[发明专利]基于飞行时间的动态对焦方法及其摄像装置

说明书

本发明提供了一种基于飞行时间的动态对焦方法，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。该基于飞行时间的动态对焦方法，基于ToF摄像头获取的深度信息控制RGB摄像头快速、准确地对焦。本发明还提供了一种具有基于飞行时间的动态对焦功能的摄像装置。

技术领域

本发明提供了一种对焦方法，尤其涉及一种基于飞行时间的动态对焦方法及其摄像装置。

背景技术

随着数码设备的不断升级，尤其是近几年手机摄像头的不断升级，双摄、多摄以及其他立体摄像技术和设备不断更新，在拍摄的效果上也不断提升，但是对于运动物体的拍摄，尤其是当拍摄目标在场景中不断运动的情况下，实现清晰的目标捕捉，对于现有的手机摄像头及计算系统来说，仍然是巨大的挑战。

公布号为CN 108200339 A的专利文件中公开了一种目标跟踪定位方法、系统及摄像装置，提出了提供了目标追踪定位方法、系统及摄像装置，涉及摄像技术领域，方法应用于设有第一摄像头和第二摄像头的摄像装置，其中，第二摄像头为可变焦摄像头，包括：采用第一摄像头对目标物进行追踪拍摄，获取目标物的位置信息；根据目标物的位置信息调整第二摄像头的拍摄角度以及焦距；采用调整后的第二摄像头对目标物进行放大拍摄，得到目标物影像。

在CN 108200339A公开的技术方案中，虽然能通过算法检测到目标的运动进而调整第二摄像头的对焦，但对于运动的目标物很难准确追踪和确认，进而影响对第二摄像头的对焦。

发明内容

本发明的目的是提供一种对移动中的物体能够快速对焦的对焦方法。

本发明的另一目的是提供一种对移动中的物体能够快速对焦和拍摄的摄像装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于飞行时间的动态对焦方法，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。

与现有技术相比，本发明提供的基于飞行时间的动态对焦方法中，初始时由ToF摄像头获取三维场景的深度信息、并经由RGB摄像头对三维场景中的目标物进行对焦，完成RGB摄像头的初步对焦后，经由ToF摄像头获取目标物与ToF摄像头的距离变化以对RGB摄像头进行调焦，进而使得RGB摄像头始终对焦于目标物。根据本发明提供的基于飞行时间的动态对焦方法，ToF摄像头与RGB摄像头相互配合，基于ToF摄像头获取的深度信息控制RGB摄像头快速、准确地对焦，同时ToF摄像头获取的深度图像还能够与RGB摄像头获取的彩色图像相融合，进而获得背景虚化等效果。

较佳的，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；针对三维特征、主体轮廓和颜色特征，进行匹配融合，进行三个维度的拍摄目标物跟踪，保障在某一个维度上失去焦点后，在其他维度上能保持对拍摄目标物的跟踪。