快速調焦方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種快速調焦方法和系統(tǒng)，其中方法包括如下步驟：在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N≥2；在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊；根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。本發(fā)明的技術方案，能夠實現快速調焦，并且提高了調焦的準確性。
【專利說明】快速調焦方法和系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術領域】，特別是涉及一種快速調焦方法和系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]通常數碼相機等拍攝設備的攝像頭有自動對焦和手動對焦。隨著電子技術的發(fā)展，自動對焦技術也得到了極大的發(fā)展，能夠適應絕大多數拍攝情況，但不論現在拍攝設備上的自動對焦技術多么先進，由于現實的拍攝環(huán)境及對象千變萬化，自動對焦總有失誤和難以勝任的時候。
[0003]在專利號為200710032763.4的專利文獻中，公開了一種快速手動調焦、對焦方法，本發(fā)明提供一種快速手動調焦、對焦方法，“是指在手動調焦、對焦時，對數字攝像頭采集捕獲模塊作降低數據量處理，壓縮處理模塊僅對數字攝像頭采集捕獲模塊作上述降低數據量處理后得到的圖像數據進行壓縮；壓縮后的圖像數據通過傳輸模塊傳輸到監(jiān)控端，通過應用軟件進行解壓、顯示播放，供用戶進行快速分析處理，完成調焦、對焦；當焦距調整完成后，再把數字攝像頭采集捕獲模塊恢復原來的設置，進行正常的圖像采集捕獲操作”。
[0004]上述技術方案，一定程度上滿足了特殊高要求的專業(yè)對焦應用，可提供一種高效的方法，以滿足用戶需求，更快速完成人工手動調焦、對焦操作。但在實際應用中，該技術方案仍然存在如下技術缺陷:
[0005]首先，該方案中判斷調焦是否成功是主要是靠人工查看監(jiān)控端圖像，通過降低采集分辨率，可以提高圖像采集和傳輸速度，但是也影響了人工判斷的準確性，從而影響了調焦效果；其次，縮小捕獲區(qū)域需要人工指定區(qū)域，降低了調焦效率；最后，調焦的過程是在監(jiān)控端查看傳輸過來的圖像，每次判斷后再次調焦，再次判斷，過程復雜，耗時過長，不利于快速調焦。
[0006]綜上所述，上述現有的調焦方法，用于調焦時調焦效果相對較差和效率較低。


【發(fā)明內容】

[0007]基于此，有必要針對上述調焦效果差和效率低的問題，提供一種快速調焦方法和系統(tǒng)。
[0008]一種快速調焦方法，包括如下步驟:
[0009]在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N ^ 2 ；
[0010]在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；
[0011]對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊；
[0012]根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。
[0013]一種快速調焦系統(tǒng)，包括:
[0014]劃分模塊，用于在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N ^ 2 ；
[0015]拍攝模塊，用于在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；
[0016]識別模塊，用于對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊；
[0017]調焦模塊，用于根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。
[0018]上述快速調焦方法和系統(tǒng)，通過將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成若干等份，每個劃分區(qū)域內拍攝圖片并將拍攝的圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端，在監(jiān)控端通過對圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，再并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，攝像頭采集端利用調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值，完成調焦過程。該方案能夠實現快速調焦，并且提高了調焦的準確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的快速調焦方法流程圖；
[0020]圖2為調焦范圍內劃分不意圖；
[0021]圖3為獲取調焦設置值的細分區(qū)域示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的快速調焦系統(tǒng)結構示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的快速調焦方法和系統(tǒng)的【具體實施方式】作詳細描述。
[0024]參考圖1所示，圖1為本發(fā)明的快速調焦方法流程圖，包括如下步驟:
[0025]S101，在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N ^ 2?
[0026]在此步驟中，在攝像頭采集模塊接收到監(jiān)控端的調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份。
[0027]對于所述設定的調焦范圍，可以根據實際應用情況而定，針對于不同的監(jiān)控場景，可以獲取其需要調焦的一個最佳焦點位置的可能范圍，從而可以在該范圍內尋找最佳焦點位置。
[0028]作為一種實施方式，在無法確定一個最佳焦點位置的可能范圍情況下，可以以調焦部件的焦點的最近端到最遠端作為尋找范圍，對于N的取值，取值越大，拍攝圖片的位置就越多，需要拍攝的圖片越大，最后識別準確性更高，當然，具體取值需要根據實際情況而定，取值越大，監(jiān)控端對圖片處理所需計算資源要求更高。
[0029]S102，在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端。
[0030]在此步驟中，通過在每等份的一劃分位置內拍攝圖片，圖片可以只拍攝一張，也可以拍攝多張，拍攝圖片的時候獲取其拍攝位置，即拍攝時焦點所處的位置信息，然后將圖片及其位置信息發(fā)送至監(jiān)控端。
[0031]參考圖2所示，圖2為調焦范圍內劃分示意圖，假設以焦點最近端A到最遠端B作為尋找范圍，將其劃分成N等份后，在每等份內的某位置拍攝圖片，拍攝后得到圖片及其位置信息發(fā)送至監(jiān)控端，圖中位置信息可以以焦點相對于最近端的距離作為參數，如圖示，最近端處為0，則所有圖片的拍攝位置就是其拍攝時焦點相對于最近端的距離值，箭頭處為拍攝位置，對應距離即為其拍攝位置(屯、d2、…、dN_2、dN_0 dN)。
[0032]S103，對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊。
[0033]在此步驟中，利用相關的圖片識別方法，識別出最清晰的圖片，從而確定最佳焦點位置對應的圖片，由于圖片的拍攝位置已經事先獲得，這樣通過圖片及其對應的拍攝位置獲取到調焦設置值，從而可以快速地找到最佳焦點位置，從而提高了調焦速度，而且可以利用計算機軟件算法快速準確的識別圖片，能夠提高識別準確性。
[0034]對于所采用的識別算法，包括對比度法，相位法，高頻分量法、平滑法、閾值積分法和/或灰度差分法對所述圖片的清晰度進行識別等，這樣算法也可以結合應用和改進應用，從而提高識別準確性。
[0035]如前述根據圖片及其對應的拍攝位置獲取到調焦設置值，一般情況下，可以直接將該圖片對應的拍攝位置作為調焦設置值，這樣可以快速確定到一個相對準確的最佳焦點位置。當然，如果需要獲取更為精確的最佳焦點位置，則需要對拍攝位置進一步處理以獲得調焦設置值；在此，可以根據前后兩個區(qū)域的圖片清晰度進一步比較，從而確定拍攝位置向前移或者后移以獲得調焦設置值。
[0036]作為一種實施方式，為了使得調焦更加精細，更加清晰，則可以在確定的最清晰的圖片所在的區(qū)域范圍內，進一步尋找出最佳調焦位置作為調焦設置值。
[0037]所述根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值的步驟，可以包括如下:
[0038]根據最清晰的圖片對應的拍攝位置確定圖片清晰度最高的焦點范圍區(qū)域，將所述焦點范圍區(qū)域劃分為P等份，N ^ 2 ;在所述P等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識另IJ，選擇最清晰的圖片，并將其對應的拍攝位置作為調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊。
[0039]參考圖3所示，圖3為獲取調焦設置值的細分區(qū)域示意圖，假設確定的區(qū)域為N-2區(qū)域，則將N-2區(qū)域在細分為P份，然后控制端再控制攝像頭采集模塊拍攝多張圖片，然后再進行識別，選擇最清晰的圖片，進而獲取到調焦設置值，這里重復的次數可以根據實際情況進行設置，為了獲取更高的調焦精度，可以進行多次重復，這樣就能夠快速地找到準確的調焦設置值。
[0040]S104，根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。
[0041]在此步驟中，攝像頭采集端接收監(jiān)控端下發(fā)的調焦設置值，利用該調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值，完成調焦過程。
[0042]在前述實施例中，步驟S102中在拍攝圖片后，將拍攝的圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端，在此過程中，可以講圖片以圖片序列的形式直接傳送到監(jiān)控端，但針對于不同的監(jiān)控攝像裝置，由于拍攝的圖片分辨率不同，所以傳輸的數據量也不同，同時，如果是在進行多次重復拍攝尋找最佳焦點位置時，也可能需要多次傳輸圖片，傳送圖片本身需要耗費時間，這樣容易降低了調焦效率。
[0043]據此，為了進一步提高調焦速率和效率，在將圖片傳送到監(jiān)控端前，將圖片序列壓縮成視頻數據，這樣就可以降低了數據量，從而提高傳送速度，進而提高調焦速度，實現快速調焦。
[0044]作為一種實施方式，將拍攝的圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端的過程，具體可以包括如下步驟:
[0045]在攝像頭采集端:
[0046]依據圖片拍攝順序將所述圖片及其對應的拍攝位置壓縮成視頻數據，將所述視頻數據發(fā)送至監(jiān)控端。
[0047]在監(jiān)控端:
[0048]將監(jiān)控端接收的所述視頻數據進行解碼成圖片序列，再對所述圖片序列的清晰度進行識別。
[0049]通過上述實施例的方案，可以實現快速傳送，快速識別，進一步提高本發(fā)明技術方案在快速調焦過程中的效果。
[0050]作為一個實施例，可以將監(jiān)控端的監(jiān)控軟件設置為監(jiān)控模式和調焦模式，當需要進入到調焦時，即選擇進入調焦模式，進入本發(fā)明提供的快速調焦流程，實現快速準確的調焦。
[0051]參考圖4所示，圖4為本發(fā)明的快速調焦系統(tǒng)結構示意圖，包括:
[0052]劃分模塊，用于在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N ^ 2 ；
[0053]拍攝模塊，用于在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；
[0054]識別模塊，用于對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊；
[0055]調焦模塊，用于根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。
[0056]在一個實施例中，所述識別模塊執(zhí)行根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值的功能時，進一步用于根據最清晰的圖片對應的拍攝位置確定圖片清晰度最高的焦點范圍區(qū)域，將所述焦點范圍區(qū)域劃分為P等份，N ^ 2 ;在所述P等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并將其對應的拍攝位置作為調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊。
[0057]在一個實施例中，所述拍攝模塊執(zhí)行將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端的功能時，進一步用于依據圖片拍攝順序將所述圖片及其對應的拍攝位置壓縮成視頻數據，將所述視頻數據發(fā)送至監(jiān)控端；
[0058]執(zhí)行所述對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別的功能時，進一步用于將監(jiān)控端接收的所述視頻數據進行解碼成圖片序列，再對所述圖片序列的清晰度進行識別。
[0059]在一個實施例中，采用對比度法，相位法，高頻分量法、平滑法、閾值積分法和/或灰度差分法對所述圖片的清晰度進行識別。
[0060]在一個實施例中，所述設定的調焦范圍為焦點的最近端到最遠端。
[0061]本發(fā)明的快速調焦系統(tǒng)與本發(fā)明的快速調焦方法--對應，在上述快速調焦方法的實施例闡述的技術特征及其有益效果均適用于快速調焦系統(tǒng)的實施例中，特此聲明。
[0062]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種快速調焦方法，其特征在于，包括如下步驟: 在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N ^ 2 ； 在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端； 對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊； 根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。
2.根據權利要求1所述的快速調焦方法，其特征在于，所述根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值的步驟包括: 根據最清晰的圖片對應的拍攝位置確定圖片清晰度最高的焦點范圍區(qū)域，將所述焦點范圍區(qū)域劃分為P等份，N多2 ;在所述P等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并將其對應的拍攝位置作為調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊。
3.根據權利要求1或2所述的快速調焦方法，其特征在于，所述將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端的步驟包括: 依據圖片拍攝順序將所述圖片及其對應的拍攝位置壓縮成視頻數據，將所述視頻數據發(fā)送至監(jiān)控端； 所述對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別的步驟包括: 將監(jiān)控端接收的所述視頻數據進行解碼成圖片序列，再對所述圖片序列的清晰度進行識別。
4.根據權利要求1或2所述的快速調焦方法，其特征在于，采用對比度法，相位法，高頻分量法、平滑法、閾值積分法和/或灰度差分法對所述圖片的清晰度進行識別。
5.根據權利要求1或2所述的快速調焦方法，其特征在于，所述設定的調焦范圍為焦點的最近端到最遠端。
6.一種快速調焦系統(tǒng)，其特征在于，包括: 劃分模塊，用于在攝像頭采集模塊接收到調焦命令后，將攝像采集模塊的調焦部件的焦點從設定的調焦范圍內劃分成N等份，N ^ 2 ； 拍攝模塊，用于在所述N等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端； 識別模塊，用于對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值，將所述調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊； 調焦模塊，用于根據所述攝像頭采集端接收的調焦設置值，根據所述調焦設置值調整的調焦部件的最佳設置值。
7.根據權利要求6所述的快速調焦系統(tǒng)，其特征在于，所述識別模塊執(zhí)行根據其對應的拍攝位置獲取調焦設置值的功能時，進一步用于根據最清晰的圖片對應的拍攝位置確定圖片清晰度最高的焦點范圍區(qū)域，將所述焦點范圍區(qū)域劃分為P等份，N多2;在所述P等份的每個劃分區(qū)域內拍攝至少一張圖片，將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端；對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別，選擇最清晰的圖片，并將其對應的拍攝位置作為調焦設置值發(fā)送至所述攝像頭采集模塊。
8.根據權利要求6或7所述的快速調焦系統(tǒng)，其特征在于，所述拍攝模塊執(zhí)行將所述圖片及其對應的拍攝位置發(fā)送至監(jiān)控端的功能時，進一步用于依據圖片拍攝順序將所述圖片及其對應的拍攝位置壓縮成視頻數據，將所述視頻數據發(fā)送至監(jiān)控端； 執(zhí)行所述對監(jiān)控端接收的所述圖片的清晰度進行識別的功能時，進一步用于將監(jiān)控端接收的所述視頻數據進行解碼成圖片序列，再對所述圖片序列的清晰度進行識別。
9.根據權利要求6或7所述的快速調焦系統(tǒng)，其特征在于，采用對比度法，相位法，高頻分量法、平滑法、閾值積分法和/或灰度差分法對所述圖片的清晰度進行識別。
10.根據權利要求6或7所述的快速調焦系統(tǒng)，其特征在于，所述設定的調焦范圍為焦點的最近端到最遠端。
【文檔編號】H04N5/232GK104469153SQ201410723736
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權日:2014年12月2日
【發(fā)明者】馮玉森 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司