CN106131406A - 一种自适应对焦的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应对焦的方法，将对焦深度法和离焦深度法相结合进行自适应对焦，自适应对焦过程分为两个阶段：粗略对焦和精细对焦。粗略对焦过程首先利用离焦深度法计算目标物体当前的离焦量，然后把这个离焦量作为参考依据设计搜索步长，搜索过程直至估计的离焦量小于预先设定的阈值为止，粗略对焦过程结束。接着采用对焦深度法进入精细对焦过程。算法中首先采用大步长搜索，大大减少搜索次数，提高了对焦效率，而且大步长的搜索策略还可避免评价函数局部峰值的影响；其次，靠近对焦位置区域采用精度高的对焦深度法进行对焦，保证了该算法的精度。

Description

一种自适应对焦的方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术，特别涉及一种将焦深度法和离焦深度法相结合用于自适应对焦的方法。

背景技术

基于对焦深度法的自适应对焦方法易于实现，但是对焦深度法对评价函数的要求很高并且一个对焦评价函数不能对所有不同的目标物体都适用，对焦深度法需要采集大量的图片进行处理，花费时间长，对焦效率很低。而基于离焦深度的对焦方法，只需要采集两幅或者少量几幅图像进行相应的计算就可以求得目标物体的离焦量，效率非常高，但精度比较低。

发明内容

本发明是针对对焦深度法处理图像存在的问题，提出了一种自适应对焦的方法，将焦深度法和离焦深度法相结合，提高自适应对焦的精确度和效率。

本发明的技术方案为：一种自适应对焦的方法，具体包括如下步骤：将焦深度法和离焦深度法相结合进行自适应对焦，具体包括如下步骤：

1)在某位置处，连续采集三幅图像，利用灰度方差函数分别计算这三幅图像所对应的对焦评价函数值，记为FV₁、FV₂、FV₃，取其中最小值为min(FV)和最大值max(FV)；

2)若min(FV)>70％max(FV)，跳至步骤6)，直接进行精细对焦；若min(FV)≤70％max(FV)，进入步骤3)，先进行粗略对焦；

3)在步骤1)所采集的第三幅图像位置处，再以小步长采集一幅图像，用这两幅图像计算当前离焦量Uref1，并以离焦量的1/n运动到下一位置；

4)在下一位置处，按步骤3)的方法同样计算离焦量Uref2，若此次离焦Uref2大于上次离焦量Uref1，则不改变搜索方向；若此次离焦量小于上次离焦量，则改变搜索方向；

5)确定搜索方向后，每到新的位置处，按步骤3)和4)的方法进行搜索判断，并且判断离焦量变化趋势以及离焦量与阈值的比较值；若离焦量大于阈值，继续按步骤3)和4)的方法搜索下去；若离焦量小于阈值，搜索过程结束，进入步骤6)，进行精细对焦；

6)以固定搜素步长，用对焦深度法进行对焦，直至搜索到对焦评价函数的峰值，对焦过程结束。

本发明的有益效果在于：本发明一种自适应对焦的方法，将焦深度法和离焦深度法相结合用于自适应对焦，结合型的算法中，首先采用大步长搜索，大大减少搜索次数，提高了对焦效率，而且大步长的搜索策略还可避免评价函数局部峰值的影响；其次，靠近对焦位置区域采用精度高的对焦深度法进行对焦，保证了该算法的精度。

附图说明

图1为本发明自适应对焦的方法流程图。

具体实施方式

将焦深度法和离焦深度法相结合进行自适应对焦，自适应对焦过程分为两个阶段：粗略对焦和精细对焦。粗略对焦过程首先利用离焦深度法计算目标物体当前的离焦量，然后把这个离焦量作为参考依据设计搜索步长，搜索过程直至估计的离焦量小于预先设定的阈值为止，粗略对焦过程结束。接着采用对焦深度法进入精细对焦过程。

如图1所示自适应对焦的方法流程图，具体实施例如下：包括以下步骤：

1)在某位置处，连续采集三幅图像，相邻两幅图像的间隔为2DOF(2倍景深)，利用灰度方差函数分别计算这三幅图像所对应的对焦评价函数值，记为FV₁、FV₂、FV₃，取其中最小值为min(FV)和最大值max(FV)；

2)若min(FV)>70％max(FV)，则说明目标物体的当前位置在对焦位置附近，不必进行粗略对焦过程，跳至步骤6)，直接进行精细对焦；若min(FV)≤70％max(FV)，说明目标物体的当前位置远离对焦位置，进入步骤3)，先进行粗略对焦；

3)在步骤1)所采集的第三幅图像位置处，再以小步长(一般为景深)采集一幅图像，用这两幅图像计算当前离焦量Uref1，并以离焦量的1/n运动到下一位置(为保证对焦的效率和精度，n的取值一般为3)；

4)在下一位置处，按步骤3)的方法同样计算离焦量Uref2,若此次离焦Uref2大于上次离焦量Uref1，则不改变搜索方向；若此次离焦量小于上次离焦量，则改变搜索方向；

5)确定搜索方向后，每到新的位置处，按步骤3)和4)的方法进行搜索判断，并且判断离焦量变化趋势以及离焦量与阈值的比较值。若离焦量大于阈值，继续按步骤3)和4)的方法搜索下去；若离焦量小于阈值，搜索过程结束，进入步骤6)，进行精细对焦；

6)以固定搜素步长(一般取景深的三分之一)，用对焦深度法进行对焦，直至搜索到对焦评价函数的峰值，对焦过程结束。

Claims (1)

1.一种自适应对焦的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：将焦深度法和离焦深度法相结合进行自适应对焦，具体包括如下步骤：

1)在某位置处，连续采集三幅图像，利用灰度方差函数分别计算这三幅图像所对应的对焦评价函数值，记为FV₁、FV₂、FV₃，取其中最小值为min(FV)和最大值max(FV)；

2)若min(FV)>70％max(FV)，跳至步骤6)，直接进行精细对焦；若min(FV)≤70％max(FV)，进入步骤3)，先进行粗略对焦；

3)在步骤1)所采集的第三幅图像位置处，再以小步长采集一幅图像，用这两幅图像计算当前离焦量Uref1，并以离焦量的1/n运动到下一位置；

4)在下一位置处，按步骤3)的方法同样计算离焦量Uref2，若此次离焦Uref2大于上次离焦量Uref1，则不改变搜索方向；若此次离焦量小于上次离焦量，则改变搜索方向；

5)确定搜索方向后，每到新的位置处，按步骤3)和4)的方法进行搜索判断，并且判断离焦量变化趋势以及离焦量与阈值的比较值；若离焦量大于阈值，继续按步骤3)和4)的方法搜索下去；若离焦量小于阈值，搜索过程结束，进入步骤6)，进行精细对焦；

6)以固定搜素步长，用对焦深度法进行对焦，直至搜索到对焦评价函数的峰值，对焦过程结束。