CN106412436B - 对焦方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对焦方法，包括：将镜头移动至成像范围内，获取实物透过镜头的成像，并检测不同颜色光线的在成像面同一位置区域内的对比度；根据不同颜色光线之间的对比度的差值，确定镜头与成像相面之间的位置关系，并根据位置关系相应调整镜头向远离或者靠近成像相面的方向移动。利用上述发明能够实现快速对焦，在弱光环境下也可适用。

Description

对焦方法
技术领域
本发明涉及摄像技术领域，更为具体地，涉及一种对焦方法。
背景技术
目前，图像对焦方法主要包括相位对焦和反差对焦两种。其中，反差对焦的原理是根据焦点处画面的对比度变化，寻找对比度最大时的镜头位置，也就是准确对焦的位置。在此方法中，镜头从开始对焦到最后合焦完毕需要不停移动，走过最佳对焦位置以后并回退，这个过程让对焦行程增大，对焦速度较慢，效率低。
相位对焦的原理是在感光元件上预留出遮蔽像素点，用来进行相位检测，通过像素之间的距离及其变化等获取对焦的偏移值，从而实现准确对焦。相位对焦方法不需要镜头的反复移动，对焦过程快。但另一方面，由于需要利用图像传感器上的遮蔽像素点进行相位检测，故此方法对光线强度的要求比较高，在弱光下不易实现，适用范围受限。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种对焦方法，以解决目前相位对焦方法和反差对焦方法所存在的对焦速度慢、效率低，或者对环境要求高、对焦受限等问题。
根据本发明提供一种对焦方法，包括：将镜头移动至成像范围内，获取实物透过镜头的成像，并检测不同颜色光线在成像面同一位置区域内的对比度；根据不同颜色光线之间的对比度的差值，确定镜头与成像相面之间的位置关系，并根据位置关系相应调整镜头向远离或者靠近成像相面的方向移动。
此外，优选的方案是，当透过镜头的红光的对比度值大于蓝光的对比度值时，判定当前镜头远离成像相面，并将镜头向靠近成像相面的方向移动。
此外，优选的方案是，当透过镜头的红光的对比度值大于绿光的对比度值时，判定当前镜头远离成像相面，并将镜头向靠近成像相面的方向移动。
此外，优选的方案是，当透过镜头的红光的对比度值小于蓝光的对比度值时，判定当前镜头靠近成像相面，并将镜头向远离成像相面的方向移动。
此外，优选的方案是，当透过镜头的红光的对比度值小于绿光的对比度值时，判定当前镜头靠近成像相面，并将镜头向远离成像相面的方向移动。
此外，优选的方案是，根据不同颜色光线之间的对比度的差值确定镜头的移动距离。
利用上述根据本发明的对焦方法，能够利用不同颜色的光波通过镜头时的折射率不同，从而根据不同颜色光线之间的对比度差值，确定镜头与成像相面之间的位置关系，从而调整镜头的位置实现对焦，对焦速度快，对光线要求低，在弱光下也可实现快速对焦作业。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的对焦方法流程图；
图2为根据本发明实施例的对焦方法原理图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。
为详细描述本发明实施例的对焦方法，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
图1示出了根据本发明实施例的对焦方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例的对焦方法，包括以下步骤：
S110：将镜头移动至成像范围内，获取实物透过镜头的成像，并检测不同颜色光线在成像面同一位置区域内的对比度。
其中，同一点或者同一实物发出的不同颜色的光经过镜头后的最佳成像点的位置也不同，当镜头移动到合适的位置(焦深范围内)时，镜头进入成像范围内，此时成像的质量较好，即为镜头对焦可接受的状态。
S120：根据不同颜色光线之间的对比度的差值，确定镜头与成像相面之间的位置关系，并根据该位置关系相应调整镜头向远离或者靠近成像相面的方向移动，并完成对焦作业。
具体地，当透过镜头的红光的对比度值大于蓝光的对比度值时，判定当前镜头远离成像相面，并将镜头向靠近成像相面的方向移动；或者当透过镜头的红光的对比度值大于绿光的对比度值时，判定当前镜头远离成像相面，并将镜头向靠近成像相面的方向移动。
相对应的，当透过镜头的红光的对比度值小于蓝光的对比度值时，判定当前镜头靠近成像相面，并将镜头向远离成像相面的方向移动；当透过镜头的红光的对比度值小于绿光的对比度值时，判定当前镜头靠近成像相面，并将镜头向远离成像相面的方向移动。
需要说明的是，还可以根据不同颜色光线之间的对比度的差值确定镜头的移动距离。例如，以不同颜色光线之间的对比度的值差Z为X轴，以镜头偏离最佳成像点的距离D为Y轴，通过实验可得出Z和D两者之间的线性关系。当获得不同颜色光线之间的对比度的值差时，即可根据二者之间的线性关系获得镜头需要移动的距离。
以下将根据红光和蓝光之间的对比度值作为示例具体描述本发明实施例对焦方法的原理。
图2示出了根据本发明实施例的对焦方法的原理。
如图2所示，A为实物点，A’为实物点A的最佳成像点，1代表蓝色光线(蓝光)，2代表红色光线(红光)，A8’-至A8’+中的各点分别表示不同的成像位置；并且，A8’+面为镜头太过靠近成像相面，A8’-面为镜头太过远离成像相面。
具体地，假设红光的对比度至为X，蓝光的对比度值为Y，红光对比度值与蓝光对比度值的差值为Z，Z＝X-Y；另设A5’+至A5’-之间的位置为预设期望位置，在此范围内Z值的绝对值小于某个值B，B为在A5’+至A5’-之间X-Y的最大绝对值；同时，X和Y的值也大于某个值C，C为红光和蓝光的对焦在较为理想状态下的对比度值，C的取值可以根据不同的算法合理选取。
当X>C，并且Y>C时，表明镜头的成像位置在预设的期望范围内，镜头可以不用移动。
当Y<X时，Z>0，表明此时镜头远离成像相面，为达到最佳成像效果，需要将镜头向靠近成像相面的方向移动，或者向靠近图像传感器的方向移动，直至满足X>C，Y>C，对焦成功。
当Y>X时，Z<0，表明此时镜头靠近成像相面，为达到最佳成像效果，需要将镜头向远离成像相面的方向移动，或者向远离图像传感器的方向移动，直至满足X>C，Y>C，对焦成功。
本发明提供的对焦方法，可以应用到数码相机、智能手机、平板电脑等具有自动对焦功能的相机、摄像机、虹膜识别或者人脸识别等成像设备的快速对焦系统中；可以根据不同颜色光线的对比度值确定镜头需移动的方向和距离，能够在不破坏图像传感器的结构下实现快速对焦，在弱光环境下亦可实现，对焦速度快，对光线要求低，适用范围广。
如上参照图1和图2以示例的方式描述根据本发明的对焦方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的对焦方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (5)

1.一种对焦方法，包括：
将镜头移动至成像范围内，获取实物透过所述镜头的成像，并检测不同颜色光线在成像面同一位置区域内的对比度；
根据不同颜色光线之间的对比度的差值，确定所述镜头与成像相面之间的位置关系，并根据所述位置关系相应调整所述镜头向远离或者靠近所述成像相面的方向移动；
根据不同颜色光线之间的对比度的差值和所述镜头偏离最佳成像点的距离之间的线性关系，确定所述镜头的移动距离。
2.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，
当透过所述镜头的红光的对比度值大于蓝光的对比度值时，判定当前镜头远离所述成像相面，并将所述镜头向靠近所述成像相面的方向移动。
3.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，
当透过所述镜头的红光的对比度值大于绿光的对比度值时，判定当前镜头远离所述成像相面，并将所述镜头向靠近所述成像相面的方向移动。
4.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，
当透过所述镜头的红光的对比度值小于蓝光的对比度值时，判定当前镜头靠近所述成像相面，并将所述镜头向远离所述成像相面的方向移动。
5.如权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，
当透过所述镜头的红光的对比度值小于绿光的对比度值时，判定当前镜头靠近所述成像相面，并将所述镜头向远离所述成像相面的方向移动。
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