CN105827980A - 对焦控制方法及装置、成像控制方法及装置、电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对焦控制方法，用于控制成像装置对焦，成像装置包括图像传感器及成像于图像传感器的镜头。首先，将镜头设置于近焦位置。其次，控制成像装置曝光以生成预览图像。接着，计算预览图像的反差度。然后，判断反差度是否大于预定反差度。若是，将近焦位置确定为合焦位置，若否，进入移动步骤。接着，向远焦位置方向步进移动镜头且每移动一步即进行第一控制步骤、计算步骤及判断步骤。若反差度大于预定反差度，则将镜头的当前位置确定为合焦位置，若反差度小于等于预定反差度，则返回移动步骤。采用本实施方式，可在大多数情况下不需移动镜头即可实现对焦，并可实现快速对焦。本发明还公开了一种成像控制装置及电子装置。

Description

对焦控制方法及装置、成像控制方法及装置、电子装置

技术领域

本发明涉及拍照技术，特别涉及一种对焦控制方法及装置、成像控制方法及装置、电子装置。

背景技术

在使用电子装置拍照时，例如使用手机自拍时，若光圈设置较大，虽有利于提升图像清晰度及亮度，但易导致景深变窄，不利于驱动镜头快速找到可拍得清晰图像的合焦位置。

发明内容

本发明的实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的实施方式需要提供一种对焦控制方法及装置、成像控制方法及装置、电子装置。

本发明提供一种对焦控制方法，用于控制成像装置对焦，所述成像装置包括图像传感器、成像于所述图像传感器的镜头；

所述对焦控制方法包括：

设置步骤，将所述镜头设置于近焦位置；

第一控制步骤，控制所述成像装置曝光以生成预览图像；

计算步骤，计算所述预览图像的反差度；

判断步骤，判断所述反差度是否大于预定反差度；若是，将所述近焦位置确定为合焦位置，若否，进入移动步骤；

所述移动步骤，向远焦位置方向步进移动所述镜头且每移动一步即进行所述第一控制步骤、所述计算步骤及所述判断步骤；及

若所述反差度大于预定反差度，则将所述镜头的当前位置确定为合焦位置，若所述反差度小于等于预定反差度，则返回所述移动步骤。

在本发明实施方式中，可将镜头预置于近焦位置，检测镜头在近焦位置时的预览图像的反差度，若满足要求则将近焦位置作为合焦位置，若不满足要求则向远焦位置移动镜头并在每一步检测反差度，若反差度满足要求则将当前位置确定为合焦位置。近焦位置可以是符合用户拍照习惯的合焦位置，例如，用户自拍时脸到镜头的物距对应的合焦位置，如此，可在大多数情况下不需移动镜头即可实现对焦。此外，在移动镜头时，在反差度满足要求时即确定合焦位置，而不需要反复微调镜头以确定反差度极大值点，从而节省了对焦及拍照时间，提升用户体验度。解决了现有技术的某些问题。

本发明还提供一种成像控制方法，包括上述实施方式的对焦控制方法，所述成像控制方法包括：

第二控制步骤，控制所述成像装置在所述合焦位置曝光以生成最终图像。

本发明还提供一种对焦控制装置，用于控制成像装置对焦，在某些实施方式中，所述成像装置包括图像传感器、成像于所述图像传感器的镜头；

所述对焦控制装置包括：

设置模块，用于将所述镜头设置于近焦位置；

第一控制模块，用于控制所述成像装置曝光以生成预览图像；

计算模块，用于计算所述预览图像的反差度；

判断模块，用于判断所述反差度是否大于预定反差度；

第一确定模块，用于在所述判断模块的判断为是时将所述近焦位置确定为合焦位置；

第一触发模块，用于在在所述判断模块的判断为否时触发移动模块；

所述移动模块，用于向远焦位置方向步进移动所述镜头且每移动一步即触发所述第一控制模块、所述计算模块及所述判断模块；

第二确定模块，用于在所述反差度大于预定反差度时将所述镜头的当前位置确定为合焦位置；及

第二触发模块，用于在所述反差度小于等于预定反差度时触发所述移动模块。

本发明还提供一种成像控制装置，在某些实施方式中，包括上述实施方式所述的对焦控制装置及

第二控制模块，所述第二控制模块用于控制所述成像装置在所述合焦位置曝光以生成最终图像。

本发明还提供一种电子装置，其包括成像装置及上述实施方式所述的成像控制装置。

本发明的实施方式的附加方面和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，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的实施方式的上述和/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对焦控制方法及成像控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施方式的对焦控制装置、成像控制装置及电子装置的功能模块示意图。

图3是本发明实施方式的对焦控制方法的原理示意图。

图4是本发明实施方式的对焦控制方法及装置的应用场景示意图。

图5是本发明实施方式的对焦控制方法的原理示意图。

图6是本发明实施方式的对焦控制方法的流程示意图。

图7是本发明实施方式的对焦控制装置、成像控制装置及电子装置的功能模块示意图。

图8是本发明某些实施方式的成像装置的图像传感器的工作原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，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1-3，本发明实施方式的对焦控制方法，用于控制成像装置200对焦，成像装置200可包括图像传感器230、成像于图像传感器230的镜头210。

对焦控制方法可包括：

步骤S1，将镜头210设置于近焦位置；

步骤S2，控制成像装置200曝光以生成预览图像；

步骤S3，计算预览图像的反差度；

步骤S4，判断反差度是否大于预定反差度；

步骤S4a，若步骤S4的判断为是，则将近焦位置确定为合焦位置；

若步骤S4的判断为否，进入步骤S5；

步骤S5，向远焦位置方向步进移动镜头210且每移动一步即进行步骤S2、步骤S3及步骤S4；及

若反差度大于预定反差度，则进行步骤S4c，即将镜头210的当前位置确定为合焦位置，若反差度小于等于预定反差度，则返回步骤S5。

本发明实施方式的对焦控制装置110可用于实现本发明实施方式的对焦控制方法。步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S4a、步骤S5、步骤S4c可依次分别由对焦控制装置110的设置模块111、第一控制模块112、计算模块113、判断模块114、第一确定模块114a、移动模块115及第二确定模块114c实现。此外，对焦控制装置110还包括第一触发模块114b及第二触发模块114d。

也就是说，设置模块111可用于将镜头210设置于近焦位置。第一控制模块112可用于控制成像装置200曝光以生成预览图像。计算模块113可用于计算预览图像的反差度。判断模块114可用于判断反差度是否大于预定反差度。第一确定模块114a可用于在判断模块114的判断为是时将近焦位置确定为合焦位置。第一触发模块114b可用于在在判断模块114的判断为否时触发移动模块115。移动模块115可用于向远焦位置方向步进移动镜头210且每移动一步即触发第一控制模块112、计算模块113及判断模块114。第二确定模块114c可用于在反差度大于预定反差度时将镜头210的当前位置确定为合焦位置。第二触发模块114d可用于在反差度小于等于预定反差度时触发移动模块115。

请结合参阅图1，本发明实施方式的成像控制方法可包括本发明实施方式的对焦控制方法，成像控制方法可包括：

步骤S8，控制成像装置200在合焦位置曝光以生成最终图像。

本发明实施方式的成像控制装置100，可包括本发明实施方式的对焦控制装置110及第二控制模块118。其中第二控制模块118可用于实现步骤S8。即第二控制模块118用于控制成像装置200在合焦位置曝光以生成最终图像。

本发明实施方式的成像控制装置100及对焦控制装置110可应用于本发明实施方式的电子装置1000。

请参阅图3，成像装置200可以是相机，一般采用反差式对焦的相机中装有与镜头210耦合的步进电机(图未示)，通过驱动步进电机转动来带动镜头210移动。传统的反差式对焦方式中，带动镜头210从远焦位置向进焦位置匀速移动，并不断检测生成的预览图像的反差度。反差度是可代表图像清晰程度的一个量。可以理解，若图像较模糊，邻近像素的亮度或色彩差别较小，图像整体的反差度也较低，若图像较清晰，邻近像素的亮度或色彩差别较大，图像整体的反差度也较高。

在镜头210移动过程中不停地检测反差度，并选择一个反差度合适的点，例如极大值点，将其对应的镜头210位置作为合焦位置来拍照。这种对焦方式需镜头210从远焦位置(也就是距离成像装置200最近的位置)匀速移动到近焦位置(也就是距离成像装置200较远的位置)，对极大值的确定也较为复杂(需前后反复微调)，因此需较长的对焦时间及拍照时间，在某些需要快速拍照的情景下，可能会影响用户体验。

在本发明实施方式中，可将镜头210预置于近焦位置，检测镜头210在近焦位置时的预览图像的反差度，若满足要求则将近焦位置作为合焦位置，若不满足要求则向远焦位置移动镜头210并在每一步检测反差度，若反差度满足要求则将当前位置确定为合焦位置。

请参阅图4，近焦位置可以是符合用户拍照习惯的合焦位置，例如，用户自拍时脸到镜头210的物距对应的合焦位置，如此，可在大多数情况下不需移动镜头210即可实现对焦。此外，在移动镜头210时，在反差度满足要求时即确定合焦位置，而不需要反复微调镜头210以确定反差度极大值点，从而节省了对焦及拍照时间，提升用户体验度。

在某些实施方式中，成像装置200可包括前置相机250，前置相机250用于用户自拍。本发明实施方式的对焦控制方法可应用于前置相机250的自拍。自拍时，由于用户手持成像装置200对向自己的脸，成像装置200的镜头210到用户的脸的距离大致处在30～50cm的范围，一般情况下是40cm左右。因此，在拍照前就可将成像装置200的镜头210预设在近焦位置，这样，可在大多数情况下不需移动镜头210即可实现对焦，就节约了镜头210从其他位置移动到近焦位置的时间。

在某些实施方式中，近焦位置对应的物距可包括30～50cm。

然而，用户在使用成像装置200的前置摄像头自拍时，有可能会使用自拍杆2000，因此镜头210到人脸3000的距离有可能在1m～1.5m。其实，如果在环境亮度较高的白天时，前置相机250采用较小的光圈拍摄，景深较宽，对物距(即人脸3000到镜头210的距离)有较大的适应范围，也就是说，在不用大幅移动镜头210的情况下即可同时适应40cm左右的近焦拍照及1m以上的远焦拍照并拍出清晰的照片。

可是，在环境亮度较低时，往往会将光圈调大以提升成像亮度及清晰度，并减少噪点。光圈调大伴随着景深变窄，对物距的适应范围也变窄。此时，若采用较长的自拍杆2000自拍，而镜头210位于近焦位置时，会导致成像模糊。因此，在本发明实施方式的步骤S5中，将镜头210向远焦位置移动。

在某些实施方式的对焦控制方法中，步骤S5采用第一速度将镜头210从近焦位置移动至远焦位置区间并采用小于第一速度的第二速度在远焦位置区间内移动镜头210。

步骤S5可由某些实施方式的对焦控制装置110的移动模块115实现，即移动模块115用于采用第一速度将镜头210从近焦位置移动至远焦位置区间并采用小于第一速度的第二速度在远焦位置区间内移动镜头210。

也就是说，先采用较高的速度移动镜头210，到远焦位置区间时再采用较低的速度移动镜头210。举例来说，用户自拍时的物距一般为两种，一种是手持短距离自拍，物距约30-50cm，一种是借助自拍杆2000的长距离自拍，物距约为1-1.5m，50cm-1m的中间距离比较少见。因此，相机在检测到镜头210在近焦位置的反差度不满足要求时，可快速移动至远焦位置区间(即对应物距为1m以上或0.9m以上的镜头210位置区间)。

如此，在用户使用自拍杆2000进行长距自拍时，相机可快速将镜头210定位到远焦位置，从而节省了对焦及拍照时间。在远焦位置区间采用较低的速度微调镜头210，有利于进行更精准的定位。

请参阅图6-7，在某些实施方式中，对焦控制方法可包括：

步骤S6，感测成像装置200是否移动，若是，则返回步骤S1。

步骤S6可由某些对焦控制装置110的感测模块117实现，即感测模块117用于在感测到成像装置200移动时触发设置模块111。

感测模块117可包括陀螺仪(图未示)等可感测到成像装置200移动的装置，当成像装置200时，说明用户已结束本次拍摄，因此将镜头210回置为第一位置，以方便下次拍摄。

在某些实施方式中，图像传感器230包括感光像素阵列231。成像装置200用于将多个感光像素2331的输出合并以对应预览图像的一个像素。

例如，成像装置200中可包括滤光片及与滤光片相对的感光像素阵列231，滤光片上有滤光阵列233，滤光阵列233是由多个不同颜色的滤光单元2331组成的，例如由红(R)、绿(R)、蓝(B)颜色的滤光单元2331组成。每个滤光单元2331可对应多个感光像素2331，例如对应四个，可将同一滤光单元2331对应的感光像素2331的输出合并为合并像素输出，并对应所生成的图像的一个像素。

如此，在拍摄时可提升成像的亮度及清晰度，尤其是夜间拍照或低光环境下拍照时，噪点会减少，画质提升较明显。在实际应用中，尤其在夜拍时，若把光圈设置在F2.0以上，用一米以上的自拍杆拍照时，若采用传统的对焦方式拍照方式不能快速对焦，从而易拍得模糊，采用本发明实施方式的对焦控制方法及成像控制方法，可快速对焦并拍出较清晰的照片。

本发明实施方式的电子装置1000，可包括成像装置200及本发明实施方式的成像控制装置100。成像控制装置100及对焦控制装置110可集成于电子装置1000内，如此，可丰富电子装置1000的功能，从而给用户更好的使用体验。

在某些实施方式中，电子装置1000可包括手机或平板电脑。

本发明实施方式的电子装置1000及成像控制装置100中未展开的其它部分，可参阅以上实施方式的对焦控制装置110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。

下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，下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、包括处理器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器中，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 (16)

1.一种对焦控制方法，用于控制成像装置对焦，其特征在于，所述成像装置包括图像传感器、成像于所述图像传感器的镜头；

所述对焦控制方法包括：

设置步骤，将所述镜头设置于近焦位置；

第一控制步骤，控制所述成像装置曝光以生成预览图像；

计算步骤，计算所述预览图像的反差度；

判断步骤，判断所述反差度是否大于预定反差度；若是，将所述近焦位置确定为合焦位置，若否，进入移动步骤；

所述移动步骤，向远焦位置方向步进移动所述镜头且每移动一步即进行所述第一控制步骤、所述计算步骤及所述判断步骤；及

若所述反差度大于预定反差度，则将所述镜头的当前位置确定为合焦位置，若所述反差度小于等于预定反差度，则返回所述移动步骤。

2.如权利要求1所述的对焦控制方法，其特征在于，所述成像装置包括前置相机，所述前置相机用于用户自拍。

3.如权利要求1所述的对焦控制方法，其特征在于，所述近焦位置对应的物距包括30～50cm。

4.如权利要求1所述的对焦控制方法，其特征在于，所述移动步骤采用第一速度将所述镜头从近焦位置移动至远焦位置区间并采用小于所述第一速度的第二速度在所述远焦位置区间内移动所述镜头。

5.如权利要求1所述的对焦控制方法，其特征在于，所述对焦控制方法包括：

感测步骤，感测所述成像装置是否移动，若是，则返回所述设置步骤。

6.如权利要求1所述的对焦控制方法，其特征在于，所述图像传感器包括感光像素阵列；所述成像装置用于将多个所述感光像素的输出合并以对应所述预览图像的一个像素。

7.一种成像控制方法，包括如权利要求1-6任意一项所述的对焦控制方法，其特征在于，所述成像控制方法包括：

第二控制步骤，控制所述成像装置在所述合焦位置曝光以生成最终图像。

8.一种对焦控制装置，用于控制成像装置对焦，其特征在于，所述成像装置包括图像传感器、成像于所述图像传感器的镜头；

所述对焦控制装置包括：

设置模块，用于将所述镜头设置于近焦位置；

第一控制模块，用于控制所述成像装置曝光以生成预览图像；

计算模块，用于计算所述预览图像的反差度；

判断模块，用于判断所述反差度是否大于预定反差度；

第一确定模块，用于在所述判断模块的判断为是时将所述近焦位置确定为合焦位置；

第一触发模块，用于在在所述判断模块的判断为否时触发移动模块；

所述移动模块，用于向远焦位置方向步进移动所述镜头且每移动一步即触发所述第一控制模块、所述计算模块及所述判断模块；

第二确定模块，用于在所述反差度大于预定反差度时将所述镜头的当前位置确定为合焦位置；及

第二触发模块，用于在所述反差度小于等于预定反差度时触发所述移动模块。

9.如权利要求8所述的对焦控制装置，其特征在于，所述成像装置包括前置相机，所述前置相机用于用户自拍。

10.如权利要求8所述的对焦控制装置，其特征在于，所述近焦位置对应的物距包括30～50cm。

11.如权利要求8所述的对焦控制方法，其特征在于，所述移动模块用于采用第一速度将所述镜头从近焦位置移动至远焦位置区间并采用小于所述第一速度的第二速度在所述远焦位置区间内移动所述镜头。

12.如权利要求8所述的对焦控制装置，其特征在于，所述对焦控制装置包括：

感测模块，用于在感测到所述成像装置移动时触发所述设置模块。

13.如权利要求8所述的对焦控制方法，其特征在于，所述图像传感器包括感光像素阵列；所述成像装置用于将多个所述感光像素的输出合并以对应所述预览图像的一个像素。

14.一种成像控制装置，其特征在于，包括如权利要8-13任意一项所述的对焦控制装置及

第二控制模块，所述第二控制模块用于控制所述成像装置在所述合焦位置曝光以生成最终图像。

15.一种电子装置，其特征在于，包括成像装置及如权利要求14所述的成像控制装置。

16.如权利要求15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。