[发明专利]基于飞行时间的动态对焦方法及其摄像装置

权利要求书

1.一种基于飞行时间的动态对焦方法，其特征在于，适用于具有ToF摄像头和具有变焦功能的RGB摄像头的摄像装置中，所述基于飞行时间的动态对焦方法包括步骤：

S1.通过ToF摄像头获取实时三维场景的深度信息，RGB摄像头对三维场景中的目标物进行对焦，获得初始深度图像；

S2.对初始深度图像中目标物的三维特征点进行提取以确认目标物，并以此目标物与ToF摄像头的距离，作为RGB摄像头初始焦点的设置依据；

S3.ToF摄像头获取目标物与ToF摄像头的距离变化，并以此控制RGB摄像头进行调焦，以使得RGB摄像头对焦于目标物。

2.如权利要求1所述的基于飞行时间的动态对焦方法，其特征在于，所述步骤S2之后，步骤S3之前还包括步骤S21：ToF摄像头获取的深度图像中提取三维特征和主体轮廓，RGB摄像头获取的彩色图像中提取色彩特征；经由三维特征、主体轮廓、色彩特征进行匹配融合，以在三个维度上对目标物进行跟踪。

3.如权利要求1所述的基于飞行时间的动态对焦方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：根据ToF摄像头获取的目标物的深度信息、RGB摄像头和ToF摄像头进行标定的模组参数数据、以及RGB摄像头的马达参数，将目标物到ToF摄像头的深度信息，计算并转换成RGB摄像头的马达对焦的尝试移动步数；RGB摄像头的马达移动对应的步数，实现RGB摄像头的重新对焦。

4.如权利要求1所述的基于飞行时间的动态对焦方法，其特征在于，ToF摄像头定时获取目标物的深度信息，并比较前后两深度信息以判断目标物与ToF摄像头的距离有无变化，并当判断距离发生变化时控制RGB摄像头重新对焦。

5.如权利要求1所述的基于飞行时间的动态对焦方法，其特征在于，步骤S1中，基于RGB摄像头的预览功能，对RGB摄像头进行自动对焦或手动对焦。

6.一种具有基于飞行时间的动态对焦功能的摄像装置，其特征在于；所述摄像装置包括具有ToF摄像头、具有变焦功能的RGB摄像头、图像计算单元、控制单元及图像存储单元；所述ToF摄像头用于拍摄以获取三维场景的深度信息，所述RGB摄像头用于拍摄以获取彩色图像信息；所述图像计算单元基于所述ToF摄像头获取的深度信息以获取目标物与ToF摄像头的距离变化，所述控制单元根据所述图像计算单元的计算结果控制RGB摄像头进行调焦，并控制调焦后的RGB摄像头和ToF摄像头分别拍摄图像；所述图像计算单元对RGB摄像头和ToF摄像头拍摄的图像进行融合，并将融合后获得具有深度信息的图像储存于图像存储单元。

7.如权利要求6所述的具有基于飞行时间的动态对焦功能的摄像装置，其特征在于，所述图像计算单元基于ToF摄像头获取的深度图像中提取的三维特征和主体轮廓、RGB摄像头获取的彩色图像中提取的色彩特征，并对三维特征、主体轮廓、色彩特征进行匹配融合，以在三个维度上对移动的目标物进行跟踪。

8.如权利要求6所述的具有基于飞行时间的动态对焦功能的摄像装置，其特征在于，所述图像计算单元根据ToF摄像头定时拍摄的深度图像，并比较前后两深度图像信息以判断目标物与ToF摄像头的距离变化，并当判断距离变化时经由控制单元控制RGB摄像头进行调焦。

9.如权利要求6所述的具有基于飞行时间的动态对焦功能的摄像装置，其特征在于：所述图像计算单元根据ToF摄像头获取的目标物的深度信息、RGB摄像头和ToF摄像头进行标定的模组参数数据、以及RGB摄像头的马达参数，将目标物到ToF摄像头的深度信息，计算并转换成RGB摄像头的马达对焦的尝试移动步数；所述控制单元控制RGB摄像头的马达移动对应的步数，实现RGB摄像头的重新对焦。

10.如权利要求6所述的具有基于飞行时间的动态对焦功能的摄像装置，其特征在于：所述RGB摄像头具有预览功能，并基于所述RGB摄像头的预览功能对所述RGB 摄像头进行手动对焦或自动对焦，以在实现对RGB摄像头的初始对准。