CN106341596B - 一种聚焦方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的聚焦方法和装置，属于视频监控技术领域。所述方法包括：根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域；若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，则获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常；根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置；控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。通过判断预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否正常，可以避免陷入局部极值，且减少了标准焦点位置的搜索步骤，极大程度地简化了聚焦过程，提高了聚焦准确度。

Description

一种聚焦方法和装置

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，具体而言，涉及一种聚焦方法和装置。

背景技术

现有的数字图像处理的自动聚焦技术，多是通过清晰度评价函数获取图像清晰度评价值，并基于该值结合一些最大清晰度评价值搜索算法，找到最大的清晰度评价值，即获取清晰的图像。通常一般的聚焦场景中，随着聚焦透镜接近或者远离实际合焦点，图像清晰度也相应的单调增加或者减少，该场景的清晰度评价曲线呈现较好的单峰型以及峰值两侧评价值单调递减。针对该场景的爬山搜索算法结合合适的搜索步长以及结束条件，可以快速的搜索到最佳的合焦位置。

但是在有运动物体或者动光源场景、低照或者低对比度场景中，其清晰度评价曲线相对于一般场景的单峰型而言，则会有较多的伪波峰出现，导致聚焦搜索算法陷入局部极值，导致失焦出现。在此情况下，仅依赖聚焦评价值进行聚焦清晰点的搜索，容易搜索至局部极值或者导致聚焦效果反复抖动，影响聚焦效果的准确度。

发明内容

本发明提供一种聚焦方法和装置，旨在改善上述问题。

本发明实施例提供一种聚焦方法，所述方法包括：根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域；判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常。若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常；根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置；控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。

本发明实施例提供的一种聚焦装置，所述装置包括：预备焦点区域获取模块，用于根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域。变化状态判断模块，用于判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常，若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常。标准焦点位置获取模块，用于根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置。标准焦点位置移动模块，用于控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。

上述本发明提供的一种聚焦方法和装置，在聚焦点清晰值获取过程中，根据聚焦点清晰值的数值变化获取标准焦点位置可能存在的预备焦点区域，避免了大范围搜索标准焦点位置时的大量计算步骤，检测该预备焦点区域内的聚焦点清晰值变化状态为正常后从该预备焦点区域内获取标准焦点位置，避免了陷入清晰度评价曲线的局部极值导致的失焦和多余搜索过程，极大程度地提高了运动场景的聚焦准确度和聚焦效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的聚焦方法和装置的应用场景示意图；

图2是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图；

图3是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的过程中所获得的聚焦点清晰值评价曲线S1；

图4是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的标准焦点获取过程的聚焦点清晰值评价曲线S2；

图5是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图；

图6是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图；

图7是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图；

图8是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图；

图9是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图；

图10是本发明较佳实施例提供的聚焦装置的模块框图。

具体实施方式

本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。

鉴于此，本发明的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，得出本方案所示的较佳聚焦方法和装置。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，为本发明实施例提供的聚焦方法和装置的应用场景示意图，主要包括：步进电机101、图像采集装置102、计算设备103和镜头104，所述镜头104包括变焦镜片组1041和聚焦镜片组1042。

所述计算设备103的存储器内存储有聚焦装置。镜头104将由目标物反射或发射的光束通过变焦镜片组1041和聚焦镜片组1042后汇聚到图像采集装置102上，由图像采集装置102将接收的光束生成图像，以完成图像采集装置102对目标物的图像采集。于本发明实施例中，所述图像采集装置102可以为图像传感器，例如，CCD传感器或者CMOS传感器等。

所述计算设备103与所述步进电机101连接，可以通过控制步进电机101以特定步长控制聚焦镜片组1042沿着靠近目标物的方向移动或者沿着远离目标物的方向移动。具体地，所述步进电机的转子与聚焦镜片组1042的变焦环连接，所述步进电机的转子以特定步长转动，从而带动聚焦镜片组1042的变焦环转动，以实现聚焦镜片组1042沿着靠近目标物的方向移动或者沿着远离目标物的方向移动，即实现聚焦镜片组1042与目标物之间的光学行程的变小以及变大的过程。则相应地，聚焦镜片组1042沿着远离图像采集装置102的方向移动或者沿着靠近图像采集装置102的方向移动。

所述图像采集装置102用于将采集的目标物的图像发送给计算设备103。计算设备103获取采集的图像的聚焦点清晰值。所述聚焦点清晰值，FocusValue，以下简称FV值，是指根据聚焦点清晰值评价函数获取的图像的清晰度值。根据获取的多个采集位置处采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域。

请参阅图1、图2和图3，图2是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图，图3是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的实施过程中所获得的聚焦点清晰值评价曲线S1。在图3中，横坐标L表示聚焦镜片组1042的移动行程，该移动行程依据光学镜头的设计规格设定，其中，聚焦镜片组1042的移动靠精密的步进电机控制。纵坐标FV表示根据聚焦点清晰值评价函数获取的所采集的图像的聚焦点清晰值。

下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S201，根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域。

请继续参见图1，控制步进电机101以特定步长带动聚焦镜片组1042移动至多个检测位置，每移动到一个新的检测位置，图像采集装置102采集当前位置的一帧图像，以获取当前检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，通过所获取的聚焦点清晰值判断该点是否为标准焦点位置。所述标准焦点位置，即为所述图像采集装置102对某场景进行拍摄时，所拍摄的图像的聚焦点清晰值最大的最佳拍摄位置。所述聚焦点清晰值，即为以该检测位置作为聚焦点时采集的图像的清晰度，具体可以根据聚焦点评价函数获取每帧图像的聚焦点清晰值。本发明实施例中，图像采集装置102在某个检测位置处采集的图像过程可以是：步进电机101控制聚焦镜片组1042移动到该检测位置处，目标物发射或反射的光束依次经变焦镜片组和聚焦镜片组1042到达图像采集装置102，由图像采集装置102根据接收的光束生成图像。

请继续参见图1，将图像采集装置102的前方的某一个位置作为检测终点，其中，图像采集装置102的前方是指聚焦镜片组1042设置于所述摄像头传感器一侧所在的方向。将聚焦镜片组1042的初始检测位置与所述检测终点之间的路线作为移动路线。所述初始检测位置，可以为所述步进电机101的移动行程上的任意位置。控制聚焦镜片组1042由初始检测位置(即图1中检测位置A所示)，获取所述初始检测位置采集的图像的清晰度评价值FVa。将由所述初始检测位置向所述图像采集装置102靠近的方向设为第一方向X1，将远离所述图像采集装置102的方向设为第二方向X2，所述第一方向与所述第二方向相反。则聚焦镜片组1042由所述初始检测位置沿第一方向X1向所述图像采集装置102靠近的运动路径为第一方向的运动路径，则聚焦镜片组1042由所述初始检测位置沿第二方向X2远离所述图像采集装置102的运动路径为第二方向的运动路径。

控制步进电机101以特定步长带动聚焦镜片组1042沿第一方向移动至下一检测位置(即图1中检测位置B所示)，获取在该下一检测位置处采集的图像的清晰度评价值FVb。若在所述初始检测位置采集的图像的清晰度评价值小于在该下一检测位置处采集的图像的清晰度评价值，则证明所述聚焦镜片组1042正在向标准焦点位置靠拢，步进电机101继续带动聚焦镜片组1042沿第一方向移动。可以根据图像的清晰度评价值的变化趋势选择步进电机101移动的合适的步长，例如，当所述清晰度评价值变化曲线变化过于平缓时，可以推测当前检测位置与标准焦点位置距离较远，可以适度增大移动步长以减小步进电机101的移动次数和图像采集次数，当然，也可以以原步长沿第一方向继续向标准焦点位置移动。所述的清晰度评价值变化曲线过于平缓的情况，可以包括：相邻的多个检测位置处采集的聚焦点清晰值中，相邻两个检测位置的聚焦点清晰值的差值均小于某预设阈值，或者是该多个检测位置处采集的聚焦点清晰值中的最大值和最小值的差值小于某预设阈值。

控制步进电机101带动聚焦镜片组1042移动的过程中，选取多个检测位置，并获取多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，并根据多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值绘制如图3所示的清晰度评价曲线S1。

在获取图像采集装置102在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值后，根据多个检测位置的图像的聚焦点清晰值的变化情况获取标准焦点位置，首先获取标准焦点位置可能存在的检测位置的范围，即为预备焦点区域。参见图5，预备焦点区域的其中一种可能的获取过程可以包括：

步骤S501，获取所述图像采集装置在第一方向的运动路径上的目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值、所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值以及所述目标检测位置的后一检测位置处采集的聚焦点清晰值。

首先，将聚焦镜片组1042在沿第一方向运动时的一个检测位置作为目标检测位置，获取所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，将该目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值变化状态进行比较。若该目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于其前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，则控制步进电机101带动聚焦镜片组1042由该目标检测位置移动至后一检测位置，获取所述图像采集装置102在其后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值。所述目标检测位置的前一检测位置可以为，聚焦镜片组1042移动至所述目标检测位置前的检测位置，步进电机101再移动一个步长，带动聚焦镜片组1042由该前一检测位置移动达到所述目标检测位置。所述目标检测位置的后一检测位置可以为，聚焦镜片组1042移动至所述目标检测位置后，步进电机101再移动一个步长，聚焦镜片组1042移动至所述目标检测位置的后一检测位置。后续实施例所涉及的某检测位置的前一检测位置或后一检测位置的具体选取过程即可参照本实施例，不再赘述。

步骤S502，当所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值和所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述目标检测位置的前一检测位置作为第一标记点，将所述目标检测位置的后一检测位置作为第二标记点，将所述目标检测位置作为第三标记点，将所述第一标记点和所述第二标记点之间的区域作为预备焦点区域。

当所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，且所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，可以推断所述目标检测位置可能是标准焦点位置，或者所述目标检测位置附近可能存在标准焦点位置，即在所述目标检测位置的前一检测位置处和所述目标检测位置的后一检测位置之间所构成的预备焦点区域内存在一个极大值，而预备焦点区域之间的极大值可能是标准焦点位置，也可能是受外界干扰而产生的局部极大值，因此，需要判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常。为了便于介绍本发明实施例，将所述目标检测位置的前一检测位置作为第一标记点，将该目标检测位置作为第三标记点，将该目标检测位置的后一检测位置作为第二标记点。为了将可能存在的标准焦点位置包含在预备焦点区域内，优选将所述第一标记点和所述第二标记点之间的区域作为预备焦点区域。

以图1和图3为例，则本发明实施例提供的聚焦方法的预备焦点区域的搜索过程可以包括：选取A点为初始检测位置，控制步进电机101带动聚焦镜片组1042移动至初始检测位置，获取初始检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值FVa。控制步进电机101按照特定步长D1带动聚焦镜片组1042沿第一方向移动至检测位置B，获取在检测位置B采集的图像的聚焦点清晰值FVb，并判断FVa是否小于FVb。若FVa小于FVb，则判定清晰度评价值增大，控制步进电机101带动聚焦镜片组1042继续沿第一方向移动。

控制步进电机101带动聚焦镜片组1042移动至检测位置C，获取检测位置C处采集的图像的聚焦点清晰值FVc，此时可以以检测位置B为目标检测位置，判断所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值FVb、所述目标检测位置的前一检测位置(即为检测位置A处采集的图像的聚焦点清晰值FVa)、目标检测位置的后一检测位置(即为检测位置C处采集的图像的聚焦点清晰值FVc)之间的大小关系。在图3所示的示例中，由于目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值不满足预备焦点区域的判定条件，则不能将所述A检测位置和所述C检测位置之间的区域设为预备焦点区域。继续控制步进电机101带动聚焦镜片组1042沿第一方向移动一个步长，即移动至检测位置E，并采集检测位置E处采集的图像的聚焦点清晰值FVe，可以测得清晰度评价值变小，推断检测位置C和检测位置E之间可能存在标准焦点位置D，则进一步判断FVb、FVc和FVe之间的大小关系。由于检测位置C处采集的图像的聚焦点清晰值满足：FVc＞FVb且FVc＞FVe，则判定目标检测位置，即为检测位置C，处于预备焦点区域内。设定所述检测位置B为第一标记点，检测位置C为第三标记点，检测位置E为第二标记点。将第一标记点(检测位置B)和第二标记点(检测位置E)之间的区域作为预备焦点区域。

另外，本发明实施例还可以采用另一种方法检测预备焦点区域：

控制步进电机101带动聚焦镜片组1042沿所述第一方向由初始检测位置移动，每移动一个步长时，采集当前检测位置的聚焦点清晰值并与其前一检测位置的聚焦点清晰值进行比较，若多个相邻的检测位置的聚焦点清晰值持续增大，则继续控制步进电机101带动聚焦镜片组1042沿第一方向移动，直至所获取的检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值相较其前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值突然减小，可以推断该当前检测位置前的一段区域内可能存在标准焦点位置。可以将该当前检测位置所在的一定区域作为预备焦点区域。

步骤S202，判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常？若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，则执行步骤S201，继续获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常。若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态正常，则执行步骤S203。

依据上述步骤获取预备焦点区域后，可以根据所述预备焦点区域内的聚焦点清晰值获取多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值变化状态，并依据特定的异常状态检测规则判断聚焦点评价值变化状态是否正常。若所述预备焦点区域内的聚焦点清晰值变化状态正常，则证明该区域内存在标准焦点位置。若所述预备焦点区域内的聚焦点清晰值变化状态异常，则证明所述预备焦点区域为伪波峰所在的区域，其伪波峰处并非真正的标准焦点位置，因此，优选舍弃聚焦点清晰值变化状态为异常的预备焦点区域，继续获取下一个预备焦点区域及其对应的聚焦点清晰值变化状态。获取下一个预备焦点区域时，可以从当前预备焦点区域的末端检测位置(如图1中检测位置E)，作为下一预备焦点区域获取过程的初始检测位置开始检测，以减少图像采集步骤和计算步骤。当然，也可以仍以原初始检测位置作为初始检测位置，将前一预备焦点区域的点忽略不测，寻找下一个预备焦点区域。下一个备焦点区域及其对应的聚焦点清晰值变化状态的获取过程可以参照前述过程，在此不再一一赘述。舍弃获取的所有聚焦点清晰值变化状态为异常的预备焦点区域，直至获取聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域(即为图1中检测位置I所在的预备焦点区域)。

步骤S203，根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置。

获取聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域后，可以推断标准焦点位置在所述预备焦点区域内，依据常用的波峰位置搜索算法获取波峰位置，优选地，可以通过爬山算法从所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域中获取数值最大的聚焦点清晰值，将所获取的所述数值最大的聚焦点清晰值对应的检测位置作为所述标准焦点位置。

所述爬山算法，是一种局部择优的方法，采用启发式方法，是对深度优先搜索的一种改进，它利用反馈信息帮助生成解的决策，属于人工智能算法的一种。从当前的节点开始，和周围的邻居节点的值进行比较。如果当前节点是最大的，那么返回当前节点，作为最大值(即山峰最高点)；反之就用最高的邻居节点来替换当前节点，从而实现向山峰的高处攀爬的目的。如此循环直到达到最高点。

具体过程为：控制步进电机101带动聚焦镜片组1042从近聚焦点按照一定的步长策略移动至远聚焦点，每走一次，图像采集装置102采集一帧图像并输出其对应的聚焦点清晰值。若FV值变小，则认为当前镜头调整方向和清晰点背离，此时，控制所述步进电机的转子反向转动并相应的调整步长。同样，当FV值再次减小时，说明再次越过清晰点。通过以上迭代，当步长小于某限定阈值后，即可认为已经找寻至最佳清晰点。

以图4所示的曲线S2为例，其中，图4的横坐标L表示步进电机101的移动行程，纵坐标FV表示根据聚焦点清晰值评价函数获取的所采集的图像的聚焦点清晰值。

获取检测位置1处采集的图像的聚焦点清晰值FV1和检测位置5处采集的图像的聚焦点清晰值FV5，再以原步长移动一个步长，即移动至检测位置2，获取检测位置2处采集的图像的聚焦点清晰值FV2，可以得出FV2＜FV5，则控制步进电机101反向移动一个步长，即带动聚焦镜片组1042移动至检测位置6，获取检测位置6处采集的图像的聚焦点清晰值FV6，聚焦点清晰值递增则继续移动一个步长，即带动聚焦镜片组1042移动至检测位置4，获取检测位置4处采集的图像的聚焦点清晰值FV4，继续移动一个步长，即带动聚焦镜片组移动至检测位置7并获取FV7，聚焦点清晰值减小则反向，每反向一次，步进电机移动步长减小。依照上述方法依次迭代，直至步长小于预设阈值，即可认为已经达到标准焦点位置，即近似为图3中检测位置9。

步骤S204，控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。

依据上述步骤获取标准焦点位置后，控制步进电机101带动聚焦镜片组1042移动至所述标准焦点位置对应的检测位置，即为完成了聚焦过程，可以采集聚焦点清晰值最高的图像。

因此，本发明实施例提供的聚焦方法，在聚焦点清晰值获取过程中，根据聚焦点清晰值的数值变化获取标准焦点位置可能存在的预备焦点区域，避免了大范围搜索标准焦点位置时的大量计算步骤，检测该预备焦点区域内的聚焦点清晰值变化状态为正常后从该预备区域获取标准焦点位置，避免了陷入清晰度评价曲线的局部极值导致的失焦和多余搜索过程，极大程度地提高了运动场景的聚焦准确度和聚焦效率。

请参见图6，是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的步骤流程图。本实施例主要上述实施例中的步骤S302的一种具体实施方式，下面将针对图6所示的异常状态的判断过程进行具体描述。从聚焦镜片组1042沿所述第一方向运动时的初始检测位置与第二标记点之间可以任意选择一个检测位置作为第一检测点。

步骤S601，获取所述图像采集装置在所述第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值。

在一般的无运动物体、动光源、不存在低照或低对比度等的正常场景下，同一图像采集装置在同一场景和同一检测位置时，其采集的图像的聚焦点清晰值应该是一致的，或者因为抖动等不可控因素发生极小变化。若同一检测位置采集的两次聚焦点清晰值的差值较大，则证明该检测位置所在的预备焦点区域的变化状态异常。为了进一步保证异常状态检测过程的严密性，优选选取多个连续的检测位置进行聚焦点清晰值变化状态的判定。

控制图像采集装置102的图像采集装置在第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处再次获取聚焦点清晰值。优选地，控制聚焦镜片组沿第二方向由所述第二标记点移动至第一检测点，获取所述图像采集装置在所述第二标记点与所述第一检测点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值。

设定多个检测位置中，所述图像采集装置102再次在某检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与所述图像采集装置前一次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第一阈值的检测位置，设为异常检测位置。

步骤S602，判断所再次获取的多个聚焦点清晰值对应的检测位置中是否存在异常检测位置？若存在异常检测位置，则执行步骤S603，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常。若不存在异常检测位置，则执行步骤S604，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

再次获取多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值后，依次判断同一检测位置的前一次获取的聚焦点清晰值与再次获取的聚焦点清晰值的差值是否大于第一阈值。若其差值大于第一阈值，则可以直接判断该预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常。若该检测位置的两次获取的聚焦点清晰值的差值小于或者等于第一阈值，则判断下一个检测位置处的两次获取的聚焦点清晰值的差值是否大于所述第一阈值，若当前检测位置的两次获取的聚焦点清晰值的差值小于或者等于第一阈值，则继续判断下一个检测位置，直至获取某一检测位置的两次获取的聚焦点清晰值的差值大于第一阈值或者是将所再次获取的多个检测位置的两次获取的聚焦点清晰值全部检测完毕时截止。

在上述实施例的基础上，为了进一步减少检测步骤和计算步骤，可以直接检测某些聚焦点清晰值受运动场景影响较大的检测位置，例如预备焦点区域内的第三标记点。由于该第三标记点的聚焦点清晰值大于其前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值和后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，则可以初步推断该第三标记点靠近该预备焦点区域的波峰位置，则该第三标记点受运动场景的影响较大，因此可以直接获取该检测位置的两次聚焦点清晰值的差值与预设阈值的大小，可以极大程度地减少计算步骤和判断步骤。如图5所示，通过第三标记点判断其所在的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态的步骤可以包括：

步骤S701，获取所述图像采集装置在所述第三标记点处再次采集的图像的聚焦点清晰值。

控制所述聚焦镜片组沿第二方向由所述第二标记点移动至所述第三标记点处，获取所述图像采集装置在所述第三标记点处再次采集的图像的聚焦点清晰值。

步骤S702，判断所再次获取的所述第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的所述第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值是否大于第二阈值？

若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第二阈值，则执行步骤S703，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常。

若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值小于或者等于第二阈值，则执行步骤S704，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

优选地，由于所述第三标记点为上述步骤的第一检测点到第二标记点之间的多个检测位置中的一个，因此本方案之后用于比较差值的所述第二阈值可以与上一实施例的第一阈值的大小相同。当然，考虑到第三标记点的聚焦点清晰值相对该预备焦点区域内的其他检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值较大，其可能更容易受到运动场景和抖动等因素的影响，因此可以将所述第二阈值设置为大于所述第一阈值，以便更准确的检测出存在异常状态的检测位置，进一步推断出聚焦点清晰值变化状态异常的预备焦点区域。

继续以图1和图3为例，图像采集装置获取检测位置C处采集的图像的聚焦点清晰值FVc1，步进电机从检测位置C移动一个步长d，即移动至检测位置E后，再控制步进电机沿第二方向从检测位置E按照步长d移动至检测位置C，再次获取检测位置C处采集的图像的聚焦点清晰值FVc2。

继续以图1和图3为例，控制步进电机由当前位置，即E检测位置沿第二方向移动至检测位置C，即为图中检测位置G，由于过车等运动场景的影响，导致两次获取同一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值发生明显变化，其差值大于第二阈值，则可以得出该预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状体异常，需要获取下一个预备焦点区域以寻找标准焦点位置。

请参见图8，是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的流程图。本实施例主要是上述实施例中的步骤S202的另一种具体实施方式，下面将针对图8所示的异常状态的判断过程进行具体描述。首先，从所述聚焦镜片组1042沿所述第一方向运动时的初始检测位置与所述第二标记点之间的任意选择一个检测位置为第一检测点，从所述聚焦镜片组沿所述第二方向运动的路径上选择一个检测位置作为第二检测点，以所述第二检测点作为第二方向运动的路径的截止点。于本发明实施例中，图6、图7和图8对应的实施例部分以及说明书的其他部分的第一检测点的含义相同，均是所述聚焦镜片组沿所述第一方向运动时的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置。

步骤S801，将所述图像采集装置在所述第一方向的运动路径上的第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第一最大值。

正常情况下，波峰位置位于预备焦点区域之间，预备焦点区域之间的检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值应该大于或者等于端点检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值。由于所述聚焦镜片组沿第一方向运动过程中，从所述初始检测位置至第三标记点是聚焦点清晰值逐渐增大的过程，即为图3所示的：FVa＜FVb＜FVc。从所述第三标记点至所述第二标记点时聚焦点清晰值减小，即为图3中所示，理论可以获得第二方向的聚焦点清晰值变化趋势为：FVc＞FVe，因此可以推断聚焦镜片组沿所述第一方向运动时的第一最大值对应的是第三标记点对应的检测位置。

步骤S802，获取所述图像采集装置在第二方向的运动路径上所述第二标记点到第二检测点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，将该多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值。

控制聚焦镜片组沿第二方向运动，运动至第二检测点停止，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置。

作为一种实施方式，上述的变化幅度是指第二检测点所对应的聚焦点清晰值相对于在第二方向的运动路径上的第二检测点的前一检测位置对应的聚焦点清晰值的减小的幅度。则当第二方向的运动路径上的待确定检测位置所对应的聚焦点清晰值与该待确定检测位置的前一检测位置对应的聚焦点清晰值的差值为负数，且差值的绝对值大于预设标准时，将该待确定检测位置作为第二检测点。此处的预设标准为一个经验数值，用于表示在上述差值的绝对值大于该预设标准时，判定第二检测点所对应的聚焦点清晰值小于在第二方向的运动路径上的第二检测点的前一检测位置对应的聚焦点清晰值。其中，待确定检测位置可以是聚焦镜片组当前的检测位置。

作为另一种实施方式，考虑到聚焦过程中的镜头抖动等因素造成的误差，需要在第二方向的运动路径上的检测位置处图像采集装置采集的图像的聚焦点清晰值明显的下降之后，才将该检测位置处作为第二检测点。因此，上述的变化幅度是指第二检测点所对应的聚焦点清晰值相对于在第二方向的运动路径上的第二检测点的前一检测位置对应的聚焦点清晰值的减小幅度与步长的比例值。具体地，获得第二方向的运动路径上的待确定检测位置所对应的聚焦点清晰值相对于该待确定检测位置的前一检测位置对应的聚焦点清晰值的减小幅度与步长的比例值，判断该比例值是否大于预设标准。其中，在本实施方式中，由于步长不同，相同一段路径内的聚焦点清晰值的变化幅度也不相同，因此，预设标准根据步长和实际场景而设定，用于表示在该步长下，上述减小幅度明显增大。例如，在该步长下，当变化比较平缓的时候，聚焦点清晰值的下降幅度稳定在一个数值，也就是聚焦点清晰值的变化幅度与步长的比例为一个比较稳定的数值。当突然聚焦点清晰值的下降幅度变大，则表示聚焦点清晰值有明显的下降。

当该比例值大于预设标准时，认为在第二方向的运动路径上的该待确定检测位置处图像采集装置采集的图像的聚焦点清晰值明显的下降，则将该待确定检测位置作为第二检测点。其中，在本实施方式中，预设标准根据步长和实际场景而设定，用于表示在该步长下，上述减小幅度明显增大。

如图3中所示，步进电机以第一步长带动聚焦镜片组沿第一方向从检测位置C移动至检测位置E，获取FVc＞FVe，则控制步进电机带动聚焦镜片组反向运动，反向后以第二步长带动聚焦镜片组移动，优选所述第二步长小于所述第一步长。聚焦镜片组沿第二方向，以第二步长移动至第二检测点。移动过程中可以获取检测位置F处采集的图像的聚焦点清晰值FVf、检测位置G处采集的图像的聚焦点清晰值FVg和检测位置H处采集的图像的聚焦点清晰值FVh。可以根据所获得的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值判断所述第二最大值对应的检测位置。由于FVe＞FVf＞FVg＞FVh，则可判断所述第二方向上的第二最大值为FVe，所述第二最大值对应的检测位置即为检测位置E。

步骤S803，判断所述第二最大值与所述第一最大值的差值是否大于第三阈值，若所述第二最大值与所述第一最大值的差值大于第三阈值，则执行步骤S804，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若所述第二最大值与所述第一最大值的差值小于或者等于第三阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

由于反向后相较于反向前，所述图像采集装置是以较小步长向焦点位置靠拢的过程，因此反向后的聚焦点清晰值的最大值应该大于反向前的聚焦点清晰值的最大值，即所述第二最大值应该大于所述第一最大值。考虑到镜头抖动等原因造成的误差，将所述判定条件设定为：反向后的最大值与反向前的最大值的差值大于或者等于第三阈值。若所述第二最大值与所述第一最大值的差值小于所述第三阈值，则可以将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若所述第二最大值与所述第一最大值的差值大于或者等于第三阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。所述第三阈值可以设定为所述第二最大值的一定比例的值，例如设定所述第三阈值为所述第二最大值的百分之二。

请继续参见图3，第一最大值为FVc，第二最大值为FVe，判断FVe与FVc的差值是否大于第三阈值？由图4可以明显得知，FVe明显小于FVc，则可以判断该预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为异常。

请参见图9，是本发明较佳实施例提供的聚焦方法的步骤流程图。本实施例主要是上述实施例中的步骤S302的再一种具体实施方式，下面将针对图9所示的异常状态的判断过程进行具体描述。首先，从所述聚焦镜片组沿所述第二方向运动的路径上选择一个检测位置作为第二检测点，以所述第二检测点为截止点。于本发明实施例中，图8和图9对应的实施例部分以及说明书的其他部分的第二检测点的含义相同，均是所述聚焦镜片组沿所述第二方向运动的路径上选择的一个检测位置。

步骤S901，将所述图像采集装置在所述第二方向的运动路径上的所述第二标记点到第二检测点之间在多个检测位置处所采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值。

步骤S901的具体实施过程可参照步骤S802的实施过程，在此不再一一赘述。

步骤S902，获取与所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值。

搜索最大聚焦清晰值的过程，为上述实施例提供的根据爬山算法进行反向迭代搜索的过程。而在实际的最大聚焦点清晰值的搜索过程中，通常是将反向迭代过程简化到两次或者三次即可。本实施例优先将图像采集装置沿第二方向移动的过程设定为最后一个搜索步骤，则可以将该最后一个搜索步骤的最大值设为可能的标准焦点位置，进而根据标准焦点位置具备的特征判断该最大值是否满足标准焦点位置的特征。由图4可知，标准焦点位置(即为图4中检测位置9)的聚焦点清晰值大于其左右两侧的其他检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值。

获取所述第二最大值左右两侧的检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，为了减少计算过程且提高判断准确率，优选地，获取与所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置。请继续参见图3，依据上述实施例可以得知所述第二最大值为FVe，则所述第二最大值对应的检测位置相邻的两个检测位置为F检测位置和J检测位置。其中，F检测位置处的聚焦点清晰值为已经获取的FVf，J检测位置的获取需要控制步进电机移动至J检测位置，获取J检测位置采集的图像的聚焦点清晰值FVj。

步骤S903，判断所述第二最大值是否均大于所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处的聚焦点清晰值？若所述第二最大值均大于所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处的聚焦点清晰值，则执行步骤S905，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。若所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值不都大于所述第二最大值，则执行步骤S904，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常。

判断该预设焦点区域是否满足：FVf＜FVe且FVj＜FVe，若满足该判断条件，则证明该预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常，否则证明该预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为异常。由图中可以，该预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为异常。

位置处采集的图像的聚焦位置处采集的图像的聚焦位置处采集的图像的聚焦。

综上所述，本发明实施例提供的聚焦方法，获取图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值，并以所获得的聚焦点清晰值判断可能存在实际合焦点的预备焦点区域。本发明实施例给出了多种具体的异常状态判断方法，可以通过其中一种方法或者是结合多种方法统一判断预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否正常，可以避免陷入局部极值，且减少了标准焦点位置的搜索步骤，极大程度地简化了聚焦过程，提高了聚焦准确度。

请参阅图1和图10，图10是本发明较佳实施例提供的聚焦装置的模块框图。所述聚焦装置1000应用于图1所示的计算设备内，所述聚焦装置1000包括：预备焦点区域获取模块1001、变化状态判断模块1002、标准焦点位置获取模块1003和标准焦点移动模块1004。

所述预备焦点区域获取模块1001，用于根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域。

所述变化状态判断模块1002，用于判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常，若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常。

所述标准焦点位置获取模块1003，用于根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置。

所述标准焦点移动模块1004，用于控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。

在上述实施例的基础上，所述预备焦点区域获取模块1001具体用于：

获取所述图像采集装置在第一方向的运动路径上的目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值、所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值以及所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值；

当所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值和所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述目标检测位置的前一检测位置作为第一标记点，将所述目标检测位置的后一检测位置作为第二标记点，将所述目标检测位置作为第三标记点；

将所述第一标记点和所述第二标记点之间的区域作为预备焦点区域。

在上述实施例的基础上，所述变化状态判断模块具体1002用于：

获取所述图像采集装置在第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值，其中，所述第一检测点为在第一方向的运动路径上的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置；

判断所再次获取的多个聚焦点清晰值对应的检测位置中是否存在异常检测位置，若存在所述异常检测位置，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若不存在所述异常检测位置，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常，其中，所述异常检测位置为所述图像采集装置再次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与所述图像采集装置前一次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第一阈值的检测位置。

在上述实施例的基础上，所述变化状态判断模块1002具体用于：

获取所述图像采集装置在所述第三标记点处再次采集的图像的聚焦点清晰值；

若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第二阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值小于或等于所述第二阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

在上述实施例的基础上，所述变化状态判断模块1002具体用于：

将所述图像采集装置在所述第一方向的运动路径上的第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第一最大值，其中，所述第一检测点为在第一方向的运动路径上的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置；

获取所述图像采集装置在第二方向的运动路径上所述第二标记点到第二检测点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，将该多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置；

当所述第二最大值与所述第一最大值的差值小于第三阈值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常；

当所述第二最大值与所述第一最大值的差值大于或等于所述第三阈值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。在上述实施例的基础上，所述变化状态判断模块1002具体用于：

将所述图像采集装置在所述第二方向的运动路径上的所述第二标记点到第二检测点之间在多个检测位置处所采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置；

获取所述图像采集装置在与所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值；

当所述第二最大值均大于所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常，否则，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常。

本发明实施例提供的聚焦装置，通过预备焦点区域获取模块获取图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值，并以所获得的聚焦点清晰值判断可能存在实际合焦点的预备焦点区域。本发明实施例给出了状态判断模块的多种具体的异常状态判断方法，判断预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否正常，可以避免陷入局部极值，且减少了标准焦点位置的搜索步骤，极大程度地简化了聚焦过程，提高了聚焦准确度。本发明实施例提供的聚焦装置的具体实施过程可参见上述的方法实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种聚焦方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域；

判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常，若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常；

根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置；

控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域的步骤包括：

获取所述图像采集装置在第一方向的运动路径上的目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值、所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值以及所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值；

当所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值和所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述目标检测位置的前一检测位置作为第一标记点，将所述目标检测位置的后一检测位置作为第二标记点，将所述目标检测位置作为第三标记点；

将所述第一标记点和所述第二标记点之间的区域作为预备焦点区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常的步骤，包括：

获取所述图像采集装置在第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值，其中，所述第一检测点为在第一方向的运动路径上的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置；

判断所再次获取的多个聚焦点清晰值对应的检测位置中是否存在异常检测位置，若存在所述异常检测位置，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若不存在所述异常检测位置，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常，其中，所述异常检测位置为所述图像采集装置再次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与所述图像采集装置前一次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第一阈值的检测位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述图像采集装置在第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值的步骤，包括：

获取所述图像采集装置在第二方向的运动路径上所述第二标记点与所述第一检测点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常的步骤，包括：

获取所述图像采集装置在所述第三标记点处再次采集的图像的聚焦点清晰值；

若所再次获取的在所述第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的所述第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第二阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值小于或等于所述第二阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常的步骤，包括：

将所述图像采集装置在所述第一方向的运动路径上的第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第一最大值，其中，所述第一检测点为在第一方向的运动路径上的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置；

获取所述图像采集装置在第二方向的运动路径上所述第二标记点到第二检测点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，将该多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置；

当所述第二最大值与所述第一最大值的差值大于第三阈值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常；

当所述第二最大值与所述第一最大值的差值小于或等于所述第三阈值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常的步骤，包括：

将所述图像采集装置在第二方向的运动路径上的所述第二标记点到第二检测点之间在多个检测位置处所采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置；

获取所述图像采集装置在与所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值；

当所述第二最大值均大于所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常，否则，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常。

8.一种聚焦装置，其特征在于，所述装置包括：

预备焦点区域获取模块，用于根据所获得的图像采集装置在多个检测位置采集的图像的聚焦点清晰值获取预备焦点区域；

变化状态判断模块，用于判断所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态是否异常，若所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态异常，获取下一个预备焦点区域以及所述下一个预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态，直至所获取的预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态为正常；

标准焦点位置获取模块，用于根据所述聚焦点清晰值变化状态为正常的预备焦点区域获取标准焦点位置；

标准焦点位置移动模块，用于控制所述图像采集装置移动至所述标准焦点位置对应的检测位置。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预备焦点区域获取模块具体用于：

获取所述图像采集装置在第一方向的运动路径上的目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值、所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值以及所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值；

当所述目标检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值大于所述目标检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值和所述目标检测位置的后一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述目标检测位置的前一检测位置作为第一标记点，将所述目标检测位置的后一检测位置作为第二标记点，将所述目标检测位置作为第三标记点；

将所述第一标记点和所述第二标记点之间的区域作为预备焦点区域。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述变化状态判断模块具体用于：

获取所述图像采集装置在第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处再次采集的图像的聚焦点清晰值，其中，所述第一检测点为在第一方向的运动路径上的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置；

判断所再次获取的多个聚焦点清晰值对应的检测位置中是否存在异常检测位置，若存在所述异常检测位置，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若不存在所述异常检测位置，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常，其中，所述异常检测位置为所述图像采集装置再次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与所述图像采集装置前一次在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第一阈值的检测位置。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述变化状态判断模块具体用于：

获取所述图像采集装置在所述第三标记点处再次采集的图像的聚焦点清晰值；

若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值大于第二阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常，若所再次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值与前一次获取的第三标记点处采集的图像的聚焦点清晰值的差值小于或等于所述第二阈值，则将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述变化状态判断模块具体用于：

将所述图像采集装置在所述第一方向的运动路径上的第一检测点与所述第二标记点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第一最大值，其中，所述第一检测点为在第一方向的运动路径上的初始检测位置与所述第二标记点之间的任一检测位置；

获取所述图像采集装置在第二方向的运动路径上所述第二标记点到第二检测点之间的多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值，将该多个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置；

当所述第二最大值与所述第一最大值的差值小于第三阈值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常；

当所述第二最大值与所述第一最大值的差值大于或等于所述第三阈值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述变化状态判断模块具体用于：

将所述图像采集装置在第二方向的运动路径上的所述第二标记点到第二检测点之间在多个检测位置处所采集的图像的聚焦点清晰值中的最大值作为第二最大值，其中，所述第二方向与所述第一方向相反，所述第二检测点为在所述第二方向的运动路径上在该检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值与在该检测位置的前一检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值的变化幅度大于预设标准的检测位置；

获取所述图像采集装置在与所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值；

当所述第二最大值均大于所述第二最大值对应的检测位置处相邻的两个检测位置处采集的图像的聚焦点清晰值时，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为正常，否则，将所述预备焦点区域的聚焦点清晰值变化状态设为异常。