[发明专利]一种自动聚焦装置及系统

权利要求书

1.一种自动聚焦装置，其特征在于，包括：Sensor驱动单元、主控单元、接口单元：

在保持被测目标与前端光学系统的位置相对固定的情况下；

由主控单元控制Sensor驱动单元，通过调整像距使其自动聚焦；

被测目标的图像数据通过自动聚焦装置内部的接口单元输出显示；

所述的Sensor驱动单元，包括Sensor板、Sensor板位置检测单元、Sensor驱动马达，其中Sensor板，用于将光信号转换成图像信号，并输出图像信号给主控单元；Sensor板位置检测单元用于检测当前Sensor板相对于原点的位置，并将Sensor的位置信息反馈给主控单元；Sensor驱动马达用于在主控单元的控制下驱动Sensor板移动；

所述的主控单元，对经Sensor驱动单元传输的图像信号进行处理，通过运行聚焦搜索算法来控制所述Sensor驱动马达以驱动所述Sensor板移动所述主控单元包括：

图像数据处理单元，用于接收Sensor板发送的图像信号，并对图像信号进行采集和处理，且将处理后的图像数据输出给聚焦值计算单元；

聚焦值计算单元，用于对接收到的图像数据进行处理，计算图像数据对应的聚焦值并将得到的聚焦值输入到聚焦算法单元；

聚焦算法单元，用于接收Sensor板位置检测单元所反馈的Sensor板相对于原点的位置信号和聚焦值计算单元输出的聚焦值，并执行聚焦搜索算法，通过聚焦搜索算法获得最佳聚焦值，聚焦搜索算法产生马达控制信号给马达控制单元，在聚焦搜索算法的控制下使Sensor板移动到所述最佳聚焦值对应的位置；

马达控制单元，用于将聚焦算法单元输出的马达控制信号转换成马达驱动电路的驱动信号输出给Sensor马达驱动电路；

Sensor马达驱动电路，用于根据马达控制单元的驱动信号来驱动Sensor马达，以使Sensor板移动到最佳聚焦值对应的位置；

所述图像数据处理单元将多个子区域的图像数据输入给所述聚焦值计算单元；

所述聚焦值计算单元分别对每个子区域的图像数据进行处理，获得每个子区域对应的高频分量聚焦值和低频分量聚焦值；

所述聚焦算法单元还进一步包括：聚焦值选择单元；

聚焦值选择单元接收聚焦值计算单元输出的与图像数据的多个子区域对应的高频分量聚焦值和低频分量聚焦值，通过预设的聚焦值选择算法确定粗聚焦算法子单元和细聚焦算法子单元所使用的聚焦值，以确定最佳聚焦值；

所述的接口单元，还用于人机交互信号的传输。

2.如权利要求1所述的自动聚焦装置，其特征在于，所述主控单元还包括人机交互单元，接收或发送信息给接口单元，实现人机交互。

3.如权利要求1所述的自动聚焦装置，其特征在于，所述聚焦算法单元包括：

粗聚焦算法子单元采用自适应步长，接收Sensor板位置检测单元所反馈的Sensor板的位置信号和聚焦值计算单元输出的聚焦值，执行粗聚焦搜索算法，控制马达控制单元驱动Sensor板移动到最佳聚焦值所在区域范围内后，输出信号给细聚焦算法子单元；

细聚焦算法子单元采用固定步长，接收Sensor板位置检测单元所反馈的Sensor板的位置信号和聚焦值计算单元输出的聚焦值，在接收到粗聚焦算法子单元的信号后执行细聚焦搜索算法，控制马达控制单元驱动Sensor板移动到最佳聚焦值对应的位置。

4.如权利要求3所述的自动聚焦装置，其特征在于，

所述主控单元通过调整像距使其自动聚焦具体为：前端光学系统工作距固定不变，所述主控单元控制Sensor驱动单元内部的Sensor板移动，寻找像距，使其自动聚焦。

5.如权利要求3所述的自动聚焦装置，其特征在于，

所述主控单元通过调整像距使其自动聚焦具体为：前端光学系统工作距相对可变，所述主控单元控制Sensor驱动单元内部的Sensor板移动，改变像距，使其自动聚焦。

6.如权利要求3所述的自动聚焦装置，其特征在于，

所述的主控单元与所述的Sensor驱动单元可以集成在一个硬件实体中。