[发明专利]一种机器人视觉自动聚焦系统及自动聚焦方法及存储介质

说明书

本发明提供一种机器人视觉自动聚焦系统、方法及存储介质，包括：图像捕捉模组，图像步骤模块包括液态镜头；自动聚焦控制模块，用以控制液态镜头，其中，自动聚焦控制模块包括：图像获取单元，用以获取图像捕捉模组所捕捉的图像；图像处理单元，用以对捕捉的图像进行计算获得边缘梯度值；液态镜头目标位置处理单元，用以将计算获得的边缘梯度值结合预先存储的EG‑DPT关系曲线来确定液态镜头将要移动至的目标位置；液态镜头位移控制单元，用以控制液态镜头移动至一预设位置或目标位置；进一步的，自动聚焦控制模块用以在满足预设条件时自动结束聚焦过程；本技术方案能有效的缩短图像捕捉装置的聚焦时间、实现快速聚焦的同时，能够得到最佳的图像效果。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种机器人视觉自动聚焦系统和自动聚焦方法及存储介质。

背景技术

图像捕捉装置、比如用于拍照或监视功能的摄像装置包括相机和镜头，根据应用不同，可能使用不同的镜头，例如广角镜头、长焦镜头或变焦镜头。通常，比如在安装新的镜头之后，必须手动调焦。

现有技术中，可以通过3D深度估计法来计算焦点的位置。然而，在这种技术中，每次焦点的调整都需要用2个图像传感器获取2个图像，并且需要大量的计算资源，不易或甚至不可能在实时系统上使用。

另一种方式是采用电机控制镜头使其以固定的步距移动，实现聚焦的目的。然而，从距焦点很远的位置以固定的步距移动镜头会使聚焦过程花费很长的时间。在用图像锐度作为图像聚焦标准的情况下，步距不能太大，通常该值较小，因为由于电机的精度不高和抖动的存在不能确保采集的图像为聚焦好的图像。这相应地需要耗费大量的资源，比如计算资源，所以也难以在实时系统上使用。

发明内容

针对现有的摄像头控制聚焦存在的问题，本申请旨在提供一种快速实现聚焦的新的机器人视觉自动聚焦系统、方法及存储介质。

一种机器人视觉自动聚焦系统，其中，包括：

图像捕捉模组1，所述图像步骤模块1包括液态镜头11；

自动聚焦控制模块2，用以控制所述液态镜头11，其中，所述自动聚焦控制模块2包括：

图像获取单元21，用以获取所述图像捕捉模组所捕捉的图像；

图像处理单元22，用以对捕捉的所述图像进行计算获得边缘梯度值；

液态镜头目标位置处理单元23，用以将计算获得的所述边缘梯度值结合预先存储的EG-DPT关系曲线来确定所述液态镜头将要移动至的目标位置；和

液态镜头位移控制单元24，用以控制所述液态镜头移动至一预设位置或所述目标位置；

进一步的，所述自动聚焦控制模块2用以在满足预设条件时自动结束聚焦过程；

所述预设条件包括：

当前的所述图像的边缘梯度值大于所述EG-DPT关系曲线上的特定边缘梯度值，其中，将当前的所述图像按序号记为图像N；以及

所述图像N与图像N-1之间的边缘梯度值之差小于零；以及

所述图像N-1与图像N-2之间的边缘梯度值之差小于零；

其中，所述图像N-2、图像N-1及图像N表示图像顺序。

优选的，所述液态镜头目标位置处理单元23包括：

区段判断单元231，用以判断所述计算得到的边缘梯度值处于所述EG-DPT关系曲线中的哪一区段；

位置处理单元232，用以基于所述区段的拟合直线斜率以及所述区段的最大边缘梯度值来计算要获得所述最大边缘梯度值，并根据所述最大边缘梯度值针对性的将所述液态镜头移动至对应的目标位置。