CN107249102A - 一种消除离焦的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种消除离焦的方法和装置，涉及电子设备技术领域。其中，该方法包括：获取镜头中成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与成像光源的波长范围相匹配的目标参数，具有目标参数的滤光片可消除波长范围内的光源引起的离焦，将具有目标参数的滤光片切换到镜头与成像的传感器间。通过成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与该波长范围相匹配的目标参数，将具有该目标参数的滤光片切换到镜头中来消除成像光源的不同波长范围引起的离焦。如此，相较于凭人工经验选择，该方法通过数据库来查找目标参数，选取滤光片的参数更加准确，并能完全消除离焦。此外，通过自动切换滤光片可以省去人工手动操作，简化了操作过程。

Description

一种消除离焦的方法和装置

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，尤其涉及一种消除离焦的方法和装置。

背景技术

离焦是镜头成像中经常出现的现象。一般情况下，在光学成像过程中，对于同一拍摄点，由于与不同场景对应的成像光源中的光的波长范围不同，光通过镜头成像到传感器的位置是不重合，从而引起离焦，如图1所示，假设成像光源中不同波长范围的红外光、可见光和紫外光由同样的入射方向从观察物入射到镜头，由于波长不同，镜头对红外光、可见光和紫外光的折射率不同，则红外光、可见光和紫外光通过镜头后可以成清晰像的位置均不相同，如图1所示UV为紫外光成清晰像的位置，IR为红外光成清晰像的位置，可见光成清晰像的位置位于紫外光和红外光成像位置的中间，三者并不重合。

在实际应用中，场景为白天时，摄像机拍摄的图像很清晰，但场景为晚上时，由于晚上没有灯光时，在相同的参数条件下，拍摄的黑白图像就比较模糊了。究其原因，就是因为晚上使用的镜头的光源是红外光，而白天使用的镜头的光源是可见光，红外光的波长850nm(纳米)比可见光的波长400nm—650nm长，在相同的参数下，红外光的成像面与可见光的成像面不重合，从而引起离焦，导致图像模糊。针对上述问题，通常的改进方法是在镜头中加入矫正色差的镜片。

但是，采用上述改进方法，需要操作者根据经验选择镜片。然而，由于镜片是凭经验选择的，不能完全消除不同场景下镜头的离焦。

发明内容

本发明提供一种消除离焦的方法和装置，旨在解决操作者根据经验选择镜片不能完全消除镜头的离焦的问题。

本发明提供的一种消除离焦的方法，所述方法包括：

获取镜头中成像光源的波长范围；

在预设的数据库中查找与所述成像光源的波长范围相匹配的目标参数，具有所述目标参数的滤光片可消除所述波长范围内的光源引起的离焦；

将具有所述目标参数的滤光片切换到所述镜头与成像的传感器间。

本发明提供的一种消除离焦的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取镜头中成像光源的波长范围；

查找模块，用于在预设的数据库中查找与所述成像光源的波长范围相匹配的目标参数，具有所述目标参数的滤光片可消除所述波长范围内的光源引起的离焦；

切换模块，用于将具有所述目标参数的滤光片切换到所述镜头与成像的传感器间。

本发明提供的一种消除离焦的方法和装置，通过根据成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与该波长范围相匹配的目标参数，将具有该目标参数的滤光片切换到镜头中来消除成像光源的不同波长范围引起的离焦。如此，相较于凭人工经验选择，该方法通过数据库来查找目标参数，选取滤光片的参数更加准确，并能完全消除离焦。此外，通过自动切换滤光片可以省去人工手动操作，简化了操作过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1是本发明背景技术中不同波长范围的光引起离焦的光路示意图；

图2是本发明第一实施例提供的一种消除离焦的方法的实现流程示意图；

图3是本发明第二实施例提供的一种消除离焦的方法的实现流程示意图；

图4是本发明第二实施例提供的一种消除离焦的光路示意图；

图5是本发明第三实施例提供的一种消除离焦的装置的结构示意图；

图6是本发明第四实施例提供的一种消除离焦的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

请参阅图2，图2为本发明第一实施例提供的接领人识别方法的实现流程示意图，图2所示的接领人识别方法主要包括以下步骤：

S201、获取镜头中成像光源的波长范围；

S202、在预设的数据库中查找与该成像光源的波长范围相匹配的目标参数，具有该目标参数的滤光片可消除该波长范围内的光源引起的离焦；

目标参数可以为目标滤光片厚度，也可以为目标滤光片的折射率。数据库可以为包括成像光源的波长范围和滤光片的厚度的对应关系的数据库，也可以为包括成像光源的波长范围和滤光片的折射率的对应关系的数据库。

S203、将具有该目标参数的滤光片切换到该镜头与成像的传感器间。

本发明提供的一种消除离焦的方法，通过根据成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与该波长范围相匹配的目标参数，将具有该目标参数的滤光片切换到镜头中来消除成像光源的不同波长范围引起的离焦。如此，相较于凭人工经验选择，该方法通过数据库来查找目标参数，选取滤光片的参数更加准确，并能完全消除离焦。此外，通过自动切换滤光片可以省去人工手动操作，简化了操作过程。需要说明的是，滤光片切换到镜头中的镜片和图像传感器之间。

请参阅图3，图3为本发明第二实施例提供的消除离焦的方法的实现流程示意图，图3所示的消除离焦的方法主要包括以下步骤：

S301、获取镜头中成像光源的波长范围；

本发明实施例中可以将光源的波长范围划分为：可见光、红外光和紫外光，其划分方法不作限制。选用的成像光源的波长范围可以由当前拍摄的场景所确定，例如，若当前拍摄场景为白天，则成像光源可以选用可见光光源，若当前拍摄场景为夜晚，则成像光源可以选用红外光光源。

S302、在预设的波长范围下设定该镜头的离焦值为0；

优选的，预设的波长范围为可见光。在镜头的光源为可见光的条件下，将镜头对准拍摄的样品，并调节至图像清晰的状态，此时，镜头的离焦为0。

S303、以0为基准检测该镜头的光圈值固定时，不同的波长范围下该镜头的离焦值；

在离焦为0的状态下，检测该镜头的光圈值固定时，更换不同波长范围的成像光源，分别检测在不同的波长范围下该镜头的离焦值。

可选地，以0为基准检测该镜头的光圈值可变时，不同的波长范围和不同的光圈值下该镜头的离焦值；

在离焦为0的状态下，检测该镜头的光圈值可变时，更换不同波长范围的成像光源和不同的光圈值，分别检测在不同的波长范围和不同的光圈值下该镜头的离焦值。

S304、获取各滤光片的折射率，根据该离焦值、该镜头的光圈值以及各滤光片的折射率，利用预置的离焦值计算公式计算各滤光片的厚度；

S305、生成用于存储各该成像光源的波长范围与各滤光片的厚度的对应关系的数据库；

预置的离焦值计算公式为：Δf＝d₀×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n₀)]/F]-d_n×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n_n)]/F]，其中，Δf为不同波长范围的光源引起的离焦值，sinθ＝sqrt[1/1+4/F²]，F为镜头的光圈值，d₀为离焦值0时镜头中的滤光片的厚度，n₀为离焦值0时镜头中的滤光片的折射率，d_n为待计算的滤光片的厚度，n_n为待计算的滤光片的折射率。

将获取的各滤光片的折射率、检测的离焦值、镜头的光圈值以及各滤光片的折射率代入到上述公式中，即可求出滤光片的厚度d_n，其中，d₀和n₀为预存的镜头中滤光片的参数。通过上述计算，得出成像光源的波长范围与各滤光片的厚度的对应关系的数据库。

可选地，镜头的光圈值固定时，生成数据库的方法还包括:

步骤一、获取滤光片的厚度，根据该离焦值、镜头的光圈值以及各滤光片的厚度，利用预置的离焦值计算公式计算各滤光片的折射率；

步骤二、生成用于存储各该成像光源的波长范围与各所述滤光片的折射率的对应关系的数据库。

具体计算过程请参照上述镜头光圈值固定时，滤光片的厚度的计算过程。

可选地，当镜头的光圈值可变时，生成数据库的步骤包括：

步骤一、获取各滤光片的折射率，根据该离焦值、不同的镜头的光圈值以及各滤光片的厚度，利用预置的离焦值计算公式计算各滤光片的厚度；

步骤二、生成用于存储各该成像光源的波长范围和不同的镜头的光圈值的的组合与各滤光片的厚度的对应关系的数据库。

具体计算过程请参照上述镜头光圈值固定时，滤光片的厚度的计算过程。

可选地，当镜头的光圈值可变时，生成数据库的步骤还包括：

步骤一、获取各滤光片的厚度，根据该离焦值、不同的镜头的光圈值以及各滤光片的厚度，利用预置的离焦值计算公式计算各滤光片的折射率；

步骤二、生成用于存储各该成像光源的波长范围和不同的镜头的光圈值的的组合与各滤光片的折射率的对应关系的数据库。

具体计算过程请参照上述镜头光圈值固定时，滤光片的厚度的计算过程。

S306、在预设的数据库中查找与该成像光源的波长范围相匹配的目标参数；

其中，具有该目标参数的滤光片可消除该波长范围内的光源引起的离焦。预设的数据库为步骤S302-S305描述的数据库。目标参数为滤光片的厚度或折射率。需要说明的是，当镜头的成像光源固定时，在数据库中查找与成像光源的波长范围对应的滤光片的厚度或折射率。

可选地，获取镜头当前的光圈值，在数据库中查找与镜头当前的光圈值和成像光源的波长范围的组合相匹配的目标参数。

当镜头的成像光源可变时，在数据库中查找与成像光源的波长范围和光圈值的组合对应的滤光片的厚度或折射率。

S307、将具有该目标参数的滤光片切换到该镜头与成像的传感器间。

在实际应用中，将具有目标参数的滤光片切换到该镜头中后进行拍摄就可以消除不同波长范围的成像光源造成的离焦，即拍摄到清晰的图像。如图4所示，图4为本发明的一个实施例中，将一滤光片切换到镜头后消除离焦的示意图。图4中的传感器的位置为成像光源为可见光时可以成清晰的像的位置，此时镜头的离焦值为0。当成像光源为紫外光时，由于观察物可以在位置1呈清晰的图像，可知观察物在传感器所成的像是不清楚的，此时，紫外光的成像光源会使镜头产生离焦。如图4所示，在光路中放置一玻璃片后，由于光的折射效应，观察物清晰的图像成像于传感器，即消除了紫外光引起的离焦。

本发明提供的一种消除离焦的方法，通过根据成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与该波长范围相匹配的目标参数，将具有该目标参数的滤光片切换到镜头中来消除成像光源的不同波长范围引起的离焦。如此，相较于凭人工经验选择，该方法通过数据库来查找目标参数，选取滤光片的参数更加准确，并能完全消除离焦。此外，通过自动切换滤光片可以省去人工手动操作，简化了操作过程。

请参阅图5，图5是本发明第三实施例提供的一种消除离焦的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图5示例的消除离焦的装置可以是前述图2所示实施例提供的消除离焦方法的执行主体，或者还可以是该执行主体中的一个功能模块。图5示例的消除离焦的装置，主要包括：获取模块501、查找模块502及切换模块503。以上各功能模块详细说明如下：

获取模块501，用于获取镜头中成像光源的波长范围。

查找模块502，用于在预设的数据库中查找与该成像光源的波长范围相匹配的目标参数。

具有该目标参数的滤光片可消除该波长范围内的光源引起的离焦。

切换模块503，用于将具有该目标参数的滤光片切换到该镜头与成像的传感器间。

本发明实施例中各模块的实现方法，请参照图2所示的第一实施例，在此不再赘述。

本发明提供的一种消除离焦的装置，通过根据成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与该波长范围相匹配的目标参数，将具有该目标参数的滤光片切换到镜头中来消除成像光源的不同波长范围引起的离焦。如此，相较于凭人工经验选择，该方法通过数据库来查找目标参数，选取滤光片的参数更加准确，并能完全消除离焦。此外，通过自动切换滤光片可以省去人工手动操作，简化了操作过程。

请参阅图6，图6是本发明第四实施例提供的一种消除离焦的装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图6示例的消除离焦的装置可以是前述图3所示实施例提供的消除离焦方法的执行主体，或者还可以是该执行主体中的一个功能模块。图6示例的消除离焦的装置，主要包括：获取模块601、查找模块602、切换模块603、设定模块604、检测模块605、计算模块606和生成模块607。以上各功能模块详细说明如下：

获取模块601，用于获取镜头中成像光源的波长范围。

查找模块602，用于在预设的数据库中查找与该成像光源的波长范围相匹配的目标参数。

具有该目标参数的滤光片可消除该波长范围内的光源引起的离焦。

切换模块603，用于将具有该目标参数的滤光片切换到该镜头与成像的传感器间。

进一步地，该装置还包括：

设定模块604，用于在预设的波长范围下设定该镜头的离焦值为0。

检测模块605，用于以0为基准检测该镜头的光圈值固定时，不同的波长范围下该镜头的离焦值。

检测模块605，还用于以0为基准检测该镜头的光圈值可变时，不同的波长范围和不同的光圈值下该镜头的离焦值。

进一步地，该装置还包括：

获取模块601，还用于获取各该滤光片的折射率。

计算模块606，用于根据该离焦值、该镜头的光圈值以及各该滤光片的折射率，利用预置的离焦值计算公式计算各该滤光片的厚度。

生成模块607，用于生成用于存储各该成像光源的波长范围与各该滤光片的厚度的对应关系的数据库。

进一步地，

获取模块601，还用于获取各滤光片的厚度。

计算模块606，还用于根据该离焦值、该镜头的光圈值以及各该滤光片的厚度，利用预置的离焦值计算公式计算各该滤光片的折射率。

生成模块607，还用于生成用于存储各该成像光源的波长范围与各该滤光片的折射率的对应关系的数据库。

具体的，离焦值计算公式为：Δf＝d₀×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n₀)]/F]-d_n×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n_n)]/F]，其中，Δf为不同波长范围的光源引起的离焦值，sinθ＝sqrt[1/1+4/F²]，F为所述镜头的光圈值，d_n为待计算的所述滤光片的厚度，n_n为待计算的所述滤光片的折射率，d₀为离焦值0时所述镜头中的滤光片的厚度，n₀为离焦值0时所述镜头中的滤光片的折射率。

本发明实施例中各模块的实现方法，请参照图3所示的第二实施例，在此不再赘述。

本发明提供的一种消除离焦的装置，通过根据成像光源的波长范围，在预设的数据库中查找与该波长范围相匹配的目标参数，将具有该目标参数的滤光片切换到镜头中来消除成像光源的不同波长范围引起的离焦。如此，相较于凭人工经验选择，该方法通过数据库来查找目标参数，选取滤光片的参数更加准确，并能完全消除离焦。此外，通过自动切换滤光片可以省去人工手动操作，简化了操作过程。

在本申请所提供的多个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信链接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信链接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述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，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的离焦消除方法和装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种消除离焦的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取镜头中成像光源的波长范围；

在预设的数据库中查找与所述成像光源的波长范围相匹配的目标参数，具有所述目标参数的滤光片可消除所述波长范围内的光源引起的离焦；

将具有所述目标参数的滤光片切换到所述镜头与成像的传感器间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预设的数据库中查找与所述成像光源的波长范围相匹配的目标参数之前，还包括：

在预设的波长范围下设定所述镜头的离焦值为0；

以0为基准检测所述镜头的光圈值固定时，不同的波长范围下所述镜头的离焦值；

以0为基准检测所述镜头的光圈值可变时，不同的波长范围和不同的光圈值下所述镜头的离焦值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述镜头的光圈值固定时，不同的波长范围下所述镜头的离焦值之后还包括：

获取各所述滤光片的折射率，根据所述离焦值、所述镜头的光圈值以及各所述滤光片的折射率，利用预置的离焦值计算公式计算各所述滤光片的厚度；

生成用于存储各所述成像光源的波长范围与各所述滤光片的厚度的对应关系的数据库。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述镜头的光圈值固定时，不同的波长范围下所述镜头的离焦值之后还包括：

获取各滤光片的厚度，根据所述离焦值、所述镜头的光圈值以及各所述滤光片的厚度，利用预置的离焦值计算公式计算各所述滤光片的折射率；

生成用于存储各所述成像光源的波长范围与各所述滤光片的折射率的对应关系的数据库。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，

所述离焦值计算公式为：Δf＝d₀×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n₀)]/F]-d_n×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n_n)]/F]，其中，Δf为不同波长范围的光源引起的离焦值，sinθ＝sqrt[1/1+4/F²]，F为所述镜头的光圈值，d_n为待计算的所述滤光片的厚度，n_n为待计算的所述滤光片的折射率，d₀为离焦值0时所述镜头中的滤光片的厚度，n₀为离焦值0时所述镜头中的滤光片的折射率。

6.一种消除离焦的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取镜头中成像光源的波长范围；

查找模块，用于在预设的数据库中查找与所述成像光源的波长范围相匹配的目标参数，具有所述目标参数的滤光片可消除所述波长范围内的光源引起的离焦；

切换模块，用于将具有所述目标参数的滤光片切换到所述镜头与成像的传感器间。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

设定模块，用于在预设的波长范围下设定所述镜头的离焦值为0；

检测模块，用于以0为基准检测所述镜头的光圈值固定时，不同的波长范围下所述镜头的离焦值；

所述检测模块，还用于以0为基准检测所述镜头的光圈值可变时，不同的波长范围和不同的光圈值下所述镜头的离焦值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

所述获取模块，还用于获取各所述滤光片的折射率；

计算模块，用于根据所述离焦值、所述镜头的光圈值以及各所述滤光片的折射率，利用预置的离焦值计算公式计算各所述滤光片的厚度；

生成模块，用于生成用于存储各所述成像光源的波长范围与各所述滤光片的厚度的对应关系的数据库。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述获取模块，还用于获取各滤光片的厚度；

所述计算模块，还用于根据所述离焦值、所述镜头的光圈值以及各所述滤光片的厚度，利用预置的离焦值计算公式计算各所述滤光片的折射率；

所述生成模块，还用于生成用于存储各所述成像光源的波长范围与各所述滤光片的折射率的对应关系的数据库。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，

所述离焦值计算公式为：Δf＝d₀×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n₀)]/F]-d_n×[1-2×tan[sin^-1(sinθ/n_n)]/F]，其中，Δf为不同波长范围的光源引起的离焦值，sinθ＝sqrt[1/1+4/F²]，F为所述镜头的光圈值，d_n为待计算的所述滤光片的厚度，n_n为待计算的所述滤光片的折射率，d₀为离焦值0时所述镜头中的滤光片的厚度，n₀为离焦值0时所述镜头中的滤光片的折射率。