[发明专利]镜头自动对焦方法和相关的相机芯片

说明书

技术领域

本发明涉及镜头自动对焦方法，尤其涉及一种可以修正镜头位置的统计值以增加自动对焦精度的镜头自动对焦方法和相关的相机芯片。

背景技术

请参照图1，图1是现有镜头自动对焦算法的示意图。参照图1，现有镜头自动对焦算法可描述如下：（1）将镜头移动到欲获得表示锐利程度统计值（锐利度值）的位置L1，并同时对图框1进行曝光；（2）在获得图框2的过程中取出镜头在位置L1所获得的锐利度值，并同时将镜头移动到位置L2并同时对图框2进行曝光；（3）重复进行上述步骤以获得对应多个位置（L1、L2、L3、…）的锐利度值；（4）将镜头移动到锐利度值最高的位置或是通过二次曲线逼近法所找出的锐利度值最高点的镜头位置，并将镜头推往该位置。

图1所示的镜头自动对焦方法会造成精度上的问题，因为在曝光时镜头仍在移动，因此所获得的锐利度值并不能精确表示所对应的镜头位置的清晰程度，举例来说，由于在曝光图框2时镜头是由位置L1移动到L2，因此，所获得的镜头在位置L2的锐利度值并非精确地对应到位置L2。为了解决该问题，有以下另外两种方法，其分别描述于图2、图3。

在图2所示的镜头自动对焦方法中，是先将镜头移动到位置L1之后，再曝光图框1，因此可以解决图1所示的所获得的锐利度值并不能精确表示所对应的镜头位置的问题。然而，图2的方法会有以下几个问题，其一是在低亮度时必须将图框时间（也即图2所示的图框1、图框2、图框3的时间长度）拉长，造成影格速率（Frames Per Second，FPS）的变化和下降，并且对于某些影格速率需固定或维持高张数的连续影像并不适用；其二是此方法限制在全局快门（global shutter）曝光模式，而无法适用于滚动快门（rolling shutter）曝光模式，其理由是由于滚动快门曝光模式中每一个感测元件曝光完成的时间不一样，因此在一般场景的曝光条件下无法分离出一段完全没曝光的图框区段进行镜头的移动。

在图3所示的镜头自动对焦方法中，是等待完整的一个图框，使得在镜头停在L1位置并且完整地曝光一个图框，至下一个图框3时再取出精确表示位置L1的锐利度值，但是代价则是自动对焦所花的时间将会大幅增加。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种镜头自动对焦方法和相关的装置，其可以解决自动对焦在曝光中镜头移动的偏差问题，且不用耗费多余时间等待重新曝光以及更改影格速率，此外，本发明可用在全局快门曝光模式以及滚动快门曝光模式，以解决现有技术中的问题。

根据本发明的实施例，一种镜头自动对焦方法包括：在镜头移动的同时进行曝光，以依次获得多个图框数据，多个图框数据分别对应多个镜头位置；根据多个图框数据计算分别对应于多个镜头位置的多个锐利度值；根据获得多个图框数据时镜头的移动信息，计算产生每一个图框的修正后镜头位置；以及根据多个修正后镜头位置与多个锐利度值，确定镜头的对焦位置。

根据本发明的实施例，一种相机芯片包括锐利度值计算单元以及镜头位置确定和控制单元，其中，锐利度值计算单元用于根据多个图框数据来计算分别对应于多个镜头位置的多个锐利度值，其中，多个图框数据是在镜头移动时同时进行曝光而依次获得的，且多个图框数据分别对应多个镜头位置；以及镜头位置确定和控制单元用于根据获得多个图框数据时镜头的移动信息，计算产生每一个图框的修正后镜头位置，并根据多个修正后镜头位置与多个锐利度值，确定镜头的对焦位置。

附图说明

图1是现有镜头自动对焦算法的示意图；

图2是现有镜头自动对焦算法的示意图；

图3是现有镜头自动对焦算法的示意图；

图4是根据本发明的实施例的影像获取装置的示意图；

图5是在曝光图框时镜头的位置和移动状态的示意图；

图6分别示出了原始镜头位置与锐利度值的关系曲线以及修正后镜头位置与锐利度值的关系曲线；

图7是在逐行曝光图框时镜头的位置和移动状态的示意图；

图8是根据本发明的实施例的一种镜头自动对焦方法的流程图。

具体实施方式