CN103685941B - 监控摄像设备及其自动变焦镜头的聚焦控制方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法，包括：信息获得步骤，从存储单元中获得存储的预设数据信息；聚焦边界余量检查步骤，查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；缩/放处理步骤，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的聚焦位置范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；信息变更步骤，将缩/放操作后自动变焦镜头的当前倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元中。本发明还公开了相应的监控摄像设备及其自动变焦镜头的聚焦控制方法。本发明可在监控摄像设备的自动变焦镜头倍数变化时迅速、清晰地实现对被照物自动聚焦。

Description

监控摄像设备及其自动变焦镜头的聚焦控制方法、装置

技术领域

本发明涉及监控摄像技术，尤其涉及一种监控摄像设备及其自动变焦镜头的聚焦控制方法、装置。

背景技术

监控摄像设备是用在安防方面的准摄像设备，它的像素和分辨率比电脑的视频摄像头高，比专业的摄像神如数码相机或DV等低。监控摄像设备可分为模拟监控和IP网络监控等类型，广泛应用于银行、交通、平安城市等多个安保领域。

传统的监控摄像设备产品的镜头结构主要由变倍镜头(Zoom Lens)、手动变焦镜头(Vari-focal Lens)、固定镜头(Fixed Lens)等镜头组成。Zoom Lens结构本身具有自动聚焦功能，但是，由于Zoom Lens的尺寸比较大，因而很难在小型的监控摄像产品上使用，并且价格昂贵。

为了克服上述缺点，出现了一种新型的自动变焦镜头(Motorized Lens)。Motorized Lens就是在传统的Vari-focal Lens上添加电机(Motor)和齿轮结构(GearMechanism)，从而能够实现自动变倍及自动聚焦，在聚焦不清楚的情况下，可以自动控制聚焦使其清楚，使用户能够清楚的看到被照物，Motorized Lens的优点是可以在小型的监控摄像设备上使用，单价也比Zoom Lens便宜，因而，在IP Camera等产品中具有明显的优势和使用价值，已成发展趋势。

然而，和一般的高倍光学变倍监控摄像设备不同的是，Motorized Lens只是3倍的低倍数近距离光学变倍镜头，并且，由于Motorized Lens在Vari-focal Lens上增加了电机和齿轮结构，因而其根据变倍自动调整聚焦的过程相当不便且复杂。

因此，现有技术的采用自动变焦镜头(Motorized Lens)监控摄像设备，大多数是通过单纯的外部按键控制单片机来控制电机左右回转，进行手动聚焦，若采用现有的自动聚焦控制方法，会出现聚焦模糊等很多不良现象。

发明内容

本发明提供一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法，该方法可在Motorized Lens的倍数变化，导致被照物焦点模糊的情况下，自动识别Motorized Lens的光学变倍及被照物的适合聚焦控制范围，快速而清晰地实现对被照物的自动聚焦。

进一次地，本发明还提供一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置，该装置可在Motorized Lens的倍数变化，导致被照物焦点模糊的情况下，自动识别MotorizedLens的光学变倍及被照物的适合聚焦控制范围，快速而清晰地实现对被照物的自动聚焦。

更进一次地，本发明还提供一种监控摄像设备，该设备可在Motorized Lens的倍数变化，导致被照物焦点模糊的情况下，自动识别Motorized Lens的光学变倍及被照物的适合聚焦控制范围，快速而清晰地实现对被照物的自动聚焦。

为了解决上述技术问题，本发明公开了以下技术方案：

一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法，包括以下步骤：

信息获得步骤，从存储单元中获得存储的预设数据信息，该预设数据至少包括自动变焦镜头预设的从起始倍数位置到末尾倍数位置的数据、每个倍数位置对应的聚焦位置范围数据、和自动变焦镜头的当前倍数位置及其对应的聚焦位置范围数据信息；

聚焦边界余量检查步骤，在所述预设数据有效的情况下，根据所述预设数据查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；

缩/放处理步骤，根据输入的镜头缩/放操作信号，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；

信息变更步骤，在自动变焦镜头的倍数发生变更的情况下，将其变更后的当前倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元中。

优选地，在所述信息获得步骤之后，还包括：

数据有效性检测步骤，检测所述从存储单元中获得的预设数据是否有效，若是，则执行所述聚焦边界余量检查步骤，否则，执行下述起始位置设定步骤；

起始位置设定步骤，将自动变焦镜头移动到任一倍数位置，并将该倍数位置设定为起始倍数位置；

聚焦峰值查找步骤，查找移动后自动变焦镜头的倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置数据，并将所述倍数位置值和聚焦位置数据保存到所述存储单元中；

变焦镜头移动步骤，控制变倍电机驱动所述自动变焦镜头移动一个预设的单位后，判断移动后的倍数位置值是否达到预设的末尾倍数位置值，若是，则保存数据并返回，否则，执行所述聚焦峰值查找步骤。

优选地，所述聚焦峰值查找步骤具体包括有：

电机控制步骤，控制聚焦电机移动一次；

聚焦轮廓比较步骤，对比移动后被照物的轮廓数据和移动前被照物的轮廓数据，若移动后被照物的轮廓数据增加，则执行下述Q值判断步骤，否则，执行下述Q值设定步骤；

Q值判断步骤，判断聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q是否小于聚焦位置的最大聚焦边界余量，若是，则执行所述电机控制步骤，否则，执行下述Q值设定步骤；

Q值设定步骤，将聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q存储到存储单元中，并将存储单元中存储的聚焦位置数据个数加1。

优选地，所述缩/放处理步骤具体包括有：

第一下限比较步骤，在变倍电机进行倍数放大操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否小于所述最小聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最小聚焦边界方向移动后，执行下述第一轮廓比较步骤，否则，直接执行下述第一上限比较步骤；

第一轮廓比较步骤，判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则执行下述第一上限比较步骤，否则，关闭聚焦电机；

第一上限比较步骤，判断当前聚焦位置值是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机；或者

第二上限比较步骤，在变倍电机进行倍数缩小操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否大于所述最大聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最大聚焦边界方向移动后，执行下述第二轮廓比较步骤，否则，直接执行下述第二下限比较步骤；

第二轮廓比较步骤，判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则执行下述 第二下限比较步骤，否则，关闭聚焦电机；

第二下限比较步骤，判断当前聚焦位置值是否大于所述最小聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机。

优选地，所述信息获得步骤具体包括：

变倍数据读取步骤，读取存储单元中存储的预设数据有效性信息和自动变焦镜头的倍数位置数据；

聚焦数据读取步骤，在所述预设数据有效的情况下，从存储单元中读取每个倍数位置数据对应的聚焦位置数据；

变倍数据对比步骤，对比已读取的倍数位置数据个数和预设的总倍数位置数据个数；

变倍数据加权步骤，在所述预设的总倍数位置数据个数更多的情况下，将所述已读取的倍数位置数据个数加1后，继续执行所述聚焦数据读取步骤。

相应地，本发明还公开了一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置，包括有：

存储单元，用于存储的预设数据信息，该预设数据至少包括自动变焦镜头预设的从起始倍数位置到末尾倍数位置的数据、每个倍数位置对应的聚焦位置范围数据、和自动变焦镜头的当前倍数位置及其对应的聚焦位置范围数据信息；

信息获得单元，与所述存储单元相连，用于从存储单元中获得其存储的所述预设数据信息；

聚焦边界余量检查单元，与所述信息获得单元相连，用于在所述预设数据有效的情况下，根据所述预设数据查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；

缩/放处理单元，用于根据输入的镜头缩/放操作信号，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；

信息变更单元，用于在自动变焦镜头的倍数发生变更的情况下，将其变更后的当前倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元中。

优选地，该装置还包括有：

数据有效性检测单元，与所述信息获得单元相连，用于检测所述从存储单 元中获得的预设数据是否有效，若是，则向所述聚焦边界余量检查单元发送启动信号，否则，向下述起始位置设定单元发送启动信号；

起始位置设定单元，与所述数据有效性检测单元相连，用于将自动变焦镜头移动到任一倍数位置，并将该倍数位置设定为起始倍数位置；

聚焦峰值查找单元，用于查找移动后自动变焦镜头的倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置数据，并将所述倍数位置值和聚焦位置数据保存到所述存储单元中；

变焦镜头移动单元，用于控制变倍电机驱动所述自动变焦镜头移动一个预设的单位后，判断移动后的倍数位置值是否达到预设的末尾倍数位置值，若是，则保存数据并返回，否则，向所述聚焦峰值查找单元发送启动信号。

优选地，所述聚焦峰值查找单元具体包括有：

电机控制单元，与监控摄像设备的聚焦电机相连，用于控制聚焦电机移动一次；

聚焦轮廓比较单元，与监控摄像设备的摄像信号处理单元相连，用于对比移动后被照物的轮廓数据和移动前被照物的轮廓数据，若移动后被照物的轮廓数据增加，则向下述Q值判断单元发送启动信号，否则，向下述Q值设定单元发送启动信号；

Q值判断单元，与所述聚焦轮廓比较单元相连，用于判断聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q是否小于聚焦位置的最大聚焦边界余量，若是，则向所述电机控制单元发送启动信号，否则，向下述Q值设定单元发送启动信号；

Q值设定单元，用于将聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q存储到存储单元中，并将存储单元中存储的聚焦位置数据个数加1。

优选地，所述缩/放处理单元具体包括有：

第一下限比较单元，用于在变倍电机进行倍数放大操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否小于所述最小聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最小聚焦边界方向移动后，向下述第一轮廓比较单元发送启动信号，否则，向下述第一上限比较单元发送启动信号；

第一轮廓比较单元，用于判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则向下述第一上限比较单元发送启动信号，否则，关闭聚焦电机；

第一上限比较单元，用于判断当前聚焦位置值是否小于所述最大聚焦边界 余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机；以及

第二上限比较单元，用于在变倍电机进行倍数缩小操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否大于所述最大聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最大聚焦边界方向移动后，向下述第二轮廓比较单元发送启动信号，否则，向下述第二下限比较单元发送启动信号；

第二轮廓比较单元，用于判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则向下述第二下限比较单元发送启动信号，否则，关闭聚焦电机；

第二下限比较单元，用于判断当前聚焦位置值是否大于所述最小聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机。

优选地，所述信息获得单元具体包括：

变倍数据读取单元，用于读取存储单元中存储的预设数据有效性信息和自动变焦镜头的倍数位置数据；

聚焦数据读取单元，用于在所述预设数据有效的情况下，从存储单元中读取每个倍数位置数据对应的聚焦位置数据；

变倍数据对比单元，用于对比已读取的倍数位置数据个数和预设的总倍数位置数据个数；

变倍数据加权单元，用于在所述预设的总倍数位置数据个数更多的情况下，将所述已读取的倍数位置数据个数加1后，向所述聚焦数据读取单元发送启动信号。

相应地，本发明还公开了一种监控摄像设备，包括有：

镜头，包括有自动变焦镜头和聚焦镜头；

驱动电机；

缩/放操作输入单元；

摄像信号处理单元；

重点在于，该装置还包括有：

聚焦控制单元，至少与所述摄像信号处理单元、缩/放操作输入单元、以及驱动电机相连，并且，该聚焦控制单元为上述监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置。

本发明的有益效果在于：

本发明的实施例通过将自动变焦镜头聚焦所需要的各镜头倍数位置数据及 对应的聚焦位置数据存储在存储单元中，并在镜头倍数位置变化的情况下，从存储单元获得镜头的变倍位置及对应的聚焦位置范围数据，从而在自动变焦镜头光学倍数改变的情况下，实现了对被照物进行快速清晰地自动聚焦，有效避免了被照物的聚焦出现模糊的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法一个实施例的方法流程图。

图2是本发明的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法一个实施例中聚焦峰值查找步骤的方法流程图。

图3是本发明的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法一个实施例中缩/放处理步骤的方法流程图。

图4是本发明的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法一个实施例中信息获得步骤的方法流程图。

图5是本发明的监控摄像设备一个实施例的组成结构图。

图6是本发明的监控摄像设备一个实施例中聚焦控制装置的组成结构图。

图7是本发明的监控摄像设备一个实施例中聚焦峰值查找单元的组成结构图。

图8是本发明的监控摄像设备一个实施例中缩/放处理单元的组成结构图。

图9是本发明的监控摄像设备一个实施例中信息获得单元的组成结构图。

图10是本发明的自动变焦镜头的倍数位置与聚焦镜头位置的对应关系表

具体实施方式

下面参考图1-图4详细描述本发明提供的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法的一个实施例；请参考图1，本实施例实现一次监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制流程主要包括以下步骤：

在信息获得步骤S1中，从存储单元中获得存储的预设数据信息，该预设数 据至少包括自动变焦镜头预设的从起始倍数位置到末尾倍数位置的数据、每个倍数位置对应的聚焦位置范围数据、和自动变焦镜头的当前倍数位置及其对应的聚焦位置范围数据信息，其中，下表1示出了自动变焦镜头的倍数位置与聚焦镜头位置的对应关系的一个示例：

表1、自动变焦镜头的倍数位置与聚焦镜头位置的对应关系表

在聚焦边界余量检查步骤S2中，在所述预设数据有效的情况下，根据所述预设数据查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；

在缩/放处理步骤3中，根据输入的镜头缩/放操作信号，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；

在信息变更步骤S4中，在缩/放操作后的自动变焦镜头的倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元中。

另外，在所述信息获得步骤S1之后，还可包括：

在数据有效性检测步骤S5中，检测所述从存储单元中获得的预设数据是否有效，若是，则执行所述聚焦边界余量检查步骤S2，否则，执行下述起始位置设定步骤S6；

在起始位置设定步骤S6中，将自动变焦镜头移动到任一倍数位置，并将该倍数位置设定为起始倍数位置；

在聚焦峰值查找步骤S7中，查找移动后自动变焦镜头的倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置数据，并将所述倍数位置值和聚焦位置数据保存到所述存储单元中；

在变焦镜头移动步骤S8中，控制变倍电机驱动所述自动变焦镜头移动一个预设的单位后，判断移动后的倍数位置值是否达到预设的末尾倍数位置值，若是，则保存数据并返回，否则，执行所述聚焦峰值查找步骤S7。

请参考图2，具体实现时，所述聚焦峰值查找步骤S7可具体包括以下步骤：

在电机控制步骤S71中，控制聚焦电机移动一次；

在聚焦轮廓比较步骤S72中，对比移动后被照物的轮廓数据和移动前被照物的轮廓数据，若移动后被照物的轮廓数据增加，则执行下述Q值判断步骤S73，否则，执行下述Q值设定步骤S74；

在Q值判断步骤S73中，判断聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则执行所述电机控制步骤S71，否则，执行下述Q值设定步骤S74；

在Q值设定步骤S74中，将聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q存储到存储单元中，并将存储单元中存储的聚焦位置数据个数加1。

请参考图3，具体实现时，所述缩/放处理步骤3可具体包括：

在第一下限比较步骤S31中，在变倍电机进行倍数放大操作的情况下，判断当前聚焦位置值Fp是否小于所述最小聚焦边界余量Fmin，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最小聚焦边界方向移动后，执行下述第一轮廓比较步骤S32，否则，直接执行下述第一上限比较步骤S33；

在第一轮廓比较步骤S32中，判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则执行下述第一上限比较步骤S33，否则，关闭聚焦电机；

在第一上限比较步骤S33中，判断当前聚焦位置值Fp是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机；或者

在第二上限比较步骤S34中，在变倍电机进行倍数缩小操作的情况下，判断当前聚焦位置值Fp是否大于所述最大聚焦边界余量Fmax，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最大聚焦边界方向移动后，执行下述第二轮廓比较步骤S35，否则，直接执行下述第二下限比较步骤S36；

在第二轮廓比较步骤S35中，判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则 执行下述第二下限比较步骤S36，否则，关闭聚焦电机；

在第二下限比较步骤S36中，判断当前聚焦位置值Fp是否大于所述最小聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机。

具体实现时，在所述聚焦边界余量检查步骤2中，所述最大聚焦边界余量可通过下式1和式2获得：

Fmax＝F[X+α]； 式1

X＝(P-S)/k； 式2

所述最小聚焦边界余量通过上式2和下式3获得：

Fmin＝F[X-α]； 式3

其中，Fmax为最大聚焦边界余量、Fmin为最小聚焦边界余量、P为自动变焦镜头的当前倍数位置值、S为自动变焦镜头的起始倍数位置、α＜当前倍数位置对应的聚焦位置数据个数的三分之一、k≥5。

请参考图4，具体实现时，所述信息获得步骤S1可具体包括：

在变倍数据读取步骤S11中，读取存储单元中存储的预设数据有效性信息和自动变焦镜头的倍数位置数据；

在聚焦数据读取步骤S12中，在所述预设数据有效的情况下，从存储单元中读取每个倍数位置数据对应的聚焦位置数据；

在变倍数据对比步骤S13中，对比已读取的倍数位置数据个数N和预设的总倍数位置数据个数P_Data；

在变倍数据加权步骤S14中，在所述预设的总倍数位置数据个数更多的情况下，将所述已读取的倍数位置数据个数N加1后，继续执行所述聚焦数据读取步骤S12。

下面参考图5-图9详细描述本发明提供的监控摄像设备的一个实施例；请参考图5，本实施例主要包括有：

包括了自动变焦镜头11聚焦镜头12的镜头1；

内嵌了启动自动变焦镜头11来实现镜头变倍的变倍电机(Zoom Motor)21和控制聚焦的聚焦电机(Focus Motor Driver)22的驱动电机2；

CCD/CMOS 3；

缩/放操作输入单元4，可以是Tele/Wide键及其连接的信号输入电路；

摄像信号处理单元5，与CCD/CMOS 3相连，用于获得被照物的轮廓数据；

另外，本实施例还包括有：

聚焦控制单元6，至少与所述摄像信号处理单元5、缩/放操作输入单元4、以及驱动电机3相连，用于根据预设的镜头的倍数与其对应的聚焦位置范围数据、被照物的轮廓数据、镜头的起始位置和末尾位置数据，控制所述驱动电机1移动聚焦镜头，对被照物聚焦。

请参考图6，作为本实施例的一个优选实施方式，所述聚焦控制单元6主要包括有：

存储单元60，用于存储的预设数据信息，该预设数据至少包括预设的自动变焦镜头从起始倍数位置到末尾倍数位置的数据、每个倍数位置对应的聚焦位置范围数据、和自动变焦镜头的当前倍数位置及其对应的聚焦位置范围数据信息；

信息获得单元61，与所述存储单元60相连，用于从存储单元60中获得其存储的所述预设数据信息；

聚焦边界余量检查单元62，与所述信息获得单元61相连，用于在所述预设数据有效的情况下，根据所述预设数据查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；

缩/放处理单元63，用于根据输入的镜头缩/放操作信号，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的聚焦位置从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；

信息变更单元64，用于将缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元60中。

另外，本实施例还包括有：

数据有效性检测单元65，与所述信息获得单元相连，用于检测所述从存储单元中获得的预设数据是否有效，若是，则向所述聚焦边界余量检查单元发送启动信号，否则，向下述起始位置设定单元发送启动信号；

起始位置设定单元66，与所述数据有效性检测单元相连，用于将自动变焦镜头移动到任一倍数位置，并将该倍数位置设定为起始倍数位置；

聚焦峰值查找单元67，用于查找移动后自动变焦镜头的倍数位置对应的从 最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置数据，并将所述倍数位置值和聚焦位置数据保存到所述存储单元中；

变焦镜头移动单元68，用于控制变倍电机驱动所述自动变焦镜头移动一个预设的单位后，判断移动后的倍数位置值是否达到预设的末尾倍数位置值，若是，则保存数据并返回，否则，向所述聚焦峰值查找单元发送启动信号。

具体实现时，所述聚焦边界余量检查单元62可通过下式1和式2获得所述最大聚焦边界余量：

Fmax＝F[X+α]； 式1

X＝(P-S)/k； 式2

通过上式2和下式3获得所述最小聚焦边界余量：

Fmin＝F[X-α]； 式3

其中，Fmax为最大聚焦边界余量、Fmin为最小聚焦边界余量、P为自动变焦镜头的当前倍数位置、S为自动变焦镜头的起始倍数位置、α＜当前倍数位置对应的聚焦位置数据个数的三分之一、k≥5。

请参考图7，具体实现时，所述聚焦峰值查找单元67可具体包括有：

电机控制单元671，与监控摄像设备的聚焦电机相连，用于控制聚焦电机移动一次；

聚焦轮廓比较单元672，与监控摄像设备的摄像信号处理单元相连，用于对比移动后被照物的轮廓数据和移动前被照物的轮廓数据，若移动后被照物的轮廓数据增加，则向下述Q值判断单元发送启动信号，否则，向下述Q值设定单元发送启动信号；

Q值判断单元673，与所述聚焦轮廓比较单元672相连，用于判断聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则向所述电机控制单元671发送启动信号，否则，向下述Q值设定单元发送启动信号；

Q值设定单元674，用于将聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q存储到存储单元中，并将存储单元60中存储的聚焦位置数据个数加1。

请参考图8，所述缩/放处理单元63可具体包括有：

第一下限比较单元631，用于在变倍电机进行倍数放大操作的情况下，判断当前聚焦位置值Fp是否小于所述最小聚焦边界余量Fmin，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最小聚焦边界方向移动后，向下述第一轮廓比较单元632 发送启动信号，否则，向下述第一上限比较单元633发送启动信号；

第一轮廓比较单元632，用于判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则向下述第一上限比较单元633发送启动信号，否则，关闭聚焦电机；

第一上限比较单元633，用于判断当前聚焦位置值Fp是否小于所述最大聚焦边界余量Fmax，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机；以及

第二上限比较单元634，用于在变倍电机进行倍数缩小操作的情况下，判断当前聚焦位置值Fp是否大于所述最大聚焦边界余量Fmax，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最大聚焦边界方向移动后，向下述第二轮廓比较单元635发送启动信号，否则，向下述第二下限比较单元636发送启动信号；

第二轮廓比较单元635，用于判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则向下述第二下限比较单元636发送启动信号，否则，关闭聚焦电机；

第二下限比较单元636，用于判断当前聚焦位置值Fp是否大于所述最小聚焦边界余量Fmin，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机。

请参考图9，所述信息获得单元61可具体包括有：

变倍数据读取单元611，用于读取存储单元60中存储的预设数据有效性信息Offset_OK和自动变焦镜头的倍数位置数据；

聚焦数据读取单元612，用于在所述预设数据有效(Offset_OK＝1)的情况下，从存储单元中读取每个倍数位置数据对应的聚焦位置数据；

变倍数据对比单元613，用于对比已读取的倍数位置数据个数N和预设的总倍数位置数据个数P_Data；

变倍数据加权单元614，用于在所述预设的总倍数位置数据个数P_Data更多的情况下，将所述已读取的倍数位置数据个数N加1后，向所述聚焦数据读取单元612发送启动信号。

下面详细描述本发明提供的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置的一个实施例。

具体实现时，本实施例的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置与前述第二实施例中的聚焦控制单元完全相同，不再赘述。

本发明可应用于CCTV Camera、IP Camera、会议、教育等多种领域。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一次详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

信息获得步骤，从存储单元中获得存储的预设数据信息，该预设数据至少包括自动变焦镜头预设的从起始倍数位置到末尾倍数位置的数据、每个倍数位置对应的聚焦位置范围数据、和自动变焦镜头的当前倍数位置及其对应的聚焦位置范围数据信息；

聚焦边界余量检查步骤，在所述预设数据有效的情况下，根据所述预设数据查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；

缩/放处理步骤，根据输入的镜头缩/放操作信号，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；

信息变更步骤，将缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述信息获得步骤之后，还包括：

数据有效性检测步骤，检测所述从存储单元中获得的预设数据是否有效，若是，则执行所述聚焦边界余量检查步骤，否则，执行下述起始位置设定步骤；

起始位置设定步骤，将自动变焦镜头移动到任一倍数位置，并将该倍数位置设定为起始倍数位置；

聚焦峰值查找步骤，查找移动后自动变焦镜头的倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置数据，并将所述倍数位置值和聚焦位置数据保存到所述存储单元中；

变焦镜头移动步骤，控制变倍电机驱动所述自动变焦镜头移动一个预设的单位后，判断移动后的倍数位置值是否达到预设的末尾倍数位置值，若是，则保存数据并返回，否则，执行所述聚焦峰值查找步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚焦峰值查找步骤包括：

电机控制步骤，控制聚焦电机移动一次；

聚焦轮廓比较步骤，对比移动后被照物的轮廓数据和移动前被照物的轮廓数据，若移动后被照物的轮廓数据增加，则执行下述Q值判断步骤，否则，执行下述Q值设定步骤；

Q值判断步骤，判断聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则执行所述电机控制步骤，否则，执行下述Q值设定步骤；

Q值设定步骤，将聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q存储到存储单元中，并将存储单元中存储的聚焦位置数据个数加1。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述缩/放处理步骤具体包括：

第一下限比较步骤，在变倍电机进行倍数放大操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否小于所述最小聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最小聚焦边界方向移动后，执行下述第一轮廓比较步骤，否则，直接执行下述第一上限比较步骤；

第一轮廓比较步骤，判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则执行下述第一上限比较步骤，否则，关闭聚焦电机；

第一上限比较步骤，判断当前聚焦位置值是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机；或者

第二上限比较步骤，在变倍电机进行倍数缩小操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否大于所述最大聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最大聚焦边界方向移动后，执行下述第二轮廓比较步骤，否则，直接执行下述第二下限比较步骤；

第二轮廓比较步骤，判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则执行下述第二下限比较步骤，否则，关闭聚焦电机；

第二下限比较步骤，判断当前聚焦位置值是否大于所述最小聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机。

5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述信息获得步骤具体包括：

变倍数据读取步骤，读取存储单元中存储的预设数据有效性信息和自动变焦镜头的倍数位置数据；

聚焦数据读取步骤，在所述预设数据有效的情况下，从存储单元中读取每个倍数位置数据对应的聚焦位置数据；

变倍数据对比步骤，对比已读取的倍数位置数据个数和预设的总倍数位置数据个数；

变倍数据加权步骤，在所述预设的总倍数位置数据个数更多的情况下，将所述已读取的倍数位置数据个数加1后，继续执行所述聚焦数据读取步骤。

6.一种监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置，其特征在于，该装置包括有：

存储单元，用于存储的预设数据信息，该预设数据至少包括自动变焦镜头预设的从起始倍数位置到末尾倍数位置的数据、每个倍数位置对应的聚焦位置范围数据、和自动变焦镜头的当前倍数位置及其对应的聚焦位置范围数据信息；

信息获得单元，与所述存储单元相连，用于从存储单元中获得其存储的所述预设数据信息；

聚焦边界余量检查单元，与所述信息获得单元相连，用于在所述预设数据有效的情况下，根据所述预设数据查找自动变焦镜头的当前倍数位置对应的最大聚焦边界余量和最小聚焦边界余量；

缩/放处理单元，用于根据输入的镜头缩/放操作信号，在缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置范围内，通过对比被照物的轮廓数据，控制聚焦电机移动聚焦镜头进行聚焦；

信息变更单元，用于将缩/放操作后的自动变焦镜头的当前倍数位置及对应的聚焦位置范围数据存入存储单元中。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括有：

数据有效性检测单元，与所述信息获得单元相连，用于检测所述从存储单元中获得的预设数据是否有效，若是，则向所述聚焦边界余量检查单元发送启动信号，否则，向下述起始位置设定单元发送启动信号；

起始位置设定单元，与所述数据有效性检测单元相连，用于将自动变焦镜头移动到任一倍数位置，并将该倍数位置设定为起始倍数位置；

聚焦峰值查找单元，用于查找移动后自动变焦镜头的倍数位置对应的从最小聚焦边界余量到最大聚焦边界余量的聚焦位置数据，并将所述倍数位置值和聚焦位置数据保存到所述存储单元中；

变焦镜头移动单元，用于控制变倍电机驱动所述自动变焦镜头移动一个预设的单位后，判断移动后的倍数位置值是否达到预设的末尾倍数位置值，若是，则保存数据并返回，否则，向所述聚焦峰值查找单元发送启动信号。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述聚焦峰值查找单元具体包括有：

电机控制单元，与监控摄像设备的聚焦电机相连，用于控制聚焦电机移动一次；

聚焦轮廓比较单元，与监控摄像设备的摄像信号处理单元相连，用于对比移动后被照物的轮廓数据和移动前被照物的轮廓数据，若移动后被照物的轮廓数据增加，则向下述Q值判断单元发送启动信号，否则，向下述Q值设定单元发送启动信号；

Q值判断单元，与所述聚焦轮廓比较单元相连，用于判断聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则向所述电机控制单元发送启动信号，否则，向下述Q值设定单元发送启动信号；

Q值设定单元，用于将聚焦电机当前状态的聚焦位置值Q存储到存储单元中，并将存储单元中存储的聚焦位置数据个数加1。

9.如权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述缩/放处理单元具体包括有：

第一下限比较单元，用于在变倍电机进行倍数放大操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否小于所述最小聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最小聚焦边界方向移动后，向下述第一轮廓比较单元发送启动信号，否则，向下述第一上限比较单元发送启动信号；

第一轮廓比较单元，用于判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则向下述第一上限比较单元发送启动信号，否则，关闭聚焦电机；

第一上限比较单元，用于判断当前聚焦位置值是否小于所述最大聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机；以及

第二上限比较单元，用于在变倍电机进行倍数缩小操作的情况下，判断当前聚焦位置值是否大于所述最大聚焦边界余量，若是，则控制聚焦电机驱动聚焦镜头向最大聚焦边界方向移动后，向下述第二轮廓比较单元发送启动信号，否则，向下述第二下限比较单元发送启动信号；

第二轮廓比较单元，用于判断被照物的轮廓数据是否增加，若是，则向下述第二下限比较单元发送启动信号，否则，关闭聚焦电机；

第二下限比较单元，用于判断当前聚焦位置值是否大于所述最小聚焦边界余量，若是，则启动聚焦电机，否则，关闭聚焦电机。

10.如权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述信息获得单元具体包括：

变倍数据读取单元，用于读取存储单元中存储的预设数据有效性信息和自动变焦镜头的倍数位置数据；

聚焦数据读取单元，用于在所述预设数据有效的情况下，从存储单元中读取每个倍数位置数据对应的聚焦位置数据；

变倍数据对比单元，用于对比已读取的倍数位置数据个数和预设的总倍数位置数据个数；

变倍数据加权单元，用于在所述预设的总倍数位置数据个数更多的情况下，将所述已读取的倍数位置数据个数加1后，向所述聚焦数据读取单元发送启动信号。

11.一种监控摄像设备，包括有：

镜头，包括自动变焦镜头和聚焦镜头；

驱动电机；

缩/放操作输入单元；

摄像信号处理单元，用于获得被照物的轮廓数据；

其特征在于，还包括有：

聚焦控制单元，至少与所述摄像信号处理单元、缩/放操作输入单元、以及驱动电机相连，并且，该聚焦控制单元为如权利要求6-10中任一项所述的监控摄像设备自动变焦镜头的聚焦控制装置。