[发明专利]一种镜头自动聚焦的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视觉测量技术领域，尤其是涉及一种镜头自动聚焦的方法。

背景技术

自动聚焦从基本原理来说，自动聚焦可以分成两大类：一类是主动聚焦，基于镜头与被拍摄目标之间距离测量的测距自动对焦；另一类是被动聚焦，基于对焦屏上成像清晰的聚焦检测自动对焦。

主动聚焦主要有红外线测距法和超声测距法。红外线测距法的原理是，由照相机主动发射红外线作为测距光源，并由红外二极管间构成的几何关系，然后计算出对焦距离；超声波测距法是根据超声波在数码相机和被摄物之间传播的时间进行测距。红外线式和超声波式自动对焦是利用主动发射光波或声波进行测距，称之为主动式自动对焦。被动聚焦主要有对比度法和相位法。对比度法是通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦，图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像，轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降，失焦越远，对比度越低。相位法是通过检测像的偏移量实现自动对焦的。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种镜头自动聚焦的方法，解决现有对比度法的聚焦方法聚焦速度慢，且聚焦精度不高的问题。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种镜头自动聚焦的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)聚焦马达在其可移动的范围内逐步移动，每移动一步，则镜头采集多张图像，并分别计算每张图像的清晰度值，然后取平均值；

(2)将得到的所有平均值进行比较判断，得到最大图像清晰度值，将聚焦马达移动到该最大图像清晰度值所对应的聚焦马达位置，完成自动聚焦。

作为进一步的技术方案，每张图像的清晰度值的计算步骤如下：

(11)将图像的Y分量分割成3x3的9个子图像；

(12)将每个子图像分割成若干个8x8像素的块，每个块以其各像素点的像素值构建对应的8x8矩阵I，对每个矩阵I做整数变换，得到8x8个变换后系数，对每个系数做平方运算，得到每个块所对应的变换能量矩阵BE；

(13)对每个子图像，将其分割成的若干块的变换能量矩阵BE的对应位置的系数累加，每个子图像得到最终子图像变换能量矩阵PE(i)，PE(i)为8x8矩阵，i值为0～8；

(14)对9个子图像的最终子图像变换能量矩阵PE(i)的8x8系数对应位置进行加权累加，得到全图像变换能量矩阵E，E为8x8矩阵；

(15)将全图像变换能量矩阵E的8x8系数按照Zig-Zag顺序进行扫描，转换为数组SE(x)，x为0～63，其中SE(0)称为直流能量，SE(1)～SE(63)称为交流数据，将SE(1)，SE(2)，～SE(63)分别乘以1，2，～63，得到FSE(1)，FSE(2)，～FSE(63)，累加FX＝FSE(1)+FSE(2)+…+FSE(63)，FX称为交流能量，将交流能量FX除以直流能量FSE(0)得到图像的清晰度值。

作为进一步的技术方案，步骤(11)中分割成的9个子图像，其中心子图像较大，周围子图像较小。

作为进一步的技术方案，步骤(12)中对每个矩阵I做整数变换的变换公式为F＝I*T_8x8，其中F为变换后的8x8矩阵，T为固定矩阵如下：