[发明专利]一种聚焦区域自适应的自动聚焦方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及成像技术领域，具体而言，涉及一种聚焦区域自适应的自动聚焦方法及装置。

背景技术

目前，已被广泛应用的诸如摄像机、数码相机、以及移动通信终端的成像模块（例如采用CCD或CMOS传感器），大多提供了自动聚焦的功能。其目前广泛采用的自动聚焦方法为“爬山法”，其原理如下：

当成像模块每采集一帧图像，即对采集的图像使用预先设计的能评价图像清晰度的聚焦评估函数获取该帧图像的聚焦评估值，连续采集多帧图像并计算其相应的聚焦评估值，即可拟合成一个时间序列的聚焦评估值曲线，搜索该曲线的最大值，并驱动聚焦镜头移动到聚焦评估值最大值所对应的位置。

在实际应用中，基于同一场景内图像细节成分越多以及高频分量越多则图像清晰度越高的事实，聚焦评估函数多采用高频分量、边缘信息等构建。

发明内容

本发明的发明人发现，无论基于现有技术的哪种聚焦评价函数的自动聚焦方法，其都需解决一个问题：即聚焦区域的选取。

一个有效的聚焦区域应尽可能的包含聚焦目标，且尽可能减少聚焦背景的干扰。实际应用中，如果聚焦区域选取过小，则区域内没有聚焦目标；如果聚焦区域选取过大，则一方面背景干扰了目标的聚焦，另一方面影响了自动聚焦的速度。并且，由于聚焦区域选取过小，则可能产生因缺少目标而导致自动聚焦的失败；聚焦区域选取过大，由于包含了多余的背景，则很有可能聚焦到背景上，从而干扰了用户希望的聚焦结果。因此，如何提供一种能够对聚焦区域进行自适应以实现自动聚焦的方法便成为了目前亟需解决的技术问题。

鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚焦区域自适应的自动聚焦方法及装置。

为了解决本发明的目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种聚焦区域自适应的自动聚焦方法，包括：

A、在感兴趣区域设置初始聚焦窗口；

B、判断当前聚焦窗口区域内是否包含聚焦目标，若是，则转步骤D；否则，则转步骤C；

C、将当前聚焦窗口的尺寸增加至少一个调整步长，以获取新的调整聚焦窗口，转步骤B；

D、启动自动聚焦处理。

一种优选实施方式中，在所述步骤B中，多次计算在不同聚焦透镜位置下获取的图像的聚焦窗口区域的图像模糊度值，当图像模糊度值持续不大于图像模糊度阈值Bt的次数超过计数值判断阈值Ct时，判定聚焦窗口区域内没有聚焦目标；否则，判定聚焦窗口区域内有聚焦目标。

一种更为优选地实施方式中，所述步骤B包括：

B1、设置图像模糊度值持续不大于图像模糊度阈值Bt的计数值Cnt的初始值为0；

B2、采集一帧图像；

B3、计算聚焦窗口区域的图像模糊度值Bw；

B4、判断图像模糊度值Bw是否不大于图像模糊度阈值Bt，若是，则转步骤B5，否则，转步骤B9；

B5、计数值Cnt加1；

B6、判断计数值Cnt是否大于计数值判断阈值Ct，若是，则转步骤B8，否则，转步骤B7；

B7、移动聚焦透镜位置，转步骤B2；

B8、判定聚焦窗口区域内无聚焦目标；

B9、判定聚焦窗口区域内有聚焦目标。

一种更为优选地实施方式中，所述图像模糊度阈值Bt的取值范围为0.15~0.25，计数值判断阈值Ct的取值范围为4~6。

一种优选实施方式中，在所述步骤D中，采用爬山法、全程搜索法、或聚焦曲线估计法进行自动聚焦处理。

一种聚焦区域自适应的自动聚焦装置，包括：

聚焦窗口自适应调整模块，用于在感兴趣区域设置初始聚焦窗口；以及用于依据获取的聚焦窗口自适应调整命令将当前聚焦窗口的尺寸增加至少一个调整步长以获取新的调整聚焦窗口；

判断模块，用于判断当前聚焦窗口区域内是否包含聚焦目标，若是，则发送聚焦命令至执行模块，否则，则发送聚焦窗口自适应调整命令至聚焦窗口自适应调整模块；

执行模块，用于启动自动聚焦处理。

一种优选实施方式中，所述判断模块多次计算在不同聚焦透镜位置下获取的图像的聚焦窗口区域的图像模糊度值，当图像模糊度值持续不大于图像模糊度阈值Bt的次数超过计数值判断阈值Ct时，判定聚焦窗口区域内没有聚焦目标；否则，判定聚焦窗口区域内有聚焦目标。

一种更为优选地实施方式中，所述判断模块判断当前聚焦窗口区域内是否包含聚焦目标的方法包括：

1）设置图像模糊度值持续不大于图像模糊度阈值Bt的计数值Cnt的初始值为0；

2）采集一帧图像；