1.一種面向變焦攝像系統(tǒng)的自動聚焦調(diào)節(jié)方法,包括如下步驟:
(1)通過攝像機(jī)中的Hi3516C芯片獲取圖像清晰度值s,根據(jù)圖像清晰度值s判斷圖像離焦?fàn)顟B(tài),確定鏡頭下一步移動的方向di+1:
若圖像清晰度值滿足s≤T1,則表明圖像處于重度離焦?fàn)顟B(tài),根據(jù)鏡頭當(dāng)前位置Li,確定鏡頭下一步移動的方向di+1:
其中,T1是圖像清晰度第一閾值,取值為T1=50;near為鏡頭靠近成像平面的方向,far為鏡頭遠(yuǎn)離成像平面的方向;R為鏡頭有效移動范圍:R=vmax-vmin;vmin、vmax分別為鏡頭焦距f對應(yīng)的鏡頭有效移動范圍的左邊界和右邊界;
若圖像清晰度值滿足T1<s<T2,則表明圖像處于中度離焦?fàn)顟B(tài),根據(jù)連續(xù)N幀圖像清晰度值及其上升和下降次數(shù),確定鏡頭下一步移動的方向di+1:
其中,T2是圖像清晰度第二閾值,取值為T2=400;為鏡頭當(dāng)前移動方向di的反方向;si、si-1、si-2、si-3分別為當(dāng)前幀、前第一幀、前第二幀、前第三幀圖像的清晰度值;m為連續(xù)N幀圖像清晰度值上升次數(shù),n為連續(xù)N幀圖像清晰度值下降次數(shù);
若圖像清晰度值滿足s≥T2,則表明圖像處于輕度離焦?fàn)顟B(tài),根據(jù)連續(xù)3幀圖像清晰度值,確定鏡頭下一步移動的方向di+1:
(2)確定自適應(yīng)步長,進(jìn)行自適應(yīng)步長調(diào)節(jié):
(2a)根據(jù)圖像清晰度曲線斜率與其變化趨勢,確定增量因子a:
初始設(shè)置a=1,
若圖像清晰度曲線斜率滿足ri≤T3或者ri-2<ri-1<ri,表明圖像清晰度曲線斜率呈上升趨勢,則a值自增1;
若圖像清晰度曲線斜率滿足ri>T3或者ri-2>ri-1>ri,表明圖像清晰度曲線斜率呈下降趨勢,則a值自減1,
其中,ri、ri-1、ri-2分別為當(dāng)前幀、前第一幀、前第二幀與前第三幀圖像確定的圖像清晰度曲線斜率;T3是圖像清晰度曲線斜率閾值,取值為T3=0.3;
(2b)根據(jù)攝像機(jī)變焦值z、當(dāng)前圖像清晰度曲線斜率ri和增量因子a,計(jì)算自適應(yīng)步長因子k:
其中,在z≤T4時限制k的調(diào)整區(qū)間為[1,6],在z>T4時限制k的調(diào)整區(qū)間為[1,13],T4是攝像機(jī)變焦閾值,取值為T4=3500;
(2c)根據(jù)自適應(yīng)步長因子k確定自適應(yīng)步長Δi+1:
Δi+1=kΔ
其中,Δ為基步長,在z≤T4時,Δ取值為1,在z>T4時,Δ取值為2;
(3)對圖像清晰度曲線進(jìn)行精細(xì)峰值調(diào)整:
(3a)設(shè)置smax=si,其中,smax表示圖像最大清晰度值,si為圖像清晰度曲線下降起始點(diǎn)的圖像清晰度值,即當(dāng)前圖像清晰度值;
(3b)尋找圖像清晰度曲線的反向下降沿:按照鏡頭當(dāng)前移動方向微調(diào)鏡頭位置,若si>smax,則更新smax=si,直到滿足si<smax為止;
(3c)將鏡頭移動方向設(shè)置為鏡頭上一步移動方向的反方向,微調(diào)鏡頭位置,直到再次滿足si<smax為止;
(3d)將鏡頭移動至兩次峰值間隔的中心位置,自動聚焦調(diào)節(jié)結(jié)束;
(4)攝像機(jī)進(jìn)入場景監(jiān)測狀態(tài)進(jìn)行場景監(jiān)測,若監(jiān)測到場景發(fā)生變化,則重啟新一輪聚焦,否則一直處于場景監(jiān)測狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)中的鏡頭有效移動左邊界vmin和右邊界vmax的確定,是通過下式確定:
其中,f為攝像機(jī)鏡頭焦距;umax為攝像機(jī)最遠(yuǎn)的可聚焦點(diǎn),取值為umax=0.5H;H為超焦距,即指當(dāng)鏡頭對焦在無窮遠(yuǎn)時,景深前界到鏡頭的距離;umin為攝像機(jī)最近的可聚焦點(diǎn),鏡頭焦距f越大,umin越大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2b)中攝像機(jī)變焦值z,其與變焦攝像系統(tǒng)透鏡組中凹透鏡的位置有關(guān),z的范圍為[0,5140],映射成鏡頭放大倍數(shù)為[1,20],z值越大,表示鏡頭的焦距越大,放大倍數(shù)越大。