本發(fā)明涉及成像技術領域，特別是涉及一種自動對焦方法、裝置、存儲介質及電子設備。

背景技術：

自動對焦技術得到了越來越廣泛的應用，該技術利用物體光反射的原理，通過調節(jié)馬達來改變鏡頭的位置，以使得圖像的清晰度達到最大，即使鏡頭到達聚焦位置。然而，傳統(tǒng)的自動對焦方法在某些比較極端的場景下，比如暗光場景下，對于圖像清晰度變化趨勢的判斷往往不是特別準確，從而導致對焦不準確，

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種自動對焦方法、裝置、存儲介質及電子設備，可以改善傳統(tǒng)自動對焦方法對于圖像清晰度變化趨勢的判斷不準確的缺陷。

一種自動對焦方法，包括：

控制馬達以第一步長掃描聚焦位置，找到所述聚焦位置所在的第一區(qū)間；

在所述第一區(qū)間內控制所述馬達以第二步長掃描聚焦位置；所述第二步長小于所述第一步長；

判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在所述鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算所述聚焦位置；所述第二區(qū)間包含所述第一位置；及

控制所述馬達驅動所述鏡頭移動至所述聚焦位置。

在其中一個實施例中，在所述第一區(qū)間內控制所述馬達以第二步長掃描聚焦位置為：

在所述第一區(qū)間內控制馬達以所述第二步長驅動鏡頭移動，并在所述鏡頭每移動一次后計算所述圖像的第一清晰度值。

在其中一個實施例中，所述第一清晰度值為聚焦評價值。

在其中一個實施例中，根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算所述聚焦位置包括：

根據(jù)所述第二區(qū)間內的各所述位置及對應的所述第一清晰度值擬合出所述第一清晰度值隨所述位置變化的二次函數(shù)；及

找到所述二次函數(shù)的頂點，并根據(jù)所述頂點得到所述聚焦位置。

在其中一個實施例中，在所述鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢為：

在所述鏡頭移動至第一位置之后的連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢。

在其中一個實施例中，控制馬達以第一步長掃描聚焦位置，找到所述聚焦位置所在的第一區(qū)間包括：

控制所述馬達以所述第一步長驅動所述鏡頭移動，并在所述鏡頭每移動一次后計算所述圖像的第二清晰度值；及

判斷所述第二清晰度值在所述鏡頭到達第二位置之前均處于上升趨勢，并在所述鏡頭移動至所述第二位置之后的位置處于下降趨勢時，將介于所述第二位置與第三位置之間的位置范圍作為所述第一區(qū)間；所述第三位置位于所述第二位置之后并與所述第二位置相鄰。

在其中一個實施例中，所述第二清晰度值為聚焦評價值。

一種自動對焦裝置，包括：

第一次對焦模塊，用于控制馬達以第一步長掃描聚焦位置，找到所述聚焦位置所在的第一區(qū)間；

第二次對焦模塊，用于在所述第一區(qū)間內控制所述馬達以第二步長掃描聚焦位置；所述第二步長小于所述第一步長；

聚焦位置計算模塊，用于判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在所述鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算所述聚焦位置；所述第二區(qū)間包含所述第一位置；及

聚焦移動模塊，用于控制所述馬達驅動所述鏡頭移動至所述聚焦位置。

一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的方法。

一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)所述的方法。

上述自動對焦方法、裝置、存儲介質及電子設備中，在進行粗略對焦后找到聚焦位置所在的第一區(qū)間，之后在第一區(qū)間內進行精細對焦，且如果判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各位置計算所述聚焦位置。因此，上述自動對焦方法、裝置、存儲介質及電子設備，在精細對焦過程中，只有在確定從第一位置之后至少連續(xù)兩個位置處的圖像清晰度都處于下降趨勢時，才確定聚焦位置，從而能夠避免受到因極端環(huán)境造成的某一個位置對應的圖像清晰度不準確(例如在不應該下降的時候下降)的影響，從而提高了對焦的精確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實施例的附圖。

圖1為一實施方式提供的自動對焦方法的流程圖；

圖2為一個實施例中執(zhí)行圖1所示實施方式的自動對焦方法的電子設備的內部結構示意圖；

圖3為圖1所示實施方式的自動對焦方法的步驟s100中的其中一個實施例流程圖；

圖4為圖1所示實施方式的自動對焦方法的步驟s300中的其中一個實施例流程圖；

圖5為圖1所示實施方式的自動對焦方法的其中一個實施例的圖像的聚焦評價值與鏡頭位置之間的變換關系示意圖；

圖6為另一實施方式提供的自動對焦裝置的框圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

一實施方式提供了一種自動對焦方法，如圖1所示，可以由手機、平板電腦、個人數(shù)字助理、穿戴式設備、照相機等電子設備來實現(xiàn)。圖2為一個實施例中電子設備的內部結構示意圖。該電子設備包括通過系統(tǒng)總線連接的處理器、非易失性存儲介質、攝像裝置及內存儲器。其中，電子設備的非易失性存儲介質存儲有操作系統(tǒng)和計算機可讀指令。該計算機可讀指令被處理器執(zhí)行時以實現(xiàn)一種人臉圖像降噪方法。該處理器用于提供計算和控制能力，支撐整個電子設備的運行。電子設備中的攝像裝置可以拍攝圖像。其中，攝像裝置包括鏡頭、馬達、驅動單元及感光元件等結構。驅動單元在處理器的控制下，可以控制馬達運行，進而通過馬達驅動鏡頭移動，以實現(xiàn)對焦。感光元件將由光線組成的圖像轉換為電信號。電子設備中的內存儲器為非易失性存儲介質中的計算機可讀指令的運行提供環(huán)境。本領域技術人員可以理解，圖2中示出的結構，僅僅是與本申請方案相關的部分結構的框圖，并不構成對本申請方案所應用于其上的電子設備的限定，具體的電子設備可以包括比圖中所示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者具有不同的部件布置。

接下來將介紹圖1所示實施方式的自動對焦方法，包括以下內容。

步驟s100，控制馬達以第一步長掃描聚焦位置，并找到聚焦位置所在的第一區(qū)間。

該步驟為粗略對焦(即prescan)的過程。其中，馬達也叫電機，例如為步進馬達。馬達的整個行程可以分為若干步，例如800步。第一區(qū)間，是指包含聚焦位置在內的鏡頭在粗略對焦過程中遍歷過的位置范圍，換言之，第一區(qū)間內存在圖像最清晰的位置。第一步長屬于步長，馬達每運行一個第一步長，在馬達的驅動下鏡頭就移動至一個新的位置，由此即可根據(jù)鏡頭在不同位置處拍攝的圖像的清晰度來尋找聚焦位置(即peak點)。并且，由于第一步長較大，因此通過步驟s100最終找到包含聚焦位置在內的第一區(qū)間。

步驟s200，在第一區(qū)間內控制馬達以第二步長掃描聚焦位置。第二步長小于第一步長。

從該步驟開始，進行精細對焦(即finesearch)過程。第二步長同樣屬于步長，與第一步長的區(qū)別在于第二步長小于第一步長。具體地，馬達以第二步長掃描的方向與以上述第一步長掃描的方向相反。

步驟s300，判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算出聚焦位置。其中，第二區(qū)間包含第一位置。

該步驟中，圖像是指鏡頭采集的圖像。圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，是指鏡頭由靠近第一位置的位置逐漸移動至第一位置的過程中，拍攝的圖像是越來越清晰的，并在第一位置處圖像的清晰度最高。圖像的清晰度在鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢，是指鏡頭從第一位置開始至少連續(xù)移動兩個位置時，圖像的清晰度越來越差。因此，鏡頭在步驟s300的整個移動過程中，第一位置的圖像清晰度最高。另外，第二區(qū)間，是指包含聚焦位置在內的鏡頭在精細對焦過程中遍歷過的位置范圍，并且第二區(qū)間位于第一區(qū)間內。根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算出聚焦位置，例如可以根據(jù)第二區(qū)間內圖像的清晰度與各位置之間的關系來計算出聚焦位置。

步驟s400，控制馬達驅動鏡頭移動至聚焦位置。

該步驟結束后，對焦完畢，這時鏡頭即可拍攝到最清晰的圖像。

由于在極端場景下，圖像的清晰度可能會在不應該下降的時候下降，即存在噪聲干擾，因此，本實施方式在精細對焦過程中，確認圖像的清晰度在鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，才計算聚焦位置，從而能夠避免受到上述噪聲干擾的影響，提高了對焦的精確度。

在一個實施例中，上述步驟s100包括以下內容，請參考圖3。

步驟s110，控制馬達以第一步長驅動鏡頭移動，并在鏡頭每移動一次后計算圖像的第二清晰度值。

第二清晰度值例如為聚焦評價值(fv，focusvalue)。具體地，可以利用聚焦評價函數(shù)來計算圖像的聚焦評價值。其中，聚焦評價函數(shù)例如為laplace函數(shù)、brenner函數(shù)、robert函數(shù)或平方梯度函數(shù)等函數(shù)。該步驟中，鏡頭每移動一次后，就實時拍攝一幀圖像，并計算該幀圖像的第二清晰度值。

步驟s120，判斷第二清晰度值在鏡頭到達第二位置之前均處于上升趨勢，并在鏡頭移動至第二位置之后的位置處于下降趨勢時，將介于第二位置與第三位置之間的位置范圍作為上述第一區(qū)間。其中，第三位置位于第二位置之后并與第二位置相鄰。

具體地，判斷第二清晰度值在鏡頭到達第二位置之前均處于上升趨勢，在鏡頭從第二位置移動至第三位置后處于下降趨勢時，將介于第二位置和第三位置之間的位置范圍作為第一區(qū)間。

請參考圖5，對上述步驟進行舉例說明。在粗略對焦過程中，鏡頭由位置a開始移動，并且，在鏡頭依次移動至位置a、位置b、位置c、位置d的過程中，圖像的聚焦評價值是逐漸上升的。但是，鏡頭從位置d移動至位置e后，位置e的聚焦評價值低于位置d的聚焦評價值，即圖像的清晰度開始下降，因此認為鏡頭在從位置d移動到位置e的過程中經(jīng)過了聚焦位置，故在圖5所示的實施例中，位置d為上述第二位置，位置d到位置e之間的位置范圍為上述第一區(qū)間。位置e為上述第三位置。

在一個實施例中，上述步驟s200為：在第一區(qū)間內控制馬達以第二步長驅動鏡頭移動，并在鏡頭每移動一次后計算圖像的第一清晰度值。

其中，第一清晰度值例如為聚焦評價值。具體地，可以利用聚焦評價函數(shù)來計算圖像的聚焦評價值。其中，聚焦評價函數(shù)例如為laplace函數(shù)、brenner函數(shù)、robert函數(shù)或平方梯度函數(shù)等函數(shù)。因此，在精細對焦過程中，鏡頭每移動到一個位置，就實時拍攝一幀圖像，并計算該幀圖像的第一清晰度值，從而便于尋找聚焦位置。

在一個實施例中，上述步驟s300中在鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢為：在鏡頭移動至第一位置之后的連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢。因此，這時，步驟s300為：判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在鏡頭移動至第一位置之后的連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各位置計算聚焦位置。

請繼續(xù)參加圖5，基于上述步驟s100至步驟s300的具體實現(xiàn)方式，繼續(xù)進行舉例說明。當確定第一區(qū)間為介于位置d至位置e之間的位置范圍后，在精細對焦過程中，鏡頭則按照與粗略對焦前進方向相反的方向從位置e開始往回進行掃描。鏡頭從位置e移動至位置f、位置g后，圖像的聚焦評價值是逐漸上升的。但是，鏡頭由位置g移動至位置h、位置i后，圖像的聚焦評價值則處于下降趨勢。因此，在圖5所示的實施例中，位置g為上述第一位置，位置f為位于第一位置前的位置，位置h、位置i是位于第一位置之后的連續(xù)兩個位置。

可以理解的是，步驟s300的具體實現(xiàn)方式不限于上述情況，例如在對焦總時長允許的前提下，還可以是：判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在鏡頭移動至第一位置之后的連續(xù)三個或其他數(shù)量的位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各位置計算聚焦位置。

在一個實施例中，上述步驟s300中的根據(jù)第二區(qū)間內的各位置計算聚焦位置包括以下內容，請參考圖4。

步驟s310，根據(jù)第二區(qū)間內的各位置及對應的第一清晰度值擬合出第一清晰度值隨位置變化的二次函數(shù)。

該步驟中，二次函數(shù)記為y＝f(x)，其中，x為位置，y為第一清晰度值。由于已知第二區(qū)間內的各位置及對應的第一清晰度值，從而可以利用傳統(tǒng)的擬合方法(例如最小二乘法)擬合出二次函數(shù)。請參考圖5，第二區(qū)間例如包括位置g、位置h及位置i，那么由這三個位置及對應的三個聚焦評價值即可擬合二次函數(shù)，并且，擬合的二次函數(shù)類似于圖5所示，即開口向下的拋物線。

步驟s320，找到二次函數(shù)的頂點，并根據(jù)頂點得到聚焦位置。

根據(jù)圖像清晰度的變化規(guī)律可知步驟s310得到的二次函數(shù)類似于拋物線，并且開口朝下，因此頂點為函數(shù)值(即聚焦評價值)最大的點，故可以將頂點的橫坐標(即位置)作為聚焦位置。

另一實施方式提供了一種自動對焦裝置，包括以下內容，請參考圖6。

第一次對焦模塊100，用于控制馬達以第一步長掃描聚焦位置，找到所述聚焦位置所在的第一區(qū)間。

第二次對焦模塊200，用于在所述第一區(qū)間內控制所述馬達以第二步長掃描聚焦位置；所述第二步長小于所述第一步長。

聚焦位置計算模塊300，用于判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在所述鏡頭移動至第一位置之后的至少連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算所述聚焦位置；所述第二區(qū)間包含所述第一位置。及

聚焦移動模塊400，用于控制所述馬達驅動所述鏡頭移動至所述聚焦位置。

在一個實施例中，第二次對焦模塊200用于在所述第一區(qū)間內控制馬達以所述第二步長驅動鏡頭移動，并在所述鏡頭每移動一次后計算所述圖像的第一清晰度值。

在一個實施例中，所述第一清晰度值為聚焦評價值。

在一個實施例中，所述聚焦位置計算模塊300包括：

擬合單元，用于根據(jù)所述第二區(qū)間內的各所述位置及對應的所述第一清晰度值擬合出所述第一清晰度值隨所述位置變化的二次函數(shù)。及

聚焦位置確定單元，用于找到所述二次函數(shù)的頂點，并根據(jù)所述頂點得到所述聚焦位置。

在一個實施例中，聚焦位置計算模塊300用于判斷圖像的清晰度在鏡頭到達第一位置之前處于上升趨勢，并在所述鏡頭移動至第一位置之后的連續(xù)兩個位置處都處于下降趨勢時，根據(jù)第二區(qū)間內的各所述位置計算所述聚焦位置。

在一個實施例中，第一次對焦模塊100包括：

移動控制單元，用于控制所述馬達以所述第一步長驅動所述鏡頭移動，并在所述鏡頭每移動一次后計算所述圖像的第二清晰度值。及

區(qū)間確定單元，用于判斷所述第二清晰度值在所述鏡頭到達第二位置之前均處于上升趨勢，并在所述鏡頭移動至所述第二位置之后的位置處于下降趨勢時，將介于所述第二位置與第三位置之間的位置范圍作為所述第一區(qū)間；所述第三位置位于所述第二位置之后并與所述第二位置相鄰。

在一個實施例中，所述第二清晰度值為聚焦評價值。

上述自動對焦裝置中各個模塊的劃分僅用于舉例說明，在其他實施例中，可將自動對焦裝置按照需要劃分為不同的模塊，以完成上述自動對焦裝置的全部或部分功能。

需要說明的是，上述實施方式提供的自動對焦裝置與上述自動對焦方法一一對應，這里就不再贅述。

另一實施方式還提供了一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述實施方式提供的自動對焦方法。所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(read-onlymemory，rom)等。

另一實施方式還提供了一種電子設備，該電子設備可以為包括手機、平板電腦、pda(personaldigitalassistant，個人數(shù)字助理)、pos(pointofsales，銷售終端)、車載電腦、穿戴式設備、照相機等任意終端設備。該電子設備包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序。處理器是控制中心，利用各種接口和線路連接整個電子設備的各個部分，通過運行或執(zhí)行存儲在存儲器內的軟件程序和/或模塊，以及調用存儲在存儲器內的數(shù)據(jù)，執(zhí)行電子設備的各種功能和處理數(shù)據(jù)。在本發(fā)明實施方式中，處理器780可以執(zhí)行存儲在存儲器上的計算機程序時實現(xiàn)上述實施方式提供的自動對焦方法。

需要說明的是，圖1、圖3及圖4為本發(fā)明實施方式各實施例的方法的流程示意圖。應該理解的是，雖然圖1、圖3及圖4的流程圖中的各個步驟按照箭頭的指示依次顯示，但是這些步驟并不是必然按照箭頭指示的順序依次執(zhí)行。除非本文中有明確的說明，這些步驟的執(zhí)行并沒有嚴格的順序限制，其可以以其他的順序執(zhí)行。而且，圖1、圖3及圖4中的至少一部分步驟可以包括多個子步驟或者多個階段，這些子步驟或者階段并不必然是在同一時刻執(zhí)行完成，而是可以在不同的時刻執(zhí)行，其執(zhí)行順序也不必然是依次進行，而是可以與其他步驟或者其他步驟的子步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執(zhí)行。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

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。