[发明专利]相机的自动对焦方法与数字相机

说明书

技术领域

本发明是有关于一种相机自动对焦方法，且特别是有关于一种利用单张影像自动取得相机对焦位置的方法。

背景技术

随着科技的发展与数字装置的普遍性使用，人们与数字产品的关系愈来愈密不可分。在数字产品当中，数字相机(DigitalCamera，DC)占了相当重要的一席之地。要决定数字相机的优劣之分，除了相机的成像品质好坏之外，相机的对焦技术更是不可忽视。对焦不但要速度快，而且要对焦准确，对焦速度快慢与对焦效果会直接影响到成像快慢与成像品质。

以目前的对焦技术而言，是使用特征函数判别相机是否对焦完成。图1是已知的一种相机调焦过程的示意图。请参照图1，相机在调焦的过程中，必须在多个对焦点分别拍摄图像，以估计或判别最佳对焦点的位置。因此所拍摄的取景图像必须经过“模糊-清晰-模糊-再返回清晰点”的过程，寻找对焦点的过程相当地浪费时间。不仅如此，以这种方式进行对焦不符合消费者的自然习惯，还必须在多个对焦点拍摄图像，因此相机所损耗的电力自然也随之增加。然而，现在的消费者不但对于相机所拍摄的相片品质十分讲究，对于相机的电池的续航力也非常的重视。因此若能以更加省电的方式进行对焦，则可大幅度提升相机的电池的续航力。

有鉴于此，相机的相关制造商莫不急于寻求适当的解决方式，以克服上述的问题。

发明内容

本发明提供一种相机的自动对焦方法，以节省聚焦时间。

本发明提供一种数字相机，不需采用反光镜即可达成对焦功能，借以节省硬件成本、提升画质并且能减小数字相机的体积。

本发明提出一种相机的自动对焦方法包括下列步骤：在一步骤中，设定与相机相关的第一参数p与第二参数q。在另一步骤中，采集唯一的一影像。在又一步骤中，依据此影像、第一参数p与第二参数q计算物距。在更一步骤中，依据物距调整对焦位置。

在本发明的一实施例中，上述的相机自动对焦方法，其中设定该第一参数p与该第二参数q的步骤包括下列步骤：在可变距离Di处，分别拍摄同一点光源，得到相对应的影像Fi；利用高斯分布并分别依据影像Fi计算相对应的扩散参数σi；依据可变距离Di及其相对应的扩散参数σi建立数据集(Di，σi)；依据数据集(Di，σi)，来设定第一参数p与第二参数q，其中i为相对应的编号。

在本发明的一实施例中，上述的相机自动对焦方法，其中依据影像、第一参数p与第二参数q计算物距的步骤包括下列步骤：利用边界演算法撷取影像的边界；估计目标扩散参数σ；依据目标扩散参数σ、第一参数p与第二参数q计算物距。

本发明提出一种数字相机，包括光学调焦元件、影像撷取单元与数字信号处理器。光学调焦元件用以调整数字相机的对焦位置。影像撷取单元配置于光学调焦元件的光径上，其用以撷取影像。数字信号处理器耦接光学调焦元件与影像撷取单元。其中数字信号处理器设定与该数字相机相关的第一参数p与第二参数q。影像撷取单元撷取唯一的一影像。数字信号处理器依据影像、第一参数p与第二参数q计算物距。数字信号处理器并依据物距送出调焦信号。光学调焦元件依据调焦信号进行对焦。

本发明在一步骤中，设定与相机相关的第一参数p与第二参数q。在另一步骤中，采集唯一的一影像。在又一步骤中，依据此影像、第一参数p与第二参数q计算物距。在更一步骤中，依据物距调整对焦位置。因此，通过分析唯一的一影像即可调整焦距，大幅度减少调焦时间。

本发明所述的相机的自动对焦方法与数字相机，利用唯一的单张影像即可求得物距，借以调整数字相机的对焦位置，不但可加速对焦时间，更可提升影像的清晰度。

附图说明

图1是已知的一种相机调焦过程的示意图。

图2A是依照本发明的一实施例的一种数字相机的示意图。

图2B是依照本发明的一实施例的一种自动对焦方法的流程图。

图3是依照本发明的一实施例的一种成像系统的示意图。

图4是依照本发明的一实施例的一种设定第一参数p与第二参数q的流程图。

图5是依照本发明的一实施例的一种依据唯一的单张影像、第一参数p与第二参数q计算物距的流程图。

图6A是依照本发明的一实施例的一种利用边界演算法得到影像的边界的流程图。

图6B是依照本发明的一实施例的一种边界演算法的一种水平运算元的示意图。

图6C是依照本发明的一实施例的一种边界演算法的一种垂直运算元的示意图。

图7是依照本发明的一实施例的一种以迭代法估计目标扩散参数σ的流程图。

图8A是依照本发明的一实施例的假想边界将影像划分成两区域的示意图。