一種自動(dòng)聚焦的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及視頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種自動(dòng)聚焦的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)W及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控的普及 化趨勢越來越明顯，視頻監(jiān)控正在逐步邁入高清化，智能化，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可W應(yīng)用于眾多 領(lǐng)域，如智能交通，智慧園區(qū)、平安城市等。
[0003] 在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，云臺(tái)設(shè)備（如云臺(tái)攝像機(jī)等）是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部 分，云臺(tái)設(shè)備是一種可W旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)，云臺(tái)設(shè)備可W跟著運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行 轉(zhuǎn)動(dòng)，W繼續(xù)采集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻圖像。而且，為了采集到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的清晰視頻圖像，云臺(tái) 設(shè)備通常會(huì)實(shí)時(shí)的改變聚焦點(diǎn)，W找到清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)，并在該聚焦點(diǎn)下采集 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻圖像。
[0004] 為了找到清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)，目前常用的聚焦算法為爬山法，其可W基 于理想的FV(Fo州SValue,聚焦值）曲線找到清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)。理想的FV曲線 一般滿足單峰型、無偏性，若不滿足上述特性，則無法找到清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)，繼 而無法采集到清晰視頻圖像。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用中，并非任何應(yīng)用場景下，都能夠獲取到理想的FV曲線，如圖1所示的 FV曲線，該FV曲線并不滿足單峰型，且最終找到的FV最大值只是局部最大值，即找到的聚 焦點(diǎn)不是最清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種自動(dòng)聚焦的方法，所述方法包括W下步驟：
[0007] 步驟A、獲得視頻圖像，并獲取所述視頻圖像的N個(gè)頻段在對焦過程中的各聚焦點(diǎn) 的聚焦值FV，所述的N個(gè)頻段組成一個(gè)集合，所述N為大于1的正整數(shù)；
[0008] 步驟B、從所述集合內(nèi)選擇最低頻段，并利用對焦過程中的各聚焦點(diǎn)的FV，確定所 述最低頻段的FV最大值W及所述FV最大值對應(yīng)的當(dāng)前聚焦點(diǎn)；
[0009] 步驟C、判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在所述集合內(nèi)其它頻段的FV是否均為FV最大值；如 果是，則確定所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)為最佳聚焦點(diǎn)；如果否，則從所述集合內(nèi)刪除所述最低頻段， 并返回步驟B。
[0010] 所述獲取所述視頻圖像的N個(gè)頻段在對焦過程中的各聚焦點(diǎn)的聚焦值FV的過程， 具體包括：將空間域的所述視頻圖像變換為頻率域的視頻圖像；
[0011] 將所述頻率域的視頻圖像分解成N個(gè)頻段的視頻子圖像；
[0012] 針對N個(gè)頻段的視頻子圖像中的每個(gè)頻段的視頻子圖像，在對焦過程中，實(shí)時(shí)測 量各聚焦點(diǎn)下的FV，得到所述N個(gè)頻段在對焦過程中的各聚焦點(diǎn)的FV。
[0013] 在從所述集合內(nèi)選擇最低頻段之前，按照頻段從低到高的順序，對所述N個(gè)頻段 進(jìn)行排序；
[0014] 所述判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在所述集合內(nèi)其它頻段的FV是否均為FV最大值的過 程，具體包括：步驟CU在獲得所述FV最大值對應(yīng)的當(dāng)前聚焦點(diǎn)之后，將所述最低頻段作為 所述集合內(nèi)的第i個(gè)頻段，所述i的初始值為1 ;
[0015] 步驟C2、判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在第i+1個(gè)頻段的FV是否已經(jīng)達(dá)到FV最大值；如 果是，則執(zhí)行步驟C3;如果否，則執(zhí)行步驟巧；
[0016] 步驟C3、判斷所述第i+1個(gè)頻段是否為所述集合內(nèi)的最后一個(gè)頻段；如果是，則執(zhí) 行步驟C4 ;如果否，則設(shè)置i=i+1，并返回執(zhí)行步驟C2 ;
[0017] 步驟C4、確定所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在集合內(nèi)其它頻段的FV均為FV最大值；
[0018] 步驟巧、確定所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在集合內(nèi)其它頻段的FV不是均為FV最大值。
[0019] 在從所述集合內(nèi)選擇最低頻段之前，按照頻段從低到高的順序，對所述N個(gè)頻段 進(jìn)行排序；從所述集合內(nèi)刪除所述最低頻段的過程，具體包括：
[0020] 當(dāng)所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在所述集合內(nèi)的前M個(gè)頻段的FV均為FV最大值，且在所述集 合內(nèi)的第M+1個(gè)頻段的FV不是FV最大值時(shí)，則從所述集合內(nèi)刪除所述前M個(gè)頻段；其中， 所述M為小于所述N的正整數(shù)。
[0021] 在從所述集合內(nèi)刪除所述最低頻段之后，所述方法進(jìn)一步包括：判斷所述集合內(nèi) 剩余的頻段是否為一個(gè)頻段；如果否，則返回步驟B;如果是，則將所述一個(gè)頻段的FV最大 值對應(yīng)的聚焦點(diǎn)作為所述最佳聚焦點(diǎn)，或者當(dāng)前無法基于所述視頻圖像確定出最佳聚焦 點(diǎn)。
[0022] 本發(fā)明提供一種自動(dòng)聚焦的裝置，所述裝置具體包括：
[0023] 獲得模塊，用于獲得視頻圖像，并獲取所述視頻圖像的N個(gè)頻段在對焦過程中的 各聚焦點(diǎn)的聚焦值FV，所述的N個(gè)頻段組成一個(gè)集合，N為大于1的正整數(shù)；
[0024] 選擇模塊，用于從所述集合內(nèi)選擇最低頻段，利用對焦過程中的各聚焦點(diǎn)的FV，確 定所述最低頻段的FV最大值W及所述FV最大值對應(yīng)的當(dāng)前聚焦點(diǎn)；
[0025] 處理模塊，用于判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在所述集合內(nèi)其它頻段的FV是否均為FV最 大值；如果是，則確定所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)為最佳聚焦點(diǎn)；如果否，則從所述集合內(nèi)刪除所述最 低頻段，并將更新后的集合通知給所述選擇模塊，由所述選擇模塊重新利用更新后的集合 進(jìn)行處理。
[00%] 所述獲得模塊，具體用于在獲取所述視頻圖像的N個(gè)頻段在對焦過程中的各聚焦 點(diǎn)的FV的過程中，將空間域的所述視頻圖像變換為頻率域的視頻圖像；
[0027] 將所述頻率域的視頻圖像分解成N個(gè)頻段的視頻子圖像；
[0028] 針對N個(gè)頻段的視頻子圖像中的每個(gè)頻段的視頻子圖像，在對焦過程中，實(shí)時(shí)測 量各聚焦點(diǎn)下的FV，得到所述N個(gè)頻段在對焦過程中的各聚焦點(diǎn)的FV。
[0029] 所述選擇模塊，還用于在從所述集合內(nèi)選擇最低頻段之前，按照頻段從低到高的 順序，對所述N個(gè)頻段進(jìn)行排序；
[0030] 所述處理模塊，具體用于在判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在所述集合內(nèi)其它頻段的FV是 否均為FV最大值的過程中，在獲得所述FV最大值對應(yīng)的當(dāng)前聚焦點(diǎn)之后，將所述最低頻段 作為所述集合內(nèi)的第i個(gè)頻段，所述i的初始值為1 ;判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在第i+1個(gè)頻段 的FV是否已經(jīng)達(dá)到FV最大值；如果未達(dá)到FV最大值，則確定所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在集合內(nèi)其 它頻段的FV不是均為FV最大值；
[0031] 如果已經(jīng)達(dá)到FV最大值，則判斷所述第i+1個(gè)頻段是否為所述集合內(nèi)的最后一個(gè) 頻段；如果是最后一個(gè)頻段，則確定所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在集合內(nèi)其它頻段的FV均為FV最大 值；如果不是最后一個(gè)頻段，則設(shè)置i=i+1，并返回執(zhí)行判斷所述當(dāng)前聚焦點(diǎn)在第i+1個(gè) 頻段的FV是否已經(jīng)達(dá)到FV最大值的過程。
[0032] 所述選擇模塊，還用于在從所述集合內(nèi)選擇最低頻段之前，按照頻段從低到高的 順序，對所述N個(gè)頻段進(jìn)行排序；
[0033] 所述處理模塊，具體用于在從所述集合內(nèi)刪除所述最低頻段的過程中，當(dāng)所述當(dāng) 前聚焦點(diǎn)在所述集合內(nèi)的前M個(gè)頻段的FV均為FV最大值，且在所述集合內(nèi)的第M+1個(gè)頻 段的FV不是FV最大值時(shí)，則從所述集合內(nèi)刪除所述前M個(gè)頻段；其中，所述M為小于所述 N的正整數(shù)。
[0034] 所述處理模塊，還用于在從所述集合內(nèi)刪除所述最低頻段之后，判斷所述集合內(nèi) 剩余的頻段是否為一個(gè)頻段；如果否，則將更新后的集合通知給所述選擇模塊，由所述選擇 模塊重新利用更新后的集合進(jìn)行處理；如果是，則將所述一個(gè)頻段的FV最大值對應(yīng)的聚焦 點(diǎn)作為所述最佳聚焦點(diǎn)，或者當(dāng)前無法基于所述視頻圖像確定出最佳聚焦點(diǎn)。
[0035] 基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例中，可W基于N個(gè)頻段的FV確定最佳聚焦點(diǎn)，使 得確定出的最佳聚焦點(diǎn)就是清晰視頻圖像的聚焦點(diǎn)，即使FV構(gòu)成的曲線不是理想的曲線， 不滿足單峰型、無偏性等特性，也可W采集到清晰視頻圖像。而且，通過使用N個(gè)頻段的FV 確定最佳聚焦點(diǎn)，即使有頻段的FV存在局部最大值（即偽峰），也能夠通過其它頻段的FV 剔除偽峰，從而避免找到不準(zhǔn)確的聚焦點(diǎn)。而且，通過先使用最低頻段的FV作為參考FV，通 過逐步切換更高頻段的FV的方式，即保證了捜索方向不丟失，又使得參考FV越來越具有抗 干擾能力，偽峰出現(xiàn)的概率大大降低，最大程度減小變焦跟隨對聚焦帶來的負(fù)面影響，避免 變焦跟隨效果不佳帶來的聚焦失敗問題，保證聚焦過程的快速性，滿足監(jiān)控實(shí)時(shí)性的需求。
【附圖說明】
[0036] 圖1是不滿足單峰型的FV曲線的示意圖；
[0037] 圖2是峰值范圍窄的FV曲線的示意圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明一種實(shí)施方式中的自動(dòng)聚焦的方法的流程圖；
[0039] 圖4A和圖4B是本發(fā)明一種實(shí)施方式中的視頻圖像的對比示意圖；
[0040] 圖5是本發(fā)明一種實(shí)施方式中的云臺(tái)設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0041] 圖6是本發(fā)明一種實(shí)施方式中的自動(dòng)聚焦的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 為找到清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)，目前常用的聚焦算法為爬山法，其基于理想 的FV曲線找到清晰視頻圖像對應(yīng)的聚焦點(diǎn)，理想的FV曲線一般滿足單峰型、無偏性。在實(shí) 際應(yīng)用中，如圖1所示的FV曲線，該FV曲線并不滿足單峰型，最終找到的FV最大值只是