CN105549301A - 控制方法、控制装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制方法，用于控制成像装置对焦。成像装置包括对焦马达、对焦镜头及图像传感器。对焦马达用于驱动对焦镜头移动对焦。图像传感器包括相位侦测像素。控制方法包括：控制对焦马达根据相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间；控制对焦马达根据左右波形相位差在预定时间后驱动对焦镜头以第一步距向对焦位置移动及重复前述步骤直至对焦镜头到达目标位置。此外，本发明还公开了一种控制装置及电子装置。本发明实施方式的控制方法、控制装置及电子装置，通过检测相位侦测像素输出的左右波形相位差确定对焦镜头的对焦位置，并确定再次推动对焦镜头前对焦马达等待的时间，增加了相位对焦模式在对焦过程中的稳定性与准确度。

Description

控制方法、控制装置及电子装置

技术领域

本发明涉及成像技术，特别涉及一种控制方法、控制装置及电子装置。

背景技术

相位对焦可以在相位差较大时大步推动对焦镜头寻焦，因此对焦较快，然而，也因为如此，导致输出不稳定而导致准确度降低，特别是在图像传感器的相位侦测像素较少的情况下。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种控制方法、控制装置及电子装置。

本发明实施方式的控制方法，用于控制成像装置对焦，所述成像装置包括对焦马达、对焦镜头及图像传感器，所述对焦马达用于驱动所述对焦镜头移动以实现所述对焦，所述图像传感器包括相位侦测像素，所述控制方法包括：

第一控制步骤，控制所述对焦马达根据所述相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间；

第二控制步骤，控制所述对焦马达根据所述左右波形相位差在所述预定时间后驱动所述对焦镜头以第一步距向对焦位置移动；及

第三控制步骤，重复所述第一控制步骤及所述第二控制步骤直至所述对焦镜头到达目标位置。

本发明实施方式的控制装置，用于控制成像装置对焦，所述成像装置包括对焦马达、对焦镜头及图像传感器，所述对焦马达用于驱动所述对焦镜头移动以实现所述对焦，所述图像传感器包括相位侦测像素，所述控制装置包括：

第一控制模块，所述第一控制模块用于控制所述对焦马达根据所述相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间；

第二控制模块，所述第二控制模块用于控制所述对焦马达根据所述左右波形相位差在所述预定时间后驱动所述对焦镜头以第一步距向对焦位置移动；及

第三控制模块，所述第三控制模块用于控制所述第一控制模块及所述第二控制模块重复执行直至所述对焦镜头到达目标位置。

本发明实施方式的电子装置，包括成像装置及如上所述的控制装置。

本发明实施方式的控制方法、控制装置及电子装置，通过检测相位侦测像素输出的左右波形相位差确定对焦镜头的目标位置，并根据波形相位差确定再次推动对焦镜头前对焦马达等待的时间，增加了相位对焦模式在对焦过程中的稳定性与准确度。

本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的控制装置的功能模块示意图。

图3是本发明实施方式的控制方法的状态示意图。

图4是本发明某些实施方式的控制方法的流程示意图。

图5是本发明某些实施方式的控制装置的功能模块示意图。

图6是本发明某些实施方式的控制方法的状态示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的实施方式的限制。

请参阅图1，本发明实施方式的控制方法，用于控制成像装置对焦。成像装置包括对焦马达、对焦镜头及图像传感器。其中，对焦马达用于驱动对焦镜头移动以实现对焦。图像传感器包括相位侦测像素。

控制方法包括以下步骤：

S10：控制对焦马达根据相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间；

S20：控制对焦马达根据左右波形相位差在预定时间后驱动对焦镜头以第一步距向对焦位置移动；及

S30：重复上述步骤直至对焦镜头到达目标位置。

请参阅图2，本发明实施方式的控制装置100包括第一控制模块10、第二控制模块20及第三控制模块30。作为例子，本发明实施方式的控制方法可以由本发明实施方式的控制装置100实现，并可应用于电子装置1000，电子装置1000可以包括控制装置100及成像装置200。

其中，本发明实施方式的控制方法的步骤S10可以由第一控制模块10实现，步骤S20可以由第二控制模块20实现，而步骤S30可以由第三控制模块30实现。也即是说，第一控制模块10用于控制对焦马达根据相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间，第二控制模块20用于控制对焦马达根据左右波形相位差在预定时间后驱动对焦镜头以第一步距向对焦位置移动，而第三控制模块30用于控制第一控制模块10及第二控制模块20重复执行直至对焦镜头到达目标位置。

成像装置200可以通过图像传感器来采集图像，图像传感器可以是线性传感器。由于相位对焦模式的对焦速度较快，成像装置200通常会采用相位对焦模式作为自动对焦方式之一。在相位对焦技术中，图像传感器上预留有一些遮蔽像素点，这些遮蔽像素点通常以点阵列的形式分布在图像传感器上。成像装置200通过图像传感器来获取两个图像，分别为图像传感器通过左像素点及右像素点获取的图像。成像装置200通过这些遮蔽像素点分别生成左像素点的数据波形和右像素点的数据波形从而得到这两个图像的图像像素波形，并计算出这两个图像像素波形之间的相位差值。由此，成像装置可以根据左、右像素点的数据波形的相位差计算出成像装置的对焦镜头的移动方向和距离进而实现对焦。

在相位对焦过程中，通常首先要从图像传感器所获取的预览图像中分离相位侦测像素信息，为正确对比左像素点及右像素点的波形，首先要补偿相位侦测像素坏点，补偿后将图像分割为若干区域并进行统计及平滑处理，以保证对焦的准确，通过计算相位差可以得到镜头所需的对焦位置。

由于相位侦测像素不能正常成像，因而占像素比例较低，从而降低了相位对焦的准确度。在对焦过程中，虽然对焦速度很重要，但首先应当保证对焦的准确性，在保证准确性的基础上，对焦速度越快越好。目前相位对焦的速度已经很快，因此在对焦过程中对速度稍作妥协，并不会影响到用户体验，反而能够提升相位对焦模式的稳定性及准确度。

请参阅图3，相位对焦模式的对焦过程通常包括多个阶段，每个阶段在对焦马达驱动对焦镜头前根据当前相位差值确定对焦位置。不同相位差值确定对焦镜头不同的对焦位置及移动范围。对于不同的移动范围，对焦马达驱动对焦镜头移动的步距也不同，当移动范围较大时，步距较大，当移动范围较小时，步距较小。其中，对焦马达的步距的大小可以由电流的脉冲信号的大小来控制。

本发明实施方式的控制方法，根据波形相位差计算对焦位置，控制对焦马达等待预定时间后以第一步距推动对焦马达像对焦位置移动。需要说明的是，对焦位置应当理解为由相位差计算得到的对焦镜头的位置，其包括最终对焦镜头的合焦位置，但不限于此。当对焦马达驱动对焦镜头到达对焦位置后，再次根据当期图像传感器输出的波形相位差计算新的对焦位置，直至对焦镜头到达目标位置，也即是完成合焦。另一方面，在确定新的对焦位置后，对焦马达的步距也相应变化，因此等待预定时间也能有效防止瞬时切换而导致的画面抖动。

综上所述，本发明实施方式的控制方法、控制装置100及电子装置1000，通过检测相位侦测像素输出的左右波形相位差确定对焦镜头的目标位置，并根据波形相位差确定再次推动对焦镜头前对焦马达等待的时间，增加了相位对焦模式在对焦过程中的稳定性与准确度。

在某些实施方式中，电子装置1000可以是手机或平板电脑等具有拍照功能的电子终端。而成像装置200包括前置或/及后置相机。

可以理解，电子装置1000包括但不限于本实施方式的示例。

在某些实施方式中，当左右波形相位差大于第一预定阈值时，所述预定时间为0。

当相位波形差大于第一预定阈值时，可以认为被摄场景变化较大，在此场景中，对焦马达无需等待，并且可以较大步距驱动对焦镜头，使得对焦镜头到达由相位波形差所确定的对焦位置。通常此场景对应对焦初始时，此时对焦马达无需等待可直接以较大步距驱动对焦镜头移动。

请参阅图4，在某些实施方式中，控制方法包括步骤：

S21：当左右波形相位差小于第二预定阈值时，控制对焦马达驱动对焦镜头以第二步距向对焦位置移动。其中，第二预定阈值小于所述第一预定阈值，第二步距小于所述第一步距。

请参阅图5，在某些实施方式中，控制装置100包括第四控制模块21。步骤S21可以由第四控制模块21实现。或者说，第四控制模块21用于当左右波形相位差小于第二预定阈值时，控制对焦马达驱动对焦镜头以第二步距向对焦位置移动。

可以理解，随着对焦马达驱动对焦镜头移动，将越来越靠近最终合焦的目标位置。因此，场景变化也将越来越小。当对焦马达驱动对焦镜头到达根据前次波形相位差确定的对焦位置后，根据当前波形相位差确定当次对焦位置。作为示例，当次相位波形差小于第二预定阈值，并且第二预定阈值小于第一预定阈值。则控制对焦马达等待预定时间后驱动对焦马达向当次对焦位置移动。相对应地，对焦马达的步距为小于第一步距的第二步距。如此，一来可以防止切换步距时画面的抖动，二来可以增加相位对焦的稳定性以提高准确度。

在某些实施方式中，控制方法包括步骤：

S40：划分第一预定阈值至第二预定阈值之间的范围为多个相位差范围，每个相位差范围关联一个预定时间。

在某些实施方式中，控制装置100包括设定模块40。步骤S40可以由设定模块40实现。或者说，设定模块40用于划分第一预定阈值至第二预定阈值之间的范围为多个相位差范围。其中，每个相位差范围关联一个预定时间。

可以理解，为提高相位对焦的精确度，将第一预定阈值至第二预定阈值之间划分多个相位差范围，对焦马达在驱动对焦镜头移动前根据波形相位差所对应的相位差范围等待预定时间。如此，可增加稳定相位对焦的稳定程度。适当的划分相位差范围可以提高相位对焦的精确度，范围过小，则增加了范围数量，影响对焦速度，而范围过大，会影响对焦的准确。

请参阅图6，在某些实施方式中，预定时间为图像传感器输出预定帧数图像的时间。

图中t1，t2为对焦马达等待的预定时间。作为示例，根据相位差范围，预定时间可以设置为0,1帧，2帧或更多。根据图像传感器的帧率，可以计算得到预定帧数的时间。例如当图像传感器的帧率为30fps(FramesPerSecond，每秒传输帧数)时，则可得到输出1帧图像的时间为1/30秒。如此，既可增加相位对焦的稳定性，又能保证对焦速度。

本发明实施方式的控制装置100及电子装置1000未展开的其他部分，可参以上实施方式的控制方法的对应部分，在此不再详细展开。

在本发明的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。

在本发明的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种控制方法，用于控制成像装置对焦，其特征在于，所述成像装置包括对焦马达、对焦镜头及图像传感器，所述对焦马达用于驱动所述对焦镜头移动以实现所述对焦，所述图像传感器包括相位侦测像素，所述控制方法包括：

第一控制步骤，控制所述对焦马达根据所述相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间；

第二控制步骤，控制所述对焦马达根据所述左右波形相位差在所述预定时间后驱动所述对焦镜头以第一步距向对焦位置移动；及

第三控制步骤，重复所述第一控制步骤及所述第二控制步骤直至所述对焦镜头到达目标位置。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述左右波形相位差大于第一预定阈值时，所述预定时间为0。

3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

当所述左右波形相位差小于第二预定阈值时，控制所述对焦马达驱动所述对焦镜头以第二步距向所述对焦位置移动，所述第二预定阈值小于所述第一预定阈值，所述第二步距小于所述第一步距。

4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

设定步骤，划分所述第一预定阈值至所述第二预定阈值之间的范围为多个相位差范围，每个所述相位差范围关联一个所述预定时间。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述预定时间为所述图像传感器输出预定帧数图像的时间。

6.一种控制装置，用于控制成像装置对焦，其特征在于，所述成像装置包括对焦马达、对焦镜头及图像传感器，所述对焦马达用于驱动所述对焦镜头移动以实现所述对焦，所述图像传感器包括相位侦测像素，所述控制装置包括：

第一控制模块，所述第一控制模块用于控制所述对焦马达根据所述相位侦测像素输出的左右波形相位差等待预定时间；

第二控制模块，所述第二控制模块用于控制所述对焦马达根据所述左右波形相位差在所述预定时间后驱动所述对焦镜头以第一步距向对焦位置移动；及

第三控制模块，所述第三控制模块用于控制所述第一控制模块及所述第二控制模块重复执行直至所述对焦镜头到达目标位置。

7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，当所述左右波形相位差大于第一预定阈值时，所述预定时间为0。

8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

第四控制模块，所述第四控制模块用于当所述左右波形相位差小于第二预定阈值时，控制所述对焦马达驱动所述对焦镜头以第二步距向所述对焦位置移动，所述第二预定阈值小于所述第一预定阈值，所述第二步距小于所述第一步距。

9.如权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：

设定模块，所述设定模块用于划分所述第一预定阈值至所述第二预定阈值之间的范围为多个相位差范围，每个所述相位差范围关联一个所述预定时间。

10.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，预定时间为所述图像传感器输出预定帧数图像的时间。

11.一种电子装置，其特征在于，包括所述成像装置及如权利要求6-10任意一项所述的控制装置。

12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括手机或平板电脑。

13.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述成像装置包括前置相机或/及后置相机。