CN100416399C

CN100416399C - 影像撷取装置的对焦方法

Info

Publication number: CN100416399C
Application number: CNB2005100538072A
Authority: CN
Inventors: 章智逵
Original assignee: PULIER SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Fujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: CN1831625A

Abstract

本发明公开了一种用于影像撷取装置的对焦方法，通过对焦决定一最佳对比值及对应的对焦镜片的第一位置，并通过一校准以决定对焦镜片的第二位置。接着，比较此第一与第二位置，以产生一调整步数，最后再依据此调整步数调整对焦镜片的位置。利用此方法，可改善影像撷取装置的对焦误差问题，提升其分辨率及效能。

Description

影像撷取装置的对焦方法

技术领域

本发明涉及影像撷取，特别是涉及一种影像撷取装置的对焦方法。

背景技术

一般数字相机(或数字摄影机)在进行对焦时，利用步进马达将镜头内的对焦镜片前后移动(所移动的距离以步数(step)来表示)，由感光组件(如电荷耦合组件(CCD))接收射过对焦镜片的光线，并藉由一数字讯号处理器(DSP)计算对焦镜片在不同位置时，所对应的一对比值(contrast value)或评价值。图1系数字相机在进行对焦时，其对焦步数(focus step)与对比值的典型对应关系的示意图。图1的横轴为对焦步数，其值大小相对于对焦镜片的一参考位置(图标的原点)而言；纵轴则为对比值，由数字讯号处理器依据感光组件的感光量计算所得。在图1中，此对应关系系显示为一具有一峰值的曲线，而此峰值即为最佳对比值。在一般情形下，此最佳对比值所对应的横轴的值即为最佳对焦步数，相机在此最佳对焦步数下进行拍摄，应可获得最佳分辨率。

然而，在某些特殊情形下，会造成对焦的误差，使得前述图1的峰值所对应的对焦步数，并非”最佳”对焦步数。例如，若相机镜头的远程(Tele)进光率较差，即可能使相机在对远程进行对焦时产生误差。此时，依据图1的峰值所取得的对焦步数，并非能获致最佳分辨率的最佳对焦步数。

厂商若在生产过程碰到此问题，传统的解决方法是忽略此种对焦误差，或是在误差超过某个容忍限度时，直接将此种次级镜头换掉。因而，在习用做法中，若选择忽略对焦误差，会导致所生产相机的分辨率与效能无法提升；若选择直接换镜头，则又会提高相机生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种对焦方法，适用于影像撷取装置(如数字相机或数字摄影机)，可改善其对焦误差问题，提升其分辨率及效能。

本发明的另一目的是提供一种镜头对焦步数的调整方法，适用于数字相机或数字摄影机，可将其镜头调整至最佳的对焦步数，以提高镜头对焦时的分辨率。

本发明的上述目的是这样实现的，本发明的影像撷取装置对焦方法包含下列步骤：进行对焦以取得一最佳对比值，其中该最佳对比值对应影像撷取装置的一对焦镜片的一第一位置；进行一校准(calibration)以决定该对焦镜片的一第二位置；比较该第一与第二位置，以产生一调整步数；以及依据该调整步数调整对焦镜片的位置。

另一方面，本发明的镜头对焦步数调整方法用于一数字影像装置中，该数字影像装置包含一对焦镜片。此调整方法包含下列步骤：进行一对焦以取得一最佳对比值，其中该最佳对比值对应该对焦镜片的第一步数；将该对焦镜片分别设定于数个不同步数，于每一不同步数拍摄一对焦图片；依据该些对焦图片的对应图文件的文件大小(file size)，从该些不同步数中选取一第二步数；比较该第一与第二步数，以产生一调整步数；以及依据该调整步数调整对焦镜片的对焦步数。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是数字相机在进行对焦时，其对焦步数与对比值的典型对应关系的示意图；

图2是本发明的对焦方法的一较佳实施例的流程图；

图3是图2的步骤21至23的执行过程的示意图；

图4是本发明的镜头对焦步数调整方法的一较佳实施例的流程图。

附图标记说明：1、2曲线；21～24影像撷取装置对焦方法的一较佳实施例的流程；41～45镜头对焦步数调整方法的一较佳实施例的流程。

具体实施方式

图2是本发明对焦方法的一较佳实施例的流程图。此对焦方法用于一影像撷取装置，例如数字相机或数字摄影机。该影像撷取装置具有一镜头，内含一对焦镜片，可于对焦时前后移动，移动距离的大小以步数来表示。如图2所示，此流程包含下列步骤：

步骤21，进行一对焦程序以取得一最佳对比值，其中该最佳对比值对应对焦镜片的第一位置；

步骤22，进行一校准程序以决定对焦镜片的第二位置；

步骤23，比较第一与第二位置，产生一调整步数；以及

步骤24，依据该调整步数调整对焦镜片的位置。

步骤21中的对焦程序将对焦镜片分别设定于数个不同位置，并计算每一不同位置所对应的一对比值。在这些计算所得的对比值中，最大者为最佳对比值，而其所对应的位置为第一位置。

步骤22中，校准程序依据”镜头分辨率越大，其所拍摄的图档越大”的概念来进行。亦即，在进行校准程序时，将对焦镜片分别设定于数个不同位置，于每一不同位置各拍摄一对焦图片。接着，选取这些对焦图片的图文件中最大的，其所对应的位置即为第二位置。在此第二位置进行拍摄，可获致最佳分辨率。在一实施例中，这些不同位置包含前述的第一位置，且相邻位置的间隔步数相同。例如，这些不同位置可选择以第一位置为中心，前后各14步的范围，而相邻位置的间隔为2步。

由于对焦镜片的每个位置可用一对应的对焦步数来代表，因此，在决定第一与第二位置后，于步骤23中，可直接计算这两个位置的对应对焦步数间的步数差距，而得到调整步数。此调整步数即为对焦误差，其值大小依据影像撷取装置所使用的镜头而定(也可能为零，表示无对焦误差)。

图3为步骤21至23的执行过程的示意图。在图3中，曲线1是步骤21进行对焦程序所得。曲线1所描述的是对焦步数(横轴)与对比值(纵轴)的对应关系，其峰值即为最佳对比值，而峰值所对应的对焦步数即代表第一位置。另一方面，曲线2是步骤22进行校准程序的所得。曲线2所描述的是对焦步数(横轴)与图档大小(纵轴)的对应关系，其峰值即为图档中最大者，而峰值所对应的对焦步数即代表第二位置。第一与第二位置间的步数差距，即为调整步数。

在经过校准(即取得调整步数)后，于步骤24中，便可依据此调整步数来调整对焦镜片的位置，以获致最佳分辨率。例如，于后续进行对焦时，在进行完对焦程序后(此时对焦镜片位于具有最佳对比值的位置)，再将对焦镜片的位置修正一调整步数，便可将镜头调整至最佳分辨率。在一实施例中，将此调整步数存于影像撷取装置的一存储器中，以利于后续进行对焦时可取出使用。

前述调整步数的大小，还可随着影像撷取装置的不同拍摄参数而变动。因此，在本发明的对焦方法的另一较佳实施例中，除了步骤21至24，还进一步选取一或多个拍摄参数，以在不同拍摄参数的设定值下，重复执行步骤21至23，产生对应的调整步数，并可将拍摄参数与调整步数的对应关系储存于影像撷取装置的存储器中。在步骤24中，可依据对焦时各拍摄参数的设定值，从存储器取出对应的调整步数，据以调整对焦镜片的位置。此处拍摄参数的选取，视所要达成的精确度而定。原则上，所选取的参数越多，对焦误差就越小。在一实施例中，选取镜头段数与拍摄距离两个参数。

图4是本发明的镜头对焦步数调整方法的一较佳实施例的流程图。此调整方法用于一数字影像装置，如数字相机或数字摄影机。该数字影像装置具有一镜头，内含一对焦镜片，可于对焦时前后移动，移动距离的大小以步数来表示。如图4所示，此流程包含下列步骤：

步骤41，进行一对焦程序以取得一最佳对比值，其中该最佳对比值对应该对焦镜片的一第一步数；

步骤42，将对焦镜片分别设定于数个不同步数，于每一不同步数拍摄一对焦图片；

步骤43，依据该些对焦图片的对应图文件的文件大小，从该些不同步数中选取第二步数；

步骤44，比较第一与第二步数，以产生一调整步数；以及

步骤45，依据调整步数调整对焦镜片的对焦步数。

步骤42中，这些不同步数包含第一步数，且相邻步数的间隔相同。在步骤43中，第二步数对应于这些对应图档中文件大小最大者。

步骤44中，计算第一与第二步数间的差距，即为调整步数。在一实施例中，将此调整步数存于数字影像装置的一存储器中，以利于后续进行对焦时可取出使用。

在本发明的镜头对焦步数调整方法的另一较佳实施例中，除了步骤41至45，还进一步选取一或多个拍摄参数，以在不同拍摄参数的设定值下，重复执行步骤41至44，产生对应的调整步数，并将拍摄参数与调整步数的对应关系储存于数字影像装置的存储器中。在步骤45中，可依据对焦时各拍摄参数的设定值，从存储器取出对应的调整步数，据以调整对焦镜片的位置。在一实施例中，选取镜头段数与拍摄距离两个参数来实施此调整方法。

Claims

1. 一种用于一影像撷取装置的对焦方法，该影像撷取装置包含一对焦镜片，该对焦方法包含下列步骤：

进行对焦以取得一最佳对比值，其中该最佳对比值对应对焦镜片的第一位置；

进行校准以决定该对焦镜片的第二位置，所述校准步骤包括：将对焦镜片分别设定于数个不同位置，于每一不同位置各拍摄一对焦图片，依据该些对焦图片的对应图文件的文件大小，从该些不同位置中选取第二位置；比较第一与该第二位置，以产生一调整步数；以及

依据该调整步数调整该对焦镜片的位置。

2. 如权利要求1所述的对焦方法，还包含：

将一拍摄参数分别设定于数个不同值，重复执行对焦步骤、校准步骤及比较步骤，以产生这些不同值所对应的该调整步数。

3. 如权利要求2所述的对焦方法，其中调整步骤包括：

依据拍摄参数与该些对应调整步数，调整对焦镜片的位置。

4. 如权利要求2所述的对焦方法，其中拍摄参数为镜头段数或拍摄距离。

5. 一种镜头对焦步数的调整方法，用于一数字影像装置中，该数字影像装置包含一对焦镜片，该调整方法包含下列步骤：

进行对焦以取得一最佳对比值，其中该最佳对比值是对应对焦镜片的一第一步数；

将该对焦镜片分别设定于数个不同步数，于每一不同步数拍摄一对焦图片；

依据该些对焦图片的对应图文件的文件大小，从这些不同步数中选取第二步数；

比较该第一与该第二步数，以产生一调整步数；以及

依据调整步数调整对焦镜片的对焦步数。

6. 如权利要求5所述的调整方法，其中第二步数对应于这些对应图档中文件大小最大者。

7. 如权利要求5所述的调整方法，还包含：

取得该数字影像装置的一拍摄参数在数个不同值时所对应的调整步数。

8. 如权利要求7所述的调整方法，其中该调整步骤包含：

依据该拍摄参数与该些对应调整步数，调整对焦镜片的位置。

9. 如权利要求7所述的调整方法，其中该拍摄参数为镜头段数或拍摄距离。