn)確找出評(píng)價(jià)值曲線上的相對(duì)最大評(píng)價(jià)值以確定對(duì)焦位置的問題?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種自動(dòng)對(duì)焦裝置，其包括一個(gè)鏡頭模塊及一個(gè)驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊的馬達(dá)，其特征在于，該自動(dòng)對(duì)焦裝置還包括一個(gè)閃光燈，其用于對(duì)被攝物體進(jìn)行主閃閃光及預(yù)閃閃光；一個(gè)亮度檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度；一個(gè)儲(chǔ)存單元，用于儲(chǔ)存一個(gè)預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度及預(yù)設(shè)的主閃表單，該主閃表單表達(dá)了被攝物體的距離，主閃倍率及主閃持續(xù)時(shí)間三者之間的關(guān)系；一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理單元，用于根據(jù)目標(biāo)亮度、環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度計(jì)算出實(shí)際主閃倍率，利用主閃表單及該實(shí)際主閃倍率計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離，及利用該被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)；一個(gè)馬達(dá)控制單元，根據(jù)自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)控制馬達(dá)以該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊進(jìn)行對(duì)焦。2.如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，該實(shí)際主閃倍率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>是根據(jù)以下公式計(jì)算所得；^^「y^^^，其中^^^i^^為該實(shí)際主閃倍率，&^^為預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度，^^H^為環(huán)境亮度，7^^^為預(yù)閃閃光亮度。3.如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，該被攝物體的實(shí)際距離是根據(jù)主閃表單及該實(shí)際主閃倍率計(jì)算得出。4.如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>是先根據(jù)光學(xué)成像公式計(jì)算出像距^《y，其中，^為被攝物體的距離，《為像距，y為鏡頭模塊的焦距，再根據(jù)以下公式計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)《=(Z—^)*^+/，其中，Z為該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，Z為遠(yuǎn)端處自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，^為鏡頭模塊每移動(dòng)一步的精度，M為鏡頭模塊的放大倍率。5.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，該被攝物體的實(shí)際距離是采用插值法計(jì)算得出。6.一種自動(dòng)對(duì)焦方法，其包括檢測(cè)環(huán)境亮度；進(jìn)行預(yù)閃閃光；檢測(cè)預(yù)閃閃光亮度；根據(jù)預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度、環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度計(jì)算出實(shí)際主閃倍率；根據(jù)主閃表單及該實(shí)際主閃倍率計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離；利用該被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)；根據(jù)該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)控制馬達(dá)以該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)驅(qū)動(dòng)該鏡頭模塊進(jìn)行對(duì)焦。7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，該實(shí)際主閃倍率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>是根據(jù)以下公式計(jì)算所得；^^「y^^^，其中^^^i^^為實(shí)際主閃倍率，&^^為預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度，^^H^為環(huán)境亮度，7^^^為預(yù)閃閃光亮度。8.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，該自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>是先根據(jù)光學(xué)成像公式計(jì)算出像距^《y，其中，^為被攝物體的距離，《為像距，y為鏡頭模塊的焦距，再根據(jù)以下公式計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)《=(Z—^)*^+/，其中，Z為自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，Z為遠(yuǎn)端處自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)，^為鏡頭模塊每移動(dòng)一步的精度，M為鏡頭模塊的放大倍率。9.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征在于，該被攝物體的實(shí)際距離是根據(jù)主閃表單及該實(shí)際主閃倍率并采用插值法計(jì)算得出。全文摘要一種自動(dòng)對(duì)焦裝置，其包括鏡頭模塊、驅(qū)動(dòng)鏡頭模塊的馬達(dá)、閃光燈、亮度檢測(cè)單元、儲(chǔ)存單元、數(shù)字信號(hào)處理單元以及馬達(dá)控制單元。閃光燈用于對(duì)被攝物體進(jìn)行主閃閃光及預(yù)閃閃光。亮度檢測(cè)單元用于檢測(cè)環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度。儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存預(yù)設(shè)的目標(biāo)亮度及預(yù)設(shè)的主閃表單，主閃表單表達(dá)了被攝物體的距離，主閃倍率及主閃持續(xù)時(shí)間三者之間的關(guān)系。數(shù)字信號(hào)處理單元用于根據(jù)目標(biāo)亮度、環(huán)境亮度及預(yù)閃閃光亮度計(jì)算出實(shí)際主閃倍率，利用主閃表單及實(shí)際主閃倍率計(jì)算出被攝物體的實(shí)際距離，及利用被攝物體的實(shí)際距離計(jì)算出自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)。馬達(dá)控制單元根據(jù)自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)控制馬達(dá)以自動(dòng)對(duì)焦步數(shù)驅(qū)動(dòng)鏡頭模塊進(jìn)行對(duì)焦。本發(fā)明還涉及一種自動(dòng)對(duì)焦方法。文檔編號(hào)G03B13/36GK101685194SQ20081030468公開日2010年3月31日申請(qǐng)日期2008年9月26日優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日發(fā)明者林敬順申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司