CN107071243A - 相机对焦校准系统及对焦校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相机对焦校准系统及对焦校准方法，所述方法的步骤如下：S1、依据测距结果和对焦拟合曲线进行对焦；S2、判断双摄像头模组对焦成功后，检测主副摄像头的清晰度是否一致；S3、如果检测到主副摄像头的清晰度不一致时，则提示用户进行校准；S4、重新标定主副摄像头对焦映射关系，根据所述对焦映射关系更新存储对焦拟合曲线。能够通过自适应的校准主摄像头和副摄像头对焦的一致性，使得用户不会因为跌落和碰撞等原因导致副摄像头对焦不清晰，影响到双摄像头的功能；整个过程在寻找到合适被摄参照物体时可以自动完成，无需人工干涉，同时降低了工厂模组之间的一致性要求和工厂装配模组时候的装配要求。

Description

相机对焦校准系统及对焦校准方法

技术领域

本发明涉及对焦校准技术领域，尤其涉及一种相机对焦校准系统及对焦校准方法。

背景技术

随着相机的普及，与相机成像技术密切相关的对焦技术也有了空前的发展，而近年来手机相机功能的快速发展，消费者对拥有更强大功能的相机需求逐渐上升。使用双摄像头来提升拍摄质量和效果的手机和相机功能也变得越来越多，作为相机最基本的核心功能对焦，双摄像头的对焦一致性控制显得尤为重要。

而目前在使用双摄像头的手机，在对焦过程中常用的方式为：主摄像头线对焦得到主摄像头对焦位置之后，通过预先设定好的主副摄像头对焦曲线得到副摄像头相应的对焦位置，进而实现快速对焦并保证双摄像头的对焦一致性。但是现有的摄像头模组会出现对焦不一致，使得无法副摄像头清晰对焦，进而影响最后的拍摄效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种相机对焦校准系统及对焦校准方法，解决了双摄像头之间位置的偏差而导致双摄像头对焦出现不一致性，使得最后拍摄效果不理想的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：相机对焦校准系统，包括双摄像头模组、对焦存储器、对焦控制器、图像检测器和对焦校准器；

所述的对焦控制器用于根据测距结果和对焦拟合曲线产生对焦控制信号，并将对焦控制信号发送给双摄像头模组；以及在双摄像头模组成像不清晰时发送测距信号到对焦校准器；

所述的双摄像头模组接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号完成对焦并成像；

所述的对焦存储器用于存储所述对焦拟合曲线；

所述的图像检测器根据双摄像头模组的对焦成像结果产生图像检测信号发送到对焦校准器提示成像是否清晰；

所述的对焦校准器用于接收所述图像检测器的图像检测信号，在图像检测信号提示图像不清晰时接收所述对焦控制器发送的测距信号，并重新标定所述双摄像头模组的对焦映射关系，更新所述对焦存储器内的对焦拟合曲线。

所述的双摄像头模组包括第一摄像头模块和第二摄像头模块；所述的第一摄像头模块接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号推动主摄像头完成对焦；所述的第二摄像头模块接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号推动副摄像头完成对焦。

所述的第一摄像头模块包括第一对焦马达电路、主摄像头和第一图像传感器；所述的第一对焦马达电路接收到所述对焦控制器发送的第一马达对焦控制信号，来控制主摄像头完成对焦；所述的主摄像头用于拍摄第一图像并通过第一图像传感器传输到图像检测器；所述的第一图像传感器用于采集主摄像头拍摄的第一图像并传输到图像检测器。

所述的第二摄像头模块包括第二对焦马达电路、副摄像头和第二图像传感器；所述的第二对焦马达电路接收到所述对焦控制器发送的第二马达对焦控制信号，来控制副摄像头完成对焦；所述的副摄像头用于拍摄第二图像并通过第二图像传感器传输到图像检测器；所述的第二图像传感器用于采集副摄像头拍摄的第二图像并传输到图像检测器。

所述的该系统还包括人机交互界面装置，所述人机交互界面装置用于当对焦校准器判断无法进行对焦校准时，人机交互界面装置提示用户变换双摄像头模组场景位置并对焦校准器重新进行检测，以及用于提示和接收用户指令，以决定实发启动对焦校准器。

一种用于双摄像头模组对焦校准方法，所述双摄像头包括主摄像头和副摄像头，所述方法的步骤如下：

S1、依据测距结果和对焦拟合曲线进行对焦；

S2、判断双摄像头模组对焦成功后，检测主副摄像头的清晰度是否一致；

S3、如果检测到主副摄像头的清晰度不一致时，则提示用户进行校准；

S4、重新标定主副摄像头对焦映射关系，根据所述对焦映射关系更新存储对焦拟合曲线。

所述S2中检测图像清晰度时，选择图像梯度检测评价算法、图像标准差检测评价算法和图像信息熵检测评价算法中的任意一种算法进行检测。

所述的图像梯度检测评价算法检测图像清晰度的步骤如下：

S21、将图像像素值和像素坐标导入梯度检测算子；

S22、根据梯度检测算子得出的值确定图像的清晰度。

所述S3的具体步骤如下：

S31、以相机为原点，设定N个距离段，识别当前相机取景范围内，是否满足在每个距离段内都存在至少一个目标物体，其中N为大于等于2的整数；

S32、如果不满足，则提示用户变换场景后重新测试，如果满足则开始进行校准；

S33、设置主副摄像头分别对焦到位于第一距离段、第二距离段、…、第N距离段的物体上，当对焦成功后记录下当前对焦点的主副摄像头马达的位置，得到N组主副摄像头的对焦映射点；

S34、根据N组对焦映射点，重新拟合形成更新的主副摄像头的对焦拟合曲线，并存储所述更新的对焦拟合曲线。

所述步骤S31中，N个距离段的设置方法为：

A1、设置距离基准点D1、D2、…、Dn；

A2、设置每个距离基准点对应的容差阈值E1、E2、…、En；

A3、设置每个距离段所在位置区间为D1±E1、D2±E2、…、Dn±En。

本发明的有益效果是：相机对焦校准系统及对焦校准方法，当图像检测信号提示图像不清晰时对焦校准器能够重新标定所述双摄像头模组的对焦映射关系，更新所述对焦存储器内的对焦拟合曲线，当主摄像头先对焦成功，得到主摄像头对焦位置之后，根据对焦拟合曲线，可算得副摄像头相应的对焦位置，进而直接将副摄像头推至该相应对焦位置，实现快速对焦并保证主副摄像头对焦一致性。使得用户不会因为跌落和碰撞等原因导致副摄像头对焦不清晰，影响到双摄像头的功能；整个过程在寻找到合适被摄参照物体时可以自动完成，无需人工干涉，同时也降低了工厂模组之间的一致性要求和工厂装配模组时候的装配要求。

附图说明

图1为系统的结构图；

图2为第一摄像头模块结构图；

图3为第二摄像头模块结构图；

图4为方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，相机对焦校准系统，包括双摄像头模组、对焦存储器、对焦控制器、图像检测器和对焦校准器；

所述的对焦控制器用于根据测距结果和对焦拟合曲线产生对焦控制信号，并将对焦控制信号发送给双摄像头模组；以及在双摄像头模组成像不清晰时发送测距信号到对焦校准器；

所述的双摄像头模组接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号完成对焦并成像；

所述的对焦存储器用于存储所述对焦拟合曲线；

所述的图像检测器根据双摄像头模组的对焦成像结果产生图像检测信号发送到对焦校准器提示成像是否清晰；

所述的对焦校准器用于接收所述图像检测器的图像检测信号，在图像检测信号提示图像不清晰时接收所述对焦控制器发送的测距信号，并重新标定所述双摄像头模组的对焦映射关系，更新所述对焦存储器内的对焦拟合曲线。

所述的双摄像头模组包括第一摄像头模块和第二摄像头模块；所述的第一摄像头模块接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号推动主摄像头完成对焦；所述的第二摄像头模块接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号推动副摄像头完成对焦。

在此处及下文中，“对焦拟合曲线”一词，是指在各对焦距离下，双摄对焦成功时主摄像头的对焦位置和副摄像头的对焦位置之间所建立起的对焦映射关系的集合。这样，当主摄像头先对焦成功，得到主摄像头对焦位置之后，根据对焦拟合曲线，可算得副摄像头相应的对焦位置，进而直接将副摄像头推至该相应对焦位置，实现快速对焦并保证对焦一致性。“对焦拟合曲线”可由多对已经建立映射关系的映射点，进行曲线平滑拟合获得。

如图2所示，所述的第一摄像头模块包括第一对焦马达电路、主摄像头和第一图像传感器；所述的第一对焦马达电路接收到所述对焦控制器发送的第一马达对焦控制信号，来控制主摄像头完成对焦；所述的主摄像头用于拍摄第一图像并通过第一图像传感器传输到图像检测器；所述的第一图像传感器用于采集主摄像头拍摄的第一图像并传输到图像检测器。

如图3所示，所述的第二摄像头模块包括第二对焦马达电路、副摄像头和第二图像传感器；所述的第二对焦马达电路接收到所述对焦控制器发送的第二马达对焦控制信号，来控制副摄像头完成对焦；所述的副摄像头用于拍摄第二图像并通过第二图像传感器传输到图像检测器；所述的第二图像传感器用于采集副摄像头拍摄的第二图像并传输到图像检测器。

所述的该系统还包括人机交互界面装置，所述人机交互界面装置用于当对焦校准器判断无法进行对焦校准时，人机交互界面装置提示用户变换双摄像头模组场景位置并对焦校准器重新进行检测，以及用于提示和接收用户指令，以决定是否启动对焦校准器。

所述的人机交互界面装置包括有LED触摸式显示屏。

如图4所示，一种用于双摄像头模组对焦校准方法，所述双摄像头包括主摄像头和副摄像头，所述方法的步骤如下：

S1、依据测距结果和对焦拟合曲线进行对焦；

S2、判断双摄像头模组对焦成功后，检测主副摄像头的清晰度是否一致；

S3、如果检测到主副摄像头的清晰度不一致时，则提示用户进行校准；

S4、重新标定主副摄像头对焦映射关系，根据所述对焦映射关系更新存储对焦拟合曲线。

所述S2中检测图像清晰度时，选择图像梯度检测评价算法、图像标准差检测评价算法和图像信息熵检测评价算法中的任意一种算法进行检测。

所述的图像梯度检测评价算法检测图像清晰度的步骤如下：

S21、将图像像素值和像素坐标导入梯度检测算子；

S22、根据梯度检测算子得出的值确定图像的清晰度。

所述S3的具体步骤如下：

S31、以相机为原点，设定N个距离段，识别当前相机取景范围内，是否满足在每个距离段内都存在至少一个目标物体，其中N为大于等于2的整数；

S32、如果不满足，则提示用户变换场景后重新测试，如果满足则开始进行校准；

S33、设置主副摄像头分别对焦到位于第一距离段、第二距离段、…、第N距离段的物体上，当对焦成功后记录下当前对焦点的主副摄像头马达的位置，得到N组主副摄像头的对焦映射点；

S34、根据N组对焦映射点，重新拟合形成更新的主副摄像头的对焦拟合曲线，并存储所述更新的对焦拟合曲线。

所述步骤S31中，N个距离段的设置方法为：

A1、设置距离基准点D1、D2、…、Dn；

A2、设置每个距离基准点对应的容差阈值E1、E2、…、En；

A3、设置每个距离段所在位置区间为D1±E1、D2±E2、…、Dn±En。

因为不同摄像头模组中的双摄像头之间的安装位置会存在着微小的偏差，以及用户不小心的手机跌落或者碰撞导致双摄像头之间出现位移，都有可能使得预先设定的主副摄像头对焦曲线发生变化；而本发明的对焦拟合曲线为在各对焦距离下，双摄像头模组对焦成功时主摄像头的对焦位置和副摄像头的对焦位置之间所建立起的对焦映射关系的集合；当主摄像头先对焦成功，得到主摄像头对焦位置之后，根据对焦拟合曲线，可算得副摄像头相应的对焦位置，进而直接将副摄像头推至该相应对焦位置，实现快速对焦并保证对焦一致性。

优选地，对焦校准器预设有N个距离段，当N个距离段内都有物体存在时，认为可以进行对焦校准；可以设置距离点D1、D2、…、Dn以及对应的容差阈值E1、E2、…、En，则每个距离段对应D1±E1、D2±E2、…、Dn±En。其中，容差阈值E1、E2、…、En可以相同也可以各不相同。

优选地，N=3，则设置主副摄像头分别对焦到近距、中距和远距的物体上，当对焦成功后记录下当前对焦点的主副摄像头马达的位置，最后得到近距、中距和远距三组主副摄像头的对焦映射点；通过三组对焦映射点，重新更新主副摄像头的对焦拟合曲线并存入对焦存储器，进而自适应的校准了主副摄像头的对焦一致性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.相机对焦校准系统，其特征在于：包括双摄像头模组、对焦存储器、对焦控制器、图像检测器和对焦校准器；

所述的对焦控制器用于根据测距结果和对焦拟合曲线产生对焦控制信号，并将对焦控制信号发送给双摄像头模组；以及在双摄像头模组成像不清晰时发送测距信号到对焦校准器；

所述的双摄像头模组接收到所述对焦控制器发送的对焦控制信号完成对焦并成像；

所述的对焦存储器用于存储所述对焦拟合曲线；

所述的图像检测器根据双摄像头模组的对焦成像结果产生图像检测信号发送到对焦校准器提示成像是否清晰；

所述的对焦校准器用于接收所述图像检测器的图像检测信号，在图像检测信号提示图像不清晰时接收所述对焦控制器发送的测距信号，确定是否符合重新标定条件，在符合重新标定条件时并重新标定所述双摄像头模组的对焦映射关系，更新所述对焦存储器内的对焦拟合曲线。

2.根据权利要求1所述的相机对焦校准系统，其特征在于：所述的双摄像头模组包括第一摄像头模块和第二摄像头模块

所述的第一摄像头模块包括第一对焦马达电路、主摄像头和第一图像传感器，所述的第一对焦马达电路接收到所述对焦控制器发送的第一马达对焦控制信号，来控制主摄像头完成对焦；所述的主摄像头用于拍摄第一图像并通过第一图像传感器传输到图像检测器；所述的第一图像传感器用于采集主摄像头拍摄的第一图像并传输到图像检测器；

所述的第二摄像头模块包括第二对焦马达电路、副摄像头和第二图像传感器，所述的第二对焦马达电路接收到所述对焦控制器发送的第二马达对焦控制信号，来控制副摄像头完成对焦；所述的副摄像头用于拍摄第二图像并通过第二图像传感器传输到图像检测器；所述的第二图像传感器用于采集副摄像头拍摄的第二图像并传输到图像检测器。

3.根据权利要求1所述的相机对焦校准系统，其特征在于：所述对焦校准器确定重新标定条件包括在当前相机取景范围内，划定N个距离段，根据测距信号判断每个距离段内都存在至少一个目标物体，其中N为大于等于2的整数。

4.根据权利要求3所述的相机对焦校准系统，其特征在于：更新拟合曲线时，在第一、第二，…，第N距离段内，所述对焦校准器通过对焦控制器分别向第一对焦马达发出第一校准信号，推动第一摄像头完成对焦，向第二对焦马达发送第二校准信号，推动第二摄像头完成对焦，当对焦完成时，所述对焦校准器记录第一摄像头和第二摄像头的位置以及当前物距，获得N组对焦映射点，根据N组对焦映射点对形成并记录对焦映射曲线。

5.根据权利要求1所述的相机对焦校准系统，其特征在于：所述的该系统还包括人机交互界面装置，所述人机交互界面装置用于当对焦校准器判断不满足所述重新标定条件时，人机交互界面装置提示用户变换双摄像头模组场景位置并提示对焦校准器重新进行检测，以及用于提示和接收用户指令，以决定是否启动对焦校准器。

6.一种用于双摄像头模组对焦校准方法，其特征在于：所述双摄像头包括主摄像头和副摄像头，所述方法的步骤如下：

S1、依据测距结果和对焦拟合曲线进行对焦；

S2、判断双摄像头模组对焦成功后，检测主副摄像头的清晰度是否一致；

S3、如果检测到主副摄像头的清晰度不一致时，则提示用户进行校准；

S4、重新标定主副摄像头对焦映射关系，根据所述对焦映射关系更新存储对焦拟合曲线。

7.根据权利要求6所述的对焦校准方法，其特征在于：所述S2中检测图像清晰度时，选择图像梯度检测评价算法、图像标准差检测评价算法和图像信息熵检测评价算法中的任意一种算法进行检测。

8.根据权利要求7所述的对焦校准方法，其特征在于：所述的图像梯度检测评价算法检测图像清晰度的步骤如下：

S21、将图像像素值和像素坐标导入梯度检测算子；

S22、根据梯度检测算子得出的值确定图像的清晰度。

9.根据权利要求6所述的对焦校准方法，其特征在于：所述S3的具体步骤如下：

S31、以相机为原点，设定N个距离段，识别当前相机取景范围内，是否满足在每个距离段内都存在至少一个目标物体，其中N为大于等于2的整数；

S32、如果不满足，则提示用户变换场景后重新测试，如果满足则开始进行校准；

S33、设置主副摄像头分别对焦到位于第一距离段、第二距离段、…、第N距离段的物体上，当对焦成功后记录下当前对焦点的主副摄像头马达的位置，得到N组主副摄像头的对焦映射点；

S34、根据N组对焦映射点，重新拟合形成更新的主副摄像头的对焦拟合曲线，并存储所述更新的对焦拟合曲线。

10.根据权利要求9所述的对焦校准方法，其特征在于，所述步骤S31中，N个距离段的设置方法为：

A1、设置距离基准点D1、D2、…、Dn；

A2、设置每个距离基准点对应的容差阈值E1、E2、…、En；

A3、设置每个距离段所在位置区间为D1±E1、D2±E2、…、Dn±En。