CN106773459B - 一种用于相机的对焦方法、装置及相机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于相机的对焦方法、装置及相机，该对焦方法包括：检测当前物体通过相机的镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置；根据蓝光焦点位置和红光焦点位置确定当前焦距；控制镜头移动至对焦位置。这样，本发明通过检测物体通过相机透镜的蓝光焦点位置和红光焦点位置，就能够得到镜头的对焦位置，从而能够快速且不需要通过额外的硬件来实现对焦。

Description

一种用于相机的对焦方法、装置及相机

技术领域

本发明涉及相机对焦技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于相机的对焦方法、装置及相机。

背景技术

由于相机不论是自动对焦还是手动对焦形式，皆须具备对焦行为，自动对焦是组附时需有初始高度，并于使用时依据物件距离，重新自动寻焦；手动对焦则时于组附时需有初始高度，需由人先行寻焦至正确位置。故对焦的方式非常重要。目前的寻焦方式包括对比度自动对焦和相位自动对焦，这两种对焦方式都是藉由影像直接的成像特性。但是，这也导致了一些问题，如在黑暗环境时像位差异不足，不易区隔对焦准度；或因拍摄场景无特定细节，无法识别对比度或者相位的差异。而且，还存在相位自动对焦需依赖获取相位信息的特殊传感器硬件实现，对比度自动对焦方式的对焦速度比较慢的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种解决上述问题之一的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于相机的对焦方法，包括：

检测当前物体通过所述相机的镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置；

根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置确定当前焦距；

控制所述镜头移动至所述镜头与感光体之间的距离为所述当前焦距的对焦位置。

可选的是，所述根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置确定焦距具体为：

根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置计算蓝光焦点和红光焦点之间的当前距离差；

查找预先存储的反映蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距之间对应关系的对照表，确定对应当前距离差的焦距为当前焦距。

可选的是，所述对照表中存储有：在参考物体与所述镜头之间的距离为参考物镜距离的情况下，所述参考物体通过所述镜头折射的蓝光焦点位置和红光焦点位置之间的距离差及焦距之间的对应关系。

可选的是，所述控制所述镜头移动至所述镜头与所述传感器之间的距离为焦距的对焦位置具体为：

在所述当前物体在所述成像面上的蓝光成像比红光成像清晰的情况下，控制所述镜头向远离所述感光体的方向移动至所述对焦位置；

在所述当前物体在所述成像面上的红光成像比蓝光成像清晰的情况下，控制所述镜头向靠近所述感光体的方向移动至所述对焦位置。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于相机的对焦装置，包括：

当前焦点检测模块，用于检测当前物体通过所述相机的镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置；

当前焦距确定模块，用于根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置确定当前焦距；

移动控制模块，用于控制所述镜头移动至所述镜头与感光体之间的距离为所述当前焦距的对焦位置。

可选的是，所述当前焦距确定模块包括：

计算单元，用于根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置计算蓝光焦点和红光焦点之间的当前距离差；

查找单元，用于查找预先存储的反映蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距之间对应关系的对照表，确定对应当前距离差的焦距为当前焦距。

可选的是，所述对照表中存储有：在参考物体与所述镜头之间的距离为参考物镜距离的情况下，所述参考物体通过所述镜头折射的蓝光焦点位置和红光焦点位置之间的距离差及焦距之间的对应关系。

可选的是，所述移动控制模块包括：

控制靠近单元，用于在所述当前物体在所述成像面上的蓝光成像比红光成像清晰的情况下，控制所述镜头向远离所述感光体的方向移动至所述对焦位置；

控制远离单元，用于在所述当前物体在所述成像面上的红光成像比蓝光成像清晰的情况下，控制所述镜头向靠近所述感光体的方向移动至所述对焦位置。

根据本发明的第三方面，提供了一种相机，包括根据本发明第二方面所述的对焦装置。

根据本发明的第四方面，提供了一种相机，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据本发明第一方面所述的对焦方法。

本发明的发明人发现，在现有技术中，存在相位自动对焦需依赖获取相位信息的特殊传感器硬件实现，对比度自动对焦方式的对焦速度比较慢的问题。而在本发明中，通过检测物体通过相机透镜的蓝光焦点位置和红光焦点位置，就能够得到镜头的对焦位置，从而能够快速且不需要通过额外的硬件来实现对焦。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明一种用于相机的对焦方法的一种实施方式的流程图；

图2是根据本发明一种用于相机的对焦方法的另一种实施方式的流程图；

图3是根据本发明一种用于相机的对焦装置的一种实施结构的方框原理图；

图4是根据本发明一种用于相机的对焦装置的另一种实施结构的方框原理图；

图5为根据本发明一种相机的一种实施结构的方框原理图；

图6为光线经镜头折射后的红光焦点位置及蓝光焦点位置的示意图。

附图标记说明：

1-镜头；2-感光体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明为了解决现有技术中存在的相位自动对焦需依赖获取相位信息的特殊传感器硬件实现，对比度自动对焦方式的对焦速度比较慢的问题，提供了一种用于相机的对焦的新的技术方案。

该相机例如可以是数码相机，也可以是能够实现相机功能的手机、平板电脑等电子设备。该相机至少包括镜头、感光体、处理器和存储器，其中，感光体可以是图像传感器；该处理器例如可以是中央处理器CPU、微处理器MCU或者单片机等；该存储器例如可以是ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)或者是诸如硬盘的非易失性存储器等。待拍摄的物体通过相机镜头在感光体上成像，待拍摄物体与镜头之间的距离不同时焦距不同，且当镜头与感光体之间的距离为焦距时，待拍摄物体在感光体上的成像最为清晰。

图1是根据本发明的一种用于相机的对焦方法的一种实施方式的流程图。

如图1所示，包括如下步骤：

步骤S110，检测当前物体通过相机镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置。

相机的镜头相当于凸透镜，不同颜色的光均具有不同的色相差，镜头在不同位置时，因光源波长差异，导致红光和蓝光的折射角度不同，距离中心较远的距离时，R、G、B三种不同波长的光折射落后的焦点位置不同。由于镜头对各种色光的折射率不同，不同颜色的光经过镜头折射后的焦点也不同，光的波长越长，其折射率越小，具体的，在可见光中，红光的波长最长、折射率最小，蓝光的波长最短、折射率最大，因此，蓝光焦点位置和镜头之间的距离小于红光焦点位置和镜头之间的距离，如图6所示。

图6为光线经镜头1折射后的红光焦点位置及蓝光焦点位置的示意图，其中，实线代表红光，虚线代表蓝光，实线交点代表红光焦点，虚线交点代表蓝光焦点，感光体2位于红光焦点位置和蓝光焦点位置的中间时，镜头与感光体之间的距离为焦距，待拍摄物体在感光体上的成像最为清晰。

步骤S120，根据蓝光焦点位置和红光焦点位置确定当前焦距。

当感光体位于蓝光焦点位置和红光焦点位置中间时，即感光体与蓝光焦点之间的距离、及感光体与红光焦点之间的距离相等时，感光体与镜头之间的距离为当前焦距，此时，当前物体在感光体上的成像最清晰，且当前物体的蓝光成像大小与红光成像大小相等。

因此，可以在蓝光焦点位置与镜头之间的距离为A，红光焦点位置与镜头之间的距离为B的情况下，计算出当前焦距可以为A+(B-A)/2。

图2为根据本发明一种用于相机的对焦方法的另一种实施方式的流程图。

根据图2所示，该步骤S120还可以具体包括以下步骤：

步骤S121，根据蓝光焦点位置和红光焦点位置计算蓝光焦点和红光焦点之间的当前距离差。例如当前距离差可以为D1。

步骤S122，查找反映蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距之间对应关系的对照表，确定对应当前距离差的焦距为当前焦距。

该对照表在相机组装出厂前预先存储在该相机中，以备后续查找焦距。

这样，能够进一步加快对焦速度。

在此基础上，对照表中存储有：在物体与镜头之间的距离为任一参考物镜距离的情况下，参考物体通过镜头折射的红光焦点和蓝光焦点之间的距离差与焦距之间的对应关系。

具体的，蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距可以呈线性或者是抛物线性等关系，那么，只需预先采集几种不同物体分别经镜头后的蓝光焦点位置与红光焦点之间的距离差及焦距，则可得到相应的关系，那么，在检测到当前物体的蓝光焦点和红光焦点之间的距离差的情况下，就可以快速地计算出当前焦距。

步骤S130，控制镜头移动至对焦位置，该对焦位置具体为镜头与感光体之间的距离为当前焦距的位置。

具体的，可以是在当前物体在成像面上的蓝光成像比红光成像清晰的情况下，控制镜头向远离感光体的方向移动，至对焦位置；可以是在当前物体在成像面上的红光成像比蓝光成像清晰的情况下，控制镜头向靠近感光体的方向移动，至对焦位置。

还可以是在当前物体蓝光成像大小大于红光成像大小的情况下，控制镜头向靠近感光体的方向移动，至对焦位置；在当前物体蓝光成像大小小于红光成像大小的情况下，控制镜头向远离感光体的方向移动，至对焦位置。

这样，本发明方法通过检测当前物体通过相机透镜的蓝光焦点位置和红光焦点位置，就能够得到当前物体经镜头折射后的焦距，并控制镜头移动至对焦位置，从而能够快速且不需要通过额外的硬件来实现对焦。

上述对焦方法的步骤可以通过相机的处理器执行，上述的对照表可以是存储在相机的存储器中。

与上述方法对应的，本发明还提供了一种用于相机的对焦装置，图3为根据本发明一种用于相机的对焦装置的一种实施结构的方框原理图。

根据图3所示，该装置300包括当前焦点检测模块310、当前焦距确定模块320和移动控制模块330。

上述当前焦点检测模块310用于检测当前物体通过相机的镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置；

上述当前焦距确定模块320用于根据蓝光焦点位置和红光焦点位置确定当前焦距；

上述移动控制模块330用于控制镜头移动至镜头与感光体之间的距离为当前焦距的对焦位置。

图4为根据本发明一种用于该相机的对焦装置的另一种实施结构的方框原理图。

根据图4所示，当前焦距确定模块320包括：计算单元321和查找单元322，该计算单元321用于根据蓝光焦点位置和红光焦点位置计算蓝光焦点和红光焦点之间的当前距离差；该查找单元322用于查找反映蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距之间对应关系的对照表，确定对应当前距离差的焦距为当前焦距。

进一步地，该对照表中存储有：在参考物体与镜头之间的距离为参考物镜距离的情况下，参考物体通过镜头折射的蓝光焦点位置和红光焦点位置之间的距离差及焦距之间的对应关系。

在此基础上，移动控制模块330具体可以包括控制靠近单元331和控制远离单元332，该控制靠近单元331用于在当前物体在成像面上的蓝光成像比红光成像清晰的情况下，控制镜头向远离感光体的方向移动至对焦位置；该控制远离单元332用于在当前物体在成像面上的红光成像比蓝光成像清晰的情况下，控制镜头向靠近感光体的方向移动至对焦位置。

本发明还提供了一种相机，在一方面，该相机包括上述用于相机的对焦装置300。

在另一方面，如图5所示，该相机500还可以包括处理器502和存储器501，该存储器501用于存储指令，该指令用于控制处理器502进行操作以执行上述用于相机的对焦方法。

除此之外，根据图5所示，该相机500还包括接口装置503、输入装置504、显示装置505、通信装置506等等。尽管在图5中示出了多个装置，但是，本发明可以仅涉及其中的部分装置，例如，处理器501、存储器502、显示装置505等。

上述通信装置506例如能够进行有有线或无线通信。

上述接口装置503例如包括耳机插孔、USB接口等。

上述输入装置504例如可以包括触摸屏、按键等。

上述显示装置505例如是液晶显示屏、触摸显示屏等。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于装置实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是装置、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种用于相机的对焦方法，其特征在于，包括：

检测当前物体通过所述相机的镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置；

根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置确定当前焦距；

控制所述镜头移动至对焦位置，所述对焦位置为所述镜头与感光体之间的距离为所述当前焦距的位置；

所述根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置确定焦距包括：

根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置计算蓝光焦点和红光焦点之间的当前距离差；

查找预先存储的反映蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距之间对应关系的对照表，确定对应当前距离差的焦距为当前焦距。

2.根据权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，所述对照表中存储有：在参考物体与所述镜头之间的距离为参考物镜距离的情况下，所述参考物体通过所述镜头折射的蓝光焦点位置和红光焦点位置之间的距离差及焦距之间的对应关系。

3.根据权利要求1所述的对焦方法，其特征在于，所述控制所述镜头移动至所述镜头与所述感光体之间的距离为焦距的对焦位置包括：

在所述当前物体在所述相机的成像面上的蓝光成像比红光成像清晰的情况下，控制所述镜头向远离所述感光体的方向移动至所述对焦位置；

在所述当前物体在所述成像面上的红光成像比蓝光成像清晰的情况下，控制所述镜头向靠近所述感光体的方向移动至所述对焦位置。

4.一种用于相机的对焦装置，其特征在于，包括：

当前焦点检测模块，用于检测当前物体通过所述相机的镜头折射的蓝光焦点位置及红光焦点位置；

当前焦距确定模块，用于根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置确定当前焦距；

移动控制模块，用于控制所述镜头移动至对焦位置，所述对焦位置为所述镜头与感光体之间的距离为所述当前焦距的位置；

所述当前焦距确定模块包括：

计算单元，用于根据所述蓝光焦点位置和所述红光焦点位置计算蓝光焦点和红光焦点之间的当前距离差；

查找单元，用于查找预先存储的反映蓝光焦点和红光焦点之间的距离差与焦距之间对应关系的对照表，确定对应当前距离差的焦距为当前焦距。

5.根据权利要求4所述的对焦装置，其特征在于，所述对照表中存储有：在参考物体与所述镜头之间的距离为参考物镜距离的情况下，所述参考物体通过所述镜头折射的蓝光焦点位置和红光焦点位置之间的距离差及焦距之间的对应关系。

6.根据权利要求4所述的对焦装置，其特征在于，所述移动控制模块包括：

控制靠近单元，用于在所述当前物体在所述相机的成像面上的蓝光成像比红光成像清晰的情况下，控制所述镜头向远离所述感光体的方向移动至所述对焦位置；

控制远离单元，用于在所述当前物体在所述成像面上的红光成像比蓝光成像清晰的情况下，控制所述镜头向靠近所述感光体的方向移动至所述对焦位置。

7.一种相机，其特征在于，包括权利要求4-6中任一项所述的对焦装置。

8.一种相机，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述指令用于控制所述处理器进行操作以执行根据权利要求1-3中任一项所述的对焦方法。