CN105516668B - 一种应用于动态场景的聚焦方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种应用于动态场景的聚焦方法和装置。该方法包括：获取监控图像；获取监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值，其中，第一FV值为在高频截止频率上的FV值；确定当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值；其中，聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；在确定当前帧图像的第一FV值是聚焦FV值时，利用当前帧图像的第一FV值进行聚焦；在确定当前帧图像的第一FV值不是聚焦FV值时，获取上一帧图像的第二FV值和当前帧图像的第二FV值，并利用当前帧图像的第二FV值或者上一帧图像的第二FV值进行聚焦，其中，第二FV值为在低频截止频率上的FV值。本申请解决了现有在动态场景下聚焦时间长的技术问题。

Description

一种应用于动态场景的聚焦方法和装置

技术领域

本申请涉及监控技术领域，尤其涉及一种应用于动态场景的聚焦方法和装置。

背景技术

随着安防行业监控业务的不断发展，对监控摄像机提出了更加艰巨和更具挑战性地要求，特别是对摄像机的聚焦能力，要求其能适应各种复杂静态和动态场景的全天候精确聚焦。

当前市面上的主流网络摄像机，已经基本满足了白天以及夜间的静态场景聚焦要求，但是随着智能交通等业务的发展，动态场景(如过车场景，即当前监控的场景有车辆通过)的聚焦问题尤为突出。现在对动态场景的聚焦一般采用等待逻辑，该等待逻辑过分依赖单一设置的FV值的特性进行聚焦，而在动态场景下通过聚焦评价函数获取监控图像中连续帧图像的FV(Focus Value，聚焦评价)值，在根据获取的FV值确定连续帧图像的FV值跳变过于强烈(例如当前监控的场景有车辆通过)时，将FV值跳变过于强烈的帧图像丢弃，而在监控到FV值跳变不强烈的帧图像时，根据上述单一设置的FV值的特性进行聚焦，从而造成长时间的聚焦等待，使得聚焦时间过长。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种应用于动态场景的聚焦方法和装置，以解决现有在动态场景下聚焦时间长的技术问题。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一方面，提供一种应用于动态场景的聚焦方法，包括：获取监控图像；获取所述监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值，其中，所述第一FV值为在高频截止频率上的FV值；确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值；其中，所述聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；在确定所述当前帧图像的第一FV值是聚焦FV值时，利用所述当前帧图像的第一FV值进行聚焦；在确定所述当前帧图像的第一FV值不是所述聚焦FV值时，获取上一帧图像的第二FV值和所述当前帧图像的第二FV值，并利用所述当前帧图像的第二FV值或者所述上一帧图像的第二FV值进行聚焦，其中，所述第二FV值为在低频截止频率上的FV值。

另一方面，提供一种应用于动态场景的聚焦装置，包括：图像获取单元，用于获取监控图像；第一获取单元，用于获取所述监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值，其中，所述第一FV值为在高频截止频率上的FV值；判断单元，用于确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值；其中，所述聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；第一聚焦单元，用于在确定所述当前帧图像的第一FV值是聚焦FV值时，利用所述当前帧图像的第一FV值进行聚焦；第二获取单元，用于在确定所述当前帧图像的第一FV值不是所述聚焦值时，获取上一帧图像的第二FV值和所述当前帧图像的第二FV值；第二聚焦单元，用于利用所述当前帧图像的第二FV值或者所述上一帧图像的第二FV值进行聚焦，其中，所述第二FV值为在低频截止频率上的FV值。

采用本发明实施例，获取监控图像；获取监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值，其中，第一FV值为在高频截止频率上的FV值；确定当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值；其中，聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；在确定当前帧图像的第一FV值是聚焦FV值时，利用当前帧图像的第一FV值进行聚焦；在确定当前帧图像的第一FV值不是聚焦FV值时，获取上一帧图像的第二FV值和当前帧图像的第二FV值，并利用当前帧图像的第二FV值或者上一帧图像的第二FV值进行聚焦，其中，第二FV值为在低频截止频率上的FV值。这样，根据当前帧图像的第一FV值灵活的利用高频截止频率的FV值或者低频截止频率的FV值进行聚焦，避免了现有在动态场景下由于对跳变强烈的帧图像的丢弃而造成的聚焦等待，能够根据帧图像实时选取合适的截止频率对应的FV值对监控图像进行聚焦，缩短了聚焦时间，从而解决了现有在动态场景下聚焦时间长的技术问题。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种应用于动态场景的聚焦方法的流程示意图。

图2是本申请一示例性实施例示出的另一种应用于动态场景的聚焦方法的流程示意图。

图3a是本申请一示例性实施例示出的一种当前帧图像的图像子区域示意图；

图3b是本申请一示例性实施例示出的一种上一帧图像的图像子区域示意图；

图3c是本申请一示例性实施例示出的一种当前帧图像的图像子区域的FV值与上一帧图像的图像子区域示意图的FV值相减后的示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的一种高频截止频率的FV曲线示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的一种低频截止频率的FV曲线示意图；

图6是本申请一示例性实施例示出的一种应用于动态场景的聚焦装置的结构示意图；

图7是本申请一示例性实施例示出的另一种应用于动态场景的聚焦装置的结构示意图；

图8是本申请一示例性实施例示出的第三种应用于动态场景的聚焦装置的结构示意图；

图9是本申请一示例性实施例示出的第四种应用于动态场景的聚焦装置的结构示意图；

图10是本申请一示例性实施例示出的一种应用于动态场景的聚焦装置的硬件结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语且这些术语也没有顺序的限制。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明提供的聚焦方法实施例可以应用在动态场景下，该动态场景即在监控区域中存在处于运动状态的物体(如车或者人)，例如，一种典型的动态场景为过车场景，该过车场景包括车辆从进入监控区域到车辆驶出监控区域的场景；另外，对于车辆从进入监控区域并停在该监控区域内的情况，则认为车辆从进入监控区域到车辆停止的场景为本发明实施例描述的过车场景；对于车辆在该监控区域启动并驶出该监控区域的情况，则认为车辆从该监控区域内启动到车辆驶出该监控区域的场景为本发明实施例描述的过车场景。对上述场景下的监控图像的聚焦则为应用于动态场景(包括过车场景)下的聚焦。

需要说明的是，本发明以下各实施例描述的第一FV值变化率为在高频截止频率上的FV值变化率，第二FV值变化率为在低频截止频率上的FV值变化率，第一FV值为在高频截止频率上的FV值，第二FV值为在低频截止频率上的FV值。下面对本发明提供的应用于动态场景的聚焦方法进行具体的描述。

图1为本发明实施例提供的一种应用于动态场景的聚焦方法，如图1所示，本发明实施例的执行主体可以是一种应用于动态场景的聚焦设备，该方法包括：

S101、获取监控图像。

其中，该监控图像包括多个帧图像。

S102、获取该监控图像中当前帧图像的第一FV值。

其中，该第一FV值为在高频截止频率上的FV值。

在本步骤中，可以通过聚焦评价函数计算该监控图像中该当前帧图像的第一FV值，该聚焦评价函数可以采用Laplace函数或者Brenner函数或者Tenengrad函数或者Robert函数或者平方梯度函数等函数，本发明对此不作限定。

S103、确定该当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值。

其中，该聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值。

在一种可能的实现方式中，获取上一帧图像的第一FV值，并根据该当前帧图像的第一FV值和该上一帧图像的第一FV值获取第一FV值变化率；其中，该第一FV值变化率为在该高频截止频率上的FV值变化率；在确定该第一FV值变化率大于或等于第一预设阈值时，确定该第一FV值是该聚焦FV值；在确定该第一FV值变化率小于该第一预设阈值时，确定该第一FV值不是该聚焦FV值。

其中，可以通过公式(1)：

计算第一FV值变化率。

其中，δ₁为该第一FV值变化率，FV_cur1为当前帧图像的第一FV值，FV_pre1为上一帧图像的第一FV值；该第一FV值变化率用于描述当前监控图像中当前帧图像的第一FV值相对于上一帧图像的第一FV值的变化率。

在本发明实施例中，在确定该当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值前，确定该监控图像的场景是否为动态场景，并在确定该监控图像的场景为动态场景时，确定该当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值。

在本发明实施例一种可能的实现方式中，如图2所示，可以通过以下步骤确定该监控图像的场景是否为动态场景：

S201、获取该监控图像中该当前帧图像和该上一帧图像的第二FV值变化率。

在本步骤中，可以通过聚焦评价函数分别计算该监控图像中该当前帧图像的第二FV值和上一帧图像的第二FV值，该聚焦评价函数可以采用Laplace函数或者Brenner函数或者Tenengrad函数或者Robert函数或者平方梯度函数等函数，本发明对此不作限定。在得到当前帧图像的第二FV值和上一帧图像的第二FV值后，可以通过公式(2)：

计算第二FV值变化率。

其中，δ₂为该第二FV值变化率，FV_cur2为当前帧图像的第二FV值，FV_pre2为上一帧图像的第二FV值；该第二FV值变化率用于描述当前监控图像中当前帧图像的第二FV值相对于上一帧图像的第二FV值的变化率。

需要说明的是，在获取到监控图像后，可以将该监控图像的图像区域划分为多个图像子区域，每个图像子区域对应一个FV值，则该当前帧图像的FV值即将该当前帧图像的全部图像子区域的FV值相加，该上一帧图像的FV值即将该上一帧图像的全部图像子区域的FV值相加。

另外，还可以为每个图像子区域设置权重值，该权重值用于表示在动态场景确定过程中该图像子区域的检测灵敏度，权重值越高则表示对该图像子区域的检测灵敏度越高。在本发明实施例中，确定权重值高于预设权重值的图像子区域，并根据当前帧图像中权重值高于预设权重值的图像子区域的第二FV值的总和(即当前帧图像的第二FV值)以及上一帧图像中权重值高于预设权重值的图像子区域的第二FV值的总和(即上一帧图像的第二FV值)得到第二FV值变化率，这样，对于监控图像中一些关注度不高的区域(如监控图像的边缘区域)可以不进行检测，从而节约系统资源。

S202、在确定该第二FV值变化率大于或者等于第三预设阈值时，从后续帧图像中连续获取第一预设帧数的帧图像的第二FV值。

在本步骤中，可以从下一帧图像开始连续获取第一预设帧数的帧图像的第二FV值。其中，在确定该当前帧图像和该上一帧图像的第二FV值变化率大于或者等于第三预设阈值时，则确定当前帧图像的FV值和上一帧图像的FV值的跳变过于强烈，因此确定该场景为疑似动态场景，并通过后续的步骤S203至步骤S204进一步地确定该疑似动态场景是否为动态场景。

在本发明实施例一种可能的实现方式中，该第一预设帧数可以是运动物体从进入监控区域内驶出该监控区域的时间(该时间可根据经验进行设置)与当前帧率的乘积。

S203、根据该第一预设帧数的帧图像中每相邻两帧的帧图像的第二FV值得到第一预设帧数的帧图像的第二FV值变化率。

在本步骤中，可以计算每相邻两帧的帧图像的第二FV值变化率，例如，从下一帧图像开始连续获取三帧帧图像，记为：下一帧图像、a帧图像和b帧图像，并根据上述的聚焦评价函数分别计算每个帧图像(即下一帧图像、a帧图像和b帧图像)的第二FV值，并通过上述公式(2)计算连续获取的三个帧图像中相邻两帧的帧图像的第二FV值变化率，即得到下一帧图像和a帧图像的第二FV值变化率以及a帧图像和b帧图像的第二FV值变化率。

S204、在得到的第一预设帧数的帧图像的全部第二FV值变化率都小于或等于第四预设阈值时，从该第一预设帧数的帧图像中选取第二预设帧数的帧图像。

在本步骤中，可以从该第一预设帧数的帧图像中最后一帧的帧图像向前选取第二预设帧数的帧图像。

需要说明的是，在连续两倍第一预设帧数的帧图像的第二FV值变化率中，若确定仍未出现连续第一预设帧数的帧图像的全部第二FV值变化率都小于或等于第四预设阈值时，则选取后续帧图像重新进行上述步骤S201至步骤S203。例如，在确定仍未出现连续第一预设帧数的帧图像的全部第二FV值变化率都小于或等于第四预设阈值时，可以从连续两倍第一预设帧数的帧图像中确定大于第四预设阈值的第二FV值变化率对应的帧图像，并从该大于第四预设阈值的第二FV值变化率对应的帧图像中的最后一帧图像开始重新进行步骤S201至步骤S203。

S205、根据该第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定该监控图像的场景是否为动态场景。

其中，该监控图像的图像区域被划分为多个图像子区域。

在本发明一种可能的实现方式中，本步骤S205可以包括以下步骤：

S1、将该第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值相减得到每个图像子区域对应的第一差值。

其中，以在步骤S204中从该第一预设帧数的帧图像中最后一帧图像开始向前获取三个(相当于第二预设帧数)帧图像为例进行说明，获取的三个帧图像按照从前到后的顺序分别记为X帧图像、Y帧图像和Z帧图像，需要说明的是，获取的三个帧图像可以是帧连续的三个帧图像，也可以是不连续(如间隔一个帧图像获取一个帧图像)的。其中，X帧图像、Y帧图像和Z帧图像分别被划分为如图3a所示的多个图像子区域，如图3a所示，每个图像子区域中的数字为示例性地对该图像子区域的FV值的表示；对于动态场景，则图中FV值为2的图像子区域即为运动物体的边缘对应的区域，例如过车场景下，图中FV值为2的图像子区域即为车辆的边缘对应的区域。

在本发明实施例中，图3a所示的图像区域被划分为8行×8列格式的图像子区域，当然，这里只是举例说明，本发明实施例并不局限于8行×8列格式的划分。在本步骤S1中，以X帧图像和Y帧图像为例进行说明，假设图3a所示的图像区域为X帧图像的图像区域，图3b所示的图像区域为Y帧图像的图像区域，则将X帧图像的每个图像子区域的FV值减去Y帧图像对应位置的每个图像子区域的FV值得到第一差值，则得到的第一差值如图3c所示；同样地，将Y帧图像的每个图像子区域的FV值减去Z帧图像对应位置的每个图像子区域的FV值。

S2、在确定该第一差值在预设范围外时，在该预设范围外的第一差值中统计该第一差值为正数的图像子区域的第一个数和该第一差值为负数的图像子区域的第二个数，并将该第一个数与该第二个数相减得到第二差值。

在本步骤中，继续以上述X帧图像、Y帧图像和Z帧图像为例进行说明，在一种可能的实现方式中，在上述每个图像子区域对应的第一差值在预设范围内时，则将该第一差值置为0，在上述每个图像子区域对应的第一差值在预设范围外时，若图像子区域对应的第一差值为正数，则将该第一差值置为1，若图像子区域对应的第一差值为负数，则将该第一差值置为-1，统计第一差值为1的图像子区域的个数(相当于第一个数)和第一差值为-1的图像子区域的个数(相当于第二个数)，并将第一差值为1的图像子区域的个数与第一差值为-1的图像子区域的个数相减得到第二差值。

S3、在该第二差值的绝对值小于第五预设阈值时，确定差值集合。

其中，该差值集合由小于该第五预设阈值的第二差值的绝对值组成，在本步骤中，每相邻两个帧图像的第二FV值都会相减，因此在该第二差值的绝对值小于第五预设阈值时，确定差值集合，该差值集合由小于该第五预设阈值的第二差值的绝对值组成。在一种可能的实现方式中，生成差值集合，并在确定该第二差值的绝对值小于第五预设阈值时，将该第二差值的绝对值加入该差值集合中；示例地，从该第一预设帧数的帧图像中最后一帧向前获取了5个帧图像(记为帧图像1、帧图像2、帧图像3、帧图像4以及帧图像5)，则这5个帧图像每相邻两个帧图像的第二FV值相减，例如，帧图像1和帧图像2的第二FV值相减、帧图像2和帧图像3的第二FV值相减、帧图像3和帧图像4的第二FV值相减、帧图像4和帧图像5的第二FV值相减，共进行4次相减，确定上述4次相减后的差值的绝对值是否小于第五预设阈值，并将小于第五预设阈值的差值的绝对值加入差值集合中。

S4、在该差值集合中该第二差值的绝对值的个数大于或者等于第六预设阈值时，确定该监控图像的场景为动态场景。

其中，在该差值集合中该第二差值的绝对值的个数小于第六预设阈值时，确定该监控图像的场景为非动态场景。

S104、在确定该当前帧图像的第一FV值是该聚焦FV值时，利用该当前帧图像的第一FV值进行聚焦。

其中，可以根据第一FV值利用如图4所示的高频截止频率的聚焦评价曲线调整聚焦电机的位置，使得聚焦点接近图4中波峰对应的焦点位置。

S105、在确定该当前帧图像的第一FV值不是该聚焦FV值时，获取上一帧图像的第二FV值和该当前帧图像的第二FV值，并利用该当前帧图像的第二FV值或者该上一帧图像的第二FV值进行聚焦。

其中，该第二FV值为在低频截止频率上的FV值。

在本步骤中，可以通过聚焦评价函数分别计算该当前帧图像和该上一帧图像的第二FV值。

其中，该聚焦评价函数可以采用Laplace函数或者Brenner函数或者Tenengrad函数或者Robert函数或者平方梯度函数等函数，本发明对此不作限定。

在本发明实施例一种可能的实现方式中，根据该当前帧图像的第二FV值和该上一帧图像的第二FV值获取第二FV值变化率，在确定该第二FV值变化率大于或等于第二预设阈值时，利用该上一帧图像的第二FV值进行聚焦；在确定该第二FV值变化率小于该第二预设阈值时，利用该当前帧图像的第二FV值进行聚焦。

其中，该第二FV值变化率为在该低频截止频率上的FV值变化率，该第二FV值变化率可以通过上述公式(2)得到，此处不再赘述了。

在本实施例中，可以根据当前帧图像的第二FV值或者上一帧图像的第二FV值利用如图5所示的低频截止频率的聚焦评价曲线调整聚焦电机的位置，使得聚焦点接近图5中波峰(图中圆圈所示的波峰)对应的焦点位置。

通过采用上述方法，根据当前帧图像的第一FV值灵活的利用高频截止频率的FV值或者低频截止频率的FV值进行聚焦，避免了现有在动态场景下由于对跳变强烈的帧图像的丢弃而造成的聚焦等待，能够根据帧图像实时选取合适的截止频率对应的FV值对监控图像进行聚焦，缩短了聚焦时间，从而解决了现有在动态场景下聚焦时间长的技术问题。

图6为本发明实施例提供的一种应用于动态场景的聚焦装置，如图6所示，该装置包括：

图像获取单元601，用于获取监控图像；

第一获取单元602，用于获取该监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值。

其中，该第一FV值为在高频截止频率上的FV值。

判断单元603，用于确定该当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值；其中，该聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；

第一聚焦单元604，用于在确定该当前帧图像的第一FV值是聚焦FV值时，利用该当前帧图像的第一FV值进行聚焦；

第二获取单元605，用于在确定该当前帧图像的第一FV值不是该聚焦值时，获取上一帧图像的第二FV值和该当前帧图像的第二FV值；

第二聚焦单元606，用于利用该当前帧图像的第二FV值或者该上一帧图像的第二FV值进行聚焦，其中，该第二FV值为在低频截止频率上的FV值。

可选地，如图7所示，该判断单元603包括：

第一获取模块6031，用于获取该上一帧图像的第一FV值，并根据该当前帧图像的第一FV值和该上一帧图像的第一FV值获取第一FV值变化率；其中，该第一FV值变化率为在该高频截止频率上的FV值变化率；

第一确定模块6032，用于在确定该第一FV值变化率大于或等于第一预设阈值时，确定该第一FV值是该聚焦FV值；

第二确定模块6033，用于在确定该第一FV值变化率小于该第一预设阈值时，确定该第一FV值不是该聚焦FV值。

可选地，如图8所示，该第二聚焦单元606包括：

第二获取模块6061，用于根据该当前帧图像的第二FV值和该上一帧图像的第二FV值获取第二FV值变化率；

第一聚焦模块6062，用于在确定该第二FV值变化率大于或等于第二预设阈值时，利用该上一帧图像的第二FV值进行聚焦；

第二聚焦模块6063，用于在确定该第二FV值变化率小于该第二预设阈值时，利用该当前帧图像的第二FV值进行聚焦。

可选地，如图9所示，该装置还包括：

第三获取单元607，用于获取该监控图像中该当前帧图像和该上一帧图像的第二FV值变化率。

第四获取单元608，用于在确定该第二FV值变化率大于或者等于第三预设阈值时，从后续帧图像中连续获取第一预设帧数的帧图像的第二FV值。

处理单元609，用于根据该第一预设帧数的帧图像中每相邻两帧的帧图像的第二FV值得到第一预设帧数的帧图像的第二FV值变化率。

选取单元610，用于在得到的第一预设帧数的帧图像的全部第二FV值变化率都小于或等于第四预设阈值时，从该第一预设帧数的帧图像中选取第二预设帧数的帧图像。

场景确定单元611，用于根据该第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定该监控图像的场景是否为动态场景。

其中，该监控图像的图像区域被划分为多个图像子区域。

该判断单元603，用于在确定该监控图像的场景为动态场景时，确定该当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值。

可选地，该场景确定单元611用于通过以下步骤执行根据该第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定该监控图像的场景是否为动态场景：将该第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值相减得到每个图像子区域对应的第一差值；在确定该第一差值在预设范围外时，在该预设范围外的第一差值中统计该第一差值为正数的图像子区域的第一个数和该第一差值为负数的图像子区域的第二个数，并将该第一个数与该第二个数相减得到第二差值；在该第二差值的绝对值小于第五预设阈值时，确定差值集合；其中，该差值集合由小于该第五预设阈值的第二差值的绝对值组成；在该差值集合中该第二差值的绝对值的个数大于或者等于第六预设阈值时，确定该监控图像的场景为动态场景。

通过采用上述聚焦装置，根据当前帧图像的第一FV值灵活的利用高频截止频率的FV值或者低频截止频率的FV值进行聚焦，避免了现有在动态场景下由于对跳变强烈的帧图像的丢弃而造成的聚焦等待，能够根据帧图像实时选取合适的截止频率对应的FV值对监控图像进行聚焦，缩短了聚焦时间，从而解决了现有在动态场景下聚焦时间长的技术问题。

图10为本发明实施例提供的一种应用于动态场景的聚焦装置的硬件结构图

本申请聚焦装置的实施例可以应用在摄像机上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在摄像机的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图10所示，为本申请聚焦装置所在摄像机的一种硬件结构图，除了图10所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的摄像机通常根据该摄像机的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于动态场景的聚焦方法，其特征在于，包括：

获取监控图像；

获取所述监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值，其中，所述第一FV值为在高频截止频率上的FV值；

确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值，包括：获取上一帧图像的第一FV值，并根据所述当前帧图像的第一FV值和所述上一帧图像的第一FV值获取第一FV值变化率；其中，所述第一FV值变化率为在所述高频截止频率上的FV值变化率；在确定所述第一FV值变化率大于或等于第一预设阈值时，确定所述第一FV值是所述聚焦FV值；在确定所述第一FV值变化率小于所述第一预设阈值时，确定所述第一FV值不是所述聚焦FV值；其中，所述聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；

在确定所述当前帧图像的第一FV值是所述聚焦FV值时，利用所述当前帧图像的第一FV值进行聚焦；

在确定所述当前帧图像的第一FV值不是所述聚焦FV值时，获取上一帧图像的第二FV值和所述当前帧图像的第二FV值，并利用所述当前帧图像的第二FV值或者所述上一帧图像的第二FV值进行聚焦，包括：根据所述当前帧图像的第二FV值和所述上一帧图像的第二FV值获取第二FV值变化率；其中，所述第二FV值变化率为在低频截止频率上的FV值变化率；在确定所述第二FV值变化率大于或等于第二预设阈值时，利用所述上一帧图像的第二FV值进行聚焦；在确定所述第二FV值变化率小于所述第二预设阈值时，利用所述当前帧图像的第二FV值进行聚焦；其中，所述第二FV值为在低频截止频率上的FV值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述监控图像中当前帧图像的第一FV值后，在确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值前，所述方法还包括：

获取所述监控图像中所述当前帧图像和所述上一帧图像的第二FV值变化率；

在确定所述第二FV值变化率大于或者等于第三预设阈值时，从后续帧图像中连续获取第一预设帧数的帧图像的第二FV值；

根据所述第一预设帧数的帧图像中每相邻两帧的帧图像的第二FV值得到第一预设帧数的帧图像的第二FV值变化率；

在得到的第一预设帧数的帧图像的全部第二FV值变化率都小于或等于第四预设阈值时，从所述第一预设帧数的帧图像中选取第二预设帧数的帧图像；

根据所述第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定所述监控图像的场景是否为动态场景；其中，所述监控图像的图像区域被划分为多个图像子区域；

所述确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值包括：

在确定所述监控图像的场景为动态场景时，确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定所述监控图像的场景是否为动态场景包括：

将所述第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值相减得到每个图像子区域对应的第一差值；

在确定所述第一差值在预设范围外时，在所述预设范围外的第一差值中统计所述第一差值为正数的图像子区域的第一个数和所述第一差值为负数的图像子区域的第二个数，并将所述第一个数与所述第二个数相减得到第二差值；

在所述第二差值的绝对值小于第五预设阈值时，确定差值集合；其中，所述差值集合由小于所述第五预设阈值的第二差值的绝对值组成；

在所述差值集合中所述第二差值的绝对值的个数大于或者等于第六预设阈值时，确定所述监控图像的场景为动态场景。

4.一种应用于动态场景的聚焦装置，其特征在于，包括：

图像获取单元，用于获取监控图像；

第一获取单元，用于获取所述监控图像中当前帧图像的第一聚焦评价FV值，其中，所述第一FV值为在高频截止频率上的FV值；

判断单元，用于确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦FV值，包括：获取上一帧图像的第一FV值，并根据所述当前帧图像的第一FV值和所述上一帧图像的第一FV值获取第一FV值变化率；其中，所述第一FV值变化率为在所述高频截止频率上的FV值变化率；在确定所述第一FV值变化率大于或等于第一预设阈值时，确定所述第一FV值是所述聚焦FV值；在确定所述第一FV值变化率小于所述第一预设阈值时，确定所述第一FV值不是所述聚焦FV值；其中，所述聚焦FV值为在高频截止频率下用于聚焦的FV值；

第一聚焦单元，用于在确定所述当前帧图像的第一FV值是聚焦FV值时，利用所述当前帧图像的第一FV值进行聚焦；

第二获取单元，用于在确定所述当前帧图像的第一FV值不是所述聚焦值时，获取上一帧图像的第二FV值和所述当前帧图像的第二FV值；

第二聚焦单元，用于利用所述当前帧图像的第二FV值或者所述上一帧图像的第二FV值进行聚焦，包括：根据所述当前帧图像的第二FV值和所述上一帧图像的第二FV值获取第二FV值变化率；其中，所述第二FV值变化率为在低频截止频率上的FV值变化率；在确定所述第二FV值变化率大于或等于第二预设阈值时，利用所述上一帧图像的第二FV值进行聚焦；在确定所述第二FV值变化率小于所述第二预设阈值时，利用所述当前帧图像的第二FV值进行聚焦；其中，所述第二FV值为在低频截止频率上的FV值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三获取单元，用于获取所述监控图像中所述当前帧图像和所述上一帧图像的第二FV值变化率；

第四获取单元，用于在确定所述第二FV值变化率大于或者等于第三预设阈值时，从后续帧图像中连续获取第一预设帧数的帧图像的第二FV值；

处理单元，用于根据所述第一预设帧数的帧图像中每相邻两帧的帧图像的第二FV值得到第一预设帧数的帧图像的第二FV值变化率；

选取单元，用于在得到的第一预设帧数的帧图像的全部第二FV值变化率都小于或等于第四预设阈值时，从所述第一预设帧数的帧图像中选取第二预设帧数的帧图像；

场景确定单元，用于根据所述第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定所述监控图像的场景是否为动态场景；其中，所述监控图像的图像区域被划分为多个图像子区域；

所述判断单元，用于在确定所述监控图像的场景为动态场景时，确定所述当前帧图像的第一FV值是否是聚焦值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述场景确定单元用于通过以下步骤执行根据所述第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值确定所述监控图像的场景是否为动态场景：

将所述第二预设帧数的帧图像中相邻两个帧图像的图像区域中对应位置的图像子区域的第二FV值相减得到每个图像子区域对应的第一差值；

在确定所述第一差值在预设范围外时，在所述预设范围外的第一差值中统计所述第一差值为正数的图像子区域的第一个数和所述第一差值为负数的图像子区域的第二个数，并将所述第一个数与所述第二个数相减得到第二差值；

在所述第二差值的绝对值小于第五预设阈值时，确定差值集合；其中，所述差值集合由小于所述第五预设阈值的第二差值的绝对值组成；

在所述差值集合中所述第二差值的绝对值的个数大于或者等于第六预设阈值时，确定所述监控图像的场景为动态场景。