[发明专利]一种基于视线落点的相机对焦系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及对焦技术领域，具体涉及一种基于视线落点的相机对焦系统及方法。

背景技术

随着相机的普及，与相机成像技术密切相关的对焦技术也有了空前的发展。自动对焦系统则在高端的相机诸如单反和微单上使用。采用自动对焦技术的相机的对焦原理大致如下：相机上的感光器件将光线的信息经过相机中的处理器计算后，由自动对焦电路控制镜头组进行对焦。

采用自动对焦相机进行拍摄时，使用者往往要求被拍摄的物体在取景器取景区中的不同位置。现有的自动对焦相机，需要使用者事先将对焦点设置好，再在摄影过程中通过半按快门按钮进行对焦。现在的相机也有其他的自动对焦功能，例如通过轮廓等确定对焦点，从而进行对焦。然而这两种对焦方式很多时候不能够实时调整对焦点，前者操作繁琐容易错过拍摄时间，后者则容易取不到使用者希望的对焦点。

现有的相机取景器一般分两种：使用显示屏取景器和目镜取景器两种。一般而言，显示屏取景器一般用在卡片照相机，手机等功能简单的拍摄器材上；而目镜取景器则是用在单反，微单等较为专业的拍摄器材。一般而言，显示屏取景器操作简单，通过手指就可以实现对焦点的确定。而单反相机等则依靠目镜取景器，尽管在使用上更加方便，然而在对焦上却步骤繁琐。

现有的先进战斗机则通过实时跟踪飞行员眼部动作让炮弹发射器对飞行员需要瞄准的位置进行跟踪。飞行员只要发现符合要求的场所或地方，只需通过瞄准目标并对战斗机做出攻击的命令即可完成袭击任务。由于长时间的自动伺服对焦，该技术若用在便携相机而言，对相机电源负荷过重，造成待机时间过短，不符合便携要求。而且战斗机在飞行员出击前需要对飞行员的控制进行详细设定和参数录入，对于相机有可能多人使用的情况，战斗机的这种自动对焦系统与方法不适合民用的相机自动对焦系统与方法。

发明内容

鉴于对使用目镜取景器的相机对焦过程繁琐或者不能精确确定对焦点，本发明提供一种针对目镜取景器的单眼自动对焦系统与方法，实现相机使用者在拍摄照片的过程中可以实时、方便、灵活地根据快门按钮状态以及当前自身需要对需要拍摄的物体进行精确对焦。

为了实现上述技术方案，本发明采取如下技术解决方案：

一种基于视线落点的相机对焦系统，所述系统包括：

图像传输器，将通过镜头的待拍摄景象通过电路或者光路传送到使用者眼里；

视线落点定位系统，用于获取使用者单眼图像，进行校准和信息存储，以及根据正常使用阶段单眼图像确定对焦点；

对焦系统，基于对焦点来控制AF电路从而对镜头组进行控制；

AF电路，受控于对焦电路，控制镜头组；

所述图像传输器接收镜头组中的景象，通过电路或者光路经取景器传输至使用者视线中，经视线落点定位系统校准和信息存储，并经单眼图像确定对焦点后，景象经对焦系统进行对焦，经AF电路至镜头组，形成回路。

进一步地，视线落点定位系统包括单眼图像获取器，信息处理器以及输出控制器。

相应地，本发明还给出了一种基于视线落点的相机对焦方法，该方法包括下述步骤：

1)景象通过镜头组进入相机；

2)通过镜头组的景象通过图像传输器传输到取景器进入使用者眼中；

3)使用者注视取景器取景区中期待对焦的位置，半按快门，视线落点定位系统获取当前使用者单眼图像；

4)视线落点定位系统根据使用者单眼图像以及使用者校准过程产生的模型，根据使用者当前单眼图像，计算使用者视线落点；

5)视线落点定位系统根据使用者视线落点，确定对焦点，控制对焦系统对对焦点进行对焦，控制AF电路；

6)AF电路控制镜头组成像，景象成像通过图像传输器进入使用者眼中，使用者获得对焦后图像；

7)使用者根据对焦后图像进行判断，若使用者认为可以拍摄，则按下快门按钮，按下快门按钮则按照所述当前焦平面进行拍摄；若快门按钮按下时间可进行连拍，则视线落点定位系统实时收集单眼图像信息确定对焦点，对焦系统和AF电路实时微调镜头组焦平面至快门按钮松开；若快门按钮松开，则AF电路保持当前焦平面。

进一步地，对于首次使用或使用者触发校准功能，所述方法会对使用者进行校准并建立模型，然后根据所述模型在使用者进入正常使用阶段后进行落点位置计算；使用者自行申请视线落点校准操作。

进一步地，对于首次使用或使用者触发校准功能，具体方法包括：

1)虹膜检测，判断使用者是否首次使用该方法，若使用者首次使用该方法，则进入步骤2)，否则进入步骤6)；