CN106506946A - 一种摄像机自动聚焦方法及摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像机自动聚焦方法，对摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析，在摄像机中预先设置第一截止频率，当图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第一图像，然后根据增益值调节第一图像的图像参数获取第二图像，或根据增益值调节图像的参数获取第一图像，再获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第二图像，对第二图像进行聚焦处理，并恢复图像的参数，通过滤波器频段的选择以及对图像参数的调整，实现了从数据源及数据处理两方面的优化，根据增益水平实现噪声滤除以及图像参数调节，解决了低光照及低对比场景的大概率失焦问题。

Description

一种摄像机自动聚焦方法及摄像机

技术领域

本发明涉及图像聚焦技术领域，特别涉及一种摄像机自动聚焦方法，同时还特别涉及一种摄像机。

背景技术

随着网络摄像机性能的不断提升及成本的下降，高清网络摄像机越来越得到市场的欢迎，在摄像机的拍摄过程中，当摄像机对准被摄对象之后，摄像机本身自动聚实焦点，而不用摄像者手动调整，这便是摄像机自动聚焦(AF)的作用。

摄像机自动聚焦有四种工作方式，即红外线或超声波，经被摄体返回来后，再由摄像机的红外线传感器或超声波传感器接受下来，从而测定出距离，然后再根据测定的距离驱动摄像机的聚焦装置聚实焦点。后两种方式是应用了三角形测量原理的测距仪来测定摄像机与被摄体之间的距离，然后将所测定的距离输入摄像机内的微处理机进行演算，并控制镜头的聚焦马达根据算出的距离聚实焦点依此实现自动聚焦。

在摄像的过程中，当画面中远近的被摄对象都在检测范围之内时；画面的对比度不明显时；画面具有等距的很细条状的物体时；当被摄环境的光线照度不符合该摄像机最小的照明要求时，自动聚焦装置往往会发生错误的判断，因此在低光照和低对比度场景下，摄像机自动聚焦会出现大概率失焦。

发明内容

本发明提供了一种摄像机自动对焦方法，用于实现图像参数与自动聚焦AF联动的聚焦方法，从数据源及数据处理两方面进行优化，首先对摄像机拍摄的图像进行频谱分析，其特征在于，在所述摄像机中预先设置第一截止频率，该方法还包括：

当所述图像的增益值大于第一预设增益阈值时，利用低频滤波器对所述图像进行滤波处理，获取经所述低频滤波器处理后的第一图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；根据所述增益值对所述第一图像进行图像参数调节，获取第二图像；

或者，根据所述增益值对所述图像进行图像参数调节，获取经图像参数调节后的第一图像；利用低频滤波器对所述第一图像进行滤波处理，获取第二图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；

对所述第二图像进行聚焦处理，并恢复所述图像的参数。

优选的，在所述摄像机中预先设置第二截止频率，所述方法还包括：

当所述图像的增益值不大于第一预设增益阈值时，获取经高频滤波器滤波处理后的第三图像，所述高频滤波器的截止频率为所述第二截止频率；

对所述第三图像进行聚焦处理。

优选的，根据所述增益值对所述第一图像或所述图像进行图像参数调节，具体包括：

根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度，并对所述第一图像或所述图像进行降噪。

优选的，根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度，并对所述第一图像或所述图像进行降噪，具体为：

当所述增益值大于第一预设增益阈值且小于第二预设增益阈值，减小所述第一图像或所述图像的锐度并增加二维降噪2DNR；

当所述增益值大于第二预设增益阈值时，所述第一图像或所述图像的锐度和所述2DNR分别保持在预设数值不变。

优选的，所述第一截止频率的确定方法为：

从摄像机拍摄的图像中获取符合预设特征的图像序列，所述预设特征为图像从模糊到清晰再到模糊；

对所述图像序列中的各个图像进行频谱分析，获取所述图像序列的图像清晰度FV值符合所述预设特征的频段为截止频率段，所述截止频率段中最高频率为所述第一截止频率。

相应的，本申请实施例还提出了一种摄像机，其特征在于，在所述摄像机中预先设置第一截止频率，所述摄像机包括：

分析模块，对所述摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析；

处理模块，当所述图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经低频滤波器滤波处理后的第一图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；获取模块，根据所述增益值对所述第一图像进行图像参数调节，获取第二图像；

或者，所述处理模块，用于根据所述增益值对所述图像进行图像参数调节，获取经图像参数调节后的第一图像；所述获取模块，用于利用低频滤波器对所述第一图像进行滤波处理，获取第二图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；

聚焦模块，对所述第二图像进行聚焦处理，并恢复所述图像的参数。

优选的，在所述摄像机中预先设置第二截止频率，所述摄像机包括：

所述处理模块，还用于当所述图像的增益值不大于第一预设增益阈值时，获取经高频滤波器滤波处理后的第三图像，所述高频滤波器的截止频率为所述第二截止频率；

所述聚焦模块，还用于对所述第三图像进行聚焦处理。

优选的，所述获取模块具体包括：

第一调节模块，用于根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度；

第二调节模块，用于对所述第一图像或所述图像进行降噪处理。

优选的，所述第一调节模块与所述第二调节模块具体用于：

当所述增益大于第一预设增益阈值且小于第二预设增益阈值，减小所述第一图像或所述图像的锐度并增加二维降噪2DNR；

当所述增益大于第二预设增益阈值时，所述第一图像或所述图像的锐度和所述2DNR分别保持在预设数值不变。

优选的，所述第一截止频率的确定方法为：

从摄像机拍摄的图像中获取符合预设特征的图像序列，所述预设特征为图像从模糊到清晰再到模糊；

对所述图像序列中的各个图像进行频谱分析，获取所述图像序列的图像清晰度FV值符合所述预设特征的频段为截止频率段，所述截止频率段中最高频率为所述第一截止频率。

通过应用本发明提出的一种摄像机自动聚焦方法，对摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析，在摄像机中预先设置第一截止频率，当图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第一图像，然后根据增益值调节第一图像的图像参数获取第二图像，或根据增益值调节图像的参数获取第一图像，再获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第二图像，对第二图像进行聚焦处理，并恢复图像的参数，通过滤波器频段的选择以及对图像参数的调整，实现了从数据源及数据处理两方面的优化，根据增益水平实现噪声滤除以及图像参数调节，解决了低光照及低对比场景的大概率失焦问题。

附图说明

图1为本申请实施例提出的一种摄像机自动聚焦方法的流程示意图；

图1a为一个举例场景中原始图像及频谱分布；

图1b为一个举例场景中0.3以下频段后的场景复原图和频谱分布；

图2为另一个低光照低对比度场景图像；

图2a为另一个低光照低对比度场景的高频清晰度FV曲线；

图2b为另一个低光照低对比度场景的低频清晰度第一图像对应的FV曲线；

图2c为另一个低光照低对比度场景图像经过优化处理后示意图；

图2d为另一个低光照低对比度场景经过参数调节后后第二图像对应的的FV曲线；

图3为本申请具体实施例一提出的一种摄像机自动聚焦方法的流程示意图；

图4为本申请具体实施例二提出的一种摄像机自动聚焦方法的流程示意图；

图5为本申请具体实施例中提出一种摄像机结构示意图。

具体实施方式

如背景技术中所述，在摄像的过程中，当画面中远近的被摄对象都在检测范围之内时；画面的对比度不明显时；画面具有等距的很细条状的物体时；当被摄环境的光线照度不符合该摄像机最小的照明要求时，自动聚焦装置往往会发生错误的判断，因此在低光照和低对比度场景下，摄像机自动聚焦会出现大概率失焦。

本申请提出了一种摄像机自动聚焦方法及摄像机，用于实现图像参数与自动聚焦AF联动的聚焦方法，从数据源及数据处理两方面进行优化。

为了达到上述目的，本申请提出了一种摄像机自动聚焦方法，为了对本申请的技术方案更详细的进行说明，需要先对现有技术中的摄像机自动聚焦原理进行说明。为了找到清晰视频图像对应的聚焦点，目前常用的聚焦算法为爬山法，其可以基于理想的FV曲线找到清晰视频图像对应的聚焦点。理想的FV曲线一般满足单峰型、无偏性(即各FV值对应的图像满足从模糊到清晰到模糊的特征)，若不满足上述特性，则无法找到清晰视频图像对应的聚焦点，继而无法采集到清晰视频图像。而实际在低光照或低对比度场景下通常无法获取到理想的FV曲线(获取的FV曲线并不满足单峰型，存在较多伪峰)，即在低光照或低对比度场景通过爬山法进行聚焦处理，大概率会出现失焦现象(即找到的不是最清晰视频图像对应的聚焦点)。在本申请的技术方案中通过过滤掉摄像机拍摄的图像画面中的噪声，及调整图像参数，会使得摄像机能够获取到更理想的FV曲线，从而找到最清晰视频图像对应的聚焦点。

基于上述原理，如图1所示，为本申请实施例提出的一种摄像机自动聚焦方法的流程示意图，该方法具体步骤为：

步骤101，当图像的增益值大于第一预设增益阈值时，利用低频滤波器对图像进行滤波处理，获取经低频滤波器处理后的第一图像。

申请人在实现本申请技术方案的过程中，发现了当一个场景中的增益超过一定范围时，随着增益的提高，噪声越来越多，而此时的图像细节依然保持在较低的频段中，噪声所在的频率一般为高频部分，以图1a为例，为一个举例场景中原始图像及频谱分布，在该场景中增益为46DB，如图1b为图1a举例场景中0.3以下频段后的场景复原图和频谱分布，两图对比可以确定在该增益下，图像细节依然保持在较低的频段中，噪声所在的频段也在高频部分。

为了消除噪声对图像的影响，对摄像机拍摄的图像进行频谱分析，在本步骤中采用了滤波器来进行图像频谱频段的选择，过滤位于频谱高频段的噪声，由于在较低增益的情况下，噪音比较少，所以在进行噪声过滤之前，可以对增益值进行判断，具体有以下两种情况：

(1)当增益值大于第一预设增益阈值时，则表示噪声水平高，需要对噪声所在的频段(一般为高频部分)进行过滤；

(2)当增益值不大于第一预设增益阈值时，则表示噪声水平低，噪声很少，对FV值的影响小，此时可以直接对图像进行频谱分析，过滤掉特定频段的噪声，摄像机就可以进行聚焦。

相应的，针对上述情况(1)采用低频滤波器对噪声进行滤除，只对实际图像细节进行分析，具体的，将低频滤波器中的截止频率设置为第一截止频率，该第一截止频率预先设置在摄像机中，经过该低频滤波器对噪声进行过滤，得到第一截止频率以下频段或第一截止频率及以下频段的图像频谱，即得到滤除了频率在第一截止频率以上频段或第一截止频率及以上频段的噪声后的第一图像(在该过滤过程中，第一截止频率点的频段是否包含在过滤的噪声中被低频滤波器进行过滤根据具体的实际情况进行选择)。

针对上述情况(2)采用高频滤波器对摄像机拍摄的图像进行适当的噪声滤除，得到经过高频滤波器处理后的第三图像，并对第三图像进行聚焦处理，其中，该高频滤波器的截止频率为第二截止频率，该第二截止频率可以预先设置在摄像机中，具体取值根据实际经验的取值即可。

需要说明的是，在上述描述中，高频滤波器与低频滤波器可以为两个滤波器，同时也可以为一个滤波器，通过设置不同的截止频率来进行区分，可以按照实际的应用场景来进行设置。

在本申请的优选实施例中，通过低频滤波器进行噪声的过滤，可以使得根据经低频滤波器处理后的第一图像获取的FV曲线更接近理想FV曲线。该低频滤波器的第一截止频率可以预先设置在摄像机中，也可以针对具体的场景进行实际的测量。第一截止频率的确定方法，可以为：从摄像机拍摄的图像中获取符合预设特征的图像序列，该预设特征为图像从模糊到清晰再到模糊；具体的，对图像序列中的各个图像进行频谱分析，获取图像序列的各图像清晰度FV值符合预设特征的频段为截止频率段，该截止频率段为第一截止频率。具体地，可以通过手动调焦或对摄像机下发调焦命令的方式，抓取摄像机聚焦过程中图像清晰点及其前后聚焦位置对应的摄像机拍摄的图像序列，该图像序列的特征为图像从模糊到清晰再到模糊的预设特征，对图像序列中的各个图像做频谱分析，通过重点观察低频段频谱变化，选取FV值的特征符合图像序列清晰度特征(FV值从小到大再到小，其对应的图像从模糊到清晰再到模糊)的频段为截止频段，其中截止频段中的最高频率为第一截止频率。需要说明的是，该第一截止频率可以预先在实际低光照或低对比度或低光照低对比度场景中进行测试获取，可以通过多次测试获得适用于大部分低光照低对比度的场景的第一截止频率，摄像机中在学习到该第一截止频率后，可以适用于大部分低光照低对比度的场景中。

步骤102，根据增益值对第一图像进行图像参数调节，获取第二图像。

在具体的应用场景中，以图2为例，为另一个低光照低对比度场景，增益达到56DB，按上述方法，如图2a和图2b所示，分别为该场景的一个清晰度FV曲线，其中图2b以一个清晰点为中心，左右对称聚焦电机所在的位置Fpos为区间，该图中，横轴为按中心清晰点对称的左右各110个Fpos，纵轴为图像经过AF滤波器后的清晰度评价值，低频滤波器输出可以比较好的反应图像模糊到清晰到模糊的趋势过程，同时在这种低光照低对比度的场景，相比图2a中高频滤波器的数据，低频滤波器始终比高频滤波器的数据更加直观，更符合上述中的“图像序列特征”。

由上述可知，通过自适应频段切换滤除噪声优化了FV曲线，使得经过滤波器过滤噪声处理的图像对应的FV曲线接近理想FV曲线，但优化后的FV曲线仍然存在着明显的波动(存在较多毛刺)，不利于聚焦过程的趋势判断，最终仍会概率失焦。故本实施例中对图像本身进行优化，对已滤除噪声的第一图像进行图像参数的调节，获取经过图像参数调节后的第二图像。第二图像对应的FV曲线更满足理想FV曲线的特征(单峰型、无偏性)，以使摄像机进行更精准的聚焦。

在本步骤中，以图像参数为切入点，优化数据源质量，减少毛刺，图像参数选择上，由于对AF而言最为重要的是噪声控制和边缘信息的获取，所以本步骤中主要通过对图像的锐度、降噪及对比度的调节来实现目的，进行图像参数的调节。提高降噪强度可以明显的优化图像信噪比，降低锐度的操作方向主要是为了降小边缘纹理保留大边缘信息，因为噪声一般会集中在小边缘频段。图2c为图2场景做降锐度和提升降噪强度处理后的图像画面(第二图像)，图2d则是第二图像对应的FV曲线。与图2b中第一图像对应的FV曲线相比，图2d中的FV曲线更接近理想的FV曲线。

在本申请的优选实施例中，根据增益值的大小不同来进行第一图像的图像参数的调节，具体有如下两种情况：

情况一：当增益值大于第一预设增益阈值且小于第二预设增益阈值，需要减少第一图像的锐度并增加二维降噪2DNR，当图像的增益值位于该范围内时，二位降噪强度2DNR在不同的增益值区间内呈线性增长，线性增长比例不同，；其中，第二预设增益阈值大于第一预设增益阈值；

情况二，当增益值大于第二预设增益阈值，当图像的增益值大于第二预设增益阈值时，此时噪声较高，在图像上的显示就比较明显，直接将第一图像的锐度和2DNR调节至极限值。

针对于上述情况一中，2DNR在相邻的不同增益值区间内成线性增长，在实际的应用场景中，为了方便、快速的实现对图像参数的调整，所以按照增益值不同区间制作一个差值表格，该表格中，相邻的两个增益值之间即增益区间内，2DNR呈线性增长，如表1.1所示的表格，该表格中增益水平的图像参数以两端为基础做线性差值，将该表格存储于摄像机中，以便随时进行查询调用，具体的调用方式以增益为27DB时为例，该增益下2DNR强度计算为10+(27-24)/(30-24)*(30-10)。

表1.1

增益水平(DB)	2DNR强度(0～100做归一处理)
		0	0
6	0
		12	0
18	5
		24	10
30	30
		36	50
42	80
		48	90
54	100
		60	100
66	100
		72	100
78	100
		84	100
90	100
		96	100

在具体的应用场景中，通过做差值线性表格来进行2DNR的值的确定，会与实际的情况有差别，为了确定准确的2DNR值，可以设置第一、第二、第三……第N阈值，在不同的阈值区间内，进行函数的划分，这些可以根据实际的经验来进行设置，以上只是本申请实施例中的一种优选方案。

需要说明的是，针对于上述步骤101和步骤102，二者的先后顺序并不固定，可以先对图像进行参数调整然后再过滤掉摄像机拍摄的图像画面中的噪声，也可以先过滤掉摄像机拍摄的图像画面中的噪声，然后调整图像参数，二者先后顺序的变换，都旨在使摄像机能够获取到更理想的FV曲线，从而找到最清晰视频图像对应的聚焦点，二者先后顺序的变化从而产生的不同技术方案，都属于本申请的保护范围。

步骤103，对第二图像进行聚焦处理，并恢复图像的参数。

在获取到了第二图像后，由于已经过滤掉摄像机拍摄的图像画面中的噪声，同时也调整了图像的参数，此时摄像机获取到的第二图像对应的FV曲线更满足理想FV曲线的特征(单峰型、无偏性)，根据摄像机自身存储的聚焦算法(爬山法)，可以准确的找到最清晰视频图像对应的聚焦点，第二图像的FV值符合标准FV曲线中的图像清晰点特点，可以直接对第二图像进行聚焦处理。

但是由于第二图像经过低频滤波器过滤掉了噪声并进行了图像参数的调整，其锐度以及画面本身已经与正常人眼识别的画面有一定的区别，难以进行人眼识别，所以在聚焦完成后恢复图像参数，使实况对人眼更加友好，不会因为锐度过小和2DNR过大而模糊失真。

由此可见，通过应用本申请实施例中提出的一种摄像机自动聚焦方法，对摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析，在摄像机中预先设置第一截止频率，当图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第一图像，然后根据增益值调节第一图像的图像参数获取第二图像，或根据增益值调节图像的参数获取第一图像，再获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第二图像，对第二图像进行聚焦处理，并恢复图像的参数，通过滤波器频段的选择以及对图像参数的调整，实现了从数据源及数据处理两方面的优化，根据增益水平实现噪声滤除以及图像参数调节，解决了低光照及低对比场景的大概率失焦问题。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。如图3所示，为本申请具体实施例一提出的一种摄像机自动聚焦方法的流程示意图，在本申请具体实施例中，设置第一预设增益阈值为40DB，第二预设增益阈值为52DB，本具体实施例中，先进行滤波器进行噪声滤除，再进行图像参数的调整来对图像进行优化，步骤的先后顺序变化，并没有改变本申请技术方案，该方法具体步骤如下：

步骤301，对当前场景画面进行频谱分析，判断当前场景画面增益值大小。

判断当前场景画面增益值大小，若当前增益值大于40DB，则执行步骤302；

若当前增益不大于40DB，则执行步骤306。

步骤302，使用低频滤波器对图像进行噪声滤除，获取第一图像；

具体的，该低频滤波器中的截止频率为预先设置好的第一截止频率。

步骤303，根据增益调节图像参数，对第一图像进行优化获取第二图像；

具体的，根据增益调节图像参数主要调节第一图像的锐度、降噪等，建议增益超过40DB后锐度开始减小，降噪参数调大，52DB以上调往极限值，中间成线性变化。

步骤304，根据优化后的第二图像对该场景图像进行聚焦处理，执行步骤305。

步骤305，聚焦处理完成后，恢复原图像参数。

步骤306，使用高频滤波器对图像进行噪声滤除后直接进行聚焦处理。

如图4所示，为本申请具体实施例二提出的一种摄像机自动聚焦方法的流程示意图，在本申请具体实施例中，设置第一预设增益阈值为40DB，第二预设增益阈值为52DB，本具体实施例中，先进行图像参数的调节优化，再进行滤波器噪声的滤除，步骤的先后顺序变化，并没有改变本申请技术方案，该方法具体步骤如下：

步骤401，对当前场景画面进行频谱分析，判断当前场景画面增益值大小。

判断当前场景画面增益值大小，若当前增益值大于40DB，则执行步骤402；

若当前增益不大于40DB，则执行步骤406。

步骤402，根据增益调节图像参数，得到第一图像。

具体的，根据增益调节图像参数主要调节锐度、降噪等，建议增益超过40DB后锐度开始减小，降噪参数调大，52DB以上调往极限值，中间成线性变化。

步骤403，使用低频滤波器对第一图像进行噪声滤除，获取到第二图像；

具体的，该低频滤波器中的截止频率为预先设置好的第一截止频率。

步骤404，根据第二图像对该场景图像进行聚焦处理，执行步骤405。

步骤405，聚焦处理完成后，恢复原图像的图像参数。

步骤406，使用高频滤波器对图像进行噪声滤除后直接进行聚焦处理。

相应的，基于与上述相同的技术思路，本申请实施例还提出了一种摄像机，如图5所示为本申请具体实施例提出的一种摄像机的结构示意图，该摄像机中预先设置有第一截止频率，所述摄像机包括：

分析模块51，对所述摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析；

处理模块52，当所述图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经低频滤波器滤波处理后的第一图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；获取模块53，根据所述增益值对所述第一图像进行图像参数调节，获取第二图像；

或者，所述获取模块53，用于根据所述增益值对所述图像进行图像参数调节，获取经图像参数调节后的第一图像；所述处理模块52，用于利用低频滤波器对所述第一图像进行滤波处理，获取第二图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；

聚焦模块54，对所述第二图像进行聚焦处理，并恢复所述图像的参数。

在具体的应用场景中，在所述摄像机中预先设置第二截止频率，所述摄像机包括：

所述处理模块52，还用于当所述图像的增益值不大于第一预设增益阈值时，获取经高频滤波器滤波处理后的第三图像，所述高频滤波器的截止频率为所述第二截止频率；

所述聚焦模块54，还用于对所述第三图像进行聚焦处理。

在具体的应用场景中，所述获取模块53具体包括：

第一调节模块，用于根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度；

第二调节模块，用于对所述第一图像或所述图像进行降噪处理。

在具体的应用场景中，所述第一调节模块与所述第二调节模块具体用于：

当所述增益大于第一预设增益阈值且小于第二预设增益阈值，减小所述第一图像或所述图像的锐度并增加二维降噪2DNR；

当所述增益大于第二预设增益阈值时，所述第一图像或所述图像的锐度和所述2DNR分别保持在预设数值不变。

在具体的应用场景中，所述第一截止频率的确定方法为：

从摄像机拍摄的图像中获取符合预设特征的图像序列，所述预设特征为图像从模糊到清晰再到模糊；

对所述图像序列中的各个图像进行频谱分析，获取所述图像序列的图像清晰度FV值符合所述预设特征的频段为截止频率段，所述截止频率段中最高频率为所述第一截止频率。

通过应用本申请具体实施例提出的技术方案，对摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析，在摄像机中预先设置第一截止频率，当图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第一图像，然后根据增益值调节第一图像的图像参数获取第二图像，或根据增益值调节图像的参数获取第一图像，再获取经截止频率为第一截止频率的低频滤波器滤波处理后的第二图像，对第二图像进行聚焦处理，并恢复图像的参数，通过滤波器频段的选择以及对图像参数的调整，实现了从数据源及数据处理两方面的优化，根据增益水平实现噪声滤除以及图像参数调节，解决了低光照及低对比场景的大概率失焦问题。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种摄像机自动聚焦方法，对摄像机拍摄的图像进行频谱分析，其特征在于，在所述摄像机中预先设置第一截止频率，所述方法还包括：

当所述图像的增益值大于第一预设增益阈值时，利用低频滤波器对所述图像进行滤波处理，获取经所述低频滤波器处理后的第一图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；根据所述增益值对所述第一图像进行图像参数调节，获取第二图像；

或者，根据所述增益值对所述图像进行图像参数调节，获取经图像参数调节后的第一图像；利用低频滤波器对所述第一图像进行滤波处理，获取第二图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；

对所述第二图像进行聚焦处理，并恢复所述图像的参数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述摄像机中预先设置第二截止频率，所述方法还包括：

当所述图像的增益值不大于第一预设增益阈值时，获取经高频滤波器滤波处理后的第三图像，所述高频滤波器的截止频率为所述第二截止频率；

对所述第三图像进行聚焦处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述增益值对所述第一图像或所述图像进行图像参数调节，具体包括：

根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度，并对所述第一图像或所述图像进行降噪。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度，并对所述第一图像或所述图像进行降噪，具体为：

当所述增益值大于第一预设增益阈值且小于第二预设增益阈值，减小所述第一图像或所述图像的锐度并增加二维降噪2DNR；

当所述增益值大于第二预设增益阈值时，所述第一图像或所述图像的锐度和所述2DNR分别保持在预设数值不变。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一截止频率的确定方法为：

从摄像机拍摄的图像中获取符合预设特征的图像序列，所述预设特征为图像从模糊到清晰再到模糊；

对所述图像序列中的各个图像进行频谱分析，获取所述图像序列的图像清晰度FV值符合所述预设特征的频段为截止频率段，所述截止频率段中最高频率为所述第一截止频率。

6.一种摄像机，其特征在于，在所述摄像机中预先设置第一截止频率，所述摄像机包括：

分析模块，对所述摄像机拍摄场景的图像进行频谱分析；

处理模块，当所述图像的增益值大于第一预设增益阈值时，获取经低频滤波器滤波处理后的第一图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；获取模块，根据所述增益值对所述第一图像进行图像参数调节，获取第二图像；

或者，所述处理模块，用于根据所述增益值对所述图像进行图像参数调节，获取经图像参数调节后的第一图像；所述获取模块，用于利用低频滤波器对所述第一图像进行滤波处理，获取第二图像，所述滤波器的截止频率为所述第一截止频率；

聚焦模块，对所述第二图像进行聚焦处理，并恢复所述图像的参数。

7.如权利要求6所述的摄像机，其特征在于，在所述摄像机中预先设置第二截止频率，所述摄像机包括：

所述处理模块，还用于当所述图像的增益值不大于第一预设增益阈值时，获取经高频滤波器滤波处理后的第三图像，所述高频滤波器的截止频率为所述第二截止频率；

所述聚焦模块，还用于对所述第三图像进行聚焦处理。

8.如权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述获取模块具体包括：

第一调节模块，用于根据所述增益值调节所述第一图像或所述图像的锐度；

第二调节模块，用于对所述第一图像或所述图像进行降噪处理。

9.如权利要求8所述的摄像机，其特征在于，所述第一调节模块与所述第二调节模块具体用于：

当所述增益大于第一预设增益阈值且小于第二预设增益阈值，减小所述第一图像或所述图像的锐度并增加二维降噪2DNR；

当所述增益大于第二预设增益阈值时，所述第一图像或所述图像的锐度和所述2DNR分别保持在预设数值不变。

10.如权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述第一截止频率的确定方法为：

从摄像机拍摄的图像中获取符合预设特征的图像序列，所述预设特征为图像从模糊到清晰再到模糊；

对所述图像序列中的各个图像进行频谱分析，获取所述图像序列的图像清晰度FV值符合所述预设特征的频段为截止频率段，所述截止频率段中最高频率为所述第一截止频率。