CN101350887A - 影像撷取装置及其自动对焦方法 - Google Patents

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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种影像撷取装置，其包括一个镜头、一个将来自被摄物体的光信号转换为电信号的影像感测器、一个用于对影像撷取装置进行对焦的对焦单元及一个用于向影像撷取装置输入一拍摄信号的拍摄控制装置。所述对焦单元包括一个影像处理单元、一个镜头驱动单元及一个对比单元。所述影像处理单元与影像感测器电连接，其能够在镜头处于多个位置时，对影像感测器所输出的电信号进行分析运算，得到影像撷取装置准确对焦时镜头所处位置。所述镜头驱动单元能够将镜头移动到所述准确对焦位置。所述对比单元用于在影像撷取装置对被摄物进行拍摄前，判断被摄物是否发生移动导致影像质量下降超过一定范围，并据此决定是否对影像撷取装置再对焦。另外，本发明还提供了一种影像撷取装置的自动对焦方法。

Description

影像撷取装置及其自动对焦方法
技术领域
本发明涉及摄影技术，尤其涉及一种影像撷取装置及其自动对焦方法。
背景技术
随着多媒体技术的飞速发展，数码相机、摄像机及带有摄像头的手机越来越受到广大消费者的青睐，且自动对焦技术也越来越广泛地被应用。自动对焦是影像撷取装置上所设的一种通过电子及机械装置自动完成对被摄物对焦，并达到使影像清晰的功能。
目前的具有自动对焦功能的数码相机、摄像机等影像撷取装置在对目标物进行拍摄时，在按下对焦键后，会执行对焦的动作，一旦对焦完成，就开始等待“拍照”的指令。这种做法对于一般静态的物体而言是可行的，但是对于可能会不断移动的目标物时，真正截取影像时，目标物可能早就已经离开预期的位置了，其结果就是截取到的是目标物模糊的影像。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种对移动物体进行拍摄时能够得到清晰影像的影像撷取装置及其自动对焦方法。
一种影像撷取装置，其包括一个镜头、一个将来自被摄物体的光信号转换为电信号的影像感测器、一个用于对影像撷取装置进行对焦的对焦单元及一个用于向影像撷取装置输入一拍摄信号的拍摄控制装置。所述对焦单元包括一个影像处理单元、一个镜头驱动单元及一个对比单元。所述影像处理单元与影像感测器电连接，其能够在镜头处于多个位置时，对影像感测器所输出的电信号进行分析运算，得到影像撷取装置准确对焦时镜头所处位置。所述镜头驱动单元能够将镜头移动到所述准确对焦位置。所述对比单元用于在影像撷取装置对被摄物进行拍摄前，判断被摄物是否发生移动导致影像质量下降超过一定范围，并据此决定是否对影像撷取装置再对焦。
一种影像撷取装置的自动对焦方法，该方法包括以下步骤：抓取被摄物的多个影像并记录每次影像抓取时，镜头所处的位置；计算所述多个影像的清晰度资讯，并得到被摄物具有最清晰的影像时镜头所处的位置；移动镜头到所述位置完成首次对焦；判断被摄物在所述首次对焦后到影像撷取装置拍摄被摄物影像前是否发生移动导致影像质量下降超过一定范围；及若被摄物发生移动导致其影像质量下降超过一定范围，则移动镜头并抓取被摄物的多个影像，据此得到被摄物具有最清晰的影像时镜头所处的位置，并移动镜头到该位置。
所述影像撷取装置在对被摄物进行首次对焦后到对被摄物进行拍摄前，会判断影像撷取装置是否仍处于准确对焦状态，并据此决定是否对被摄物进行再对焦，如此可确保在对被摄物进行拍摄时，影像撷取装置总处于准确对焦状态，从而防止由于被摄物在首次对焦后到拍摄前移动导致的离焦的现象。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种影像撷取装置的功能模块图。
图2是图1中的影像撷取装置中的对焦单元的功能模块图。
图3是本发明实施例提供的一种影像撷取装置的自动对焦方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种影像撷取装置100的功能模块图。所述影像撷取装置100包括一个镜头10、一个影像感测器20、一个对焦单元30及一个拍摄控制装置40。该影像撷取装置100具体可为数码相机、数码摄像机或具有摄像头的手机等。
所述镜头10可为镜头或定焦镜头，其用于将被摄物体成像到影像感测器20上。
所述影像感测器20用于将来自被摄物体的光信号转换为电信号，并输出一电信号。所述影像感测器20设于镜头10的像侧，其可以是电荷耦合器件或互补式金属氧化物半导体。所述影像感测器20可采用陶瓷引线芯片载体封装(Ceramic Leaded Chip Carrier，CLCC)，塑料引线芯片载体封装(Plastic Leaded Chip Carrier，PLCC)或芯片尺寸封装(Chip ScalePackage，CSP)。
所述对焦单元30可根据所述影像感测器20输出的电信号，侦测到被摄物体成像最佳时镜头所处的位置，并移动镜头10到该位置，从而完成影像撷取装置100的对焦。
所述拍摄控制装置40用于在完成对焦后输入一拍摄信号，控制影像撷取装置100对被摄物进行拍摄，从而撷取被摄物的影像。所述拍摄控制装置40具体可为影像撷取装置100上的按钮，用于使用者输入拍摄信号。
请参阅图2，为本发明实施例提供的对焦单元30的功能模块图。所述对焦单元30包括一个影像处理单元31、一个镜头驱动单元32及一个对比单元33。
所述影像处理单元31与所述影像感测器20电连接，其可对影像感测器20输出的电信号进行分析运算，得出所述电信号所对应的被摄物的影像清晰度资讯。所述影像清晰度资讯具体可为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度资讯。在影像撷取装置100的对焦过程中，所述影像处理单元31会对镜头10处于多个位置时，影像感测器20所输出的电信号进行分析运算，得到被摄物具有一最清晰的第一影像时，镜头10所处的一第一位置。
所述镜头驱动单元32可将镜头10移动到影像撷取装置100准确对焦时所述镜头10所处的第一位置。
所述对比单元33会在影像撷取装置100对焦完成到对被摄物进行拍摄之间，对影像撷取装置100是否由于被摄物发生移动而未能准确对焦进行判断。具体地，所述影像撷取装置100会抓取被摄物的影像，设该影像为第二影像，所述对比单元33会对比该第二影像与第一影像的清晰度，并判断被摄物的影像质量是否下降超过一定范围，若是则需对该被摄物再对焦，若否，则无需对该被摄物再对焦。为确保被摄物在拍摄时能得到清晰的影像，所述对比单元33在影像撷取装置100对焦完成到对被摄物进行拍摄之间，应多次判断影像撷取装置100是否准确对焦，优选地，对比单元33执行对焦再判断的频率为至少每秒10次。
本实施例中，所述对焦单元30还进一步包括一个移动方向判断单元34。所述移动方向判断单元34用于在影像撷取装置100进行再对焦时，判断被摄物的移动方向，以减少再对焦时镜头10移动的次数，从而提高再对焦速度。具体地，当影像撷取装置100进行再对焦时，镜头10会向靠近或远离被摄物方向移动一定距离后获取被摄物的一个影像，设该影像为第三影像，根据该第三影像与所述第二影像的清晰度的对比即可判断被摄物是向远离还是靠近镜头方向移动了，从而驱动镜头向远离或靠近被设摄物方向寻找到准确对焦位置。
下面具体介绍所述影像撷取装置100的自动对焦方法，该自动对焦方法包括以下步骤，请参阅图3。
步骤S31：抓取被摄物的多个影像并记录每次影像抓取时，镜头10所处的位置。
步骤S32：计算所述多个影像的清晰度资讯，得到被摄物具有最清晰的影像时镜头10所处的位置，并移动镜头10到所述位置完成首次对焦。所述影像清晰度资讯具体可为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度资讯。
步骤S33：判断被摄物在所述首次对焦后到影像撷取装置100拍摄被摄物影像前是否发生移动导致影像质量下降超过一定范围。所述范围可由用户自行设定，也可为影像撷取装置100内部设定的一固定值。所述步骤S33在影像撷取装置100首次对焦后到拍摄被摄物影像前可执行多次，优选地，所述步骤S33至少每秒执行10次。
步骤S34：若被摄物发生移动导致其影像质量下降超过一定范围，则移动镜头10并抓取被摄物的多个影像，据此得到被摄物具有最清晰的影像时镜头10所处的位置，并移动镜头10到该位置。为方便快捷的找到被摄物具有最清晰的影像时镜头10所处的位置，本实施例中，在该步骤中会首先对被摄物移动方向进行判断，即判断被摄物是向远离还是靠近镜头方向移动了，如此可预测出被摄物具有最清晰的影像时镜头10所处的位置所在区域，从而可在一较小区域范围内寻找准确对焦位置。
所述影像撷取装置在对被摄物进行首次对焦后到对被摄物进行拍摄前，会判断影像撷取装置是否仍处于准确对焦状态，并据此决定是否对被摄物进行再对焦，如此可确保在对被摄物进行拍摄时，影像撷取装置总处于准确对焦状态，从而防止由于被摄物在首次对焦后到拍摄前移动导致的离焦的现象。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种影像撷取装置，其包括：一个镜头、一个将来自被摄物体的光信号转换为电信号的影像感测器、一个用于对影像撷取装置进行对焦的对焦单元及一个用于向影像撷取装置输入一拍摄信号的拍摄控制装置，其特征在于，所述对焦单元包括一个影像处理单元、一个镜头驱动单元及一个对比单元，所述影像处理单元与影像感测器电连接，其能够在镜头处于多个位置时，对影像感测器所输出的电信号进行分析运算，得到影像撷取装置准确对焦时镜头所处位置，所述镜头驱动单元能够将镜头移动到所述准确对焦位置，所述对比单元用于在影像撷取装置对被摄物进行拍摄前，判断被摄物是否发生移动导致影像质量下降超过一定范围，并据此决定是否对影像撷取装置再对焦。
2.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述影像感测器设于镜头的像侧，其可以是电荷耦合器件或互补式金属氧化物半导体。
3.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述影像处理单元得到影像撷取装置准确对焦时镜头所处位置是通过对影像感测器输出的电信号进行分析运算，得出所述电信号所对应的被摄物的影像清晰度资讯，根据所述被摄物的影像清晰度资讯得到被摄物具有最清晰影像时，镜头所处位置，该位置即为影像撷取装置准确对焦时镜头所处位置。
4.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述影像清晰度资讯为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度资讯。
5.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述对焦单元还进一步包括一个移动方向判断单元，其在镜头向靠近或远离被摄物方向移动一定距离后获取被摄物的一个影像，根据该影像的清晰度判断被摄物的移动方向。
6.一种影像撷取装置的自动对焦方法，该方法包括以下步骤：
抓取被摄物的多个影像并记录每次影像抓取时，镜头所处的位置；
计算所述多个影像的清晰度资讯，得到被摄物具有最清晰的影像时镜头所处的位置，并移动镜头到所述位置完成首次对焦；
判断被摄物在所述首次对焦后到影像撷取装置拍摄被摄物影像前是否发生移动导致影像质量下降超过一定范围；及
若被摄物发生移动导致其影像质量下降超过一定范围，则移动镜头并抓取被摄物的多个影像，据此得到被摄物具有最清晰的影像时镜头所处的位置，并移动镜头到该位置。
7.如权利要求6所述的影像撷取装置的自动对焦方法，其特征在于，在所述首次对焦后到影像撷取装置拍摄被摄物影像前，所述判断被摄物影像质量是否下降超过一定范围的步骤被执行多次。
8.如权利要求7所述的影像撷取装置的自动对焦方法，其特征在于，在所述首次对焦后到影像撷取装置拍摄被摄物影像前，所述判断被摄物影像质量是否下降超过一定范围的步骤至少每秒执行10次。
9.如权利要求6所述的影像撷取装置的自动对焦方法，其特征在于，所述影像清晰度资讯为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度资讯。
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