[发明专利]使用多镜头的自动对焦系统及其方法

说明书

技术领域

本发明是有涉及一种自动对焦系统，特别是涉及一种使用多镜头以兼顾快速以及准确性的对焦系统。

背景技术

一般来说，自动对焦(auto focus)功能为现今摄像机，例如数字照相机或者数字摄影机，的重要功能之一。透过自动对焦功能，摄像机用户可快速地找到镜头组的焦距，提高拍摄结果的成功率，提高影像的质量。此外，自动对焦功能也能够正确的追踪快速移动的对象，以降低摄像或摄影的技术门坎。

在习知技艺中，自动对焦功能之基本运作系透过摄像机系统自动化地控制透镜的移动，使得对象的影像清晰地成像在感光单元上。当对象的位置远近不同，其透镜组的对焦位置也会不同。每一次进行拍摄时都必须重新移动透镜以进行对焦，因此，对焦速度的快慢便是影响使用者拍摄感受的一项重要因素，各家厂商便经常以快速对焦的功能来宣传凸显其产品的优点。

目前常见的自动对焦方式分成二维对焦以及三维对焦。二维对焦系多次移动透镜，并根据每一次移动后感光单元接收的影像之清晰程度判断透镜的对焦状况。一般来说，当透镜聚焦尚未成功之前，感光单元上的成像会较模糊，因此影像上的对比值较低。因此，可预先设定一对焦区域，每一次移动透镜后便以图像处理计算感光单元接收的影像中对焦区域内的对比值(Contract value)，其可代表影像之清晰程度，而取得多个对比值后，便可估算出一对比值曲线，接着以对比值曲线中的最大值所对应的位置作为对焦位置，将透镜移动到此对焦位置便完成对焦。

而另一种对焦方式是三维对焦。当摄像机具有两组透镜与感光单元时，每一次拍摄都可产生两张影像，并且可根据此两张影像计算出影像中一对象的深度，其代表所述对象与摄像机之间的距离。根据此深度，摄像机系统可将透镜移动到对应此深度的位置，以完成对焦。

二维对焦需要移动透镜多次以取得多个对比值，造成所需的对焦时间较长。相较之下，因为三维对焦只需要计算一次对象的深度便可完成对焦，所以三维对焦仅需要大约二维对焦十分之一的时间便可完成对焦，有速度上的优势。

然而，习知技艺的三维对焦有一缺点，如果两个镜头的影像中对焦区域内出现重复图案时，容易造成深度计算失准，而不正确的深度亦会使得对焦失败。

因此，目前所迫切需要的一种能善用三维对焦速度快的优点又能避免对焦失败的自动对焦系统。

发明内容

有鉴于上述现有技艺的问题，本发明的目的就是在提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，以提高对焦的速度以及准确度。

有鉴于上述现有技艺的问题，本发明的另一目的就是在提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，以消除重复图案对对焦的影响。

有鉴于上述现有技艺的问题，本发明的再一目的就是在提供一种使用多镜头的自动对焦系统及其方法，以善用多镜头的优势来改良传统对焦的缺点。

根据本发明的目的，提出一种使用多镜头之自动对焦系统，适用于具有一第一镜头、一第二镜头、一第一镜头驱动模块以及一第二镜头驱动模块的一影像捕获设备。此自动对焦系统包含一对比值计算模块以及一对焦控制模块。对比值计算模块计算第一镜头与第二镜头所撷取之影像的对比值。对焦控制模块产生第一组近位置与远位置，控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块分别驱动第一镜头与第二镜头移动到近位置以及远位置，并控制对比值计算模块计算对应近位置以及远位置的一第一组对比值，接着根据第一组对比值中较大值产生一第二组近位置与远位置，其中第二组中的近位置或远位置系位于前一组近位置与远位置之间，其中对焦控制模块重复上述流程而产生K组近位置与远位置以及相对应的K组对比值，而K为大于2的正整数，并根据K组对比值控制第一镜头驱动模块以及第二镜头驱动模块分别驱动第一镜头与第二镜头移动以进行对焦。

优选地，本发明之自动对焦系统更包含一对比度校正模块，用以分别产生所述第一镜头或所述第二镜头的一对比度校正参数。

优选地，第一组之近位置为一镜头移动全距离的四分之一，而第一组之所述远位置为镜头移动全距离的四分之三。

优选地，当第一组之近位置之对比值大于第一组之远位置之对比值，则第二组之近位置为镜头移动全距离的八分之一，而第二组之远位置为镜头移动全距离的八分之三。

优选地，当第一组之近位置之对比值小于第一组之远位置之对比值，则第二组之近位置为镜头移动全距离的八分之五，而第二组之远位置为镜头移动全距离的八分之七。