CN101350888A - 影像撷取装置及其自动对焦方法 - Google Patents

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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、一个用于抓取被摄物影像的影像感测器、一个用于对影像撷取装置进行对焦的自动对焦系统及一个存储器。所述存储器存储有一偏移量，该偏移量用来表示镜头理论对焦位置与实际对焦位置间的偏差。所述自动对焦系统包括一个影像处理单元、一个运算单元及一个镜头驱动单元。所述影像处理单元与影像感测器电连接，其能够对镜头处于多个位置时，计算影像感测器所抓取的影像的影像清晰度信息，得到镜头的一理论对焦位置。所述运算单元用于根据所述理论对焦位置及偏移量得到镜头的一实际对焦位置。所述镜头驱动单元用于移动镜头。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。
一种传统的影像撷取装置的自动对焦方法包括以下步骤：步骤一，获取镜头初始位置时被摄物的影像，得到该影像的清晰度信息，同时存储相应的镜头位置；步骤二，移动镜头，获取当前镜头位置所对应的被摄物的影像的清晰度信息，并存储相应的镜头位置；步骤三，比较当前的被摄物的影像的清晰度信息与上一次获取的被摄物的影像的清晰度信息，并将较清晰的影像清晰度信息及对应的镜头位置保存下来；步骤四，重复执行步骤一至步骤三，直到得到最清晰的影像及其对应的镜头位置，并移动镜头到该位置实现对焦。
理论上，通过所述自动对焦方法对焦后摄取的被摄物的影像应该是最清晰的影像。但实际应用中，由于镜头的品质及稳定性等因素的影响，通过所述自动对焦方法对焦后摄取的被摄物的影像往往并不是最清晰的影像，镜头所在的位置往往与实际准确对焦时应在的位置有一定的偏差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有较高对焦准确度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、一个用于抓取被摄物影像的影像感测器、一个用于对影像撷取装置进行对焦的自动对焦系统及一个存储器。所述存储器存储有一偏移量，该偏移量用来表示镜头理论对焦位置与实际对焦位置间的偏差。所述自动对焦系统包括一个影像处理单元、一个运算单元及一个镜头驱动单元。所述影像处理单元与影像感测器电连接，其能够对镜头处于多个位置时，计算影像感测器所抓取的影像的影像清晰度信息，得到镜头的一理论对焦位置。所述运算单元用于根据所述理论对焦位置及偏移量得到镜头的一实际对焦位置。所述镜头驱动单元用于移动镜头。
一种影像撷取装置的自动对焦方法，该影像撷取装置具有一存储有一偏移量的存储器，该偏移量用来表示镜头一理论对焦位置与一实际对焦位置间的偏差，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信息，从中得到镜头的理论对焦位置；根据所述镜头的理论对焦位置及所述偏移量得到镜头的实际对焦位置；及移动镜头到所述实际对焦位置。
所述影像撷取装置在对被摄物进行对焦时，会在影像处理单元获得镜头的理论对焦位置后，再在该理论对焦位置的基础上结合一偏移量得到镜头的实际对焦位置，从而可缩小影像撷取装置在实际应用中的对焦误差，以便影像撷取装置可得到被摄物更清晰的影像。
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自动对焦系统的功能模块图。
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、一个自动对焦系统30及一个存储器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可为变焦镜头或定焦镜头，其用于将被摄物成像到影像感测器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)。
所述自动对焦系统30用于对影像撷取装置100进行对焦操作，可得到被摄物具有一实际最清晰影像时镜头10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。
所述存储器40内存储有一偏移量，该偏移量用于表示被摄物具有一实际最清晰影像时镜头10所处的位置与一通过被摄物清晰度得出的一被摄物具有的理论最清晰影像时镜头10所处的位置之间的偏差。该偏移量可在影像撷取装置100出厂前，通过检测的方式得到。具体地，可通过在原先对焦完成得到的镜头10位置基础上沿光轴方向移动不同的距离，得到多个影像，然后在这些影像中得到实际最清晰的影像，并存储此时镜头10的位置与原先对焦完成得到的镜头10位置的偏差，从而得到所述偏移量。所述判断实际最清晰的影像可通过多种清晰度信息进行综合判断。所述影像清晰度信息具体可为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度信息。本实施例中，所述存储器40为只读存储器，以防止该偏移量因使用者的误操作而丢失。
请参阅图2，为本发明实施例提供的自动对焦系统30的功能模块图。所述自动对焦系统30包括一个影像处理单元31、一个运算单元32及一个镜头驱动单元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信息。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，得到被摄物具有一理论最清晰的影像时，镜头10所处的位置，下面将该位置称为理论对焦位置。为提高自动对焦速度，所述判断一理论最清晰的影像一般采用一种清晰度信息。
所述运算单元32用于根据所述镜头10的理论对焦位置与存储器40内存储的偏移量得到一个被摄物具有一实际最清晰的影像时镜头10所处的位置，下面将该位置称为实际对焦位置。
所述镜头驱动单元33用于在影像撷取装置100进行对焦时移动镜头10。在获得被摄物镜头10的实际对焦位置前，该镜头驱动单元33可多次移动镜头10，从而可以使影像感测器20获得镜头10处于多个位置时被摄物的影像。在获得被摄物镜头10的实际对焦位置后，该镜头驱动单元33可移动镜头10到实际对焦位置以完成对焦。
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信息，从中得到镜头10的理论对焦位置。所述影像清晰度信息具体可为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度信息。
步骤S33：根据所述镜头10的理论对焦位置及存储器40内存储的偏移量得到镜头10的实际对焦位置。本实施例中，所述偏移量表示理论对焦位置与实际对焦位置之间的偏差，因此，所述实际对焦位置可通过所述理论对焦位置加上所述偏差得到。
步骤S34：移动镜头10到所述实际对焦位置，从而完成影像撷取装置100的对焦。
所述影像撷取装置在对被摄物进行对焦时，会在影像处理单元获得镜头的理论对焦位置后，再在该理论对焦位置的基础上结合一偏移量得到镜头的实际对焦位置，从而可缩小影像撷取装置在实际应用中的对焦误差，以便影像撷取装置可得到被摄物更清晰的影像。
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 (10)

1.一种影像撷取装置，其包括：一个镜头、一个用于抓取被摄物影像的影像感测器、一个用于对影像撷取装置进行对焦的自动对焦系统及一个存储器，其特征在于，该存储器存储有一偏移量，该偏移量用来表示镜头理论对焦位置与实际对焦位置间的偏差，所述自动对焦系统包括一个影像处理单元、一个运算单元及一个镜头驱动单元，所述影像处理单元与影像感测器电连接，其能够对镜头处于多个位置时，计算影像感测器所抓取的影像的影像清晰度信息，得到镜头的一理论对焦位置，所述运算单元用于根据所述理论对焦位置及偏移量得到镜头的一实际对焦位置，所述镜头驱动单元用于移动镜头。
2.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述影像撷取装置为数码相机、数码摄像机或具有摄像头的手机。
3.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述存储器为只读存储器。
4.如权利要求1所述的影像撷取装置，其特征在于，所述影像清晰度信息为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度信息。
5.一种影像撷取装置的自动对焦方法，该影像撷取装置具有一存储有一偏移量的存储器，该偏移量用来表示镜头理论对焦位置与实际对焦位置间的偏差，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信息，从中得到镜头的理论对焦位置；
根据所述镜头的理论对焦位置及所述偏移量得到镜头的实际对焦位置；及
移动镜头到所述实际对焦位置。
6.如权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，所述影像撷取装置为数码相机、数码摄像机或具有摄像头的手机。
7.如权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，所述存储器为只读存储器。
8.如权利要求5所述的影像撷取装置的自动对焦方法，其特征在于，所述影像清晰度信息为被摄物影像的对比度、灰度、亮度或边缘强度信息。
9.如权利要求5所述的影像撷取装置的自动对焦方法，其特征在于，所述偏移量获得方法为将镜头在理论对焦位置基础上沿光轴方向移动不同的距离，得到多个影像，然后在这些影像中得到实际最清晰的影像，根据此时镜头的位置与理论对焦位置之间的偏差得到所述偏移量。
10.如权利要求5所述的影像撷取装置的自动对焦方法，其特征在于，所述存储器为只读存储器。
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