CN104023175B - 一种自动聚焦方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于视频技术领域，提供了一种自动聚焦方法和装置，包括：获取感兴趣区域的自动聚焦评价值；设置所述感兴趣区域的参数；根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重；根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值；触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值。本发明通过感兴趣区域的参数来确定感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重，再由感兴趣区域的自动聚焦评价值及权重确定自动聚焦统计值，由此触发自动聚焦操作，使自动聚焦统计值达到最大值，从而提高了视频图像中感兴趣区域的聚焦效果，在提高感兴趣区域的编码质量的同时，提高了视频的原始图像质量。

Description

一种自动聚焦方法和装置
技术领域
本发明属于视频技术领域，尤其涉及一种自动聚焦方法和装置。
背景技术
在视频技术领域，一般通过在编码中降低目标区域的压缩比来提高目标区域的图像质量，使视频中该目标区域的图像质量提升到尽可能接近原始图像的水平。但是，若原始图像本身聚焦不清，或因视场较大，某些需要关注的区域没有达到要求的聚焦效果，则即使在编码中降低压缩比也无法实际提高目标区域的图像质量。
综上所述，现有技术中目标区域的自动聚焦效果差。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种自动聚焦方法，以提升目标区域的自动聚焦效果。
本发明实施例是这样实现的，一种自动聚焦方法，包括：
获取感兴趣区域的自动聚焦评价值；
设置所述感兴趣区域的参数；
根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重；
根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值；
触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值。
本发明实施例的另一目的在于提供一种自动聚焦装置，包括：
自动聚焦评价值获取模块，用于获取感兴趣区域的自动聚焦评价值；
感兴趣区域参数设置模块，用于设置所述感兴趣区域的参数；
自动聚焦评价值权重确定模块，用于根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重；
自动聚焦统计值确定模块，用于根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值；
自动聚焦模块，用于触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过感兴趣区域的参数来确定感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重，再由感兴趣区域的自动聚焦评价值及权重确定自动聚焦统计值，由此触发自动聚焦操作，使自动聚焦统计值达到最大值，从而提高了视频图像中感兴趣区域的聚焦效果，在提高感兴趣区域的编码质量的同时，提高了视频的原始图像质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自动聚焦方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的自动聚焦方法中感兴趣区域的个数为1时的示意图；
图3是本发明实施例提供的自动聚焦方法中感兴趣区域的个数大于1时的示意图；
图4是本发明实施例提供的自动聚焦方法S105的具体实现流程图；
图5是本发明实施例提供的自动聚焦装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例通过感兴趣区域的参数来确定感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重，再由感兴趣区域的自动聚焦评价值及权重确定自动聚焦统计值，由此触发自动聚焦操作，使自动聚焦统计值达到最大值，从而提高了视频图像中感兴趣区域的聚焦效果，在提高感兴趣区域的编码质量的同时，提高了视频的原始图像质量。
本发明实施例提供的自动聚焦方法可适用于安防领域，例如支持远程调焦的安防设备等，在此不作限定。
图1示出了本发明实施例提供的自动聚焦方法的实现流程图，详述如下：
在S101中，获取感兴趣区域的自动聚焦评价值。
自动聚焦(AF，Auto Focus)评价值，是一种用于衡量图像聚焦效果的统计信息。图像的自动聚焦评价值越大，表明聚焦效果越好，图像也越清晰；自动聚焦评价值越小，表明聚焦效果越差，图像也越模糊。自动聚焦评价值的获取可以通过各种芯片平台来实现，在此不作限定。在本发明实施例中，可通过API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)从芯片平台获取各个感兴趣区域的自动聚焦评价值。
在本实施例中，感兴趣区域(ROI，Region Of Interest)指的是用户需要提高图像质量的区域。
在S102中，设置所述感兴趣区域的参数。
一般，通过提高图像的编码质量来提高该区域的图像质量，例如，降低图像的编码压缩比。编码压缩比越小，编码后的图像越接近于原始图像，视频质量越好；编码压缩比越大，视频质量越差。由于降低编码压缩比会使传输码流增大，而在一定的网络条件下，需要将码流控制在一定范围内，因此，在本发明实施例中，在图像中选取感兴趣区域，并仅仅降低感兴趣区域的编码压缩比，由此在控制码流的前提下，提高感兴趣区域的图像质量。
在S103中，根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重。
需要说明的是，一般通过在编码中降低感兴趣区域的编码压缩比来提高感兴趣区域的图像质量，使视频中感兴趣区域的图像质量提升到尽可能接近原始图像的水平。但是，若原始图像本身聚焦不清，或因视场较大，不同事物与镜头透镜的距离各有不同，导致某些需要关注的区域没有达到要求的聚焦效果，则即使在编码中降低编码压缩比也无法实际提高感兴趣区域的图像质量。因此，在本发明实施例中，需要在多个感兴趣区域之间取一个平衡，根据感兴趣区域的参数确定感兴趣区域自动聚焦评价值的权重，以进一步提高图像的原始质量。
在S104中，根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值。
将各个感兴趣区域的自动聚焦评价值记为AFi，各个感兴趣区域的自动聚焦评价值对应的权重记为Mi，自动聚焦统计值记为AF，则其中，n为正整数，表示感兴趣区域的个数。
在S105中，触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值。
作为本发明的一个实施例，判定当自动聚焦统计值达到最大值时，达到最佳聚焦效果。
作为本发明的一个实施例，当检测到感兴趣区域的参数发生变化时，重新触发自动聚焦操作。
进一步地，S102所述设置所述感兴趣区域的参数包括：
设置所述感兴趣区域的坐标范围参数和量化参数，其中所述量化参数为数字视频中用于控制图像质量的参数，所述感兴趣区域的个数大于或等于1。
作为本发明的一个实施例，感兴趣区域的参数包括感兴趣区域的坐标范围参数和量化参数。
根据选定的感兴趣区域的坐标范围，可以得到该感兴趣区域的面积Si，每个感兴趣区域的面积加总得到感兴趣区域的总面积n为正整数。
感兴趣区域的量化参数(QP，Quantization Parameter)是数字视频中用于控制图像质量的参数。量化参数值越大，编码压缩比越大，视频质量越差；量化参数值越小，编码压缩比越小，编码后的图像就越接近于原始图像，视频质量越好。在本发明实施例中，通过控制不同的感兴趣区域的量化参数，来控制不同感兴趣区域的图像质量。不同的感兴趣区域可以有不同的量化参数，记各个感兴趣区域的量化参数为QPi。
作为本发明的一个实施例，当检测到感兴趣区域的坐标范围或量化参数发生变化时，重新触发聚焦操作。
图2示出了本发明实施例提供的自动聚焦方法中感兴趣区域的个数为1时的示意图。
进一步地，S103所述根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重包括：
当所述感兴趣区域的个数为1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重为1。
当有且仅有一个感兴趣区域时，该感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重为1，自动聚焦统计值仅与该感兴趣区域的自动聚焦评价值有关，该感兴趣区域的自动聚焦评价值记为AF1，则自动聚焦统计值AF＝AF1。
图3示出了本发明实施例提供的自动聚焦方法中感兴趣区域的个数大于1时的示意图。
进一步地，S103所述根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重包括：
当所述感兴趣区域的个数大于1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重与该感兴趣区域的所述量化参数的倒数及面积正相关。
当感兴趣区域的个数大于1时，各个感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重与该感兴趣区域的量化参数负相关，量化参数越小，该感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重越大；量化参数越大，该感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重越小。同时，各个感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重与该感兴趣区域的面积正相关，面积越大，该感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重越大；面积越小，该感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重越小。
作为本发明的一个实施例，当感兴趣区域的个数大于1时，感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重，则自动聚焦统计值。需要说明的是，该公式仅为本实施例的一个示例，公式中的权重因子可根据不同的芯片平台进行调整，以达到最佳聚焦效果。
图4示出了本发明实施例提供的自动聚焦方法S105的具体实现流程图，参照图4：
进一步地，S105所述触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值包括：
在S401中，控制透镜移动，并监测所述透镜的移动过程中所述自动聚焦统计值的变化。
在S402中，当所述透镜移动到某一位置的自动聚焦统计值大于所述透镜移动到其他位置的自动聚焦统计值时，确定所述自动聚焦统计值达到最大值，并判定所述自动聚焦统计值的最大值所在的透镜位置为最佳聚焦位置，结束此次自动聚焦操作。
在本发明实施例中，触发自动聚焦操作包括控制镜头电机前后移动透镜，并动态监测自动聚焦统计值的变化情况。当透镜停在某一特定位置时，自动聚焦统计值大于透镜停在其他位置时的数值，那么，该特定位置为最佳聚焦位置。当场景或感兴趣区域的参数发生变化时，最佳聚焦位置也会发生变化。
本发明实施例通过感兴趣区域的参数来确定感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重，再由感兴趣区域的自动聚焦评价值及权重确定自动聚焦统计值，由此触发自动聚焦操作，使自动聚焦统计值达到最大值，从而提高了视频图像中感兴趣区域的聚焦效果，在提高感兴趣区域的编码质量的同时，提高了视频的原始图像质量。
图5示出了本发明实施例提供的自动聚焦装置的结构框图，该装置用于运行图1至4所述的自动聚焦方法。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图5，该装置包括：
自动聚焦评价值获取模块51，获取感兴趣区域的自动聚焦评价值。
感兴趣区域参数设置模块52，设置所述感兴趣区域的参数。
自动聚焦评价值权重确定模块53，根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重。
自动聚焦统计值确定模块54，根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值。
自动聚焦模块55，触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值。
进一步地，所述感兴趣区域参数设置模块52具体用于：
设置所述感兴趣区域的坐标范围参数和量化参数，其中所述量化参数为数字视频中用于控制图像质量的参数，所述感兴趣区域的个数大于或等于1。
优选地，所述自动聚焦评价值权重确定模块53具体用于：
当所述感兴趣区域的个数为1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重为1。
优选地，所述自动聚焦评价值权重确定模块53具体用于：
当所述感兴趣区域的个数大于1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重与该感兴趣区域的所述量化参数的倒数及面积正相关。
进一步地，所述自动聚焦模块55包括：
动态监测子模块，控制透镜移动，并监测所述透镜的移动过程中所述自动聚焦统计值的变化。
最佳聚焦判定子模块，当所述透镜移动到某一位置的自动聚焦统计值大于所述透镜移动到其他位置的自动聚焦统计值时，确定所述自动聚焦统计值达到最大值，并判定所述自动聚焦统计值的最大值所在的透镜位置为最佳聚焦位置，结束此次自动聚焦操作。
本发明实施例通过感兴趣区域的参数来确定感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重，再由感兴趣区域的自动聚焦评价值及权重确定自动聚焦统计值，由此触发自动聚焦操作，使自动聚焦统计值达到最大值，从而提高了视频图像中感兴趣区域的聚焦效果，在提高感兴趣区域的编码质量的同时，提高了视频的原始图像质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动聚焦方法，其特征在于，包括：
获取感兴趣区域的自动聚焦评价值；
设置所述感兴趣区域的参数，包括仅降低所述感兴趣区域的编码压缩比，或者包括坐标范围参数和量化参数；
根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重；
根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值；
触发自动聚焦操作，控制透镜移动使所述自动聚焦统计值达到最大值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置所述感兴趣区域的参数包括：
设置所述感兴趣区域的坐标范围参数和量化参数，其中所述量化参数为数字视频中用于控制图像质量的参数，所述感兴趣区域的个数大于或等于1。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重包括：
当所述感兴趣区域的个数为1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重为1。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重包括：
当所述感兴趣区域的个数大于1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重与该感兴趣区域的所述量化参数的倒数及面积正相关。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发自动聚焦操作，使所述自动聚焦统计值达到最大值包括：
控制透镜移动，并监测所述透镜的移动过程中所述自动聚焦统计值的变化；
当所述透镜移动到某一位置的自动聚焦统计值大于所述透镜移动到其他位置的自动聚焦统计值时，确定所述自动聚焦统计值达到最大值，并判定所述自动聚焦统计值的最大值所在的透镜位置为最佳聚焦位置，结束此次自动聚焦操作。
6.一种自动聚焦装置，其特征在于，包括：
自动聚焦评价值获取模块，用于获取感兴趣区域的自动聚焦评价值；
感兴趣区域参数设置模块，用于设置所述感兴趣区域的参数，包括仅降低所述感兴趣区域的编码压缩比，或者包括坐标范围参数和量化参数；
自动聚焦评价值权重确定模块，用于根据所述感兴趣区域的参数确定所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重；
自动聚焦统计值确定模块，用于根据所述自动聚焦评价值以及所述权重确定所述感兴趣区域的自动聚焦统计值；
自动聚焦模块，用于触发自动聚焦操作，控制透镜移动使所述自动聚焦统计值达到最大值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述感兴趣区域参数设置模块具体用于：
设置所述感兴趣区域的坐标范围参数和量化参数，其中所述量化参数为数字视频中用于控制图像质量的参数，所述感兴趣区域的个数大于或等于1。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述自动聚焦评价值权重确定模块具体用于：
当所述感兴趣区域的个数为1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重为1。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述自动聚焦评价值权重确定模块具体用于：
当所述感兴趣区域的个数大于1时，所述感兴趣区域的自动聚焦评价值的权重与该感兴趣区域的所述量化参数的倒数及面积正相关。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述自动聚焦模块包括：
动态监测子模块，用于控制透镜移动，并监测所述透镜的移动过程中所述自动聚焦统计值的变化；
最佳聚焦判定子模块，用于当所述透镜移动到某一位置的自动聚焦统计值大于所述透镜移动到其他位置的自动聚焦统计值时，确定所述自动聚焦统计值达到最大值，并判定所述自动聚焦统计值的最大值所在的透镜位置为最佳聚焦位置，结束此次自动聚焦操作。
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