專(zhuān)利名稱(chēng)：快速自動(dòng)聚焦的方法和圖像采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速自動(dòng)聚焦的方法和圖像采集裝置。
背景技術(shù)：
在目前的數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)的應(yīng)用中，對(duì)被攝物體，特別是人臉的自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)聚焦拍攝已經(jīng)廣泛被應(yīng)用。人臉檢測(cè)技術(shù)將定位到取景框中人臉的準(zhǔn)確位置，然后自動(dòng)將人臉作為拍攝主體進(jìn)行焦點(diǎn)檢測(cè)并進(jìn)行測(cè)光，從而設(shè)置準(zhǔn)確地聚焦和曝光量。但是在現(xiàn)有人臉檢測(cè)技術(shù)中，沒(méi)有考慮到人臉大小與焦距的變化關(guān)系，也沒(méi)有綜合考慮到人臉大小、拍攝距離、聚焦和焦距之間的變化關(guān)系，因此對(duì)于在拍攝畫(huà)面中人臉的大小和的位置無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，依然需要拍攝者移動(dòng)相機(jī)或者攝像機(jī)的位置，以及通過(guò)手動(dòng)調(diào)焦來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種快速自動(dòng)聚焦的方法和圖像采集裝置，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焦距調(diào)整和聚焦拍攝，從而自動(dòng)將被攝圖像以適合大小進(jìn)行顯示。在第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種快速自動(dòng)聚焦的方法，所述方法包括:圖像采集裝置檢測(cè)在當(dāng)前拍攝參數(shù)下的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；所述拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦；所述圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大小；基于所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置，調(diào)整所述圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置；基于拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值；調(diào)整所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值。在第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種圖像采集裝置，所述裝置包括:鏡頭、數(shù)據(jù)采集模塊、鏡頭指向控制模塊、處理模塊、焦距控制模塊、聚焦控制模塊和存儲(chǔ)模塊；其中所述鏡頭包括:焦距鏡片組和聚焦鏡片組；數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)前拍攝參數(shù)；所述拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦；所述圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大小；鏡頭指向控制模塊，用于調(diào)整圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置；處理模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取的當(dāng)前拍攝焦距和圖像數(shù)據(jù)以及根據(jù)預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值，以及根據(jù)所述拍攝焦距的目標(biāo)值確定聚焦位置的目標(biāo)值；焦距控制模塊，用于調(diào)整所述焦距鏡片組，使所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值；聚焦控制模塊，用于調(diào)整所述聚焦鏡片組，使所述圖像采集裝置的聚焦為所述聚焦位置的目標(biāo)值；存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系和所述預(yù)設(shè)圖像大小。本發(fā)明實(shí)施例提供的快速自動(dòng)聚焦的方法和圖像采集裝置，根據(jù)獲取的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和拍攝參數(shù)實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)焦距調(diào)整和聚焦拍攝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的自動(dòng)調(diào)整，使其以適合大小顯示。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種自動(dòng)聚焦的方法流程圖；圖2a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動(dòng)聚焦的方法的顯示示意圖之一；圖2b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動(dòng)聚焦的方法的顯示示意圖之二 ；圖2c為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動(dòng)聚焦的方法的顯示示意圖之三；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種自動(dòng)聚焦的方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圖像采集裝置的示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種圖像采集裝置的示意圖。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種自動(dòng)聚焦的方法流程圖。圖2a_圖2c為本發(fā)明實(shí)施例提供一種自動(dòng)聚焦的方法的的顯示示意圖。下面結(jié)合圖1、圖2a_圖2c對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做詳細(xì)描述。如圖1所示，本實(shí)施例包括如下步驟:步驟110，圖像采集裝置檢測(cè)在當(dāng)前拍攝參數(shù)下的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；具體的，圖像采集裝置在當(dāng)前的拍攝參數(shù)下對(duì)被攝對(duì)象進(jìn)行拍攝，拍攝獲取攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)。其中，拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦，圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大小。拍攝對(duì)象在圖像采集裝置中如圖2a顯示。步驟120，基于所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置，調(diào)整所述圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置；具體的，圖像采集裝置對(duì)拍攝到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定圖像在圖像采集裝置的成像位置，并根據(jù)圖像中心位置與圖像采集裝置顯示屏幕或其外接的顯示器上的第一位置的位置差生成相應(yīng)的鏡頭指向調(diào)整數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)圖像采集裝置轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整指向位置，使圖像成像于第一位置上。優(yōu)選的，第一位置為顯示屏幕的中點(diǎn)位置。此時(shí)，拍攝對(duì)象在圖像采集裝置上如圖2b顯示。步驟130，基于拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值；具體的，根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距和通過(guò)當(dāng)前拍攝焦距拍攝獲得的圖像數(shù)據(jù)，在預(yù)設(shè)在圖像采集裝置的存儲(chǔ)器中的拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系中獲取當(dāng)前被攝圖像與圖像采集裝置之間的物距。存儲(chǔ)器中還存儲(chǔ)有預(yù)設(shè)圖像大小，進(jìn)一步的，根據(jù)預(yù)設(shè)圖像大小和前述物距在上述對(duì)應(yīng)關(guān)系中獲取拍攝焦距的目標(biāo)值。步驟140，調(diào)整所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值；具體的，將拍攝焦距由當(dāng)前拍攝焦距調(diào)整為拍攝焦距的目標(biāo)值。此時(shí)，如圖2c所示，被拍攝對(duì)象人臉的圖像以預(yù)設(shè)圖像大小顯示在屏幕上。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的快速自動(dòng)聚焦的方法，根據(jù)獲取的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和拍攝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)焦距調(diào)整，從而對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，使其以適合大小顯示。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種自動(dòng)聚焦的方法流程圖。如圖3所示，本實(shí)施例包括如下步驟:步驟310，圖像采集裝置檢測(cè)在當(dāng)前拍攝參數(shù)下的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；具體的，圖像采集裝置在當(dāng)前的當(dāng)前拍攝參數(shù)下對(duì)被攝對(duì)象進(jìn)行拍攝，拍攝獲取攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)。其中，拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦。圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大小。步驟320，判斷所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置是否處于第一位置；具體的，當(dāng)所述圖像位置處于第一位置時(shí)，跳過(guò)下述步驟330調(diào)整所述圖像采集裝置使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置的步驟，直接執(zhí)行步驟340。否則，執(zhí)行步驟330。步驟330，基于所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置，調(diào)整所述圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置；步驟340，基于拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值；步驟350，調(diào)整所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值；上述步驟330至步驟350與前述步驟120至步驟140相同，此處不再贅述。步驟360，根據(jù)所述拍攝焦距的目標(biāo)值確定聚焦位置的目標(biāo)值；具體的，根據(jù)拍攝焦距的目標(biāo)值和前述物距，在已知的拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系中查找出對(duì)應(yīng)的聚焦，即聚焦位置的目標(biāo)值。步驟370，調(diào)整所述圖像采集裝置的聚焦為所述聚焦位置的目標(biāo)值。具體的，調(diào)整聚焦為上述步驟360中獲得的聚焦位置的目標(biāo)值，從而使圖像采集裝置獲取的圖像被清晰顯示。優(yōu)選的，在步驟370之后再進(jìn)行自動(dòng)聚焦微調(diào)，可以獲得最佳的圖像顯示效果。優(yōu)選的，上述步驟360和370通過(guò)拍攝焦距的目標(biāo)值獲取聚焦位置的目標(biāo)值的方法還可以由聚焦跟隨的方法替代。所述聚焦跟隨的方法為:在調(diào)整圖像采集裝置的拍攝焦距為拍攝焦距的目標(biāo)值的過(guò)程中，聚焦自動(dòng)根據(jù)拍攝焦距的連續(xù)變化而連續(xù)改變。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的快速自動(dòng)聚焦的方法，根據(jù)獲取的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和拍攝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)快速的自動(dòng)焦距調(diào)整和聚焦拍攝，從而對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，使其以適合大小清晰顯示。本發(fā)明實(shí)施例的上述方法通常結(jié)合人臉識(shí)別技術(shù)，應(yīng)用于對(duì)人臉的拍攝。因而在拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立過(guò)程中優(yōu)選的也是依據(jù)人臉或者與人臉大小相似的參考物作為拍攝對(duì)象來(lái)建立該對(duì)應(yīng)關(guān)系的。當(dāng)應(yīng)用此方法拍攝與人臉大小差異較大的對(duì)象時(shí)，可以通過(guò)如下方法對(duì)上述實(shí)施例提供的方法進(jìn)行修正，從而更精確的調(diào)整焦距進(jìn)行拍攝。在一個(gè)例子中，在拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立過(guò)程中拍攝對(duì)象為參考物A。圖像采集裝置中可以預(yù)先配置參考物A與不同大小的物體B之間的拍攝焦距的映射關(guān)系。在拍攝過(guò)程中，用戶(hù)可以估算并通過(guò)手動(dòng)可配置選項(xiàng)選擇當(dāng)前拍攝物體與參考物A之間的大小倍數(shù)關(guān)系，圖像采集裝置根據(jù)該倍數(shù)關(guān)系并根據(jù)映射關(guān)系獲取相應(yīng)的拍攝焦距，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同大小物體的精確焦距調(diào)整并進(jìn)行拍攝。下面結(jié)合圖4至圖7，對(duì)上述兩個(gè)實(shí)施例中拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的獲取方法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程做詳細(xì)描述。拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系在圖像采集裝置的制造過(guò)程中已被確定，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)采集裝置中。其中，拍攝參數(shù)可以包括拍攝焦距、聚焦等信息，圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大小，拍攝距離為拍攝對(duì)象與圖像采集裝置間的距離。優(yōu)選的，拍攝對(duì)象圖像為人臉圖像。拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以包括:拍攝焦距與人臉圖像大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系、人臉圖像大小與拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系、拍攝焦距與拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系、拍攝焦距與聚焦的對(duì)應(yīng)關(guān)系等等。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖，如圖4所示，本實(shí)施例包括如下步驟:步驟410，固定拍攝距離為第一物距；具體的，被拍攝對(duì)象固定站在圖像采集裝之前設(shè)定好的位置上不動(dòng)，記錄被攝對(duì)象與圖像采集裝置之間的距離為第一物距。步驟420，調(diào)整拍攝焦距，并在調(diào)整后的拍攝焦距下調(diào)整聚焦，使拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示；具體的，初始設(shè)定拍攝焦距為圖像采集裝置廣角端的最小焦距。由廣角端至長(zhǎng)焦端調(diào)整拍攝焦距，優(yōu)選的，每次調(diào)整一個(gè)步進(jìn)步長(zhǎng)單位。在調(diào)整后的拍攝焦距下手動(dòng)調(diào)整聚焦至人臉圖像最清晰。步驟430，檢測(cè)并記錄所述圖像數(shù)據(jù)和調(diào)整后的拍攝焦距。具體的，檢測(cè)在調(diào)整后的拍攝焦距下的人臉圖像的大小，并對(duì)該拍攝焦距和人臉大小信息進(jìn)行記錄。循環(huán)執(zhí)行步驟420至步驟430，直至拍攝焦距達(dá)到或超過(guò)最大焦距調(diào)整范圍。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，可以獲得焦距與人臉圖像大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖，如圖5所示，本實(shí)施例包括如下步驟:步驟510，固定拍攝焦距為第一拍攝焦距；具體的，手動(dòng)調(diào)整拍攝焦距，將拍攝焦距固定在某個(gè)固定的數(shù)值上，在后續(xù)全部調(diào)整過(guò)程中，拍攝焦距的值都不再發(fā)生變化。步驟520，調(diào)整拍攝距離；具體的，在圖像采集裝置前面由遠(yuǎn)至近設(shè)定多個(gè)拍攝點(diǎn)，被拍攝對(duì)象站在設(shè)定好的位置上，每次調(diào)整向圖像采集裝置方向移動(dòng)一個(gè)拍攝點(diǎn)，測(cè)量當(dāng)前拍攝時(shí)人與圖像采集裝置之間的距離。步驟530，調(diào)整聚焦，使拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示；具體的，手動(dòng)調(diào)整圖像采集裝置的聚焦，直至圖像顯示最清晰。步驟540，檢測(cè)并記錄拍攝距離、圖像數(shù)據(jù)、第一拍攝焦距和調(diào)整后的聚焦。具體的，檢測(cè)在當(dāng)前拍攝焦距下的人臉圖像的大小，并記錄當(dāng)前狀態(tài)下的被攝對(duì)象與圖像采集裝置之間的距離、人臉圖像大小以及當(dāng)前的聚焦，從而建立拍攝距離-人臉大小-聚焦之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。循環(huán)執(zhí)行步驟520至步驟540，直至拍攝對(duì)象移動(dòng)至最接近圖像采集裝置的拍攝點(diǎn)。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，可以獲得拍攝距離-人臉大小-聚焦之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的第三種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖，本實(shí)施例提供的方法結(jié)合了上述圖4、圖5所示的兩種方法。如圖6所示，本實(shí)施例包括如下步驟:步驟610，設(shè)定初始拍攝焦距；具體的，初始設(shè)定拍攝焦距為圖像采集設(shè)備廣角端的最小焦距。步驟620，設(shè)定初始拍攝距離；具體的，在圖像采集裝置前面由遠(yuǎn)至近設(shè)定多個(gè)拍攝點(diǎn)，初始狀態(tài)時(shí)被拍攝對(duì)象站在最遠(yuǎn)端設(shè)定好的位置上，測(cè)量拍攝對(duì)象與圖像采集裝置之間的距離。步驟630，調(diào)整所述聚焦，使拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)清晰顯示；具體的，手動(dòng)調(diào)整聚焦，直至拍攝對(duì)象的圖像顯示最清晰。步驟640，檢測(cè)并記錄當(dāng)前的拍攝焦距、聚焦、拍攝距離和圖像數(shù)據(jù)；具體的，檢測(cè)在當(dāng)前拍攝焦距和拍攝距離下的人臉圖像的大小，并記錄當(dāng)前狀態(tài)下的人與圖像采集裝置之間的距離、人臉圖像大小、當(dāng)前拍攝焦距以及當(dāng)前的聚焦，從而建立拍攝距離-人臉大小-聚焦-拍攝焦距之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。步驟650，當(dāng)拍攝距離大于最小拍攝距離時(shí)，更新拍攝距離。具體的，當(dāng)拍攝距離大于最小拍攝距離時(shí)，被拍攝對(duì)象向圖像采集裝置方向移動(dòng)一個(gè)拍攝點(diǎn)。測(cè)量當(dāng)前拍攝時(shí)人與圖像采集裝置之間的距離。循環(huán)執(zhí)行步驟630至步驟650，直至拍攝對(duì)象移動(dòng)至最接近圖像采集裝置的拍攝點(diǎn)。步驟660，當(dāng)所述拍攝距離不大于最小拍攝距離時(shí)，更新拍攝焦距。
具體的，當(dāng)拍攝距離小于等于最小拍攝距離時(shí)，由廣角端至長(zhǎng)焦端對(duì)拍攝焦距進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選的，每次調(diào)整一個(gè)步進(jìn)步長(zhǎng)單位。循環(huán)執(zhí)行步驟620至步驟660，直至拍攝焦距調(diào)整超過(guò)圖像采集裝置長(zhǎng)焦端的最大焦距。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，可以獲得拍攝距離-人臉大小-聚焦-拍攝焦距之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。優(yōu)選的，上述對(duì)應(yīng)關(guān)系可以以對(duì)照表的形式存儲(chǔ)在圖像采集裝置中。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的第四種確定拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法流程圖。在本方法中，拍攝對(duì)象為清晰度測(cè)試卡，用以在相應(yīng)的拍攝焦距下確定更準(zhǔn)確的聚焦。如圖7所示，本實(shí)施例包括如下步驟:步驟710，設(shè)定初始拍攝距離；具體的，在圖像采集裝置前面由遠(yuǎn)至近設(shè)定多個(gè)拍攝點(diǎn)，初始狀態(tài)時(shí)將清晰度測(cè)試卡放在最遠(yuǎn)端的拍攝點(diǎn)上，測(cè)量當(dāng)前拍攝時(shí)清晰度測(cè)試卡與圖像采集裝置之間的距離。步驟720，設(shè)定初始拍攝焦距；具體的，設(shè)定初始的拍攝焦距為圖像采集設(shè)備廣角端的最小焦距。步驟730，調(diào)整聚焦，使拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示；具體的，在當(dāng)前拍攝焦距下，調(diào)整圖像采集裝置的聚焦，直至拍攝對(duì)象的圖像最清晰顯示。步驟740，記錄當(dāng)前拍攝距離和拍攝焦距下的聚焦；具體的，記錄當(dāng)前的拍攝距離、拍攝焦距以及當(dāng)前拍攝焦距下的聚焦，從而獲得在當(dāng)前位置下拍攝焦距與聚焦之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。步驟750，當(dāng)當(dāng)前拍攝焦距小于最大焦距時(shí)，更新拍攝焦距。具體的，當(dāng)當(dāng)前拍攝焦距小于最大焦距時(shí)，更新調(diào)整拍攝焦距。優(yōu)選的，當(dāng)發(fā)生更新設(shè)定時(shí)，拍攝焦距的更新設(shè)定遵循由廣角端至長(zhǎng)焦端調(diào)整，每次調(diào)整一個(gè)步進(jìn)步長(zhǎng)單位。循環(huán)執(zhí)行步驟730至步驟750，直至拍攝焦距達(dá)到長(zhǎng)焦端的最大焦距。步驟760，當(dāng)當(dāng)前拍攝焦距不小于最大焦距時(shí)，更新拍攝距離。具體的，當(dāng)拍攝焦距達(dá)到長(zhǎng)焦端最大焦距時(shí)，更新調(diào)整拍攝距離。優(yōu)選的，每次調(diào)整，清晰度測(cè)試卡向圖像采集裝置方向移動(dòng)一個(gè)拍攝點(diǎn)，測(cè)量當(dāng)前拍攝時(shí)清晰度測(cè)試卡與圖像采集裝置之間的距離。循環(huán)執(zhí)行步驟720至步驟760，直至清晰度測(cè)試卡移動(dòng)到最后一個(gè)拍攝點(diǎn)。通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，利用在固定拍攝距離下，聚焦與拍攝焦距之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以使得在如圖1、圖3提供的方法中焦距變化過(guò)程中，聚焦始終跟著焦距的變化而自動(dòng)變化，始終保持自動(dòng)聚焦。也就是說(shuō)在變焦過(guò)程中一直保證圖像清晰。優(yōu)選的，通過(guò)上述方法獲得的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以以對(duì)照表的形式存儲(chǔ)在圖像采集裝置中。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種圖像采集裝置，可以實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例提供的快速自動(dòng)聚焦的方法。圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種圖像采集裝置的示意圖，如圖所示，圖像采集裝置包括:鏡頭810、數(shù)據(jù)采集模塊820、鏡頭指向控制模塊830、處理模塊840、焦距控制模塊850、聚焦控制模塊860和存儲(chǔ)模塊870 ；鏡頭810包括焦距鏡片組811和聚焦鏡片組812 ；數(shù)據(jù)采集模塊820，用于獲取當(dāng)前拍攝參數(shù)和拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；其中，拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦；圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大小。鏡頭指向控制模塊830，用于調(diào)整圖像采集裝置的角度，使拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置；處理模塊840，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊830獲取的當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值，以及根據(jù)所述拍攝焦距的目標(biāo)值確定聚焦位置的目標(biāo)值；焦距控制模塊850，用于調(diào)整焦距鏡片組811，使圖像采集裝置的焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值；聚焦控制模塊860，用于調(diào)整所述聚焦鏡片組812，使圖像采集裝置的聚焦為所述聚焦位置的目標(biāo)值。 存儲(chǔ)模塊870，用于存儲(chǔ)拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系和所述預(yù)設(shè)圖像大小。前述簡(jiǎn)要說(shuō)明了圖像采集裝置中各部分的功能，下面詳細(xì)說(shuō)明圖像采集裝置的具體工作過(guò)程。當(dāng)用戶(hù)啟用圖像采集裝置的自動(dòng)聚焦模式后，數(shù)據(jù)采集模塊820通過(guò)鏡頭810對(duì)被攝對(duì)象進(jìn)行拍攝，此時(shí)圖像采集裝置通過(guò)自動(dòng)調(diào)整聚焦鏡片組811執(zhí)行自動(dòng)聚焦，使拍攝到的人臉圖像清晰顯示。數(shù)據(jù)采集模塊820將獲取的當(dāng)前拍攝焦距和人臉圖像分別傳送至存儲(chǔ)模塊870中存儲(chǔ)。處理模塊840從存儲(chǔ)模塊870中讀取人臉圖像的信息，識(shí)別出當(dāng)前人臉圖像的顯示位置與屏幕中點(diǎn)位置之間的位置差，計(jì)算出將人臉圖像居中顯示需要對(duì)鏡頭810進(jìn)行水平調(diào)整和垂直調(diào)整的角度數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳送給鏡頭指向控制模塊830，使鏡頭810轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，從而使人臉圖像居中顯示。處理模塊840從存儲(chǔ)模塊870中讀取存儲(chǔ)的拍攝焦距和人臉圖像，通過(guò)在存儲(chǔ)模塊870中存儲(chǔ)的拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系中獲取相應(yīng)的拍攝距離。存儲(chǔ)模塊870中還存儲(chǔ)有預(yù)設(shè)圖像大小，所述預(yù)設(shè)圖像大小是指適合顯示的合適的人臉圖像尺寸。處理模塊840獲取預(yù)設(shè)圖像大小，并根據(jù)前步獲得的拍攝距離，在存儲(chǔ)模塊870中對(duì)應(yīng)出將人臉圖像以預(yù)設(shè)圖像大小顯示所需的拍攝焦距，以及獲取相應(yīng)的聚焦。處理模塊840將拍攝焦距傳送給焦距控制模塊850，焦距控制模塊850調(diào)整焦距鏡片組811的位置，使圖像采集裝置以該焦距進(jìn)行圖像拍攝。并且，處理模塊840將聚焦傳遞給聚焦控制模塊860，聚焦控制模塊860調(diào)整聚焦鏡片組812的位置，使圖像采集裝置以該聚焦進(jìn)行圖像拍攝。用戶(hù)在使用過(guò)程中只需要啟動(dòng)圖像采集裝置的自動(dòng)聚焦模式，或者對(duì)于某些特定的應(yīng)用場(chǎng)景，如視頻會(huì)議的固定位置攝像機(jī)，可以直接設(shè)置為在自動(dòng)聚焦模式下啟動(dòng)而無(wú)需用戶(hù)再進(jìn)行任何操作，就可以使圖像采集裝置快速、自動(dòng)的完成焦距調(diào)整和聚焦的過(guò)程，并以預(yù)設(shè)圖像大小顯示的清晰的人臉圖像。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖9所示，圖像采集裝置包括:鏡頭910、數(shù)據(jù)采集模塊920、鏡頭指向控制模塊930、處理模塊940、焦距控制模塊950、聚焦控制模塊960和存儲(chǔ)模塊970 ;此外，圖像采集裝置還包括自動(dòng)聚焦模塊980和位置判斷模塊990。自動(dòng)聚焦模塊980連接于處理模塊940與聚焦控制模塊960之間，用于使聚焦根據(jù)焦距的連續(xù)變化而連續(xù)改變，從而使圖像在變焦過(guò)程中能夠始終保持清晰聚焦。位置判斷模塊990從存儲(chǔ)模塊970獲取拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置，判斷拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置是否處于所述第一位置，并將判定結(jié)果發(fā)送給處理模塊940，從而處理模塊940確定是否控制鏡頭指向調(diào)整模塊930調(diào)整圖像采集裝置的拍攝角度。當(dāng)應(yīng)用此裝置拍攝與人臉大小差異較大的對(duì)象時(shí)，存儲(chǔ)模塊970中預(yù)先配置有建立拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)的拍攝對(duì)象為參考物A與不同大小的物體B之間的拍攝焦距的映射關(guān)系，數(shù)據(jù)采集模塊920獲取用戶(hù)通過(guò)估算并手動(dòng)配置選擇當(dāng)前拍攝物體與參考物A之間的大小關(guān)系并發(fā)送給處理模塊940，處理模塊940根據(jù)該倍數(shù)關(guān)系從存儲(chǔ)模塊970中的映射關(guān)系中獲取相應(yīng)的拍攝焦距，從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同大小物體的精確焦距調(diào)整并進(jìn)行拍攝。以上各實(shí)施例中均基于人臉識(shí)別技術(shù)，以拍攝對(duì)象為一個(gè)人臉作為聚焦區(qū)域舉例。當(dāng)拍攝存在多人臉的情況，可以通過(guò)預(yù)先定義的選擇方法選擇一個(gè)或多個(gè)適合的人臉作為進(jìn)一步聚焦的區(qū)域。專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)該還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種快速自動(dòng)聚焦的方法，其特征在于，所述方法包括: 圖像采集裝置檢測(cè)在當(dāng)前拍攝參數(shù)下的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；所述拍攝參數(shù)包括拍攝焦距；所述圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大?。? 基于所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置，調(diào)整所述圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置； 基于拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值； 調(diào)整所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 根據(jù)所述拍攝焦距的目標(biāo)值確定聚焦位置的目標(biāo)值； 調(diào)整所述圖像采集裝置的聚焦為所述聚焦位置的目標(biāo)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在所述調(diào)整所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值的過(guò)程中，所述聚焦自動(dòng)根據(jù)拍攝焦距的連續(xù)變化而連續(xù)改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法包括: 固定所述拍攝距離為第一物距； 調(diào)整拍攝焦距，并在調(diào)整后的拍攝焦距下調(diào)整所述聚焦，使所述拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示； 檢測(cè)并記錄所述圖像數(shù)據(jù)和調(diào)整后的拍攝焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的方法還包括: 固定所述拍攝焦距為第一拍攝焦距； 調(diào)整所述拍攝距離； 調(diào)整所述聚焦，使所述拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示； 檢測(cè)并記錄所述拍攝距離、圖像數(shù)據(jù)、第一拍攝焦距和調(diào)整后的聚焦。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的方法還包括: 設(shè)定初始拍攝焦距； 設(shè)定初始拍攝距尚; 調(diào)整所述聚焦，使所述拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示； 檢測(cè)并記錄當(dāng)前的拍攝焦距、聚焦、拍攝距離和圖像數(shù)據(jù)； 當(dāng)所述拍攝距離大于最小拍攝距離時(shí)，更新所述拍攝距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述拍攝距離不大于最小拍攝距離時(shí)，更新所述拍攝焦距。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的方法還包括: 設(shè)定初始拍攝距尚 ; 設(shè)定初始拍攝焦距；調(diào)整所述聚焦，使所述拍攝對(duì)象的圖像清晰顯示； 記錄當(dāng)前的拍攝距離和拍攝焦距下的聚焦； 當(dāng)所述當(dāng)前拍攝焦距小于最大焦距時(shí)，更新所述拍攝焦距。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述當(dāng)前拍攝焦距不小于最大焦距時(shí)，更新所述拍攝距離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小，確定拍攝焦距的目標(biāo)值具體包括: 根據(jù)所述當(dāng)前拍攝焦距、圖像大小和拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定所述拍攝對(duì)象與所述圖像采集裝置之間的拍攝距離； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)圖像大小、拍攝距離和拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定所述拍攝焦距的目標(biāo)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述調(diào)整所述圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置之前，所述方法還包括: 判斷所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置是否處于所述第一位置，當(dāng)所述圖像位置處于第一位置時(shí)，跳過(guò)執(zhí)行調(diào)整所述圖像采集裝置使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置的步驟。
12.—種圖像采集裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置包括:鏡頭、數(shù)據(jù)采集模塊、鏡頭指向控制模塊、處理模塊、焦距控制模塊、聚焦控制模塊和存儲(chǔ)模塊；其中所述鏡頭包括:焦距鏡片組和聚焦鏡片組； 數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)前拍攝參數(shù)；所述拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦；所述圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大?。? 鏡頭指向控制模塊，用于調(diào)整圖像采集裝置，使所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置； 處理模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取的當(dāng)前拍攝焦距和圖像數(shù)據(jù)以及根據(jù)預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值，以及根據(jù)所述拍攝焦距的目標(biāo)值確定聚焦位置的目標(biāo)值； 焦距控制模塊，用于調(diào)整所述焦距鏡片組，使所述圖像采集裝置的拍攝焦距為所述拍攝焦距的目標(biāo)值； 聚焦控制模塊，用于調(diào)整所述聚焦鏡片組，使所述圖像采集裝置的聚焦為所述聚焦位置的目標(biāo)值； 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系和所述預(yù)設(shè)圖像大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括自動(dòng)聚焦模塊，用于使所述聚焦自動(dòng)根據(jù)焦距的連續(xù)變化而連續(xù)改變。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括位置判斷模塊，用于判斷所述拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置是否處于所述第一位置。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種快速自動(dòng)聚焦的方法和圖像采集裝置。所述方法包括圖像采集裝置檢測(cè)在當(dāng)前拍攝參數(shù)下的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)；拍攝參數(shù)包括拍攝焦距和聚焦；圖像數(shù)據(jù)包括拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置和圖像大?。换谂臄z對(duì)象在成像圖像中的位置，調(diào)整圖像采集裝置，使拍攝對(duì)象在成像圖像中的位置位于第一位置；基于拍攝參數(shù)-圖像數(shù)據(jù)-拍攝距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)當(dāng)前拍攝焦距、圖像數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)圖像大小確定拍攝焦距的目標(biāo)值；調(diào)整圖像采集裝置的拍攝焦距為拍攝焦距的目標(biāo)值。本發(fā)明實(shí)施例提供的快速自動(dòng)聚焦的方法，根據(jù)獲取的拍攝對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和拍攝參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焦距調(diào)整和聚焦拍攝，從而對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，使其以適合大小顯示。
文檔編號(hào)G03B13/36GK103197491SQ20131010290
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者李凱 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司