CN105338240A - 拍照设备、对焦方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拍照设备、对焦方法、装置及系统，其中对焦方法包括：预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦范围之内，N为大于或等于2的整数；通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时的焦距分别等于预设的焦距；对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高；在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片并输出。本发明弥补了现有技术只能在拍照过程中对焦的缺陷，能够利用拍摄完成的照片实现重新对照片中的物体对焦，提高了用户体验。

Description

拍照设备、对焦方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及一种拍照设备、对焦方法、装置及系统。

背景技术

现有技术中，相机的对焦通常都是在拍照的过程中进行的，即在拍照时，由用户选中一个位置，相机对被选中的位置自动对焦，以使得被选中的位置的清晰度最高，然后用户进行确认拍照。但是这种对焦迫使用户在确认拍照前就要选定对焦的位置，对于拍摄完成的照片是不能再更改对焦的位置的。例如一张拍摄完成的照片中在近处有物体A，在远处有物体B，拍摄时是对物体A对焦，若想利用拍摄完成的照片改成对物体B对焦显然是不可能的了，这样往往给照片留下遗憾。

发明内容

本发明解决的技术问题是克服现有技术中只能在拍照过程中对焦，不能对已经拍摄完成的照片对焦的缺陷，提供了一种利用拍摄完成的照片重新对照片中的物体对焦的对焦方法、对焦装置、拍照设备及对焦系统。

本发明是通过下述技术方案解决上述技术问题的：

一种对焦方法，其特点是，该对焦方法包括以下步骤：

S₁、预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦的范围之内，N为大于或等于2的整数；

S₂、通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时拍照设备的焦距分别等于S₁中预设的焦距；

S₃、对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高；

S₄、在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片并输出，所谓清晰度最高在现有技术中很多不同的标准，比较常用的有清晰度评价函数、对焦评价函数等，本发明并不对评价清晰度的标准做限定，任意采用一种现有标准即可。

在本技术方案中，通过对相同的景象拍摄焦距不同的照片、再对拍摄好的照片进行对焦运算，实现了拍照和对焦的步骤分离，使得通过已经拍摄好的照片也能找出中指定位置最清晰的照片。该拍照设备尤其可为手机、平板电脑等具有摄像头的移动终端，这是因为移动终端通常采用数码变焦。

较佳的，S₂还包括对拍摄的照片进行中心平均曝光处理以使得该组照片的每张照片的曝光度相同，以及对拍摄的照片进行白平衡处理以使得该组照片的每张照片的白平衡相同；

和/或，S₂还包括将拍摄的该组照片的每张照片以raw格式(图像感应器将捕捉到的光源信号转化为数字信号的原始数据)分别保存；

和/或，S₃中采用AF(自动变焦)算法进行对焦运算。

在本技术方案中，经过处理的照片明暗度相近或相同，使得针对于同一个景象即使对焦不同，拍摄的照片的视觉效果也大体相同。

较佳的，将S₃替换为以下步骤：

S₃₁、任意显示该组照片的一张照片；

S₃₂、接收一选中显示的照片的某一位置的指令；

S₃₃、将被选中的位置分别映射到该组照片的每张照片中；

S₃₄、对该组照片的每张照片的被选中的位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该被选中的位置的清晰度分别达到最高。

在本技术方案中，进一步描述了指定位置的设置方法，该设置方法具有简单快速的优点。

较佳的，S₃₃包括：解析被选中的位置的坐标并将该组照片的每张照片中相同的坐标所对应的位置均视为被选中，或，解析被选中的位置的图像并将该组照片的每张照片中相同的图像所对应的位置均视为被选中。

较佳的，预设的N个不同的焦距成等差数列。

在本技术方案中，拍摄的照片具有焦距分布均匀的优点，有利于步骤S₄中能够筛选出清晰度较高的照片。

较佳的，S₁至S₄由拍照设备执行，或，S₁和S₂由拍照设备执行且S₃和S₄由PC执行；

在S₁和S₂由拍照设备执行且S₃和S₄由PC(计算机)执行时，该对焦方法还包括在S₂之后、S₃之前执行以下步骤：

S₅、由拍照设备将该组照片存储于一个数据文件中并将该数据文件上传至PC；

S₆、由PC接收该数据文件，并加载该数据文件中的该组照片。

在本技术方案，进一步描述了该对焦方法的执行载体，S₁至S₄由拍照设备执行的技术方案适用于拍照设备的运行速度快、内存大的情况，S₁和S₂由拍照设备执行且S₃和S₄由PC执行的技术方案将该对焦方法的执行载体进行了分割，即使拍照设备本身没有足够的内存，也能通过PC机实现对焦运算等步骤。

一种对焦装置，其特点是，包括：一预设模块、一拍照模块、一对焦模块、一筛选模块和一输出模块；

该预设模块用于预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦的范围之内，N为大于或等于2的整数；

该拍照模块用于通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时的焦距分别等于该预设模块中预设的焦距；该对焦模块用于对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高；

该筛选模块用于在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片；

该输出模块用于输出该筛选模块筛选出的照片。

较佳的，该拍照模块还用于对拍摄的照片进行中心平均曝光处理以使得该组照片的每张照片的曝光度相同，以及对拍摄的照片进行白平衡处理以使得该组照片的每张照片的白平衡相同；

和/或，该拍照模块还用于将拍摄的该组照片的每张照片以raw格式分别保存；

和/或，该对焦模块采用AF算法进行对焦运算。

较佳的，该对焦装置还包括一显示模块、一接收模块、一映射模块；

该拍照模块还用于在拍摄该组照片之后调用该显示模块；

该显示模块用于任意显示该组照片的一张照片，然后调用该接收模块；

该接收模块用于接收一选中显示的照片的某一位置的指令，然后调用该映射模块；

该映射模块用于将被选中的位置分别映射到该组照片的每张照片中，然后调用该对焦模块；

该对焦模块用于对该组照片的每张照片的被选中的位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在被选中的位置的清晰度分别达到最高，然后调用该筛选模块。

较佳的，该映射模块用于解析被选中的位置的坐标并将该组照片的每张照片中相同的坐标所对应的位置均视为被选中，或，解析被选中的位置的图像并将该组照片的每张照片中相同的图像所对应的位置均视为被选中。

较佳的，预设的N个不同的焦距成等差数列。

一种拍照设备，其特点是，使用上述个优选条件任意组合的对焦方法。

一种对焦系统，其特点是，使用上述个优选条件任意组合的对焦方法，包括一拍照设备和一PC；

该拍照设备用于预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦范围之内，N为大于或等于2的整数，通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时拍照设备的焦距分别等于预设的焦距；

该PC用于对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高，在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片并输出。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：本发明的对焦方法、对焦装置、拍照设备及对焦系统改变了现有技术中只能在拍照时对焦的思想，能够利用拍摄完成的照片重新对照片中的物体对焦，找出对焦效果最好的照片，方便用户根据自身需求任意进行对焦，提高了用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例1的对焦方法的流程图。

图2为本发明实施例1的对焦装置的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

一种对焦方法，参见图1，该对焦方法包括：由拍照设备执行步骤101-步骤103，由PC执行步骤201-步骤207。该拍照设备为一带有摄像头的手机，主要采用数码变焦，光学变焦的范围为250微米至400微米。

步骤101、预设焦距L_i＝250+(i-1)*10，其中i＝1，2，3，......，16。执行完此步骤后预设的焦距L₁＝250，L₂＝260，L₃＝270，......，L₁₆＝400。

步骤102、在保证拍照设备的拍摄位置不变的前提下，拍摄一组照片，并将拍摄的照片以raw格式分别保存。该组照片包括16张照片，该组照片的每张照片在拍摄时拍照设备的数码变焦的变焦倍数相同且拍照设备的焦距分别等于步骤101中预设的焦距L_i，该组照片的每张照片的曝光度和白平衡也相同。执行完此步骤后，该拍照设备内存储有16组由光源信号转换为数字信号的原始数据，每一组原始数据分别对应于焦距等于250微米时拍摄的照片、260微米时拍摄的照片、270微米时拍摄的照片、......及400微米时拍摄的照片，并且每张照片的曝光度和白平衡相同，其中，每组原始数据还包含一个数据头，该数据头包括index(索引)、focallength(焦距)及size(数据大小)。

步骤103、将该16组原始数据存储于一个数据文件中。该数据文件的文件头包含lensdistance(镜头长度)，numericapertureoflens(镜头的数字化光圈)，pixelsize(像素大小)，steps(调节焦距的次数，等于16)，dataindex(数据索引)；其中dataindex为一数组，每个数组元素分别记录了每组原始数据在该数据文件中的存储位置，且该些数组元素按照对应的照片的焦距由小到大排列。

步骤104、将该数据文件上传至PC。

步骤201、接收该数据文件。

步骤202、根据dataindex加载焦距等于320微米的照片所对应的原始数据并显示预览。

步骤203、接收一选中显示的预览中的某一位置的指令。

步骤204、将被选中的位置分别映射到该数据文件的每组原始数据中。此步骤的一种具体实施方式为：解析被选中的位置的坐标；在该数据文件的除步骤202加载的原始数据以外的其它组原始数据中查找相同的坐标所在的位置，将查找到的位置视为所属的原始数据的被选中的位置。如步骤202中加载的原始数据中被选中的位置的坐标为(69,30)，那么在焦距等于250微米的照片所对应的原始数据中，坐标为(69,30)的位置视为焦距等于250微米的照片被选中的位置，其它照片亦同。此步骤的另一种具体实施方式为：解析被选中的位置的图像并将所有照片中相同的图像所对应的位置均视为被选中。

步骤205、加载该数据文件中的每张照片所对应的原始数据，并利用AF算法分别对被选中的位置进行对焦。

步骤206、在对焦后的照片中筛选出在被选中的位置的清晰度最高的一张照片所对应的原始数据。所谓清晰度最高为对焦评价函数的值最大。对焦评价函数为现有技术，在此不再赘述。

步骤207、将筛选出的原始数据保存为JPEG格式的图片并输出。

通过该对焦方法，步骤207输出的图片就是所需的在被选中的位置的清晰度最高的照片，即对被选中的位置对焦的照片。

本实施例的对焦装置，参见图2，包括：一预设模块301、一拍照模块302、一存储模块303、一上传模块304、一接收模块305、一显示模块306、一映射模块307、一对焦模块308、一筛选模块309和一输出模块310。

该预设模块301用于预设焦距L_i＝250+(i-1)*10，其中i＝1，2，3，......，16。

该拍照模块302用于在保证拍照设备的拍摄位置不变的前提下，拍摄一组照片。该组照片包括16张照片，该组照片的每张照片在拍摄时拍照设备的数码变焦的变焦倍数相同且拍照设备的焦距分别等于该预设模块301预设的焦距L_i，该组照片的每张照片的曝光度和白平衡也相同。

该存储模块303用于将拍摄的照片以raw格式分别保存，再将保存的照片存储于一个数据文件中。该数据文件的文件头包含lensdistance(镜头长度)，numericapertureoflens(镜头的数字化光圈)，pixelsize(像素大小)，steps(调节焦距的次数)，dataindex(数据索引)；其中dataindex为一数组，每个数组元素分别记录了每组原始数据在该数据文件中的存储位置，且该些数组元素按照对应的照片的焦距由小到大排列。

该上传模块304用于将该数据文件上传至该接收模块305。

该接收模块305用于接收该数据文件，然后调用该显示模块306。

该显示模块306用于根据dataindex加载焦距等于320微米的照片所对应的原始数据并显示预览，然后调用该接收模块305接收一选中显示的预览中的某一位置的指令。

该映射模块307用于将被选中的位置分别映射到该数据文件的每组原始数据中。该映射模块307可具体用于解析被选中的位置的坐标并将所有照片中相同的坐标所对应的位置均视为被选中，或，具体用于解析被选中的位置的图像并将所有照片中相同的图像所对应的位置均视为被选中。

该对焦模块308用于加载该数据文件中的每张照片所对应的原始数据，并利用AF算法分别对被选中的位置进行对焦。

该筛选模块309用于在对焦后的照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片所对应的原始数据。

该输出模块310用于将筛选出的原始数据保存为JPEG格式的图片并输出。

该对焦装置的预设模块301、拍照模块302、存储模块303和上传模块304加载于拍照设备4，接收模块305、显示模块306、映射模块307、对焦模块308、筛选模块309和输出模块310加载于PC5。

实施例2

本实施例的对焦方法与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例的对焦方法仅包括实施例1中的步骤101-步骤103及步骤202-步骤207，而不包括步骤104和步骤201，且上述步骤均由拍照设备执行。

本实施例的对焦装置，与实施例1的对焦装置的不同之处在于，本实施例的对焦装置不包括实施例1中的上传模块，且本实施例的对焦装置的接收模块仅用于接收一选中显示的预览中的某一位置的指令。

此外，本实施例的对焦装置加载于拍照设备上。

本实施例的拍照设备，包括本实施例的对焦装置。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种对焦方法，其特征在于，该对焦方法包括以下步骤：

S₁、预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦范围之内，N为大于或等于2的整数；

S₂、通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时拍照设备的焦距分别等于S₁中预设的焦距；

S₃、对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高；

S₄、在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片并输出。

2.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，S₂还包括对拍摄的照片进行中心平均曝光处理以使得该组照片的每张照片的曝光度相同，以及对拍摄的照片进行白平衡处理以使得该组照片的每张照片的白平衡相同；

和/或，S₂还包括将拍摄的该组照片的每张照片以raw格式分别保存；

和/或，S₃中采用AF算法进行对焦运算。

3.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，将S₃替换为以下步骤：

S₃₁、任意显示该组照片的一张照片；

S₃₂、接收一选中显示的照片的某一位置的指令；

S₃₃、将被选中的位置分别映射到该组照片的每张照片中；

S₃₄、对该组照片的每张照片的被选中的位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该被选中的位置的清晰度分别达到最高。

4.如权利要求3所述的对焦方法，其特征在于，S₃₃包括：解析被选中的位置的坐标并将该组照片的每张照片中相同的坐标所对应的位置均视为被选中，或，解析被选中的位置的图像并将该组照片的每张照片中相同的图像所对应的位置均视为被选中。

5.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，预设的N个不同的焦距成等差数列。

6.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，S₁至S₄由拍照设备执行，或，S₁和S₂由拍照设备执行且S₃和S₄由PC执行；

在S₁和S₂由拍照设备执行且S₃和S₄由PC执行时，该对焦方法还包括在S₂之后、S₃之前执行以下步骤：

S₅、由拍照设备将该组照片存储于一个数据文件中并将该数据文件上传至PC；

S₆、由PC接收该数据文件，并加载该数据文件中的该组照片。

7.一种对焦装置，其特征在于，包括：一预设模块、一拍照模块、一对焦模块、一筛选模块和一输出模块；

该预设模块用于预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦范围之内，N为大于或等于2的整数；

该拍照模块用于通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时的焦距分别等于该预设模块中预设的焦距；

该对焦模块用于对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高；

该筛选模块用于在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片；

该输出模块用于输出该筛选模块筛选出的照片。

8.如权利要求7所述的对焦装置，其特征在于，该拍照模块还用于对拍摄的照片进行中心平均曝光处理以使得该组照片的每张照片的曝光度相同，以及对拍摄的照片进行白平衡处理以使得该组照片的每张照片的白平衡相同；

和/或，该拍照模块还用于将拍摄的该组照片的每张照片以raw格式分别保存；

和/或，该对焦模块采用AF算法进行对焦运算。

9.如权利要求7所述的对焦装置，其特征在于，该对焦装置还包括一显示模块、一接收模块、一映射模块；

该拍照模块还用于在拍摄该组照片之后调用该显示模块；

该显示模块用于任意显示该组照片的一张照片，然后调用该接收模块；

该接收模块用于接收一选中显示的照片的某一位置的指令，然后调用该映射模块；

该映射模块用于将被选中的位置分别映射到该组照片的每张照片中，然后调用该对焦模块；

该对焦模块用于对该组照片的每张照片的被选中的位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在被选中的位置的清晰度分别达到最高，然后调用该筛选模块。

10.如权利要求9所述的对焦装置，其特征在于，该映射模块用于解析被选中的位置的坐标并将该组照片的每张照片中相同的坐标所对应的位置均视为被选中，或，解析被选中的位置的图像并将该组照片的每张照片中相同的图像所对应的位置均视为被选中。

11.如权利要求7所述的对焦装置，其特征在于，预设的N个不同的焦距成等差数列。

12.一种拍照设备，其特征在于，使用如权利要求1-5中任意一项所述的对焦方法。

13.一种对焦系统，其特征在于，使用如权利要求1-6中任意一项所述的对焦方法，包括一拍照设备和一PC；

该拍照设备用于预设N个不同的焦距，焦距的值均在拍照设备的数码变焦范围之内，N为大于或等于2的整数，通过数码变焦拍摄一组照片，该组照片的每张照片在拍摄时拍照设备的焦距分别等于预设的焦距；

该PC用于对该组照片的每张照片的同一指定位置分别进行对焦运算，经过对焦运算的每张照片在该指定位置的清晰度分别达到最高，在经过对焦运算的该组照片中筛选出在该指定位置的清晰度最高的一张照片并输出。