CN106101565B

CN106101565B - 一种电动镜头聚焦方法及装置

Info

Publication number: CN106101565B
Application number: CN201610709470.4A
Authority: CN
Inventors: 陈芳
Original assignee: Zhejiang Uniview Technologies Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Uniview Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2036-08-22
Also published as: CN106101565A

Abstract

本申请提供一种电动镜头聚焦方法及装置，方法包括控制镜头电机在近焦远焦两个方向往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，记录在当前方向获取的第一聚焦评价值，根据多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据第一聚焦评价值确定第一阈值；控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，获取第二聚焦评价值；若当前获取的第二聚焦评价值超过第一阈值且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，则根据第一聚焦评价值、第一阈值、所有第二聚焦评价值控制镜头电机到达聚焦清晰点位置；否则继续执行控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步的过程。本申请可实现自动聚焦，克服了直流电机镜头不支持获取镜头电机位置的问题。

Description

一种电动镜头聚焦方法及装置

技术领域

本申请涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种电动镜头聚焦方法及装置。

背景技术

在目前的视频监控领域中，通常使用电动变焦镜头进行视频监控，电动变焦镜头从镜头电机的驱动方式上，分为步进电机镜头和直流电机镜头两种。其中，步进电机镜头支持精确控制镜头电机的位置，即支持获取镜头电机位置的相关信息，基于该位置，结合常用的聚焦算法(例如，爬山法)便可实现自动聚焦，而直流电机镜头不支持精确控制镜头电机的位置，也就无法结合常用的聚焦算法实现自动聚焦，用户在改变直流电机镜头的焦距后，需要手动重新对焦以实现聚焦，但是由于手动对焦方式实现聚焦，操作不方便，易用性差，因此会严重影响用户使用效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种电动镜头聚焦方法及装置，以解决现有对焦方式操作不方便，易用性差的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种电动镜头聚焦方法，所述方法包括：

步骤一、控制所述镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；

步骤二、控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，获取一个第二聚焦评价值；

步骤三、继续控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，再次获取一个第二聚焦评价值，并作为当前获取的第二聚焦评价值；若当前获取的第二聚焦评价值超过所述第一阈值，且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，则根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制所述镜头电机到达聚焦清晰点位置；否则，重新执行步骤三的过程；

其中，所述镜头电机运动一步的步长范围为预设步长。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种电动镜头聚焦装置，所述装置包括：

粗调模块，用于控制所述镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；

获取模块，用于控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，获取一个第二聚焦评价值；

细调模块，用于继续控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，再次获取一个第二聚焦评价值，并作为当前获取的第二聚焦评价值；若当前获取的第二聚焦评价值超过所述第一阈值，且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，则根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制所述镜头电机到达聚焦清晰点位置；否则，重新执行细调模块的过程；

其中，所述镜头电机运动一步的步长范围为预设步长。

应用本申请实施例，视频监控设备先控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；然后再控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，获取一个第二聚焦评价值；继续控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，再次获取一个第二聚焦评价值，并作为当前获取的第二聚焦评价值；若当前获取的第二聚焦评价值超过第一阈值，且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，则根据记录的第一聚焦评价值、第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制镜头电机到达聚焦清晰点位置；否则，重新执行继续控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步的过程。基于上述实现方式，通过粗调+细调的过程即可实现电动镜头的自动聚焦，而不需要人工手动聚焦，操作方便，易用性好，提高了用户使用效率，并且，不需要获取镜头电机位置便可实现聚焦，从而可以克服直流镜头电机不支持获取镜头电机位置的问题。在粗调过程中，镜头电机在近焦远焦两个方向往返运动，以确保最终记录的第一聚焦评价值能够包含镜头电机经过波峰过程中获取的第一聚焦评价值。此外，第一阈值的确定是根据记录的连续上升的第一聚焦评价值得到的，与直接将最大第一聚焦评价值作为第一阈值相比，其适用性更为灵活，可以确保根据第一阈值控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动，不会因第一阈值太高或太低导致错过聚焦清晰位置。在细调过程中，通过控制镜头电机以逐步运动方式渐渐靠近聚焦清晰点位置，与粗调过程相比，镜头电机的运行更为稳定，从而能够确保准确到达聚焦清晰点位置。

附图说明

图1A为本申请根据一示例性实施例示出的一种电动镜头聚焦方法的实施例流程图；

图1B和图1C为图1A所示实施例中的镜头在两种不同焦段下的FV曲线；

图1D为图1A所示实施例中的一种示例性的粗调流程图；

图2为本申请根据一示例性实施例示出的一种视频监控设备的硬件结构图；

图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种电动镜头聚焦装置的实施例结构图。

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。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”。

图1A为本申请根据一示例性实施例示出的一种电动镜头聚焦方法的实施例流程图，该实施例应用在视频监控设备上，该视频监控设备的镜头电机可以是直流电机镜头，如图1A所示，该实施例包括以下步骤：

其中，步骤101至步骤102为粗调过程，步骤103至步骤105为细调过程，下面针对每个步骤进行详细阐述。

步骤101：控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向。

在本申请实施例中，聚焦评价值(FV值)表示的是监控图像的清晰度，FV值越大监控图像越清晰。镜头电机镜头位置在焦点处时，监控图像最清晰，FV值最大。图1B和图1C为图1A所示实施例中的镜头在两种不同焦段下的FV曲线，图1B为长焦的FV曲线，曲线趋势比较陡峭，波峰宽度比较窄，峰值比较明显，图1C为中广角的FV曲线，FV曲线比较平坦，波峰宽度比较宽，峰值不太明显，结合图1B与图1C所示，镜头电机向横轴方向运动为远焦方向，镜头电机向横轴的反向运动为近焦方向，此外，不同的监控场景对FV曲线的波峰宽度也有影响，通常，内容比较丰富的监控场景的FV曲线比较陡峭，波峰宽度比较窄，峰值比较明显，内容比较单一的监控场景的FV曲线比较平坦，波峰宽度比较宽，峰值不太明显。

在粗调过程，视频监控设备可以控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，在镜头电机运动过程中，持续第一获取聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，且记录的第一聚焦评价值包含镜头电机经过波峰过程中获取的第一聚焦评价值，即连续上升的第一聚焦评价值，以用于步骤102中确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值，并通过在两个方向上获取的第一聚焦评价值的变化趋势确定聚焦清晰点方向，即聚焦清晰点位置相对镜头电机停留位置的方向，在确定聚焦清晰点方向之后，结束粗调过程。下面以两种实现方式对粗调过程进行详细描述。

第一种实现方式、视频监控设备控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，可以具体为：控制镜头电机向第一方向运动，当检测到在第一方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第一预设次数时，控制镜头电机向第二方向运动；记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向，可以具体为：当检测到在第二方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第二预设次数时，记录在第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将第一方向确定为聚焦清晰点方向。

其中，如果第一方向为近焦方向，则第二方向为远焦方向；如果第一方向为远焦方向，则第二方向为近焦方向，因此第一方向和第二方向为相反方向。由于第一聚焦评价值是根据获取的监控图像得到的，具体获取过程请参见现有的获取过程，不再赘述。镜头电机在运动过程中，视频监控设备持续获取第一聚焦评价值的过程可以为每隔一定的时间间隔获取一次，该时间间隔可以根据视频监控设备的采集帧率进行设置，例如，通常视频监控设备的采集帧率为25帧/秒，即视频监控设备可以将时间间隔设置为40毫秒，即每隔40毫秒采集一帧监控图像，获取一个第一聚焦评价值。

针对判断第一聚焦评价值下降的过程，在一个例子中，视频监控设备可以根据实际调测经验得到的权重值判断当前获取的第一聚集评价值是否下降，该权重值的取值范围可以是0.75-0.98。具体地，假设当前获取的第一聚集评价值为FV_cur，在当前方向上获取的第一聚焦评价值中的最大值为FV_s-max，即单程中的FV最大值，根据实际调测经验设置的权重值为Ratio₁，当FV_s-max×Ratio₁>FV_cur时，确定当前获取的第一聚集评价值下降。

在另一个例子中，视频监控设备可以判断当前获取的第一聚焦评价值是否小于上一次获取的第一聚焦评价值，若是，则确定当前获取的第一聚焦评价值下降。

为了避免因镜头电机的运动干扰，导致第一聚焦评价值的突然波动，视频监控设备可以在第一聚焦评价值出现连续下降多次时，再改变镜头电机运动方向或确定聚焦清晰点方向，其中，第一预设次数和第二预设次数可以相同，例如，第一预设次数和第二预设次数均为3次。

针对记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值的过程，由于镜头电机是不支持获取镜头电机位置的，因此在两个方向上的往返运动，无法确保在同一位置获取到FV值，从而在前一方向上获取到的FV值对后一方向上获取到的FV值没有参考价值，视频监控设备在确定聚焦清晰点方向之后，只要记录当前方向上获取的第一聚焦评价值即可。

基于第一种实现方式描述可知，为了确保最终记录的第一聚焦评价值能够包含镜头电机经过波峰过程中获取的第一聚焦评价值，需要在粗调过程中控制镜头电机在近焦远焦两个方向往返运动，例如，如果镜头电机开始位置在FV曲线的波峰右侧，若一开始控制镜头电机向远焦方向运动，则获取到的第一聚焦评价值很快会出现连续下降，而此时获取的第一聚焦评价值无法用于步骤102确定第一阈值。此外，镜头电机在两个方向均是持续运动不停留，与运动一次停留一次并获取一个第一聚焦评价值相比，可以节省粗调时间。并且视频监控设备是通过第一聚焦评价值连续下降多次作为判断第一聚焦评价值真正下降的条件，可以避免因镜头电机的运动干扰，而误判第一聚焦评价值出现下降的问题。

第二种实现方式、第二种实现方式是基于第一种实现方式基础上实现的，图1D为图1A所示实施例中的一种示例性的粗调流程图，如图1D所示的步骤，下面结合第一种实现方式进行阐述，视频监控设备控制镜头电机向第一方向运动，当检测到在第一方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第一预设次数，则控制镜头电机向第二方向运动，可以具体是：为第一方向的运动时间设置第一预设时长(如步骤201所述)，若镜头电机在第一方向的运动时间未超过第一预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第一预设次数，则控制镜头电机向第二方向运动，并为第二方向的运动时间设置第一预设时长(如步骤202和步骤203所述)；当检测到在第二方向获取的第一聚焦评价值连续下降第二预设次数时，记录在第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将第一方向确定为聚焦清晰点方向，可以具体是：若镜头电机在第二方向的运动时间未超过第一预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第二预设次数，记录在第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将第一方向确定为聚焦清晰点方向(如步骤204和步骤205所述)。

进一步地，若镜头电机在第一方向的运动时间超过第一预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第一预设次数，则控制镜头电机向第二方向运动，并为第二方向的运动时间设置第二预设时长(如步骤206所述)；若镜头电机在第二方向的运动时间未超过第二预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第三预设次数，则记录在第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将第一方向确定为所述聚焦清晰点方向(如步骤205和步骤207所述)；若镜头电机在第二方向的运动时间超过第二预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第三预设次数，则控制镜头电机向第一方向运动，并为第一方向的运动时间设置第三预设时长(如步骤208所述)；若镜头电机在第一方向的运动时间未超过第三预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第四预设次数，则记录在第一方向上获取的第一聚焦评价值，并将第二方向确定为聚焦清晰点方向(如步骤209和步骤210所述)。

其中，第一预设时长小于第二预设时长和第三预设时长，第一预设时长是根据实际调测经验设置的，可以参考FV曲线的波峰宽度进行设置，例如，第一预设时长设置为镜头电机经过波峰的时间；第二预设时长和第三预设时长可以相同，也是根据实际调测经验设置的，例如，可以设置为镜头电机运行全程需要的时间。第三预设次数和第四预设次数可以与第一预设次数或第二预设次数相同。下面以一个例子进行说明。

再如图1C所示，镜头电机的初始位置在FV曲线的波峰右侧，假设镜头电机开始以第一预设时长向远焦方向运动，由于波峰比较宽，因此在第一预设时长超时之后可能检测不到第一聚焦评价值连续下降，从而，镜头电机可以改为以第二预设时长向近焦方向运动，由于第二预设时长比第一预设时长长，因此可以确保镜头电机经过波峰，并且检测到第一聚焦评价值出现连续下降，结束粗调，在此种情况下，第一种实现方式是镜头电机需要一直向远焦方向运动，直到检测到第一聚焦评价值出现连续下降才改为向近焦方向运动，直到检测到第一聚焦评价值出现连续下降，结束粗调，因此，与第一种实现方式相比，第二种实现方式会更加节约粗调时间。

基于第二种实现方式的描述可知，视频监控设备控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动的时长，可以有效减少粗调时间，加快聚焦速度，同时，控制镜头电机在两个方向上往返运动的时长也可以避免镜头电机碰到机械壁，损坏机械壁端点处其他部件的问题，例如，当镜头电机初始位置停留在机械壁的其中一个端点上时，由于镜头电机不支持获取镜头电机位置，因此视频监控设备并不知道镜头电机在机械壁的端点上，如果控制镜头电机一直向端点的外侧运动，镜头电机会一直在机械壁的端点上不动，无法检测到第一聚焦评价值连续下降，而如果控制镜头电机运动第一预设时长，在第一预设时长超时之后，即使未检测到第一聚焦评价值连续下降，也会改变镜头电机的运动方向，从而可以避免镜头电机碰到机械壁的问题。

针对上述两种实现方式，在确定聚焦清晰点的方向之后，视频监控设备需要控制镜头电机停止运动，结束粗调过程，此时镜头电机刚刚经过FV曲线的波峰，距离聚焦清晰点的位置比较近。

步骤102：根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值。

在一个例子中，视频监控设备可以从记录的第一聚焦评价值中获取最后连续M个第一聚焦评价值，并利用该M个第一聚焦评价值确定第一阈值。

针对从记录的第一聚焦评价值中获取最后连续M个第一聚焦评价值的过程，如步骤101所述，视频监控设备只记录单程的第一聚焦评价值，并且最后记录的是镜头电机刚刚经过FV曲线波峰的第一聚焦评价值，因此，最后记录的第一聚焦评价值应该是连续上升的，因此，获取的最后连续M个值是连续上升的，且利用该M个FV值确定的第一阈值与FV曲线峰值很接近，该M的值根据实际调测经验进行设置。

针对利用该M个第一聚焦评价值确定第一阈值的过程，视频监控设备可以从该M个第一聚焦评价值中选取第一个第一聚焦评价值确定为当前选取的第一聚焦评价值，判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若是，则根据当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值确定第一阈值；若否，则将该M个第一聚焦评价值中当前选取的第一聚焦评价值的下一个第一聚焦评价值确定为新的当前选取的第一聚焦评价值，并执行判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若直到第M-1个第一聚焦评价值与第M个第一聚焦评价值的比值不低于预设比值，则将第一个第一聚焦评价值确定为第一阈值。

其中，预设比值可以根据实际调测经验设置，在当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值低于预设比值时，表示FV值有一个明显的上升，可以停止比值计算，确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值。若直到最后两个第一聚焦评价值的比值仍不低于预设比值，则表示FV值没有明显上升，可以将第一个第一聚焦评价值确定为第一阈值。例如，预设比值可以是0.95。下面以一个例子进行说明，假设获取到的M个第一聚焦评价值分别为FV[1]～FV[M]，预设比值为Ration₂，当前选取的第一聚焦评价值为FV[i]，下一个聚焦评价值为FV[i+1]，若

则根据FV[i]和FV[i+1]确定第一阈值。

针对根据当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值确定第一阈值的过程，视频监控设备可以利用一个权重值计算，具体计算公式如下第一阈值＝FV[i]*权重值+FV[i+1]*(1-权重值)。

在另一个例子中，视频监控设备也可以直接从记录的第一聚焦评价值中选取一个最大FV值的某个比例作为第一阈值。

基于步骤102的描述可知，第一阈值的确定是根据粗调过程中记录的连续上升的第一聚焦评价值得到的，与直接将最大第一聚焦评价值作为第一阈值相比，其适用性更为灵活，此外，对于镜头的不同焦段，长焦端的FV曲线比较陡峭，中广角端的FV曲线比较平坦，如果第一阈值过低，镜头处于中广角端时，镜头电机将被过早判断为接近聚焦清晰点位置，如果第一阈值过高，镜头处于长焦端时，镜头电机将会错过聚焦清晰点位置，因此，为了确保下面步骤利用第一阈值控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动，不会因第一阈值太高或太低而导致错过聚焦清晰位置，可以根据多个FV值的比较确定第一阈值，以适应不同的FV曲线。

步骤103：控制镜头电机向该聚焦清晰点方向运动一步，获取一个第二聚焦评价值。

由粗调过程可以确定镜头电机已经停留在聚焦清晰点位置的附近，因此，在细调过程中，可以控制镜头电机以逐步运动的方式向聚焦清晰点方向运动，以更加接近聚集清晰点位置。

视频监控设备控制镜头电机运动一步的步长范围为预设步长，该预设步长的距离是根据实践经验设置的。由于直流电机镜头不支持获取镜头电机的位置，因此视频监控设备无法控制镜头电机的运动距离，从而视频监控设备控制镜头电机运动一步可以通过控制运动时间来实现，例如镜头电机运动一步的步长时间为预设步长时间，该预设步长时间可以为最小步长时间，该最小步长时间为能驱动镜头电机运行起来的最小时间，而如果小于该时间，镜头电机则运行不起来。

步骤104：继续控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，再次获取一个第二聚焦评价值，并作为当前获取的第二聚焦评价值，判断是否满足当前获取的第二聚焦评价值超过该第一阈值，且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，若满足，则执行步骤105，若不满足，则继续执行步骤104。

在满足当前获取的第二聚焦评价值超过第一阈值且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值的判断条件时，表示镜头电机的当前停留位置已经非常接近聚焦清晰点位置，并且镜头电机刚刚经过FV值曲线的峰值，否则，视频监控设备继续执行步骤104的过程。

步骤105：根据记录的第一聚焦评价值、第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制镜头电机到达聚焦清晰点位置。

经过细调之后，镜头电机的停留位置离聚焦清晰点位置已经非常接近，最终为了将镜头电机调至准确的聚焦清晰点位置，并消除镜头电机的运动偏差，步骤105采用震荡搜索回清晰点方式避免镜头电机的运动偏差。

针对根据记录的第一聚焦评价值、第一阈值以及所有第二聚焦评价值确定第二阈值的过程，由于第二阈值是用于最终确定聚焦清晰点位置的，因此可以从获取到的所有FV值中选取一个最大的FV值，作为FV曲线的峰值，以能够准确确定到达聚焦清晰点位置。在一个例子中，视频监控设备可以从记录的第一聚焦评价值、第一阈值以及所有第二聚焦评价值中选取一个最大的FV值作为第二阈值。在另一个例子中，视频监控设备也可以从记录的第一聚焦评价值、第一阈值以及所有第二聚焦评价值中选取一个次最大的FV值作为第二阈值，以避免镜头电机的运动干扰，导致FV值的波动。

以一个例子对震荡搜索回清晰点方式进行详细说明，例如视频监控设备可以控制镜头电机向聚焦清晰点方向的反方向运动一步，若镜头电机在该反方向的运动步数未超过预设步数，则获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过第二阈值，若是，则确定镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制镜头电机向聚焦清晰点方向的反方向运动一步，在反方向的运动步数未超过预设步数时，获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；若镜头电机在反方向的运动步数超过预设步数，则控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，若镜头电机在聚焦清晰点方向的运动步数未超过预设步数，则获取第四聚焦评价值，并判断当前的获取第四聚焦评价值是否超过第二阈值，若是，则确定镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，在聚焦清晰点方向的运动步数未超过预设步数时，获取第四聚焦评价值，并判断当前的获取第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；若镜头电机在聚焦清晰点方向的运动步数超过预设步数，则重新执行控制镜头电机向聚焦清晰点方向的反方向运动一步，在反方向的运动步数未超过预设步数时，获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程。

其中，视频监控设备控制镜头电机运动一步的方式如步骤103所述，不再赘述。预设步数是根据实际调测经验设置的，例如，通常镜头电机在一个方向最多运动3步之后，便可确定到达聚焦清晰点位置。由于经过步骤104之后，镜头电机已经越过FV曲线峰值，因此，需要控制镜头电机向聚焦清晰点方向的反方向运动。当在反方向的运动步数超过预设步数之后还未能确定到达聚焦清晰点位置，视频监控设备再控制镜头电机向聚焦清晰点方向逐步运动确定聚焦清晰点位置，当在聚焦清晰点方向的运动步数再次超过预设步数之后还未能确定到达聚焦清晰点位置，继续新一轮的震荡搜索，即控制镜头电机再向反方向逐步运动，如此循环往复。通常情况下，视频监控设备执行一轮便可确定到达聚焦清晰点位置，结束聚焦。

基于步骤103至步骤105的描述可知，视频监控设备在确定镜头电机非常接近聚焦清晰点位置之后，通过震荡搜索方式准确到达聚焦清晰点位置，以消除镜头电机的运动偏差。此外，在细调过程中，是通过控制镜头电机以逐步运动方式渐渐靠近聚焦清晰点位置，与粗调过程相比，镜头电机的运行更为稳定。

由上述实施例可知，视频监控设备先控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；然后再控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，获取一个第二聚焦评价值；继续控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步，再次获取一个第二聚焦评价值，并作为当前获取的第二聚焦评价值；若当前获取的第二聚焦评价值超过第一阈值，且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，则根据记录的第一聚焦评价值、第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制镜头电机到达聚焦清晰点位置；否则，重新执行继续控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动一步的过程。基于上述实现方式，通过粗调+细调的过程即可实现电动镜头的自动聚焦，而不需要人工手动聚焦，操作方便，易用性好，提高了用户使用效率，并且，不需要获取镜头电机位置便可实现聚焦，从而可以克服直流镜头电机不支持获取镜头电机位置的问题。在粗调过程中，镜头电机在近焦和远焦两个方向往返运动，以确保最终记录的第一聚焦评价值能够包含镜头电机经过波峰过程中获取的第一聚焦评价值。此外，第一阈值的确定是根据记录的连续上升的第一聚焦评价值得到的，与直接将最大第一聚焦评价值作为第一阈值相比，其适用性更为灵活，可以确保根据第一阈值控制镜头电机向聚焦清晰点方向运动，不会因第一阈值太高或太低导致错过聚焦清晰位置。在细调过程中，通过控制镜头电机以逐步运动方式渐渐靠近聚焦清晰点位置，与粗调过程相比，镜头电机的运行更为稳定，从而能够确保准确到达聚焦清晰点位置。

与前述电动镜头聚焦方法的实施例相对应，本申请还提供了电动镜头聚焦装置的实施例。

本申请电动镜头聚焦装置的实施例可以应用在视频监控设备上。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，是通过其所在设备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2所示，为本申请根据一示例性实施例示出的一种视频监控设备的硬件结构图，除了图2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设备通常根据该设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种电动镜头聚焦装置的实施例结构图，该实施例应用在视频监控设备上，该装置包括：粗调模块310、获取模块320、细调模块330。

其中，粗调模块310，用于控制所述镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；

获取模块320，用于控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，获取一个第二聚焦评价值；

细调模块330，用于继续控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，再次获取一个第二聚焦评价值，并作为当前获取的第二聚焦评价值；若当前获取的第二聚焦评价值超过所述第一阈值，且当前获取的第二聚焦评价值小于上一次获取的第二聚焦评价值，则根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制所述镜头电机到达聚焦清晰点位置；否则，重新执行细调模块330的过程；

其中，所述镜头电机运动一步的步长范围为预设步长。

在一个可选的实现方式中，所述粗调模块310，具体用于在控制所述镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动的过程中，控制所述镜头电机向第一方向运动，当检测到在所述第一方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第一预设次数时，控制所述镜头电机向第二方向运动；在记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向的过程中，当检测到在所述第二方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第二预设次数时，记录在所述第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将所述第一方向确定为所述聚焦清晰点方向；

其中，若所述第一方向为近焦方向，则所述第二方向为远焦方向，若所述第一方向为远焦方向，则所述第二方向为近焦方向。

在另一个可选的实现方式中，所述粗调模块310，还具体用于在控制所述镜头电机向第一方向运动的过程中，为所述第一方向的运动时间设置第一预设时长，若所述镜头电机在第一方向的运动时间超过第一预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第一预设次数，则控制所述镜头电机向第二方向运动，并为第二方向的运动时间设置第二预设时长；若所述镜头电机在第二方向的运动时间超过第二预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第三预设次数，则控制所述镜头电机向第一方向运动，并为第一方向的运动时间设置第三预设时长；若所述镜头电机在第一方向的运动时间未超过第三预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第四预设次数，则记录在第一方向上获取的第一聚焦评价值，并将所述第二方向确定为所述聚焦清晰点方向；

其中，所述第一预设时长小于所述第二预设时长和所述第三预设时长。

在另一个可选的实现方式中，所述粗调模块310，具体用于在根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值的过程中，从记录的第一聚焦评价值中获取最后连续M个第一聚焦评价值；利用所述M个第一聚焦评价值确定第一阈值；

所述粗调模块310，还具体用于在利用所述M个第一聚焦评价值确定第一阈值的过程中，从所述M个第一聚焦评价值中选取第一个第一聚焦评价值确定为当前选取的第一聚焦评价值，判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若是，则根据当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值确定所述第一阈值；若否，则将所述M个第一聚焦评价值中当前选取的第一聚焦评价值的下一个第一聚焦评价值确定为新的当前选取的第一聚焦评价值，并执行判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若直到第M-1个第一聚焦评价值与第M个第一聚焦评价值的比值不低于所述预设比值，则将所述第一个第一聚焦评价值确定为所述第一阈值。

在另一个可选的实现方式中，所述细调模块330，具体用于在根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制所述镜头电机到达聚焦清晰点位置的过程中，根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值确定第二阈值；控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，若所述镜头电机在所述反方向的运动步数未超过预设步数，则获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值，若是，则确定所述镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，在所述反方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；若所述镜头电机在所述反方向的运动步数超过预设步数，则控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，若所述镜头电机在所述聚焦清晰点方向的运动步数未超过所述预设步数，则获取第四聚焦评价值，并判断当前的获取第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值，若是，则确定所述镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，在所述聚焦清晰点方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第四聚焦评价值，并判断当前的获取第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；若所述镜头电机在所述聚焦清晰点方向的运动步数超过所述预设步数，则重新执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，在所述反方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

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

1.一种电动镜头聚焦方法，其特征在于，所述方法应用在视频监控设备上，所述方法包括：

步骤一、控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；

其中，所述镜头电机运动一步的步长范围为预设步长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动的过程，具体包括：控制所述镜头电机向第一方向运动，当检测到在所述第一方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第一预设次数时，控制所述镜头电机向第二方向运动；

所述记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向的过程，具体包括：当检测到在所述第二方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第二预设次数时，记录在所述第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将所述第一方向确定为所述聚焦清晰点方向；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

所述控制所述镜头电机向第一方向运动，具体包括：为所述第一方向的运动时间设置第一预设时长，若所述镜头电机在第一方向的运动时间超过第一预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第一预设次数，则控制所述镜头电机向第二方向运动，并为第二方向的运动时间设置第二预设时长；

若所述镜头电机在第二方向的运动时间超过第二预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第三预设次数，则控制所述镜头电机向第一方向运动，并为第一方向的运动时间设置第三预设时长；若所述镜头电机在第一方向的运动时间未超过第三预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第四预设次数，则记录在第一方向上获取的第一聚焦评价值，并将所述第二方向确定为所述聚焦清晰点方向；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值的过程，具体包括：

从记录的第一聚焦评价值中获取最后连续M个第一聚焦评价值；利用所述M个第一聚焦评价值确定第一阈值；

所述利用所述M个第一聚焦评价值确定第一阈值的过程，具体包括：

从所述M个第一聚焦评价值中选取第一个第一聚焦评价值确定为当前选取的第一聚焦评价值，判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若是，则根据当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值确定所述第一阈值；若否，则将所述M个第一聚焦评价值中当前选取的第一聚焦评价值的下一个第一聚焦评价值确定为新的当前选取的第一聚焦评价值，并执行判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；

若直到第M-1个第一聚焦评价值与第M个第一聚焦评价值的比值不低于所述预设比值，则将所述第一个第一聚焦评价值确定为所述第一阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制所述镜头电机到达聚焦清晰点位置的过程，具体包括：

根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值确定第二阈值；

控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，若所述镜头电机在所述反方向的运动步数未超过预设步数，则获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值，若是，则确定所述镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，在所述反方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第三聚焦评价值，并返回执行判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；

若所述镜头电机在所述反方向的运动步数超过预设步数，则控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，若所述镜头电机在所述聚焦清晰点方向的运动步数未超过所述预设步数，则获取第四聚焦评价值，并判断当前获取的第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值，若是，则确定所述镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，在所述聚焦清晰点方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第四聚焦评价值，并返回执行判断当前获取的第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；

若所述镜头电机在所述聚焦清晰点方向的运动步数超过所述预设步数，则重新执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步的过程。

6.一种电动镜头聚焦装置，其特征在于，所述装置应用在包括视频监控设备上，所述装置包括：

粗调模块，用于控制镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动，针对每个方向，获取多个第一聚焦评价值，并记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向；根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值；

其中，所述镜头电机运动一步的步长范围为预设步长。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述粗调模块，具体用于在控制所述镜头电机在近焦远焦两个方向上往返运动的过程中，控制所述镜头电机向第一方向运动，当检测到在所述第一方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第一预设次数时，控制所述镜头电机向第二方向运动；在记录在当前方向上获取的第一聚焦评价值，并根据所述多个第一聚焦评价值确定聚焦清晰点方向的过程中，当检测到在所述第二方向上获取的第一聚焦评价值连续下降第二预设次数时，记录在所述第二方向上获取的第一聚焦评价值，并将所述第一方向确定为所述聚焦清晰点方向；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述粗调模块，还具体用于在控制所述镜头电机向第一方向运动的过程中，为所述第一方向的运动时间设置第一预设时长，若所述镜头电机在第一方向的运动时间超过第一预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第一预设次数，则控制所述镜头电机向第二方向运动，并为第二方向的运动时间设置第二预设时长；若所述镜头电机在第二方向的运动时间超过第二预设时长，且未检测到第一聚焦评价值连续下降第三预设次数，则控制所述镜头电机向第一方向运动，并为第一方向的运动时间设置第三预设时长；若所述镜头电机在第一方向的运动时间未超过第三预设时长，且检测到第一聚焦评价值连续下降第四预设次数，则记录在第一方向上获取的第一聚焦评价值，并将所述第二方向确定为所述聚焦清晰点方向；

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述粗调模块，具体用于在根据记录的第一聚焦评价值确定用于评价第二聚焦评价值的第一阈值的过程中，从记录的第一聚焦评价值中获取最后连续M个第一聚焦评价值；利用所述M个第一聚焦评价值确定第一阈值；

所述粗调模块，还具体用于在利用所述M个第一聚焦评价值确定第一阈值的过程中，从所述M个第一聚焦评价值中选取第一个第一聚焦评价值确定为当前选取的第一聚焦评价值，判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若是，则根据当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值确定所述第一阈值；若否，则将所述M个第一聚焦评价值中当前选取的第一聚焦评价值的下一个第一聚焦评价值确定为新的当前选取的第一聚焦评价值，并执行判断当前选取的第一聚焦评价值与下一个第一聚焦评价值的比值是否低于预设比值；若直到第M-1个第一聚焦评价值与第M个第一聚焦评价值的比值不低于所述预设比值，则将所述第一个第一聚焦评价值确定为所述第一阈值。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述细调模块，具体用于在根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值控制所述镜头电机到达聚焦清晰点位置的过程中，根据所述记录的第一聚焦评价值、所述第一阈值以及所有第二聚焦评价值确定第二阈值；控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，若所述镜头电机在所述反方向的运动步数未超过预设步数，则获取第三聚焦评价值，并判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值，若是，则确定所述镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步，在所述反方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第三聚焦评价值，并返回执行判断当前获取的第三聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；若所述镜头电机在所述反方向的运动步数超过预设步数，则控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，若所述镜头电机在所述聚焦清晰点方向的运动步数未超过所述预设步数，则获取第四聚焦评价值，并判断当前获取的第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值，若是，则确定所述镜头电机到达聚焦清晰点位置，结束聚焦，若否，则继续执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向运动一步，在所述聚焦清晰点方向的运动步数未超过所述预设步数时，获取第四聚焦评价值，并返回执行判断当前获取的第四聚焦评价值是否超过所述第二阈值的过程；若所述镜头电机在所述聚焦清晰点方向的运动步数超过所述预设步数，则重新执行控制所述镜头电机向所述聚焦清晰点方向的反方向运动一步的过程。