專利名稱：動態(tài)自動聚焦操作的制作方法
技術領域：
本申請一般涉及數(shù)字圖像捕獲和處理領域。更進一步地，本申請涉及一種用于在數(shù)字圖像捕獲裝置中改善自動聚焦操作的技術。
背景技術：
照相機的自動聚焦(AF)系統(tǒng)自動地調(diào)節(jié)照相機透鏡以獲得在對象上的聚焦。一般來說，AF系統(tǒng)在照相機中采用對比度傳感器(被動AF)或通過發(fā)出信號以照明或者估計到對象的距離(主動AF)。被動AF可以使用對比度檢測或者相位檢測法，但是兩者都依賴于用于實現(xiàn)自動聚焦的對比度。一些數(shù)字照相機使用自動聚焦傳感器，其不同于照相機的圖像傳感器。這可以例如發(fā)生在單功能數(shù)字照相機中。然而，在諸如移動電話、平板計算機、個人數(shù)字助理和便攜式音樂/視頻播放器之類的小的多功能裝置中，單獨的圖像和自動聚焦傳感器經(jīng)常不被使用。在這些裝置中，自動聚焦操作可以包括在指定數(shù)目的位置處調(diào)整裝置的透鏡(或透鏡組件)的位置；估計在連續(xù)的圖像中相應點的聚焦(例如，對比度)(假定最大對比度時應于最大銳度或者“最好”聚焦)。多功能裝置典型地估計在圖像中的固定數(shù)目的點處的對比度/聚焦，并且當透鏡設移動以獲得連續(xù)的圖像時，估計固定數(shù)目的透鏡位置處的對比度/聚焦。因而，這些裝置能夠提供以固定速率并且以固定分辨率的自動聚焦操作。因此，有益于提供一種動態(tài)改善數(shù)字圖像捕獲裝置的速度或者分辨率的機構。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，描述了一種數(shù)字圖像捕獲裝置采用該裝置的方位知識執(zhí)行自動聚焦操作的方法。根據(jù)一實施例的方法包括至少部分基于來自方位傳感器的信號確定該裝置的方位。一種示例性的方位傳感器是加速計。至少部分基于該裝置的方位，可以確定用于自動聚焦操作的運動范圍。運動范圍是指透鏡，或者透鏡組件在自動聚焦操作期間被移動通過的距離。該裝置的方位經(jīng)常致使這一范圍小于該裝置的自動聚焦完全運動范圍(即，透鏡在自動聚焦操作期間可被移動通過的最大距離)。如果自動聚焦模式被設定為快(FAST)，則自動聚焦操作可以基于自動聚焦運動范圍和少于該裝置的完全數(shù)目的自動聚焦關注點來執(zhí)行。如果自動聚焦模式被設定為高分辨率(HIGH-RES0LUTI0N)，則自動聚焦操作可以基于自動聚焦運動范圍和該裝置的完全數(shù)目的自動聚焦關注點來執(zhí)行。在另一實施例中，該方法被具體實施在計算機可執(zhí)行程序代碼中并被存儲在非瞬態(tài)存儲裝置中。在另一實施例中，該方法被實施在具有數(shù)字圖像捕獲能力的電子裝置中。


圖1以方框圖形式示出根據(jù)一個實施例的自動聚焦系統(tǒng)的簡化的方框圖。 圖2示出可以獲得方位信息的圖像捕獲裝置的三個方位。
圖3示出根據(jù)一實施例的將圖像捕獲裝置聚焦在無窮遠處所需的方位傳感器輸出和致動器輸入之間的關系。圖4以流程圖形式示出根據(jù)一實施例的自動聚焦操作。圖5示出根據(jù)另一實施例的將圖像捕獲裝置聚焦在無窮遠處所需的方位傳感器輸出和致動器輸入之間的關系。圖6以方框圖形式示出根據(jù)一實施例的簡化的多功能裝置。圖7示出根據(jù)一實施例的在連續(xù)的圖像中的對應點的構思。圖8示出根據(jù)一實施例的采用區(qū)域來比較連續(xù)的圖像的構思。圖9以方框圖形式示出根據(jù)一實施例的圖1中的自動聚焦控制單元145的簡化方框圖。圖10以方框圖形式不出根據(jù)一實施例的圖9中的第一和第二執(zhí)行單兀920和925的每一個的簡化方框圖。
具體實施例方式本申請適合至少部分基于裝置的方位來動態(tài)地調(diào)整圖像捕獲裝置的自動聚焦(AF)操作的系統(tǒng)、方法和計算機可讀介質。一般說來，公開了使用關于圖像捕獲裝置的方位信息來提高AF操作的 速度或者提高其分辨率的技術。更具體地，諸如可從加速計獲取的方位信息可以被用于減少用在AF操作期間的透鏡位置的數(shù)目(關注點，Ρ0Ι)，從而提高該操作的速度?？商鎿Q地，在維持POI的數(shù)目的同時，方位信息可以被用于減小透鏡的運動范圍，從而提高操作的分辨率。在以下說明書中，出于解釋的目的，闡述許多的特定細節(jié)以便提供對本發(fā)明構思的透徹的理解。作為本說明書的一部分，一些說明書附圖采用方框圖的形式表示結構和裝置以避免使本發(fā)明難以理解。在上下文中，應該理解，對不帶有相關標識符的編號的附圖元件的提及(例如，100)指代帶有標識符的附圖元件(例如，IOOa和100b)的所有實例。此外，本說明書中所使用的語言是為了易讀或者指示性的目的而選擇的，而不是為了描繪或者限制本發(fā)明的主題而選擇的，權利要求書是確定本發(fā)明的主題所必須的。本說明書所提及的“一實施例”或者“一種實施例”表示與該實施例相關描述的特征、結構、或者特點被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中，并且多次提及的“一實施例”或“一種實施例”不應被理解為必須全部指代相同的實施例。應當理解，在任何實際實施方式的開發(fā)中(如在任何開發(fā)項目中)，很多決定必須被做出以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(例如，依從于系統(tǒng)或者商業(yè)相關的限制)，并且這些目標依實施方式而不同。還應當理解，這樣的開發(fā)努力可能是復雜和耗費時間的，但毫無疑問地對于那些受益于本說明書的在圖像捕獲裝置的設計領域的普通技術人員將會成為常規(guī)的做法。現(xiàn)在合并在諸如移動電話或平板計算機之類的多功能單元中的圖像捕獲裝置的背景下描述各個實施例。在AF操作期間，這種裝置調(diào)整其透鏡(或透鏡組件)的位置并且其包括加速計之類的方位傳感器。正如本文所用的，透鏡所位于的、用于確定在連續(xù)圖像中的對應點(或區(qū)域)之間的相對對比度的每一個位置被稱為關注點(POI)。參見圖1，根據(jù)一實旋例的AF系統(tǒng)100的簡化的方框圖包括透鏡105、圖像傳感器110、存儲器115和定義完全運動范圍125的機械制動器120 (120a、120b、120c和120d)。并且還包括用于在機域制動器120之間使得透鏡105移位的致動器130、向AF控制單元145提供輸入的方位傳感器135和模式選擇輸入140。在一個實施例中，圖像捕獲裝置可以使用電荷耦合器件(或者互補金屬氧化物半導體)、機電單元(例如，音圈電機)作為致動器130、并且使用加速計作為方位傳感器135。應當理解的是加速計測量在傳感器的平面的方向上的加速度。參見圖2，AF系統(tǒng)100可以被配置如下，當圖像捕獲裝置是在面向上方的方位時(例如，200a)，加速計輸出對應為+lg，當在面向水平的方位時(例如，200b)，加速計輸出對應為0g，而當在面向下方的方位時(例如，200c)，加速計輸出對應為-lg。(為了完整而不是限制，還顯示了示例性的裝置的觀察表面和圖像傳感器的視角。)進一步應被理解的是，音圈電機致動器130可以被數(shù)字信號驅動。因此，透鏡105的運動可以由指定的最小值和最大值之間的音圈電機輸入信號來指定。參見圖3，示出將圖像捕獲裝置聚焦在無窮遠處的加速計輸出和致動器輸入(例如，音圈電機輸入)之間的一個關系。通過將圖2和圖3并置，可以看出，當圖像捕獲裝置是面向上方的方位時(200a),音圈電機致動器130必須被以最大輸入信號(MAX)驅動以放置透鏡使得聚焦在無窮遠處。 相似地，當圖像捕獲裝置是在面向水平的方位時(200b)，音圈電機致動器130必須被以最大和最小值之間的中途輸入信號(MID)驅動以放置透鏡使得聚焦在無窮遠處。最后，當圖像捕獲裝置在面向下方的方位時(200c)，音圈電機致動器130必須被以最小輸入信號(MIN)驅動以放置透鏡使得聚焦在無窮遠處。(上面的論述是基于校準圖像捕獲裝置使得當其在面向下方的位置時，其聚焦在無窮遠處。所屬領域技術人員能夠理解，根據(jù)本文，其他位置可被用于校準該裝置。)在現(xiàn)有技術的圖像捕獲裝置中，每一次AF操作移動(或者試圖移動)裝置的透鏡通過指定數(shù)目的位置；在最小(或最大)致動器輸入處開始并且進行通過直至最大(或最小)致動器輸入。但是，根據(jù)本文，方位傳感器135可以被用于確定圖像捕獲裝置的方位，并且基于此，提供更快的AF操作或者更高分辨率的AF操作。參見圖4，當方位傳感器輸入在AF控制單元145處被接收到時(方框405)，根據(jù)一實施例的AF操作400開始。根據(jù)該輸入，可以如上所述確定圖像捕獲裝置的方位可以(方框410)。采用將圖像捕獲裝置聚焦到無窮遠處所需的方位傳感器的輸出和致動器的輸入之間的關系的知識(例如，如圖3所示)，可以確定AF操作400的起始點(方框415)。參見圖5，為了這一示例，假定方位傳感器135 (例如，加速計)給AF控制單元145提供代表在如圖2所示的-1g(面向下方)和+Ig(面向上方)之間的加速度的輸入；AF控制單元145利用具有最小值‘A’和最大值‘G’的信號驅動致動器130 (例如，音圈電機)；AF操作400將透鏡105從無窮遠處的聚焦點移動到圖像捕獲裝置的最近的聚焦點；并且當透鏡的完全范圍運動125在AP操作過程期間被使用時，使用7個POI (被記為致動器輸入A，B，C，D，E，F(xiàn)和G)。因此，如果加速計輸出用值‘X’表示，則將圖像捕獲裝置聚焦到無窮遠處所需的對應的音圈電機輸入被給定為值‘Y’。相應地，音圈電機輸入‘V對應AF運動范圍的起始點，并且該裝置的AF運動范圍可以被給定為致動器的輸入電壓的范圍Y到G。再次參見圖4，模式輸入140(參見圖1)就可以被用于確定圖像捕獲裝置是否應當操作在快速(FAST)模式或者高分辨率(HIGH-RES0LUTI0N)或精細(FINE)模式。如果模式輸入140顯示FAST模式(方框420的“是”分支)，則在剩余的AF操作400期間被忽略在對應值‘V的透鏡位置以下的所有指定POI (方框425)。這導致AF操作400對于在與致動器輸入C，D，E，F(xiàn)和G對應的透鏡位置處(方框430)的對比度估計圖像。因此，在快速模式下，AF操作400僅在5個位置而不是指定的7個位置處估計圖像。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這可以提供在AF操作中顯著的速度提升。(應當被理解的是實際估計的位置的數(shù)目取決于被測量的方位。)這在透鏡105不需要被調(diào)整到對應于最小致動器輸入的位置處時是尤其正確的。這是因為機械制動器120的存在要求透鏡組件105在對應于致動器輸入A的位置處并且在其附近處被更緩慢地移動以避免機械沖擊(ringing)或者損壞。另一方面，如果模式輸入140顯示快速模式不應被使用(方框420的“否”分支)，則可以在運動的剩余范圍C到G內(nèi)重新分配特定數(shù)目的位置(7)(方框435)。實際上，用于估計圖像的透鏡位置的數(shù)目可以少于或者多于七(7)。此外，這些位置可以按照任意要求的形式在運動范圍內(nèi)分配如圖5所示均勻地分配，或可以是有利于特定圖像捕獲裝置的特性。根據(jù)方框435的動作的效果是在較小的運動范圍內(nèi)提供比在該運動范圍內(nèi)正常使用的更多的AF位置。這將會使得AF操作分辨率提高。現(xiàn)在參見圖6，示出根據(jù)一實施例的示例性的多功能裝置600的簡化的功能方框圖。多功能電子裝置600可以包括處理器605，顯示器610，用戶接口 615，圖形硬件620，裝置傳感器625 (例如，臨近傳感器/環(huán)境光傳感器，加速計和/或陀螺儀)，麥克風630，音頻編解碼器635，揚聲器640，通信電路645，數(shù)字圖像捕獲單元650 (例如，包括自動聚焦單元100)，視頻編解碼器655，存儲器660，存儲裝置665，和通信總線670。多功能電子裝置600可以是，例如，數(shù)字照相機或者個人電子裝置，例如個人數(shù)字助理(PDA)，個人音樂播放器，移動電話，或者平板計算機。

處理器605可執(zhí)行實施或者控制由裝置600執(zhí)行的多個功能的操作(例如，如圖像的產(chǎn)生和/或處理)所需的指令。處理器605可以，例如，驅動顯示器610并且接收來自用戶接口 615的用戶輸入。用戶接口 615可以允許用戶與裝置600交互。例如，用戶接口 615可以采用各種形式，例如按鈕，鍵區(qū)，撥號，點擊輪，鍵盤，顯示屏和域觸摸屏。處理器605也可以例如是例如被安置在移動裝置中的片上系統(tǒng)并且包括專用圖形處理單元(GTO)。處理器605也可基于精簡指令集計算機(RISC)或者復雜指令集計算機(CISC)架構或者任何其它合適的架構并且可以包括一個或多個處理核。圖形硬件620可以是用于處理圖形的特定用途的計算硬件和/或用于處理圖形信息的輔助處理器605。在一個實施例中，圖形硬件620可以包括可編程的圖形處理單元(GPU)。傳感器和照相機電路650可以至少部分地通過合并在電路650內(nèi)的視頻編解碼器655械處理器605和/或圖形硬件620和/或專用的圖像處理單元，捕獲可被處理的靜態(tài)或者視頻圖像。這樣捕獲的圖像可被存儲在存儲器660和/或存儲裝置665中。存儲器660可以包括一個或多個被處理器605和圖形硬件620使用以執(zhí)行裝置功能的不同類型的媒體。例如，存儲器660可以包括存儲器緩沖器，只讀存儲器(ROM)，和/或隨機存取存儲器(RAM)。存儲裝置665可以存儲媒體(例如，音頻，圖像和視頗文件)，計算機程序指令或者軟件，偏好信息，裝置簡檔信息，和任何其他合適的數(shù)據(jù)。存儲裝置665可以包括另一種非瞬態(tài)存儲媒體，包括例如磁盤(硬盤，軟盤，和可移除盤)和磁帶，例如CD-ROM和數(shù)字視頻光盤(DVD)的光學媒體，以及例如電子可編程只讀存儲器(EPROM)和電子可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)的半導體存儲裝置。存儲器660和存儲裝置665可以被用于有形地保持被組織到一個或多個模塊中并采用任意所期望的計算機編程語言寫入的計算機程序指令或者代碼。當例如由處理器605執(zhí)行時，這樣的計算機編程代碼可以實施一種或多種這里所述的方法。材料，部件，電路元件中以及在示例性的操作方法的細節(jié)的各種變化在不背離以下權利要求的范圍的情況下都是可能的。例如，已經(jīng)在連續(xù)圖像中的對應點之間的相對銳度(對比度)方面描述了自動聚焦操作。應當可以看出的是，可以被這樣比較的圖像中的點的數(shù)目可以從一個(I)變化到多個(例如，45)。參見圖7，一個示例性的自動聚焦操作比較在不同時刻捕獲的圖像(圖像I在時刻h，圖像2在時刻t2)之間的五個(5)點。自動聚焦操作也可以基于點的集成(例如，像素)確定總的對比度值，由此形成可以被心較的區(qū)域。這示出在圖8中，其示出對于圖像1中的區(qū)域1(包括在圖像中心的那些點或者像素)可以確定單個對比度值，并且該單個對比度值可以與從圖像2的區(qū)域A中那些點確定的單個對比度值做比較。同樣地，圖像I的區(qū)域2中的所有那些點(所有不在區(qū)域I中的那些點)可以被組合(以任意適合于滿足設計者目標和/或要求的方式)并且與對于一個圖像2的區(qū)域B確定的相似值做比較。圖7和8中表示的位置和區(qū)域僅是示例性的，并不意欲是限制性的。另一個設計選項可以是使用模式輸入140。此輸入根據(jù)設計者的目標可以是用戶能夠選擇的或者是固定的。在根據(jù)后一方法的一實施例中，如果方位傳感器135表示圖像捕獲裝置與水平線呈大于指定角度，則快速模式可以被自動選擇。例如，如果方位傳感器135指示該裝置是呈向上至少X。的角度(從水平線)，或者呈向下大于Y。，則快速模式可以是被自動地調(diào)用。特定的角度‘X’和‘Y’可以被設計者選擇并且可以是相同的(例如，40° )或者不同的(例如X = 50°而Y = 40° )。實際上，從上文的建議可以看出使用多個透鏡比單個透鏡更有益。因此，透鏡105可以被理解為代表可以包括例如2到7個單獨的透鏡元件的透鏡組件。參見圖9，表示根據(jù)一實施例的圖1中的自動聚焦控制單元145的簡化的方框圖。該系統(tǒng)包括被配置為接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號的接收單元900，被配置為至少部分地基于該信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位的第一確定單元905，被配置為用于至少部分地基于該方位確定當前自動聚焦運動范圍的第二確定單元910，和被配置為執(zhí)行使用當前自動聚焦運動范圍和自動聚焦模式的自動聚焦操作的執(zhí)行單元915,當前自動聚焦運動范圍是小于完全自動聚焦運動范圍。在一個實施例中，執(zhí)行單元915可以包括被配置為在數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下，執(zhí)行使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍的自動聚焦操作的第一執(zhí)行單元920，以及被配置為在數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下，執(zhí)行使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍的自動聚焦操作的第二執(zhí)行單元925。注意，第一執(zhí)行單元920和第二執(zhí)行單元925不必要在同一單元，即執(zhí)行單元915中，而是它們可以是單獨的單元。參見圖10，示出根據(jù)一實施例的第一和第二執(zhí)行單元920和925的簡化的方框圖。在該實施例中，執(zhí)行單元915可以包括第三確定單元1000(被配置為對于一場景的第一圖像中的一個或多個位置中的每一個位置確定自動聚焦參數(shù)值)，第四確定單元1005(被配置為對于與第一圖像中的一個或多個位置對應的該場景的第二圖像中的每個位置確定自動聚焦參數(shù)值)，比較單元1010 (被配置為比較來自第一圖像的自動聚焦參數(shù)值與第二圖像的相應的自動聚焦參數(shù)值)，和調(diào)整單元1015 (被配置為至少部分地基于比較單元的結果調(diào)整數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡的位置)。在一特定實施例中，提供一種用于具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和完全自動聚焦運動范圍的數(shù)字圖像捕獲裝置的自動聚焦系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號的裝置；用于至少部分地基于該信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位的裝置；用于至少部分地基于該方位確定當前自動聚焦運動范圍的裝置，當前自動聚焦運動范圍是小于完全自動聚焦運動范圍；和用于執(zhí)行使用當前自動聚焦運動范圍和自動聚焦模式的自動聚焦操作的裝置。在另一實施例中，用于執(zhí)行自動·聚焦操作的裝置包括用于在數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下，執(zhí)行使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍的自動聚焦操作的裝置，以及用于在數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下，執(zhí)行使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍的自動聚焦操作的裝置。在另一個實施例中，用于執(zhí)行自動聚焦操作的裝置包括用于對于一場景的第一圖像中的一個或多個位置中的每一個位置確定自動聚焦參數(shù)值的裝置；用于對于與第一圖像中的一個或多個位置對應的該場景的第二圖像中的每個位置確定自動聚焦參數(shù)值的裝置；用于比較來自第一圖像的自動聚焦參數(shù)值與第二圖像的相應的自動聚焦參數(shù)值的裝置；和用于至少部分地基于比較的動作調(diào)整數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡的位置的裝置。此外，關注點的數(shù)目和采用音圈電機作為致動器都只是示例性的。以上是在自動聚焦操作的方向上被描述為估計從無窮遠到圖像捕獲裝置能夠聚焦的最近點之間的關注點。最后，各種上述的實施例可以彼此結合。許多其他的實施例將會對閱讀了以上說明的所屬領域技術人員是顯而易見的。因此，本發(fā)明的范圍應當參考附加的權利要求書以及與權利要求書等同的全部范圍來確定。在附加的權利要求書中，術語“包括”和“其中”被用作相應的術語“包括”和“其中”的簡單英文等效。
權利要求
1.一種用于數(shù)字圖像捕獲裝置的具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和完全自動聚焦運動范圍的自動聚焦方法，該方法包括接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號；至少部分地基于所述信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位；至少部分地基于所述方位確定當前自動聚焦運動范圍，當前自動聚焦運動范圍小于完全自動聚焦運動范圍；和使用當前自動聚焦運動范圍和自動聚焦模式執(zhí)行自動聚焦操作。
2.如權利要求1所述的方法，其中執(zhí)行自動聚焦操作的步驟包括當數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下時，使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍來執(zhí)行自動聚焦操作；以及當數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下時，使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍來執(zhí)行自動聚焦操作。
3.如權利要求2所述的方法，其中如果所述方位被確定為距離水平方向大于指定角度，則選擇第一自動聚焦模式。
4.一種用于具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和完全自動聚焦運動范圍的數(shù)字圖像捕獲裝置的自動聚焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收單元，被配置為用于接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號；第一確定單元，被配置為用于至少部分地基于所述信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位；第二確定單元，被配置為用于至少部分地基于所述方位確定當前自動聚焦運動范圍，當前自動聚焦運動范圍小于完全自動聚焦運動范圍；和執(zhí)行單元，被配置為用于使用當前自動聚焦運動范圍和自動聚焦模式來執(zhí)行自動聚焦操作。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中執(zhí)行單元包括第一執(zhí)行單元，被配置為當數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下時，使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍來執(zhí)行自動聚焦操作；以及第二執(zhí)行單元，被配置為當數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下時，使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍來執(zhí)行自動聚焦操作。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其中如果所述方位被確定為距離水平方向大于指定角度，則選擇第一自動聚焦模式。
7.一種用于數(shù)字圖像捕獲裝置的具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和自動聚焦運動的全部范圍的自動聚焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號的裝置；用于至少部分地基于所述信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位的裝置；用于至少部分地基于所述方位確定當前自動聚焦運動范圍的裝置，當前自動聚焦運動范圍小于完全自動聚焦運動范圍；和用于使用當前自動聚焦運動范圍和自動聚焦模式來執(zhí)行自動聚焦操作的裝置。
8.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中用于執(zhí)行自動聚焦操作的裝置包括用于當數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下時，使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍來執(zhí)行自動聚焦操作的裝置；以及用于當數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下時，使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍來執(zhí)行自動聚焦操作的裝置。
9.一種用于數(shù)字圖像捕獲裝置的具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和完全自動聚焦運動范圍的自動聚焦方法，該方法包括接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號；至少部分地基于所述信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位；至少部分地基于所述方位確定當前自動聚焦運動范圍，當前自動聚焦運動范圍小于完全自動聚焦運動范圍；當數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下時，使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍執(zhí)行自動聚焦操作；以及當數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下時，使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍執(zhí)行自動聚焦操作。
10.如權利要求9所述的方法，其中完全自動聚焦運動范圍表示數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡組件在自動聚焦操作期間能夠移動的最大運動范圍。
11.如權利要求9所述的方法，其中確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位的步驟包括確定數(shù)字圖像捕獲裝置在面向水平的方位上。
12.如權利要求11所述的方法，其中確定數(shù)字圖像捕獲裝置在面向水平的方位上的步驟包括確定數(shù)字圖像捕獲裝置與水平方向傾斜指定范圍內(nèi)的角度。
13.如權利要求11所述的方法，其中當確定數(shù)字圖像捕獲裝置在面向水平的方位上時，選擇第二模式。
14.如權利要求13所述的方法，其中當確定數(shù)字圖像捕獲裝置在不是面向水平的方位的方位上時，選擇第一模式。
15.如權利要求9所述的方法，其中執(zhí)行自動聚焦操作的步驟包括對于一場景的第一圖像中的一個或多個位置中的每一個位置，確定自動聚焦參數(shù)值；對于與第一圖像中的所述一個或多個位置對應的所述場景的第二圖像中的每個位置，確定自動聚焦參數(shù)值；比較來自第一圖像的自動聚焦參數(shù)值與第二圖像的相應的自動聚焦參數(shù)值；和基于比較的動作調(diào)整數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡的位置。
16.一種用于數(shù)字圖像捕獲裝置的具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和自動聚焦運動的全部范圍的自動聚焦系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收單元，被配置為接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號；第一確定單元，被配置為至少部分地基于所述信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位；第二確定單元，被配置為至少部分地基于所述方位確定當前自動聚焦運動范圍，當前自動聚焦運動范圍小于完全自動聚焦運動范圍；第一執(zhí)行單元，被配置為當數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下時，使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍執(zhí)行自動聚焦操作；以及第二執(zhí)行單元，被配置為當數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下時，使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍執(zhí)行自動聚焦操作。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中完全自動聚焦運動范圍表示數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡組件在自動聚焦操作期間能夠移動的最大運動范圍。
18.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中第一執(zhí)行單元和第二執(zhí)行單元的每一個包括第三確定單元，被配置為對于一場景的第一圖像中的一個或多個位置中的每一個位置確定自動聚焦參數(shù)值；第四確定單元，被配置為對于與第一圖像中的所述一個或多個位置對應的所述場景的第二圖像中的每個位置確定自動聚焦參數(shù)值；比較單元，被配置為比較來自第一圖像的自動聚焦參數(shù)值與第二圖像的相應的自動聚焦參數(shù)值；和調(diào)整單元，被配置為基于比較單元的結果調(diào)整數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡的位置。
19.一種用于數(shù)字圖像捕獲裝置的具有全部數(shù)目的自動聚焦關注點和完全自動聚焦運動范圍的自動聚焦系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于接收來自數(shù)字圖像捕獲裝置的傳感器的信號的裝置；用于至少部分地基于所述信號確定數(shù)字圖像捕獲裝置的方位的裝置；用于至少部分地基于所述方位確定當前自動聚焦運動范圍，當前自動聚焦運動范圍小于完全自動聚焦運動范圍的裝置；用于當數(shù)字圖像捕獲裝置在第一自動聚焦模式下時，使用少于全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍執(zhí)行自動聚焦操作的裝置；以及用于當數(shù)字圖像捕獲裝置在第二自動聚焦模式下時，使用全部數(shù)目的自動聚焦關注點和當前自動聚焦運動范圍執(zhí)行自動聚焦操作的裝置。
20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中用于執(zhí)行自動聚焦操作的裝置包括用于對于一場景的第一圖像中的一個或多個位置中的每一個位置確定自動聚焦參數(shù)值的裝置；用于對于與第一圖像中的所述一個或多個位置對應的所述場景的第二圖像中的每個位置確定自動聚焦參數(shù)值的裝置；用于比較來自第一圖像的自動聚焦參數(shù)值與第二圖像的相應的自動聚焦參數(shù)值的裝置；和用于基于比較的步驟調(diào)整數(shù)字圖像捕獲裝置的透鏡的位置的裝置。
21.一種電子裝置，包括透鏡組件；與透鏡組件耦接的致動器；被配置為接收來自透鏡組件的光的數(shù)字圖像傳感器；可操作地耦接到數(shù)字圖像傳感器的存儲器；方位傳感器；如權利要求4-8和18-26中的任一項所述的自動聚焦系統(tǒng)，可操作地耦接到所述致動器、存儲器和方位傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于一種至少部分地基于圖像捕獲裝置的方位來動態(tài)地調(diào)整圖像捕獲裝置的自動聚焦(AF)操作的系統(tǒng)、方法和計算機可讀介質。一般說來，關于圖像捕獲裝置的方位的信息可以被用于提高自動聚焦操作的速度或者提高其分辨率。更進一步地，例如可以從加速計獲取的方位信息可以被用于減少在自動聚焦操作期間使用的透鏡位置(關注點)的數(shù)目，從而提高該操作的速度。可替換地，在保持關注點的數(shù)目時，方位信息可以被用于縮小透鏡的運動范圍，從而提高該操作的分辨率。
文檔編號H04N5/232GK103037163SQ201210467880
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者R·布魯內(nèi)爾, 陳挺 申請人:蘋果公司