[发明专利]基于光流的自动聚焦

说明书

描述了一种方法，所述方法包括标识对象的特征集合，所述特征在由相机捕获的图像中被跟踪。所述方法也包括针对参考点创建矢量场。所述矢量指示所述参考点跨越所述图像的多于一个帧的位置变化的幅度和方向。所述方法还包括根据所述矢量的相同径向定向来标识所述对象的特征的离面移动的存在。所述方法还包括根据所述多个参考点之间的距离变化来确定所述对象的特征到/从所述相机的更近/更远移动的量。所述方法还包括鉴于所述对象的特征的更近/更远移动的所述量而调整相机的透镜的位置以使所述相机保持被聚焦在所述对象上。

相关申请的交叉引用

本申请根据专利合作条约(PCT)的第8条款要求于2016年6月3日提交的美国非临时申请No.15/173,306的优先权，其内容通过引用并入在本文中。

技术领域

发明领域一般地涉及数码相机技术；并且，更具体地涉及基于光流(opticalflow)的自动聚焦技术。

背景技术

随着将复杂的处理智能集成到各种电子装置中的实现成本降低，设计者正在着眼于可想象地能用集成处理器和相机实现的新图像处理范例。具体地，拥有一些计算强度但同时可想象地能由例如可以与相机集成在一起的适度强大的处理器执行的新方法学尤其令人感兴趣。

发明内容

描述了一种方法，所述方法包括标识图像或成像场景中的对象的特征集合或相当于其上的参考点。对象可以类似地被称为图像或场景的被摄体。在图像中即由相机捕获的系列图像帧中跟踪特征或参考点。

方法也包括针对参考点创建矢量场。矢量指示参考点跨越系列图像帧的多于一个帧的位置变化的幅度和方向。方法还包括根据矢量的相同径向定向来标识对象或场景的特征或参考点的离面(out of plane)移动的存在。方法还包括根据多个参考点之间的距离变化来确定对象或场景的特征或参考点到相机/特征或参考点距相机的更近/更远移动的量。方法还包括鉴于对象或场景的特征或参考点的更近/更远移动的量而调整相机的透镜的位置以使相机保持被聚焦在对象或场景上。

公开了一种设备，所述设备包括用于标识对象或场景的特征或参考点集合的装置，所述特征在由相机捕获的图像中(即，在系列图像帧中)被跟踪。设备也包括用于为参考点创建矢量场的装置。矢量指示参考点跨越图像的多于一个帧的位置变化的幅度和方向。设备也包括用于根据矢量的相同径向定向来标识对象的特征的离面移动的存在的装置。设备也包括用于根据多个参考点之间的距离变化来确定对象的特征到相机/特征距相机的更近/更远移动的量的装置。设备也包括用于鉴于对象的特征的更近/更远移动的量而调整相机的透镜的位置以使相机保持被聚焦在对象上的装置。这种设备可以由相机或相机的适合部分或诸如智能电话或平板计算机的包括相机的装置来提供。

用于通过时间来跟踪图像的特征的系列图像帧中的帧可以是连续的，但是当然不是每个可用帧都需要被用于跟踪过程，跟踪过程因此可以使用表示成像对象或场景的时间进展的任何系列图像帧，例如每两个图像帧或后续图像帧的任意选择。

附图说明

以下描述和附图用于图示本发明的实施例。在附图中：

图1示出图像帧中的对象；

图2a、图2b和图2c描绘正在移动更靠近相机的对象；

图3a和图3b示出来自图2a至图2c中描绘的移动的矢量场；

图4a、图4b和图4c描绘正在移动更远离相机的对象；

图5a和图5b示出来自图4a至图4c中描绘的移动的矢量场；

图6示出对象的横向运动；

图7示出来自图6中的对象的移动的矢量场；

图8示出针对正在移动更靠近相机的对象的参考点的三角测量；

图9示出针对正在移动更远离相机的对象的参考的三角测量；