CN104113679A - 自动对焦设计系统、电子装置及自动对焦设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动对焦设计系统、电子装置及自动对焦设计方法。该方法包括：显示一种输入模式的输入界面以供用户输入控制参数；控制致动器根据输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；在镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对；根据比对结果获得控制参数的修正系数；当用户后续输入该镜头的控制参数时，根据输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；控制致动器根据修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。本发明通过控制致动器驱动镜头进行对焦，采集并反馈该镜头的对焦位置以对该对焦位置进行后续的修正，使得修正后镜头的对焦位置准确度高。

Description

自动对焦设计系统、电子装置及自动对焦设计方法

技术领域

本发明涉及自动对焦领域，尤其涉及一种自动对焦设计系统、具有该系统的电子装置以及自动对焦检测方法。

背景技术

自动对焦是一种通过电子、机械装置以及图像处理手段自动完成对被拍摄物体对焦并获取清晰图像的技术。现如今，自动对焦技术被广泛用于摄像机、显微镜、手机等各种电子产品中，故，开发一种对焦准确度高、操作方便且快速高效的自动对焦系统变得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种自动对焦设计系统，运行于一电子装置中，该电子装置包括一镜头、一用于驱动该镜头完成自动对焦的致动器以及一处理器，该自动对焦设计系统包括：

一界面控制模块，用于根据用户的选择操作在该电子装置上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数；

一驱动控制模块，用于控制该致动器根据用户输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；

一获取模块，用于在该镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；

一分析模块，用于根据输入的控制参数计算该镜头的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果；以及

一执行模块，用于根据所述比对结果获得控制参数的修正系数，还用于当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；

该驱动控制模块还用于控制该致动器根据所述修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。

本发明还提供一种电子装置，包括一镜头、一用于驱动该镜头完成自动对焦的致动器以及一处理器，该处理器包括：

一界面控制模块，用于根据用户的选择操作在该电子装置上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数；

一驱动控制模块，用于控制该致动器根据用户输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；

一获取模块，用于在该镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；

一分析模块，用于根据输入的控制参数计算该镜头的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果；以及

一执行模块，用于根据所述比对结果获得控制参数的修正系数，还用于当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；

该驱动控制模块还用于控制该致动器根据所述修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。

本发明还提供一种自动对焦设计方法，应用于一电子装置中，该电子装置包括一镜头以及一用于驱动该镜头完成自动对焦的致动器，该方法包括：

根据用户的选择操作在该电子装置上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数；

控制该致动器根据用户输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；

在该镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；

根据输入的控制参数计算该镜头的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果；

根据所述比对结果获得控制参数的修正系数；

当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；以及

控制该致动器根据所述修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。

相较于现有技术，本发明通过控制致动器驱动镜头进行对焦，采集并反馈该镜头的对焦位置以对该对焦位置进行后续的修正，使得修正后镜头的对焦位置准确度高，对焦操作方便且快速高效。

附图说明

图1是本发明一较佳实施方式中的自动对焦设计系统的硬体架构图。

图2是本发明一较佳实施方式中的自动对焦检测方法的流程图。

主要元件符号说明

电子装置	1
		镜头	10
存储单元	20
		处理器	30
致动器	40
		位移检测单元	50
自动对焦设计系统	100
		界面控制模块	101
驱动控制模块	102
		获取模块	103
分析模块	104
		执行模块	105

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1为本发明一较佳实施例中的自动对焦设计系统100（以下简称为系统100）的硬体架构图，该系统100运行于一电子装置1中，该电子装置1可以是任一具有拍摄功能的电子产品，如移动电话或摄像机等。该电子装置1包括一用于拍摄的镜头10、一用于驱动该镜头10完成自动对焦的致动器40、一存储单元20以及一处理器30（如中央处理器（Central Processing Unit，CPU）或微处理器（Microcontroller）），该处理器30用于执行该系统100的各个功能模块，从而控制该致动器40驱动该镜头10进行对焦，采集并反馈该镜头10的对焦位置以对该对焦位置进行后续的修正，即，该系统100构成一闭环控制系统，该处理器30通过该构成闭环控制系统的系统100实现该镜头10的自动对焦并对该闭环控制系统的自动对焦功能进行检测和修正。其中，该致动器40采用具有驱动镜头10移动功能的元件，如旋转步进马达、线性步进马达或音圈马达等。

该系统100包括一界面控制模块101、一驱动控制模块102、一获取模块103、一分析模块104以及一执行模块105。在本实施方式中，该系统100运行于电子装置1的处理器30中。在其它实施方式中，该系统100的各个模块为固化于处理器30中的硬件单元。

该界面控制模块101用于根据用户的选择操作在该电子装置1的显示屏（图未示）上显示一种输入模式的输入界面，以供用户通过该电子装置1的键盘、鼠标等输入单元（图未示）在该输入界面上输入控制参数。在本实施方式中，所述输入模式为电流定义模式、位置定义模式以及轨迹定义模式中的一种。对应的，该控制参数为驱动电流、镜头10的对焦位置以及移动轨迹等中的一种。在本实施方式中，该界面控制模块101先显示一模式选择界面，供用户从中选择一种输入模式，并根据用户的选择操作切换至相应的输入模式的输入界面，从而用户可以在该输入界面上输入控制参数。在其他实施方式中，该界面控制模块101响应用户对特定按键的操作而进入相应的输入模式的输入界面。更具体的，当该电流定义模式被选取时，用户可以相应地输入镜头10的驱动电流。当该位置定义模式被选取时，用户可以相应地输入镜头10的对焦位置。当该轨迹定义模式被选取后，用户可以相应地输入镜头10的移动轨迹。

该驱动控制模块102用于控制该致动器40根据用户输入的控制参数驱动镜头10完成自动对焦。具体的，当电流定义模式被选择时，所述驱动控制模块102控制该致动器40根据所述驱动电流对应的驱动力驱动该镜头10的自动对焦。当位置定义模式被选取时，所述驱动控制模块102控制该致动器40驱动该镜头10至该对焦位置。当轨迹定义模式被选取后，所述驱动控制模块102控制该致动器40驱动该镜头10沿着该移动轨迹移动并完成自动对焦。

该获取模块103用于在该镜头10完成自动对焦后，通过一位移检测单元50获取该镜头10的实际对焦位置。在本实施方式中，该位移检测单元50为一激光位移器，该激光位移器随着镜头10的移动输出不同的电压值，该获取模块103获取该激光位移器输出的电压值，然后通过电压值和对焦位置的一一对应关系获得该镜头10的实际对焦位置。在本实施方式中，该电压值和对焦位置的一一对应关系预先存储于存储单元20中。在本实施方式中，该获取模块103对该镜头10每次完成自动对焦后的实际对焦位置进行取样，然后计算所述多次取样获得的实际对焦位置的平均值，从而将该实际对焦位置的平均值确定为最终的实际对焦位置，其中，取样的数量可以是用户通过该输入界面进行设置的。

该分析模块104用于根据输入的控制参数计算该镜头10的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果。

该执行模块105用于根据所述比对结果判断是否需要对所述输入的控制参数进行修正，并在判断需要时，对所述输入的控制参数进行修正并获取一修正系数。该执行模块105还用于当用户后续通过该输入界面输入该镜头10的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数。

该驱动控制模块102还用于控制该致动器40根据所述修正后的控制参数驱动该镜头10至所述标准对焦位置。其中，当所述分析模块104得出比对结果为该标准对焦位置与实际对焦位置相差在预定范围外时，所述执行模块105判断需要对控制参数进行修正；当所述分析模块104得出比对结果为该标准对焦位置与实际对焦位置相差在一预定范围内时，所述执行模块105判断不需要对控制参数进行修正，在这种情况下，当用户后续通过该输入界面输入该镜头10的控制参数时，该驱动控制模块102控制该致动器40直接根据所述输入的控制参数驱动该镜头10至所述标准对焦位置。

图2为本发明的自动对焦检测方法的流程图，该方法应用于上述电子装置1中，包括如下步骤：

步骤S21：该界面控制模块101根据用户的选择操作在该电子装置1的显示屏上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数。在本实施方式中，所述输入模式为电流定义模式、位置定义模式以及轨迹定义模式中的一种，对应的，该控制参数为镜头10的对焦位置、驱动电流以及移动轨迹中的一种。具体的，在一实施方式中，该界面控制模块101先显示一模式选择界面，供用户选择输入模式，并根据用户的选择切换至相应的输入模式的输入界面。在其他实施方式中，该界面控制模块101响应用户对特定按键的操作而进入相应的输入模式的输入界面。

步骤S22：该驱动控制模块102控制该致动器40根据用户输入的控制参数驱动镜头10完成自动对焦。

步骤S23：该获取模块103在该镜头10完成自动对焦后，通过一位移检测单元50获取该镜头10的实际对焦位置。在本实施方式中，该位移检测单元50为一激光位移器，该激光位移器随着镜头10的移动输出不同的电压值，该获取模块103获取该激光位移器输出的电压值，然后通过电压值和对焦位置的一一对应关系获得该镜头10的实际对焦位置。

步骤S24：该分析模块104根据输入的控制参数计算该镜头10的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果。

步骤S25：该执行模块105根据所述比对结果判断是否需要对所述输入的控制参数进行修正，若是，则进行步骤S26；否则，则进行步骤S28。

步骤S26：该执行模块105对所述输入的控制参数进行修正并获取一修正系数，当用户后续通过该输入界面输入该镜头10的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数。

步骤S27：该驱动控制模块102控制该致动器40根据所述修正后的控制参数驱动该镜头10至标准对焦位置。

步骤S28：该驱动控制模块102当用户后续通过该输入界面输入该镜头10的控制参数时，控制该致动器40直接根据所述输入的控制参数驱动该镜头10至所述标准对焦位置。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种自动对焦设计系统，运行于一电子装置中，该电子装置包括一镜头、一用于驱动该镜头完成自动对焦的致动器以及一处理器，其特征在于，该自动对焦设计系统包括：

一界面控制模块，用于根据用户的选择操作在该电子装置上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数；

一驱动控制模块，用于控制该致动器根据用户输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；

一获取模块，用于在该镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；

一分析模块，用于根据输入的控制参数计算该镜头的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果；以及

一执行模块，用于根据所述比对结果获得控制参数的修正系数，还用于当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；

该驱动控制模块还用于控制该致动器根据所述修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。

2.如权利要求1所述的自动对焦设计系统，其特征在于，该界面控制模块先显示一模式选择界面供用户从中选择一种输入模式，并根据用户的选择操作切换至相应的输入模式的输入界面，从而用户可以在该输入界面上输入控制参数。

3.如权利要求1所述的自动对焦设计系统，其特征在于，该界面控制模块响应用户对特定按键的操作而进入相应的输入模式的输入界面。

4.如权利要求2所述的自动对焦设计系统，其特征在于，所述输入模式为电流定义模式、位置定义模式以及轨迹定义模式中的一种，该控制参数为驱动电流、镜头的对焦位置以及移动轨迹中的一种。

5.如权利要求4所述的自动对焦设计系统，其特征在于，当该电流定义模式被选取时，用户可输入镜头的驱动电流，然后该驱动控制模块控制该致动器根据所述驱动电流对应的驱动力驱动该镜头的自动对焦；当该位置定义模式被选取时，用户可输入镜头的对焦位置，然后该驱动控制模块控制该致动器驱动该镜头至该对焦位置；当该轨迹定义模式被选取后，用户可输入镜头的移动轨迹，然后该驱动控制模块控制该致动器驱动该镜头沿着该移动轨迹移动并完成自动对焦。

6.如权利要求1所述的自动对焦设计系统，其特征在于，该获取模块通过一激光位移器获取该镜头的实际对焦位置，其中，该激光位移器随着镜头的移动输出不同的电压值，该获取模块获取该激光位移器输出的电压值，然后通过电压值和对焦位置的一一对应关系获得该镜头的实际对焦位置。

7.如权利要求1所述的自动对焦设计系统，其特征在于，该获取模块还用于对该镜头每次完成自动对焦后的实际对焦位置进行取样，然后计算所述多次取样获得的实际对焦位置的平均值，从而将该实际对焦位置的平均值确定为最终的实际对焦位置。

8.如权利要求1所述的自动对焦设计系统，其特征在于，当所述分析模块得出比对结果为该标准对焦位置与实际对焦位置相差在预定范围外时，所述执行模块判断需要对控制参数进行修正；当所述分析模块得出比对结果为该标准对焦位置与实际对焦位置相差在一预定范围内时，所述执行模块判断不需要对控制参数进行修正，此时当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，该驱动控制模块控制该致动器直接根据所述输入的控制参数驱动该镜头至所述标准对焦位置。

9.一种电子装置，该电子装置包括一镜头、一用于驱动该镜头完成自动对焦的致动器以及一处理器，其特征在于，该处理器包括：

一界面控制模块，用于根据用户的选择操作在该电子装置上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数；

一驱动控制模块，用于控制该致动器根据用户输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；

一获取模块，用于在该镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；

一分析模块，用于根据输入的控制参数计算该镜头的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果；以及

一执行模块，用于根据所述比对结果获得控制参数的修正系数，还用于当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；

该驱动控制模块还用于控制该致动器根据所述修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。

10.一种自动对焦设计方法，应用于一电子装置中，该电子装置包括一镜头以及一用于驱动该镜头完成自动对焦的致动器，其特征在于，该方法包括：

根据用户的选择操作在该电子装置上显示一种输入模式的输入界面，以供用户在该输入界面上输入控制参数；

控制该致动器根据用户输入的控制参数驱动镜头完成自动对焦；

在该镜头完成自动对焦后获取该镜头的实际对焦位置；

根据输入的控制参数计算该镜头的标准对焦位置，并将该标准对焦位置与实际对焦位置作比对并得到一比对结果；

根据所述比对结果获得控制参数的修正系数；

当用户后续通过该输入界面输入该镜头的控制参数时，根据所述输入的控制参数和修正系数计算修正后的控制参数；以及

控制该致动器根据所述修正后的控制参数驱动该镜头至标准对焦位置。