CN102186018A - 摄像头对焦方法及装置 - Google Patents

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李鹏
江慧波
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一种摄像头对焦方法，包括以下步骤：启动测距传感器，并通过所述测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦；判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则再次通过测距传感器测量得到被摄对象与摄像头之间的距离；将焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头之间的距离；通过图像处理方式进行对焦。上述摄像头对焦方法及装置在测距传感器判断到对焦后的焦距在时间阈值内没有发生变化时，停止通过图像处理方式进行对焦，极大地降低了电量的消耗。

Description

摄像头对焦方法及装置
【技术领域】
本发明涉及成像技术，特别是涉及一种摄像头对焦方法及装置。
【背景技术】
随着数码摄像的普及，大量的手持设备，例如手机、播放器以及掌上电脑等设备均配备了摄像头，以进行摄影摄像。在摄影摄像过程中通常采用自动对焦技术完成对焦。
在传统的自动对焦技术中如果摄像头的初始焦距与实际焦距差别较大，则需要进行大量的对比运算，从而花费大量的时间，对焦速度较为缓慢。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种能提高对焦速度的摄像头对焦方法。
此外，还有必要提供一种能提高对焦速度的摄像头对焦装置。
一种摄像头对焦方法，包括以下步骤：
启动测距传感器，并通过所述测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦；
判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则再次通过测距传感器测量得到被摄对象与摄像头之间的距离；
将焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头之间的距离；
通过图像处理方式进行对焦。
优选地，所述通过所述测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦的步骤为：
将测距传感器启动后测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离设置为初始焦距；
根据所述初始焦距通过图像处理方式进行初始对焦。
优选地，所述方法还包括：
当所述摄像头的焦距在阈值范围内变化时，进入通过图像处理方式进行对焦的步骤。
优选地，所述通过图像处理方式进行对焦的步骤之后还包括：
判断对焦后的焦距在时间阈值内是否发生变化，若否，则停止通过图像处理方式进行对焦；
通过测距传感器监测对焦后的焦距是否发生变化，若是，则返回判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的步骤。
优选地，所述方法还包括：
若对焦后的焦距在时间阈值内发生变化，则返回判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的步骤。
一种摄像头对焦装置，包括：
测距传感器，用于测量被摄对象与摄像头之间的距离，并判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则再次进行被摄对象与摄像头之间距离的测量；
所述摄像头，用于拍摄被摄对象；
控制器，用于根据被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦，并将所述摄像头的焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头之间的距离，通过图像处理方式进行对焦。
优选地，所述控制器将测距传感器启动后测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离设置为初始焦距，并根据所述初始焦距通过图像处理方式进行初始对焦。
优选地，所述测距传感器中所述摄像头的焦距在阈值范围内变化时，控制器通过图像处理方式进行对焦。
优选地，所述测距传感器用于判断对焦后的焦距在时间阈值内是否发生变化，若否，则所述控制器停止通过图像处理方式进行对焦；
所述测距传感器还用于监测对焦后的焦距是否发生变化，若是，则进入所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的判断。
优选地，所述测距传感器还用于若对焦后的焦距在时间阈值内发生变化，则进入所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的判断。
上述摄像头对焦方法及装置以测距传感器测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离为基础进行初始对焦，由于初始对焦得到的焦距与实际的焦距相近，只需要对初始对焦得到的焦距作进一步地对焦即可，极大地提高了对焦速度，也提高了对焦的精确性。
上述摄像头对焦方法及装置在测距传感器判断到对焦后的焦距在时间阈值内没有发生变化时，停止通过图像处理方式进行对焦，极大地降低了电量的消耗。
【附图说明】
图1为一个实施例中摄像头对焦方法的流程图；
图2为一个实施例中通过测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦的方法流程图；
图3为另一个实施例中摄像头对焦方法的流程图；
图4为一个实施例中摄像头对焦装置的结构示意图。
【具体实施方式】
图1示出了一个实施例中摄像头对焦的方法流程，包括以下步骤：
步骤S101，启动测距传感器，并通过测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦。本实施例中，在启动摄像头时首先启动测距传感器，通过测距传感器获取被摄对象与摄像头之间的距离，以作为初始焦距，进而在初始焦距的基础上进行更精确的初始对焦，也充分保证了对焦速度。
在一个具体的实施例中，如图2所示，通过测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦的步骤为：
步骤S111，将测距传感器启动后测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离设置为初始焦距。本实施例中，测距传感器置于摄像头旁，并于启动后进行被摄对象与摄像头之间距离的测量。
步骤S131，根据初始焦距通过图像处理方式进行初始对焦。本实施例中，通过图像处理方式对初始焦距进行小范围的调整即可实现精确地对焦。通过图像方式进行初始对焦的过程具体是：不断调整以初始焦距为基础的焦距，在调整焦距后通过摄像头的镜头使被摄物体在感光片中形成影像，并捕获到被摄物体的图像，对被摄物体的图像进行矩阵运算，直至得到在图像中所占像素最小，且最清晰的被摄物体的图像，并通过摄像头锁定对应的焦距。
步骤S103，判断摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则进入步骤S105，若是，则进入步骤S109。本实施例中，设定一个较小的阈值范围，若摄像头的焦距处于这一较小的阈值范围内变化，则说明初始对焦时锁定的焦距与实际焦距相近，不需要重新确定用于通过图像处理方式进行对焦的焦距，只需在锁定的焦距基础上通过图像处理方式进行对焦即可，进而保证了对焦速度；若摄像头的焦距不在这一较小的阈值范围内变化，则说明初始对焦时锁定的焦距与实际焦距相差较大，需要以此时通过测距传感器得到的被摄对象与摄像头的距离为基础通过图像处理方式进行对焦。
步骤S105，再次通过测距传感器测量得到被摄对象与摄像头之间的距离。
步骤S107，将焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头之间的距离。
步骤S109，通过图像处理方式进行对焦。本实施例中，通过图像处理方式进行对焦的过程与通过图像方式进行初始对焦的过程一样，在此不再赘述。
另一个实施例中，如图3所示，上述摄像头对焦方法包括以下步骤：
步骤S301，启动测距传感器，并通过测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦。
步骤S302，判断摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则进入步骤S303，若是，则进入步骤S305。
步骤S303，再次通过测距传感器测量得到被摄对象与摄像头之间的距离。
步骤S304，将焦距设置为将焦距设置被摄对象与摄像头之间的距离。
步骤S305，通过图像处理方式进行对焦。
步骤S306，判断对焦后的焦距在时间阈值内是否发生变化，若否，则进入步骤S307，若是，则返回步骤S302。本实施例中，在设定的时间阈值内，若对焦后的焦距没有发生任何变化，则说明被摄物体是静态物体；若对焦后的焦距发生了变化，则说明此时在进行动态拍摄，需要返回步骤S302进行重新对焦。
步骤S307，停止通过图像处理方式进行对焦。本实施例中，由于被摄物体是静态物体，不会进行移动，焦距也不会发生变化，因此，可停止通过图像处理方式进行对焦。测距传感器耗电量小，通过图像处理方式进行对焦所消耗的电量较大，仅开启测距传感器而不再通过图像处理方式进行对焦，极大地降低了电量消耗。
步骤S308，通过测距传感器监测对焦后的焦距是否发生变化，若是，则返回步骤S302，若否，则结束。本实施例中，通过测距传感器实时监测对焦后的焦距是否发生了变化，若是，则说明被摄对象发生了移动，需要返回步骤S302进行重新对焦，若否，则不需要进行摄像头的对焦，可结束上述摄像头的对焦过程。
图4示出了一个实施例中摄像头对焦装置，至少包括测距传感器10、摄像头30以及控制器50。
测距传感器10，用于测量被摄对象与摄像头30之间的距离，并判断摄像头30的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则再次进行被摄对象与摄像头30之间距离的测量。本实施例中，启动摄像头30时首先启动测距传感器10。设定一个较小的阈值范围，若测距传感器10测量得到的摄像头30的焦距不在这一较小的阈值范围内变化，则说明此时的焦距与实际焦距相差较大，需要进行测量，以便于以此时测量得到的被摄对象与摄像头30之间的距离为基础通过图像处理方式进行对焦。
测距传感器10中摄像头30的焦距在阈值范围内变化时，控制器50通过图像处理方式进行对焦。若摄像头30的焦距处于这一较小的阈值范围内变化，则说明此时的焦距与实际焦距相近，不需要重新确定用于通过图像处理方式进行对焦的焦距，只需在此时的焦距基础上通过图像处理方式进行对焦即可，进而保证了对焦速度。
摄像头30，用于拍摄被摄对象。本实施例中，测距传感器10设置于摄像头30旁。
控制器50，用于根据被摄对象与摄像头30之间的距离进行初始对焦，并将摄像头30的焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头30之间的距离，通过图像处理方式进行对焦。本实施例中，控制器50将测距传感器10启动后测量得到的被摄对象与摄像头30之间的距离设置为初始焦距，并根据初始焦距通过图像处理方式进行初始对焦。控制器50通过图像处理方式对初始焦距进行小范围的调整即可实现精确地对焦。具体地，控制器50不断调整以初始焦距为基础的焦距，在调整焦距后通过摄像头30的镜头使被摄物体在感光片中形成影像，并捕获到被摄物体的图像，对被摄物体的图像进行矩阵运算，直到得到被摄物体的影像在图像中所占像素最小，且最清晰的被摄物体的图像，摄像头30锁定对应的焦距。
在另一个实施例中，上述摄像头对焦装置的测距传感器10用于判断对焦后的焦距在时间阈值内是否发生变化，若否，则控制器50停止通过图像处理方式进行对焦。本实施例中，在设定的时间阈值内，若对焦后的焦距没有发生任何变化，则说明被摄物体是静态物体，不会发生移动，焦距也不会发生变化，因此，可停止通过图像处理方式进行对焦，仅开启测距传感器10而不再通过图像处理方式进行对焦极大地降低了电量消耗。
测距传感器10还用于监测对焦后的焦距是否发生变化，若是，则进入摄像头30的焦距是否在阈值范围内变化的判断。本实施例中，测距传感器监测对焦后的焦距是否发生了变化，若是，则说明被摄对象发生了移动，需要进行重新对焦。
上述摄像头对焦方法及装置以测距传感器测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离为基础进行初始对焦，由于初始对焦得到的焦距与实际的焦距相近，只需要对初始对焦得到的焦距作进一步地对焦即可，极大地提高了对焦速度，也提高了对焦的精确性。
上述摄像头对焦方法及装置在测距传感器判断到对焦后的焦距在时间阈值内没有发生变化时，停止通过图像处理方式进行对焦，极大地降低了电量的消耗。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种摄像头对焦方法，包括以下步骤：
启动测距传感器，并通过所述测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦；
判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则再次通过测距传感器测量得到被摄对象与摄像头之间的距离；
将焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头之间的距离；
通过图像处理方式进行对焦。
2.根据权利要求1所述的摄像头对焦方法，其特征在于，所述通过所述测距传感器得到的被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦的步骤为：
将测距传感器启动后测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离设置为初始焦距；
根据所述初始焦距通过图像处理方式进行初始对焦。
3.根据权利要求1所述的摄像头对焦方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述摄像头的焦距在阈值范围内变化时，进入通过图像处理方式进行对焦的步骤。
4.根据权利要求1或3所述的摄像头对焦方法，其特征在于，所述通过图像处理方式进行对焦的步骤之后还包括：
判断对焦后的焦距在时间阈值内是否发生变化，若否，则停止通过图像处理方式进行对焦；
通过测距传感器监测对焦后的焦距是否发生变化，若是，则返回判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的步骤。
5.根据权利要求4所述的摄像头对焦方法，其特征在于，所述方法还包括：
若对焦后的焦距在时间阈值内发生变化，则返回判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的步骤。
6.一种摄像头对焦装置，其特征在于，包括：
测距传感器，用于测量被摄对象与摄像头之间的距离，并判断所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化，若否，则再次进行被摄对象与摄像头之间距离的测量；
所述摄像头，用于拍摄被摄对象；
控制器，用于根据被摄对象与摄像头之间的距离进行初始对焦，并将所述摄像头的焦距设置为再次测量到的被摄对象与摄像头之间的距离，通过图像处理方式进行对焦。
7.根据权利要求6所述的摄像头对焦装置，其特征在于，所述控制器将测距传感器启动后测量得到的被摄对象与摄像头之间的距离设置为初始焦距，并根据所述初始焦距通过图像处理方式进行初始对焦。
8.根据权利要求6所述的摄像头对焦装置，其特征在于，所述测距传感器中所述摄像头的焦距在阈值范围内变化时，控制器通过图像处理方式进行对焦。
9.根据权利要求6或8所述的摄像头对焦装置，其特征在于，所述测距传感器用于判断对焦后的焦距在时间阈值内是否发生变化，若否，则所述控制器停止通过图像处理方式进行对焦；
所述测距传感器还用于监测对焦后的焦距是否发生变化，若是，则进入所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的判断。
10.根据权利要求9所述的摄像头对焦方法，其特征在于，所述测距传感器还用于若对焦后的焦距在时间阈值内发生变化，则进入所述摄像头的焦距是否在阈值范围内变化的判断。
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