CN104270560A - 一种多点对焦方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多点对焦方法和装置，该方法包括：针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片；将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。本发明利用单点对焦功能实现多点对焦的图像效果，实现成本较低。

Description

一种多点对焦方法和装置

技术领域

本发明涉及摄影技术领域，特别涉及一种多点对焦方法和装置。

背景技术

摄影是指使用某种专门设备进行影像记录的过程，一般是使用机械照相机或者数码照相机进行摄影。随着摄影技术的发展，摄影不再是昂贵的消费。用户可以使用相机随意拍摄影像来记录值得纪念的一刻或景象。

一般而言，为了能够凸显主题进行拍摄时都会聚焦于主题上，也就是将拍摄焦距对准被拍摄的对象上。现有技术中，对焦方式包括单点对焦和多点对焦方式，其中，单点对焦是将对焦点直接对准所拍主体的某一部位，以突出该部位的高清晰度，多点对焦就是将所选定的对焦点直接对准所拍摄主体的某部分区域，以保证该区域内所有被摄体的相对清晰。

单点对焦方式可以有效的将主体与环境的层次拉开，让画面更有层次，让主体更为突出；而多点对焦则可以保证处于对焦范围内的区域内，被摄对象都是清晰的，相对于单点对焦方式，更适用于普通用户使用。目前，多点对焦方式主要是采用硬件实现，实现复杂且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多点对焦方法，该方法利用单点对焦功能实现多点对焦的图像效果，且成本较低。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多点对焦方法，包括：

针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片；

将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。

一种多点对焦装置，包括：图片获取模块、图片合成模块；

图片获取模块，用于针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片；

图片合成模块，用于将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。

由上面的技术方案可知，本发明中，通过单点对焦方式拍摄多张具有不同对焦点的图片，将多张图片进行合成，使得合成后的图片能够结合多个对焦点最清晰区域的图片。本发明可以利用单点对焦功能软件实现多点对焦的图像效果，实现成本较低。

附图说明

图1是本发明实施例多点对焦方法流程图；

图2是本发明实施例拍摄场景在相机上的屏幕影像示意图；

图3是本发明实施例多点对焦装置的结构示意图。

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，下面结合附图并据实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明中，通过单点对焦的方式拍摄图片，获取同一拍摄场景中的多个对焦点下的拍摄图片，将这些图片进行合成，得到一张结合所有对焦点最清晰区域的图片。

参见图1，图1是本发明实施例多点对焦方法流程图，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101、针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片。

步骤102、将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。

图1所示本发明实施例中，可以采用智能方式设置多个对焦点，也可以采用手动方式设置多个对焦点。

其中，

智能方式设置多个对焦点：

智能方式设置多个对焦点的方法至少有以下两种：

(1)采用测距聚焦方式选取并设置多个对焦点。

对于测距聚焦方式来说，相机的对焦功能实际上是相机传感器和被拍摄物(拍摄场景)之间的一次电子测距过程，根据距离调整焦距。

在此种方式下，首先要对拍摄场景进行识别，并在取景器中自动设置一些特定的点进行试探性对焦。例如图2所示，选择左上、左下、中心、右上、右下五个对焦点来进行试探性对焦，假设五个点分别标记为P1到P5，在试探性聚焦中，拍摄每个对焦点聚焦成功后的图片，分别记为F1到F5，并且记录五个点的物距D1到D5，这里的物距是指对焦点对应的拍摄实景处到相机镜头的距离。如果D1到D5中有部分值相对接近，则只要选取这些值对应的多个对焦点中的任一点对焦点即可，其它对焦点可以舍弃，比如，在图2中，P1、P2对应的拍摄实景处到相机镜头的距离相同，可以选择和设置P1、P2中的一个作为对焦点。通过对对焦点的智能筛选，最终确定下某几个聚焦点。对拍摄场景在最终确定下的几个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，即可得到一张结合所有对焦点最清晰区域的图片。利用最终确定的几个对焦点下对应的拍摄图片进行合成得到的图片中，各对焦点位置以及和该对焦点处于同一景深状态的位置都是清楚的。

(2)采用清晰度评价聚焦方式选举并设置多个对焦点。

清晰度评价聚焦方式的原理是通过遍历传感器对焦设置，对当前图像聚焦点用清晰度评价函数来进行清晰度评价，评价函数的输出满足特定要求(即清晰度满足特定要求)则完成对焦。

评价函数的功能往往针对某一个坐标，评价函数判断该坐标处对应的图像是否清晰，当清晰度满足特定需求时，系统认为完成对焦。在这种方式下，传感器并不知道景深，只是通过调整传感器(sensor)马达，根据图像清晰度来适配，在适配的过程中，sensor在不同的时段聚焦到了不同的坐标点，可以间隔选取一些时间点来取图片，这样取出来的几张图片是随机的对焦点。

手动方式设置多个对焦点：

手动方式设置多个对焦点的原理是：用户手动点取相机屏幕中多个不同点，比如，用户在图2中点击P1到P5五个点，相机捕获用户的点击动作并获取点击位置，根据其对焦原理分别对焦这五个点，并且输出五张图片。

采用智能方式设置多个对焦点或手动方式设置多个对焦点后，可以拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片，从而获得拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片。

在拍摄过程中，经常会发生相机抖动的现象，这会造成的图片位置不对准，从而影响最终的图片合成效果，为了避免这种情况，可以在将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成之前，对拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行图片校准，可采用现有技术提供的各种图像校准方法。

图1所述本发明实施例中，所述将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片的方法为：针对待合成图片中的每个像素点，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算，将计算得到的颜色值作为待合成图片中该像素点的颜色值。

其中，根据该像素点在拍摄场景在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算包括：

先根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置计算该像素点与各对焦点之间的距离；

再根据该像素点与各对焦点之间的距离，计算该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，具体为采用以下公式：

$\mathrm{Ai}=1-\frac{\mathrm{di}}{d1+d2+......+\mathrm{dn}};$ (公式一)

最后，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，进行颜色值的加权计算，具体为采用以下公式：

R＝A1×R1+A2×R2+......+An×Rn；

G＝A1×G1+A2×G2+......+An×Gn；

B＝A1×B1+A2×B2+......+An×Bn；

其中，Ai为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值；di为该像素点与第i个对焦点之间的距离；n为所述多个对焦点的总个数；R、G、B分别为颜色加权计算后得到的颜色值中的红R、绿G、蓝B三个分量，Ri、Gi、Bi分别为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色值中的R、G、B三个分量。

下面以一个具体的例子对图片合成过程进行说明：

假设已设置图2中的P1、P4、P5为对焦点，其中，对焦点P1的坐标为(fx1，fy1)，对焦点P4的坐标为(fx4，fy4)，对焦点P5的坐标为(fx5，fy5)。获得拍摄场景分别在对焦点P1、P4、P5下对应的拍摄图片后，对这张三个图片进行图片校准后执行图片合成，图片合成过程如下：

针对待合成图片(也即将要合成的图片，也可以说是合成后图片)中的任意一个像素点，假设该像素点P的坐标为(x,y)；该像素点在以P1为对焦点的拍摄图片上的颜色值为(R1,G1,B1)，在以P4为对焦点的拍摄图片上的颜色值为(R4,G4,B4)，在以P5为对焦点的拍摄图片上的颜色值为(R5,G5,B5)。

首先可以计算像素点P在三张图中距离对焦点的距离，得到如下结果：

在以P1为对焦点的图片中，P到P1的距离dist1＝distance((X，Y)，(fx1,fy1))；

在以P4为对焦点的图片中，P到P4的距离dist4＝distance((X，Y)，(fx4,fy4))；

在以P5为对焦点的图片中，P到P5的距离dist5＝distance((X，Y)，(fx4,fy4))。

其中，distance算法就是普通的点与点之间距离公式，不再赘述。

然后计算像素点P在三张图片中的颜色权值，得到如下结果：

在以P1为对焦点的图片中，像素点P的颜色权值weight1＝1–dist1/(dist1+dist4+dist5)；

在以P4为对焦点的图片中，像素点P的颜色权值weight4＝1–dist4/(dist1+dist4+dist5)；

在以P5为对焦点的图片中，像素点P的颜色权值weight5＝1–dist5/(dist1+dist4+dist5)。

可以看出，weight1+weight4+weight5＝1，而且，像素点距离对焦点越远，则像素点在相应图片中的颜色权值越小。

最后，针对像素点P进行颜色值的加权计算，得到如下结果：

R＝weight1×R1+weight4×R4+weight15×R5；

G＝weight1×G1+weight4×G4+weight15×G5；

B＝weight1×B1+weight4×B4+weight15×B5；

这样就得到了待合成图片中该像素点的颜色置为(R，G，B)。

通过以上方法，可以得到待合成图片中每个像素点的颜色值，从而得到一张融合了三张图片中最清晰区域的合成图片。

可以看出，一个像素点在某一图片中的颜色权值越大，则该像素点在合成后图片中的颜色越接近于该像素点在该图片中的颜色。而像素点在图片中的颜色权值又是跟像素点与对焦点之间的距离有关，距离越近，颜色权值越大，同时，越接近对焦点的区域越清晰。因此，可以推知，按照上述计算像素点在各拍摄图片中的颜色权值以及计算该像素点在合成后图片中的颜色值的方法，在合成后的图片中，各对焦点覆盖的区域会比较清晰。

需要说明的是，上述图片合成方法中，计算像素点在各拍摄图片中的颜色权值以及计算该像素点在合成后图片中的颜色值的方法只是一个具体的例子，实际上，只要能够实现像素点距离对焦点越近则像素点在该对焦点下对应的拍摄图片中的颜色与合成后图片中该像素点的颜色越接近的效果的图片合成方法均可以应用于本发明，并不限于上述图片合成方法。

以上对本发明多点对焦方法进行了详细说明，本发明还提供了一种多点对焦装置，以下结合图3进行说明。

参见图3，图3是本发明实施例多点对焦装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：图片获取模块301、图片合成模块302；其中，

图片获取模块301，用于针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片；

图片合成模块302，用于将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。

图3所示装置中，

所述图片获取模块301，采用测距聚焦方式或清晰度评价聚焦方式选取并设置所述多个对焦点，拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片；或者，手动设置所述多个对焦点，拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片。

图3所示装置中，

所述图片合成模块302将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成之前，进一步用于：对拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行图片校准。

图3所示装置中，

所述图片合成模块302将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片时，用于：针对待合成图片中的每个像素点，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算，将计算得到的颜色值作为待合成图片中该像素点的颜色值。

图3所示装置中，

所述图片合成模块302根据该像素点在拍摄场景在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算包括：

先根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置计算该像素点与各对焦点之间的距离；

再根据该像素点与各对焦点之间的距离，计算该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，具体为采用以下公式：

$\mathrm{Ai}=1-\frac{\mathrm{di}}{d1+d2+......+\mathrm{dn}};$ (公式一)

最后，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，进行颜色值的加权计算，具体为采用以下公式：

R＝A1×R1+A2×R2+......+An×Rn；

G＝A1×G1+A2×G2+......+An×Gn；

B＝A1×B1+A2×B2+......+An×Bn；

其中，Ai为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值；di为该像素点与第i个对焦点之间的距离；n为所述多个对焦点的总个数；R、G、B分别为颜色加权计算后得到的颜色值中的红R、绿G、蓝B三个分量，Ri、Gi、Bi分别为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色值中的R、G、B三个分量。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种多点对焦方法，其特征在于，该方法包括：

针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片；

将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

采用测距聚焦方式或清晰度评价聚焦方式选取并设置所述多个对焦点，拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片；

或者，获取用户手动设置的所述多个对焦点，拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成之前，进一步包括：对拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行图片校准。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片的方法为：针对待合成图片中的每个像素点，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算，将计算得到的颜色值作为待合成图片中该像素点的颜色值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,

根据该像素点在拍摄场景在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算包括：

先根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置计算该像素点与各对焦点之间的距离；

再根据该像素点与各对焦点之间的距离，计算该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，具体为采用以下公式：

$\mathrm{Ai}=1-\frac{\mathrm{di}}{d1+d2+......+\mathrm{dn}};$ (公式一)

最后，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，进行颜色值的加权计算，具体为采用以下公式：

R＝A1×R1+A2×R2+......+An×Rn；

G＝A1×G1+A2×G2+......+An×Gn；

B＝A1×B1+A2×B2+......+An×Bn；

其中，Ai为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值；di为该像素点与第i个对焦点之间的距离；n为所述多个对焦点的总个数；R、G、B分别为颜色加权计算后得到的颜色值中的红R、绿G、蓝B三个分量，Ri、Gi、Bi分别为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色值中的R、G、B三个分量。

6.一种多点对焦装置，其特征在于，该装置包括：图片获取模块、图片合成模块；

图片获取模块，用于针对设置的多个对焦点中的每个对焦点，获取拍摄场景在该对焦点下对应的拍摄图片；

图片合成模块，用于将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述图片获取模块，采用测距聚焦方式或清晰度评价聚焦方式选取并设置所述多个对焦点，拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片；或者，获取用户手动设置的所述多个对焦点，拍摄每个对焦点在拍摄场景中聚焦成功后的图片。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述图片合成模块将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成之前，进一步用于：对拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行图片校准。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述图片合成模块将拍摄场景在所述多个对焦点下对应的拍摄图片进行合成，得到所述多个对焦点所覆盖区域内清晰的图片时，用于：针对待合成图片中的每个像素点，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算，将计算得到的颜色值作为待合成图片中该像素点的颜色值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于,

所述图片合成模块根据该像素点在拍摄场景在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置和颜色，进行颜色值的加权计算包括：

先根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的位置计算该像素点与各对焦点之间的距离；

再根据该像素点与各对焦点之间的距离，计算该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，具体为采用以下公式：

$\mathrm{Ai}=1-\frac{\mathrm{di}}{d1+d2+......+\mathrm{dn}};$ (公式一)

最后，根据该像素点在各对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值，进行颜色值的加权计算，具体为采用以下公式：

R＝A1×R1+A2×R2+......+An×Rn；

G＝A1×G1+A2×G2+......+An×Gn；

B＝A1×B1+A2×B2+......+An×Bn；

其中，Ai为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色权值；di为该像素点与第i个对焦点之间的距离；n为所述多个对焦点的总个数；R、G、B分别为颜色加权计算后得到的颜色值中的红R、绿G、蓝B三个分量，Ri、Gi、Bi分别为该像素点在第i个对焦点下对应的拍摄图片中的颜色值中的R、G、B三个分量。