[发明专利]基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法及装置

权利要求书

1.一种基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法，其特征在于，进行三次定长采样，根据第三次定长采样的数据通过最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合，根据拟合得到的曲线确定图像清晰度评价值的极值；当所述极值超过图像清晰度的判定阈值，则完成自动对焦；

其中，第二次定长采样的采样区间根据第一次定长采样的采样值确定；第三次定长采样的采样区间根据第二次定长采样的采样值确定。

2.如权利要求1所述的自动对焦方法，其特征在于，采样区间根据以下方法确定：

(1)将初始采样区间进行等分，等分点即为第一次定长采样的采样点；获取一组包括各采样点对应的步进角计数值、各采样点对应的图像清晰度的数据；

(2)从第一次定长采样的采样点对应的图像清晰度中选取最大值，将所述最大值对应的采样点作为第一参考点，以第一参考点减去q倍于第一次采样步进长度的位置为起点，以第一参考点加上q倍于第一次采样步进长度的位置为终点，构成第二采样区间；q为大于0小于1的数；

(3)将第二采样区间进行等分，等分点即为第二次定长采样的采样点；获取一组包括各采样点对应的步进角计数值、各采样点对应的图像清晰度的数据；

(4)从第二次定长采样的采样点对应的图像清晰度中选取最大值，将该最大值对应的采样点作为第二参考点；以第二参考点减去q倍于第二次采样步进长度的位置为起点，以第二参考点加上q倍于第二次采样步进长度的位置为终点，构成第三采样区间。

3.如权利要求1或2所述的自动对焦方法，其特征在于，通过对采样点对应的图像清晰度值进行冒泡排序，得到图像清晰度的最大值。

4.如权利要求1或2所述的自动对焦方法，其特征在于，根据第三次定长采样中各采样点对应的步进角计数值、图像清晰度数据通过最小二乘法进行曲线拟合得到曲线的二次多项式。

5.如权利要求4所述的自动对焦方法，其特征在于，将第三次定长采样的3个采样点(x₃₀,y₃₀),(x₃₁,y₃₁),(x₃₂,y₃₃)通过最小二乘法进行二次项曲线拟合，具体包括如下步骤：

(i)计算以下表项中的求和数据；

(ii)根据求和数据得到非齐次线性方程组

(iii)求解所述非齐次线性方程组得到向量(a₀,a₁,a₂)^T；

(iv)通过所述向量得到拟合的二次多项式

y＝a₂x²+a₁x+a₀。

6.如权利要求4或5所述的自动对焦方法，其特征在于，获得图像清晰度评价值的极值的方法，包括如下步骤：

对拟合的二次多项式求导，

令拟合的二次多项式的一阶导数等于0，即获取拟合二次多项式的极值

所述拟合二次多项式的极值处对应的图像清晰度评价值即为图像清晰度评价值的极值。

7.如权利要求1～6任一项所述的自动对焦方法，其特征在于，根据图像清晰度评价值的极值实现自动对焦的方法如下：

获取图像清晰度评价值的极值处的图像清晰度的误差

将所述的图像清晰度的误差与预设的允许误差最大值为δ_max进行比较，若实际误差则电机移动到对应的采样点时实现自动对焦；其中，y_max是指实际对焦清晰时的图像清晰度。

8.如权利要求1～6所述的自动对焦方法，其特征在于，若采样点对应的图像清晰度评价值的极值则认为电机移动到对应的采样点时，所对应的图像清晰度满足需求，完成自动对焦；

其中，y_need是指工程应用中所需的图像清晰度的最小值。