專利名稱：影像擷取裝置及其自動對焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影技術(shù)，尤其涉及一種影像擷取裝置及其自動對焦方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)碼相機、攝像機及帶有攝像頭的手機越來越受到廣大消 費者的青睞，且自動對焦技術(shù)也越來越廣泛地被應(yīng)用。自動對焦是影像擷取裝置上所設(shè)的一 種通過電子及機械裝置自動完成對被攝物對焦，并達到使影像清晰的功能。
目前的具有自動對焦功能的數(shù)碼相機、攝像機等影像擷取裝置在對目標物進行拍攝時， 在按下對焦鍵后，會執(zhí)行對焦的動作， 一旦對焦完成，就開始等待"拍照"的指令。這種做 法對于一般靜態(tài)的物體而言是可行的，但是對于可能會不斷移動的目標物時，真正截取影像 時，目標物可能早就已經(jīng)離開預(yù)期的位置了，其結(jié)果就是截取到的是目標物模糊的影像。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種對移動物體進行拍攝時能夠得到清晰影像的影像擷取裝置及 其自動對焦方法。
一種影像擷取裝置，其包括一個鏡頭、 一個將來自被攝物體的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的影 像感測器、 一個用于對影像擷取裝置進行對焦的對焦單元及一個用于向影像擷取裝置輸入一 拍攝信號的拍攝控制裝置。所述對焦單元包括一個影像處理單元、 一個鏡頭驅(qū)動單元及一個 對比單元。所述影像處理單元與影像感測器電連接，其能夠在鏡頭處于多個位置時，對影像 感測器所輸出的電信號進行分析運算，得到影像擷取裝置準確對焦時鏡頭所處位置。所述鏡 頭驅(qū)動單元能夠?qū)㈢R頭移動到所述準確對焦位置。所述對比單元用于在影像擷取裝置對被攝 物進行拍攝前，判斷被攝物是否發(fā)生移動導(dǎo)致影像質(zhì)量下降超過一定范圍，并據(jù)此決定是否 對影像擷取裝置再對焦。
一種影像擷取裝置的自動對焦方法，該方法包括以下步驟抓取被攝物的多個影像并記 錄每次影像抓取時，鏡頭所處的位置；計算所述多個影像的清晰度資訊，并得到被攝物具有 最清晰的影像時鏡頭所處的位置；移動鏡頭到所述位置完成首次對焦；判斷被攝物在所述首 次對焦后到影像擷取裝置拍攝被攝物影像前是否發(fā)生移動導(dǎo)致影像質(zhì)量下降超過一定范圍； 及若被攝物發(fā)生移動導(dǎo)致其影像質(zhì)量下降超過一定范圍，則移動鏡頭并抓取被攝物的多個影 像，據(jù)此得到被攝物具有最清晰的影像時鏡頭所處的位置，并移動鏡頭到該位置。
所述影像擷取裝置在對被攝物進行首次對焦后到對被攝物進行拍攝前，會判斷影像擷取 裝置是否仍處于準確對焦狀態(tài)，并據(jù)此決定是否對被攝物進行再對焦，如此可確保在對被攝 物進行拍攝時，影像擷取裝置總處于準確對焦狀態(tài)，從而防止由于被攝物在首次對焦后到拍 攝前移動導(dǎo)致的離焦的現(xiàn)象。


圖l是本發(fā)明實施例提供的一種影像擷取裝置的功能模塊圖。 圖2是圖1中的影像擷取裝置中的對焦單元的功能模塊圖。 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種影像擷取裝置的自動對焦方法流程圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參閱圖l，為本發(fā)明實施例提供的一種影像擷取裝置100的功能模塊圖。所述影像擷取 裝置100包括一個鏡頭10、 一個影像感測器20、 一個對焦單元30及一個拍攝控制裝置40。該 影像擷取裝置100具體可為數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機或具有攝像頭的手機等。
所述鏡頭10可為鏡頭或定焦鏡頭，其用于將被攝物體成像到影像感測器20上。 所述影像感測器20用于將來自被攝物體的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出一電信號。所述 影像感測器20設(shè)于鏡頭10的像側(cè)，其可以是電荷耦合器件或互補式金屬氧化物半導(dǎo)體。所述 影像感測器20可采用陶瓷引線芯片載體封裝(Ceramic Leaded Chip Carrier, CLCC)，塑料 引線芯片載體封裝(Plastic Leaded Chip Carrier, PLCC)或芯片尺寸封裝(Chip Scale Package, CSP)。
所述對焦單元30可根據(jù)所述影像感測器20輸出的電信號，偵測到被攝物體成像最佳時鏡 頭所處的位置，并移動鏡頭10到該位置，從而完成影像擷取裝置100的對焦。
所述拍攝控制裝置40用于在完成對焦后輸入一拍攝信號，控制影像擷取裝置100對被攝 物進行拍攝，從而擷取被攝物的影像。所述拍攝控制裝置40具體可為影像擷取裝置100上的 按鈕，用于使用者輸入拍攝信號。
請參閱圖2，為本發(fā)明實施例提供的對焦單元30的功能模塊圖。所述對焦單元30包括一 個影像處理單元31 、 一個鏡頭驅(qū)動單元32及一個對比單元33 。
所述影像處理單元31與所述影像感測器20電連接，其可對影像感測器20輸出的電信號進 行分析運算，得出所述電信號所對應(yīng)的被攝物的影像清晰度資訊。所述影像清晰度資訊具體 可為被攝物影像的對比度、灰度、亮度或邊緣強度資訊。在影像擷取裝置100的對焦過程中 ，所述影像處理單元31會對鏡頭10處于多個位置時，影像感測器20所輸出的電信號進行分析
運算，得到被攝物具有一最清晰的第一影像時，鏡頭10所處的一第一位置。
所述鏡頭驅(qū)動單元32可將鏡頭10移動到影像擷取裝置1 OO準確對焦時所述鏡頭10所處的
第一位置。
所述對比單元33會在影像擷取裝置100對焦完成到對被攝物進行拍攝之間，對影像擷取 裝置100是否由于被攝物發(fā)生移動而未能準確對焦進行判斷。具體地，所述影像擷取裝置 100會抓取被攝物的影像，設(shè)該影像為第二影像，所述對比單元33會對比該第二影像與第一 影像的清晰度，并判斷被攝物的影像質(zhì)量是否下降超過一定范圍，若是則需對該被攝物再對 焦，若否，則無需對該被攝物再對焦。為確保被攝物在拍攝時能得到清晰的影像，所述對比 單元33在影像擷取裝置100對焦完成到對被攝物進行拍攝之間，應(yīng)多次判斷影像擷取裝置100 是否準確對焦，優(yōu)選地，對比單元33執(zhí)行對焦再判斷的頻率為至少每秒10次。
本實施例中，所述對焦單元30還進一步包括一個移動方向判斷單元34。所述移動方向判 斷單元34用于在影像擷取裝置100進行再對焦時，判斷被攝物的移動方向，以減少再對焦時 鏡頭10移動的次數(shù)，從而提高再對焦速度。具體地，當影像擷取裝置100進行再對焦時，鏡 頭10會向靠近或遠離被攝物方向移動一定距離后獲取被攝物的一個影像，設(shè)該影像為第三影 像，根據(jù)該第三影像與所述第二影像的清晰度的對比即可判斷被攝物是向遠離還是靠近鏡頭 方向移動了 ，從而驅(qū)動鏡頭向遠離或靠近被設(shè)攝物方向?qū)ふ业綔蚀_對焦位置。
下面具體介紹所述影像擷取裝置100的自動對焦方法，該自動對焦方法包括以下步驟， 請參閱圖3。
步驟S31:抓取被攝物的多個影像并記錄每次影像抓取時，鏡頭10所處的位置。
步驟S32:計算所述多個影像的清晰度資訊，得到被攝物具有最清晰的影像時鏡頭10所 處的位置，并移動鏡頭10到所述位置完成首次對焦。所述影像清晰度資訊具體可為被攝物影 像的對比度、灰度、亮度或邊緣強度資訊。
步驟S33:判斷被攝物在所述首次對焦后到影像擷取裝置100拍攝被攝物影像前是否發(fā)生 移動導(dǎo)致影像質(zhì)量下降超過一定范圍。所述范圍可由用戶自行設(shè)定，也可為影像擷取裝置 IOO內(nèi)部設(shè)定的一固定值。所述步驟S33在影像擷取裝置100首次對焦后到拍攝被攝物影像前 可執(zhí)行多次，優(yōu)選地，所述步驟S33至少每秒執(zhí)行10次。
步驟S34:若被攝物發(fā)生移動導(dǎo)致其影像質(zhì)量下降超過一定范圍，則移動鏡頭10并抓取 被攝物的多個影像，據(jù)此得到被攝物具有最清晰的影像時鏡頭10所處的位置，并移動鏡頭 IO到該位置。為方便快捷的找到被攝物具有最清晰的影像時鏡頭10所處的位置，本實施例中 ，在該步驟中會首先對被攝物移動方向進行判斷，即判斷被攝物是向遠離還是靠近鏡頭方向
移動了，如此可預(yù)測出被攝物具有最清晰的影像時鏡頭10所處的位置所在區(qū)域，從而可在一 較小區(qū)域范圍內(nèi)尋找準確對焦位置。
所述影像擷取裝置在對被攝物進行首次對焦后到對被攝物進行拍攝前，會判斷影像擷取 裝置是否仍處于準確對焦狀態(tài)，并據(jù)此決定是否對被攝物進行再對焦，如此可確保在對被攝 物進行拍攝時，影像擷取裝置總處于準確對焦狀態(tài)，從而防止由于被攝物在首次對焦后到拍 攝前移動導(dǎo)致的離焦的現(xiàn)象。
可以理解的是，對于本領(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)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種影像擷取裝置，其包括一個鏡頭、一個將來自被攝物體的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的影像感測器、一個用于對影像擷取裝置進行對焦的對焦單元及一個用于向影像擷取裝置輸入一拍攝信號的拍攝控制裝置，其特征在于，所述對焦單元包括一個影像處理單元、一個鏡頭驅(qū)動單元及一個對比單元，所述影像處理單元與影像感測器電連接，其能夠在鏡頭處于多個位置時，對影像感測器所輸出的電信號進行分析運算，得到影像擷取裝置準確對焦時鏡頭所處位置，所述鏡頭驅(qū)動單元能夠?qū)㈢R頭移動到所述準確對焦位置，所述對比單元用于在影像擷取裝置對被攝物進行拍攝前，判斷被攝物是否發(fā)生移動導(dǎo)致影像質(zhì)量下降超過一定范圍，并據(jù)此決定是否對影像擷取裝置再對焦。
2.如權(quán)利要求l所述的影像擷取裝置，其特征在于，所述影像感測 器設(shè)于鏡頭的像側(cè)，其可以是電荷耦合器件或互補式金屬氧化物半導(dǎo)體。
3.如權(quán)利要求l所述的影像擷取裝置，其特征在于，所述影像處理單元得到影像擷取裝置準確對焦時鏡頭所處位置是通過對影像感測器輸出的電信號進行分析 運算，得出所述電信號所對應(yīng)的被攝物的影像清晰度資訊，根據(jù)所述被攝物的影像清晰度資 訊得到被攝物具有最清晰影像時，鏡頭所處位置，該位置即為影像擷取裝置準確對焦時鏡頭 所處位置。
4.如權(quán)利要求l所述的影像擷取裝置，其特征在于，所述影像清晰 度資訊為被攝物影像的對比度、灰度、亮度或邊緣強度資訊。
5.如權(quán)利要求l所述的影像擷取裝置，其特征在于，所述對焦單元 還進一步包括一個移動方向判斷單元，其在鏡頭向靠近或遠離被攝物方向移動一定距離后獲 取被攝物的一個影像，根據(jù)該影像的清晰度判斷被攝物的移動方向。
6.一種影像擷取裝置的自動對焦方法，該方法包括以下步驟 抓取被攝物的多個影像并記錄每次影像抓取時，鏡頭所處的位置； 計算所述多個影像的清晰度資訊，得到被攝物具有最清晰的影像時鏡頭所處的位置， 并移動鏡頭到所述位置完成首次對焦； 判斷被攝物在所述首次對焦后到影像擷取裝置拍攝被攝物影像前是否發(fā)生移動導(dǎo)致影 像質(zhì)量下降超過一定范圍；及若被攝物發(fā)生移動導(dǎo)致其影像質(zhì)量下降超過一定范圍，則移動鏡頭并抓取被攝物的多 個影像，據(jù)此得到被攝物具有最清晰的影像時鏡頭所處的位置，并移動鏡頭到該位置。
7.如權(quán)利要求6所述的影像擷取裝置的自動對焦方法，其特征在于 ，在所述首次對焦后到影像擷取裝置拍攝被攝物影像前，所述判斷被攝物影像質(zhì)量是否下降 超過一定范圍的步驟被執(zhí)行多次。
8.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的自動對焦方法，其特征在于 ，在所述首次對焦后到影像擷取裝置拍攝被攝物影像前，所述判斷被攝物影像質(zhì)量是否下降 超過一定范圍的步驟至少每秒執(zhí)行10次。
9.如權(quán)利要求6所述的影像擷取裝置的自動對焦方法，其特征在于 ，所述影像清晰度資訊為被攝物影像的對比度、灰度、亮度或邊緣強度資訊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種影像擷取裝置，其包括一個鏡頭、一個將來自被攝物體的光信號轉(zhuǎn)換為電信號的影像感測器、一個用于對影像擷取裝置進行對焦的對焦單元及一個用于向影像擷取裝置輸入一拍攝信號的拍攝控制裝置。所述對焦單元包括一個影像處理單元、一個鏡頭驅(qū)動單元及一個對比單元。所述影像處理單元與影像感測器電連接，其能夠在鏡頭處于多個位置時，對影像感測器所輸出的電信號進行分析運算，得到影像擷取裝置準確對焦時鏡頭所處位置。所述鏡頭驅(qū)動單元能夠?qū)㈢R頭移動到所述準確對焦位置。所述對比單元用于在影像擷取裝置對被攝物進行拍攝前，判斷被攝物是否發(fā)生移動導(dǎo)致影像質(zhì)量下降超過一定范圍，并據(jù)此決定是否對影像擷取裝置再對焦。另外，本發(fā)明還提供了一種影像擷取裝置的自動對焦方法。
文檔編號H04N5/232GK101350887SQ20071020110
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者姜林易達 申請人: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