[发明专利]相机自动对焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及数码相机的自动对焦方法。

背景技术

为取得最佳的拍摄质量以在存储介质中清晰地重现被拍摄物体，数码相机中的对焦镜头必须获得准确的对焦位置；手动对焦方法从准确度和时间要求上来说，已难以符合日常拍摄或工业应用中的要求。

现有技术中，已出现了一些自动对焦方法，例如：全域搜素法。全域搜素法是记录镜头每移动一步所获得的影像并计算影像的清晰度，当镜头被依序移动至所有的搜索位置，并取得对应每一搜素位置的清晰度值之后，在搜索完成后，找出具有最大清晰度的镜头位置，移动至该镜头位置从而完成自动对焦过程。全域搜索法一定能够找到最佳对焦位置，从而获得清晰度最高的影像，但该方法耗时较多。

另一方面，镜头的移动次数也是一个应考虑的因素。镜头来回移动过多时，易产生机械方面的碰撞而缩短相机寿命。

因此，获得一种准确且快速的自动对焦方法，是本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动对焦方法，其能准确并快速地找到相机中对焦镜头的最佳对焦位置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种相机自动对焦方法，相机至少包括一感光元件、一对焦镜头和一步进电机，感光元件用于对被拍摄物体成像，对焦镜头用于调节成像的清晰度，该方法包括如下步骤：a)、相机拍摄被拍摄物体形成图像并计算图像的一第一清晰度，以及记录第一位置，第一位置为对焦镜头的当前位置；b)、步进电机以第一步数驱动对焦镜头自第一位置运动至下一位置；c)、重复步骤a)和b)，直至对焦镜头的移动历经第一对焦范围，第一对焦范围为第一端点和第二端点之间的范围，第一端点为对焦镜头向感光元件移动时的极限位置，第二端点为对焦镜头远离感光元件移动时的极限位置；d)、将第一清晰度最高时对焦镜头的位置确定为第一对焦位置；e)、步进电机驱动对焦镜头运动至第三端点，第三端点以第一间隔位于第一对焦位置的左侧或右侧；f)、相机拍摄被拍摄物体形成图像并计算图像的一第二清晰度，以及记录第二位置，第二位置为对焦镜头的当前位置；g)、步进电机以第二步数驱动对焦镜头以朝向第四端点的方向自第二位置运动至下一位置，第四端点以第一间隔位于第一对焦位置不同于第三端点的一侧；其中，第二步数小于第一步数；h)、重复步骤f)和g)，直至对焦镜头的移动历经第二对焦范围，第二对焦范围为第三端点和第四端点之间的范围；i)、将第二清晰度最高时对焦镜头的位置确定为第二对焦位置；j)、步进电机驱动对焦镜头移动至第二对焦位置。

优选地，步骤a)具体包括：判断对焦镜头是否首次运动至当前位置；若是，相机拍摄被拍摄物体形成图像并计算图像的一第一清晰度，以及记录第一位置，第一位置为对焦镜头的当前位置；否则，跳至步骤b)。

优选地，第一间隔为步进电机以第一步数驱动时对焦镜头前进的距离。

本发明的另一目的在于提供一种相机自动对焦系统，其能准确并快速地获得最佳对焦位置，从而获得最佳清晰度的图像。

为实现上述目的，本发明又一技术方案如下：

一种相机自动对焦系统，包括：相机，其至少包括一感光元件，相机通过感光元件使被拍摄物体成像；镜头组，其至少包括一对焦镜头，对焦镜头用于调节成像的清晰度；步进电机，其用于驱动对焦镜头前后运动；以及计算控制单元，与相机、步进电机分别连接，用于计算相机的成像清晰度以及控制步进电机的运动步数和运动方向；计算控制单元控制步进电机以第一步数运行，以驱动对焦镜头在第一对焦范围内移动，对焦镜头每运动至一新位置时，相机对被拍摄物体成像，计算控制单元计算所得图像的第一清晰度并计算出第一对焦位置，第一对焦位置为第一清晰度最高时对焦镜头所处的位置；其中，第一对焦范围为第一端点和第二端点之间的范围，第一端点为对焦镜头向感光元件移动时的极限位置，第二端点为对焦镜头远离感光元件移动时的极限位置；计算控制单元还驱动步进电机以第二步数运行，以驱动对焦镜头在第二对焦范围内移动，对焦镜头每运动至一新位置时，相机对被拍摄物体成像，计算控制单元计算所得图像的第二清晰度并计算出第二对焦位置，第二对焦位置为第二清晰度最高时对焦镜头所处的位置；其中，第二步数小于第一步数；第二对焦范围为第三端点和第四端点之间的范围，第三端点和第四端点以第一间隔分布于第一对焦位置的左右两侧。

优选地，计算控制单元为一ARM处理器。

本发明提供的相机自动对焦方法及相机自动对焦系统，能准确地找到相机中对焦镜头的最佳对焦位置，从而在存储介质中清晰地重现被拍摄物体，其对焦过程耗时较短，且能明显降低步进电机、对焦镜头的移动次数。