CN108377335A - 一种摄像机聚焦方法及摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像机聚焦方法及摄像机，用于提高摄像机的聚焦效果。该方法包括：摄像机获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值；所述第一取值至少包括亮度统计值和目标亮度值；所述摄像机在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第一预设差值范围内时，确定当前拍摄的画面的曝光状态为稳定状态；所述摄像机将自身的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

Description

一种摄像机聚焦方法及摄像机

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聚焦方法及摄像机。

背景技术

目前，摄像机在夜间等低照度的场景中，需要等待曝光参数的调整完成后，即曝光参数的取值趋于稳定后，才会进行聚焦过程。在实际应用中，在低照度的场景中，摄像机的曝光参数的调整很容易受到环境中点光源的影响，例如，在有车辆经过时，由于车辆的灯光的存在，相较摄像机原始拍摄的没有车辆经过的画面时，光源增加了，这时摄像机则会重新对曝光参数进行调整，在车辆离开时，车辆的灯光也消失了，同样摄像机也会重新对曝光参数进行调整；或者，若是摄像机所在的位置为十字路口时，交通信号灯的改变也会使得该摄像机对曝光参数进行调整。另外，即使曝光参数的取值趋于稳定后，摄像机在进行聚焦时，由于摄像机的镜头的移动，也会使得进光量发生轻微的改变，同样也会引起曝光参数的调整。并且，对于低照度环境来讲，摄像机对于曝光参数的调整包括了锐度和降噪的调整，而摄像机对于锐度和降噪的调整，会影响到摄像机对物体大边缘的判断，从而降低计算得到的聚焦算子(focus value，fv)的准确性，进而使得聚焦效果不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种摄像机聚焦方法及摄像机，用于提高摄像机的聚焦效果。

第一方面，提供一种摄像机聚焦方法，该方法包括：

摄像机获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值；所述第一取值至少包括亮度统计值和目标亮度值；

所述摄像机在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第一预设差值范围内时，确定当前拍摄的画面的曝光状态为稳定状态；

所述摄像机将自身的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

在该方法中，摄像机在确定当前拍摄的画面的曝光进入稳定状态时，摄像机则会将自身的曝光参数的取值进行固定，并进行聚焦。这样，在摄像机在进行聚焦时，则不会进行曝光调整的过程，以避免曝光调整对摄像机对物体大边缘的判断的影响，进而提高摄像机获取聚焦算子的准确性，使得聚焦效果更佳。

可选的，所述方法还包括：

所述摄像机在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第二预设差值范围内时，确定当前画面的曝光状态为抖动状态；其中，所述第二预设差值范围的最小值不小于所述第一预设差值范围的最大值；

所述摄像机确定当前拍摄的画面是否满足聚焦条件；

若确定结果为是，则所述摄像机将自身的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

在该方法中，当摄像机当前拍摄的画面的曝光还未稳定时，如果该画面已经满足聚焦条件，那么就不需要再进行曝光参数的调整，而是固定曝光参数后进行聚焦，这样，就减少了聚焦所需的等待时间，加快了聚焦速度。

可选的，在所述摄像机进行聚焦之前，所述方法还包括：

所述摄像机根据所述第一取值确定自身当前的拍摄环境是否为超低照度环境；所述超低照度环境的环境亮度不大于预设环境亮度值；

若确定结果为是，所述摄像机获取当前拍摄的画面的锐度值和降噪值；

所述摄像机降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值。

在该方法中，若是当前环境的光照度很低时，摄像机在聚焦之前，还会对锐度值和降噪值进行调整，以减少在聚焦时对计算聚焦算子的干扰，从而提高聚焦的准确性。

可选的，所述第一取值还包括增益值，则所述摄像机降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值，包括：

所述摄像机根据所述增益值与所述小边缘锐度值的调整值的映射关系，确定所述小边缘锐度值的第一调整值，并将所述小边缘锐度值降低所述第一调整值；以及，

所述摄像机根据所述增益值与所述时域降噪值的调整值的映射关系，确定所述时域降噪值的第二调整值，并将所述时域降噪值降低所述第二调整值；以及，

所述摄像机根据所述增益值与所述空域降噪值的调整值的映射关系，确定所述空域降噪值的第三调整值，并将所述空域降噪值增加所述第三调整值。

可选的，所述第一取值还包括增益值，则所述摄像机根据所述曝光参数值确定自身当前的拍摄环境是否为超低照度环境，包括：

所述摄像机确定所述增益值是否位于第一预设增益范围内；

若确定结果为是，则所述摄像机确定自身当前的拍摄环境为超低照度环境。

第二方面，提供一种摄像机，包括：

获取单元，用于获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值；所述第一取值至少包括亮度统计值和目标亮度值；

确定单元，用于在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第一预设差值范围内时，确定当前拍摄的画面的曝光状态为稳定状态；

执行单元，用于将所述摄像机的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

可选的，

所述确定单元，还用于在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第二预设差值范围内时，确定当前画面的曝光状态为抖动状态；其中，所述第二预设差值范围的最小值不小于所述第一预设差值范围的最大值；

所述确定单元，还用于确定当前拍摄的画面是否满足聚焦条件；

所述执行单元，还用于在确定当前拍摄的画面满足聚焦条件时，将所述摄像机的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

可选的，

所述确定单元，还用于在所述执行单元进行聚焦之前，根据所述第一取值确定所述摄像机当前的拍摄环境是否为超低照度环境；所述超低照度环境的环境亮度不大于预设环境亮度值；

所述获取单元，还用于在所述确定单元的确定结果为是时，获取当前拍摄的画面的锐度值和降噪值；

所述执行单元，还用于降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值。

可选的，所述第一取值还包括增益值，则所述执行单元降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值，包括：

所述执行单元根据所述增益值与所述小边缘锐度值的调整值的映射关系，确定所述小边缘锐度值的第一调整值，并将所述小边缘锐度值降低所述第一调整值；以及，

所述执行单元根据所述增益值与所述时域降噪值的调整值的映射关系，确定所述时域降噪值的第二调整值，并将所述时域降噪值降低所述第二调整值；以及，

所述执行单元根据所述增益值与所述空域降噪值的调整值的映射关系，确定所述空域降噪值的第三调整值，并将所述空域降噪值增加所述第三调整值。

可选的，所述第一取值还包括增益值，则所述确定单元根据所述第一取值确定所述摄像机当前的拍摄环境是否为超低照度环境，包括：

所述确定单元确定所述增益值是否位于第一预设增益范围内；以及在确定所述增益值位于第一预设增益范围内时，所述确定单元确定所述摄像机当前的拍摄环境为超低照度环境。

第三方面，提供一种摄像机，所述摄像机包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第一方面所述的方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的摄像机聚焦方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的确定拍摄环境的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的确定曝光状态的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的控制A流程的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的控制B流程的流程示意图；

图6为采用本发明实施例的摄像机聚焦方法之前得到的聚焦算子曲线图；

图7为采用本发明实施例的摄像机聚焦方法之后得到的聚焦算子曲线图；

图8为本发明实施例提供的摄像机的一种结构示意图；

图9为本发明实施例提供的摄像机的另一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面介绍本发明实施例的技术背景。

下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。

请参见图1，本发明一实施例提供一种摄像机聚焦方法，该方法的流程描述如下。

本发明实施例中，摄像机在用于固定自身的云台转动时，由于画面变化较快，摄像机在这种情况通常不会进行聚焦，聚焦状态保持在初始帧的状态；或者，摄像机在进行焦距倍数的变化时，通常也不会进行聚焦，聚焦状态也保持在初始帧的状态。但在云台转动完成或者焦距倍数调整完成之后，摄像机通常都需要重新聚焦。

S101：摄像机获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值。

本发明实施例中，摄像机在需要进行聚焦之前，摄像机还需要确定摄像机当前的画面是否能够得到较好的聚焦效果，由于摄像机拍摄的画面质量的好坏通常是与曝光相关，曝光参数的取值趋于较好的值时，所拍摄的画面的质量通常也较高，呈现的视觉效果也更好，因此摄像机可以获取并记录当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值，进而通过曝光参数来确定摄像机当前是否能够得到较好的聚焦效果。

具体的，曝光参数可以包括快门、增益、光圈以及亮度等，第一取值可以包括快门、增益、光圈以及亮度等的取值，其中，亮度的取值还可以包括摄像机当前拍摄的画面的亮度统计值，以及摄像机的目标亮度值，目标亮度值为摄像机根据拍摄环境确定的当前环境下能够使得画面质量较好的亮度目标值，即摄像机在进行亮度的取值的调整时需要将亮度调整到接近于目标亮度值。

S102：摄像机确定增益自身当前的拍摄环境。

本发明实施例中，摄像机首先需要确定自身当前的拍摄环境的光照条件。确定光照条件的方法可以包括但不限于以下两种：

第一，摄像机可以根据快门、增益和光圈中任意一个参数的取值确定摄像机当前的拍摄环境的光照条件。例如，摄像机可以根据增益设置多个预设增益范围，不同的预设增益范围对应着不同的光照条件的范围，下面以增益为例进行说明。

例如，第一预设增益范围内的取值所对应的拍摄环境为超低照度环境，其中超低照度环境例如可以是无环境亮度的环境，第一预设增益范围例如可以是增益值大于或者等于第一增益阈值的范围，第一增益阈值可以根据设备的实际需求进行设置，例如可以设置为42分贝(dB)，即增益值大于或者等于42dB时，则可以认为当前的拍摄环境为超低照度环境，当然，本发明实施例并不限制第一增益阈值的取值。

第二预设增益范围内的取值所对应的拍摄环境为低照度环境，其中低照度环境例如可以是夜间光照较差的环境，第二预设增益范围例如可以是增益值小于第一增益阈值，且大于或者等于第二增益阈值的范围，第二增益阈值小于第一增益阈值，具体大小可以根据设备的实际需求进行设置，例如可以设置为30dB，即增益值介于30dB到42dB之间时，则可以认为当前的拍摄环境为低照度环境，当然，本发明实施例并不限制第二增益阈值的取值。

第三预设增益范围内的取值所对应的拍摄环境为光照充足环境，第三预设增益范围例如可以是增益值小于第二增益阈值的范围，即增益值小于30dB时，则可以认为当前的拍摄环境为光照充足环境。

请参见图2，摄像机在获取增益值之后，可以按照如下步骤确定当前的拍摄环境：

S1021：摄像机确定增益值是否位于第一预设增益范围内。

具体的，摄像机可以首先确定增益值是否位于第一预设增益范围内，以确定当前的拍摄环境是否为超低照度环境。其中，摄像机可以通过确定增益值是否大于或者等于第一增益阈值，来确定当前的拍摄环境是否为超低照度环境，若增益值大于或者等于第一增益阈值，则当前的拍摄环境即为超低照度环境；若增益值小于第一增益阈值，则当前的拍摄环境不是超低照度环境。

S1022：若摄像机确定增益值位于第一预设增益范围内，则摄像机确定当前的拍摄环境是超低照度环境。

S1023：若摄像机确定增益值未位于第一预设增益范围内，则摄像机确定增益值是否位于第二预设增益范围内。

当摄像机确定当前环境不是超低照度环境时，摄像机可以继续确定增益值是否位于第二预设增益范围内，以确定当前的拍摄环境是否为低照度环境。其中，摄像机可以通过确定增益值是否小于第一增益阈值，且大于或者等于第二增益阈值，来确定当前的拍摄环境是否为低照度环境，若增益值小于第一增益阈值，且大于或者等于第二增益阈值，则当前的拍摄环境即为低照度环境；若增益值小于第二增益阈值，则当前的拍摄环境为光照充足环境。

S1024：若摄像机确定增益值位于第二预设增益范围内，则摄像机确定当前的拍摄环境是低照度环境。

S1025：若摄像机确定增益值未位于第二预设增益范围内，则摄像机确定当前的拍摄环境是光照充足环境。

当摄像机确定当前环境不是低照度环境时，即增益值小于第二增益阈值时，则摄像机可以确定当前的拍摄环境是光照充足环境。由于光照充足时，锐度、时域降噪以及空域降噪等对聚焦的影响较弱，因此只需要等到曝光稳定就可以无需进行后续的降低锐度、降低时域降噪、提高空域降噪等步骤，就可以直接进行聚焦。

第二，摄像机可以根据快门、增益和光圈综合确定摄像机当前的拍摄环境的光照条件。例如，根据快门、增益和光圈设置一个算法进而得到综合参考值，进而根据这个综合参考值设置不同光照条件的范围，这样判断光照条件综合参考多个参数的取值，更加全面和准确。

S103：摄像机确定自身当前的曝光状态。

本发明实施例中，在摄像机确定当前的拍摄环境不是光照充足环境，即为上述的低照度环境或者超低照度环境时，摄像机还会确定自身的曝光状态。其中，摄像机可以通过将获取的当前拍摄的画面的亮度统计值与目标亮度值进行比较来确定自身的曝光状态，当亮度统计值与目标亮度值较为接近时，说明摄像机的曝光已经调整完成，曝光状态已经趋于稳定状态；而当亮度统计值与目标亮度值相差较大时，说明摄像机的曝光还未调整完成，曝光状态为非稳定状态，其中，非稳定状态例如可以是轻微过曝状态、轻微欠曝状态，过曝状态或者欠曝状态。

摄像机可以根据亮度统计值与目标亮度值之间的差值设置多个预设差值范围，不同的预设差值范围对应着不同的曝光状态的范围。

第一预设差值范围例如可以是亮度统计值与目标亮度值之间的差值小于或者等于第一差值阈值的范围。其中，第一预设差值范围内的取值所对应的曝光状态为稳定状态，曝光状态为稳定状态时，拍摄的画面包括的细节更丰富，更加利于聚焦。

理论上来讲，第一差值阈值的取值愈加接近0，或者直接为0时，摄像机的曝光时更加符合聚焦要求，因此理论上希望第一差值阈值越小越好，但是在实际应用中，由于测量器材或者传感器的测量精度，所获取的亮度统计值实际很难达到与目标亮度值绝对相等的理想情况，或者说摄像机为了实现这两者绝对相等，需要消耗更长的调整时间对曝光参数进行调整，从而使得聚焦开始的时间更加延后，而呈现给用户的直观效果就是认为聚焦速度慢，因而第一差值阈值的取值一般不宜取得过小，例如第一差值阈值可以为2，即当亮度统计值与目标亮度值之间的差值小于或者等于2时，则可以认为摄像机当前的曝光状态为稳定状态。当然，第一差值阈值的取值还可以为其他可能的值，本发明实施例对此并不限制。

第二预设差值范围例如可以是亮度统计值与目标亮度值之间的差值大于第一差值阈值，且小于或者等于第二差值阈值的范围。其中，第二预设差值范围内的取值所对应的曝光状态为抖动状态，曝光状态为抖动状态时，拍摄的画面相较在稳定状态时，丢失的细节更多，但是丢失的细节尚不影响对于画面的呈现，例如抖动状态可以为轻微过曝状态或者轻微欠曝状态。第二差值阈值大于第一差值阈值，第二差值阈值的取值例如可以是10，当然，第二差值阈值的取值还可以为其他可能的值，本发明实施例对此并不限制。

第三预设差值范围例如可以是亮度统计值与目标亮度值之间的差值大于第二差值阈值的范围。其中，第三预设差值范围为曝光不稳定的范围。

请参见图3，摄像机确定自身的曝光状态的过程如下。

S1031：摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值是否位于第三预设差值范围内。

具体的，摄像机可以确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值是否位于第三预设差值范围内，以确定当前的曝光状态是否为不稳定状态。摄像机可以确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值是否大于第二差值阈值，来确定当前的曝光状态是否为不稳定状态，若亮度统计值与目标亮度值之间的差值大于第二差值阈值，则当前的曝光状态为不稳定状态；若亮度统计值与目标亮度值之间的差值不大于第二差值阈值，则当前的拍摄环境不是不稳定状态。

S1032：若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值位于第三预设差值范围内，则摄像机确定当前的曝光状态为不稳定状态。

若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值位于第三预设差值范围内，即亮度统计值与目标亮度值之间的差值过大，已经影响到了拍摄的画面的细节呈现，例如已经无法识别拍摄的画面中具体是何物体，因此摄像机还会对曝光参数进行调整，例如摄像机自动恢复自动曝光，以对曝光参数进行调整。

S1033：若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值未位于第三预设差值范围内，则摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值是否位于第二预设差值范围内。

具体的，摄像机可以确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值是否位于第二预设差值范围内，以确定当前的曝光状态是否为抖动状态。摄像机可以确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值是否不大于第二差值阈值，且大于第一差值阈值，来确定当前的曝光状态是否为抖动状态，若亮度统计值与目标亮度值之间的差值不大于第二差值阈值，且大于第一差值阈值，则当前的曝光状态为抖动状态。

S1034：若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值位于第二预设差值范围内，则摄像机确定当前的曝光状态为抖动状态。

具体的，若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值大于第一差值阈值，且不大于第二差值阈值，则摄像机可以确定曝光为抖动状态，对于摄像机对于在该种状态时的具体操作将在后续详细介绍，在此不多赘述。

S1035：若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值未位于第二预设差值范围内，则摄像机确定当前的曝光状态为稳定状态。

具体的，若摄像机确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值小于或者等于第一差值阈值，则摄像机可以确定曝光趋于稳定，则摄像机可以不再对曝光参数进行调整，具体摄像机进行的操作将在后续详细介绍，在此不多赘述。

本发明实施例中，需要声明的是，步骤S102和S103并没有实质上的先后顺序，在实际应用中，可以先进行步骤S102，再进行步骤S103，或者，还可以先进行步骤S103，再进行步骤S102，或者步骤S102和S103同时进行均可，本发明实施例对此不做限制。

S104：摄像机根据确定的拍摄环境和曝光状态执行相应的操作。

具体的，在不同的拍摄环境和曝光状态时，摄像机将进行不同的操作。这样，在不同的情况时摄像机将采用与其相对应的操作，进而使得不管在哪种情况下聚焦效果都能够最优化。下面将根据不同的情况进行详细的说明。

具体的，当摄像机确定当前的曝光状态为稳定状态，且拍摄环境为超低照度环境时，则摄像机执行控制A流程。请参见图4，为控制A流程的流程示意图。

S401：摄像机将自身的曝光参数固定到第一取值。

其中，在控制A流程中，摄像机将自身的曝光参数固定到第一取值。实际应用中，与摄像机的曝光参数相关的部件即为图像传感器和镜头，图像传感器与快门和增益相关，因此可以将图像传感器的快门和增益固定在第一取值中的快门值和增益值，以及调整镜头的光圈，使得光圈固定在第一取值中的光圈值。这样，摄像机将曝光参数固定后，摄像机则不会在进行曝光参数的调整，以避免曝光参数的调整对于聚焦过程的影响，使得聚焦效果更佳。

S402：摄像机保持当前的大边缘锐度值不变，降低小边缘锐度值。

在控制A流程中，摄像机将自身的曝光参数固定到第一取值后，由于当前的拍摄环境为超低照度环境，因此摄像还会获取当前的锐度值和降噪值。其中，锐度值包括大边缘锐度值和小边缘锐度值，降噪值包括时域降噪值和空域降噪值。

其中，摄像机聚焦过程中会依据大边缘锐度值对图像中的物体进行判断，而小边缘锐度值更多的带来的是噪声的干扰，因而摄像机在超低照度环境时，摄像机可以保持当前的大边缘锐度值不变，而降低小边缘锐度值。具体的，摄像机可以根据增益值与小边缘锐度值的调整值的映射关系，确定小边缘锐度值的第一调整值，并将小边缘锐度值降低第一调整值。

S403：摄像机增加空域降噪值，降低时域降噪值。

其中，空域降噪是降低每帧图像中的噪声，而时域降噪值用于防止剧烈移动的主体出现运动残留的现象，但是若是时域降噪值较高时，降噪力度较大时，较容易出现运动拖尾的现象，即多张连续的图像中很容易看出降噪的痕迹，并且这种现象在超低照度环境时尤为明显，因此摄像机可以适当地增加空域降噪值，并降低时域降噪值。

摄像机可以根据增益值与时域降噪值的调整值的映射关系，确定时域降噪值的第二调整值，并将时域降噪值降低第二调整值。摄像机也可以根据增益值与空域降噪值的调整值的映射关系，确定空域降噪值的第三调整值，并将空域降噪值增加第三调整值。

S404：摄像机进行聚焦算子统计，并完成聚焦。

摄像机在固定曝光参数，并对锐度和降噪进行适当地调整之后，则可以进行聚焦过程。其中，聚焦算子统计用于计算出与聚焦过程中镜头需要移动的距离相关的系数，摄像机在获取这个系数之后，则可以确定本次聚焦过程镜头需要移动的方向和距离，进而按照确定的方向和距离移动镜头。由于聚焦过程属于现有技术的范畴，因此在此不多赘述。

本发明实施例中，在超低照度环境时，由于增益值较高，摄像机聚焦算子的统计更多的依赖于以大边缘为特征的高频信号，而其他噪声则可以适当的减少，以避免其他噪声干扰聚焦算子统计的准确性。

具体的，当摄像机确定当前的曝光状态为稳定状态，且拍摄环境为低照度环境时，则摄像机执行控制B流程。请参见图5，为控制B流程的流程示意图。

S501：摄像机将自身的曝光参数固定到第一取值。

S502：摄像机进行聚焦算子统计，并完成聚焦。

其中，由于在低照度环境时，增益相较超低照度环境更小，噪声对于聚焦算子的统计的干扰更小，因而为了保证能够更快的聚焦，则可以省去对锐度和降噪进行调整的步骤。因此，S501和S502分别与S401和S404分别相对应，因此此部分内容可参考上述S401和S404部分的描述，在此不再赘述。

具体的，当摄像机确定当前的曝光状态为抖动状态时，摄像机还会确定当前拍摄的画面是否满足聚焦条件。其中，摄像机确定是否能够依据当前画面信息所表达出的细节丰富程度，计算得到对应的聚焦算子结果，若是能够，则认为满足聚焦条件；若不能，则认为不满足聚焦条件，在不满足聚焦条件时，则需要恢复到自动曝光，以对曝光再进行调整。

本发明实施例中，当摄像机确定当前拍摄的画面满足聚焦条件时，则会执行上述的控制A流程或者控制B流程。具体的，当摄像机确定的拍摄环境为超低照度环境时，则摄像机执行控制A流程；当摄像机确定的拍摄环境为低照度环境时，则摄像机执行控制B流程。这样，当拍摄的画面处于轻微过曝状态或者轻微欠曝状态的时候，如果图像画面信息的丰富程度已经足够支撑聚焦算子的统计了，那么就不需要再等待到曝光调整当前亮度统计值到目标亮度值的容差范围内就可以开始进行聚焦算子统计的准备工作，这样提前了聚焦开始的时间，加快了聚焦速度。

请参见图6和图7，分别为采用本发明实施例的聚焦方法之前和采用本发明实施例的聚焦方法之后在不同聚焦马达行进位置(focus postion，fp)得到的聚焦算子值的示意图，其中，横坐标为聚焦马达行进位置，纵坐标为聚焦算子值。

在理想的情况下，随着横坐标从左往右移动，总是会有一个聚焦马达行进位置，其对应的聚焦算子值最大，即在聚焦马达行进位置为波峰，这个聚焦马达行进位置，就是使得聚焦最清晰时所需的聚焦马达行进位置，镜头只需要移动到这个横坐标值对应的位置，就完成聚焦了。

在图6和图7中，均选取了六条曲线，分别对应不同的光照条件，其中三条为环境光照度为超低照度时得到的曲线，即图6和图7中照度值为0.3勒克斯(Lux)、0.47Lux和0.7Lux对应的曲线，其余三条为环境光照度为低照度时得到的曲线，即图6和图7中照度值为3.63Lux、11.4Lux和28.5Lux对应的曲线。

图6为未采用本发明实施例的聚焦方法得到的曲线，即在不进行曝光固定、不降低小边缘锐度、不降低空域降噪以及不增加时域降噪的情况下，所得到出来的聚焦算子曲线，可以看到这些曲线中无论在何种照度下，很少有非常明显的波峰，甚至存在假波峰的情况，例如最左侧起始点为一个波峰，而到了中端又有较大的第二波峰，即起始点的第一个波峰则可以认为是是假波峰，显然聚焦效果不好。

图7为采用本发明实施例的聚焦方法得到的曲线，所得到出来的聚焦算子曲线，可以看到，这些曲线都会出现很完美的波峰，且波峰具有唯一性，无假波峰存在。在低照度情况下，不同照度值情况下得到的聚焦算子曲线几乎重合，因而在图7中未标示对应的照度值，且出现波峰时的横坐标值几乎相同，波峰十分明显，即使是非常严苛的超低照度环境下，例如照度为0.3Lux时，虽然还存在着一定的假波峰的情况，如图7中所示中间有波峰，尾部处还存在一个较大值，但是相较图6，已经不会出现在对应照度下出现的平坦曲线的情况，因此可见，本发明实施例的聚焦方法可以很好的提高聚焦效果。

本发明实施例中，在聚焦完成后，还会恢复摄像机的自动曝光，以对后续拍摄的画面的曝光参数进行调整。

综上所述，本发明实施例中，摄像机在确定当前拍摄的画面的曝光进入稳定状态时，摄像机则会将自身的曝光参数的取值进行固定，并进行聚焦。这样，在摄像机在进行聚焦时，则不会进行曝光调整的过程，以避免曝光调整对摄像机对物体大边缘的判断的影响，进而提高摄像机获取聚焦算子的准确性，使得聚焦效果更佳。

请参见图8，基于同一发明构思，本发明一实施例提供一种摄像机，包括：

获取单元801，用于获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值；第一取值至少包括亮度统计值和目标亮度值；

确定单元802，用于在确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值位于第一预设差值范围内时，确定当前拍摄的画面的曝光状态为稳定状态；

执行单元803，用于将摄像机的曝光参数的取值固定为第一取值后，进行聚焦。

可选的，

确定单元802，还用于在确定亮度统计值与目标亮度值之间的差值位于第二预设差值范围内时，确定当前画面的曝光状态为抖动状态；其中，第二预设差值范围的最小值不小于第一预设差值范围的最大值；

确定单元802，还用于确定当前拍摄的画面是否满足聚焦条件；

执行单元803，还用于在确定当前拍摄的画面满足聚焦条件时，将摄像机的曝光参数的取值固定为第一取值后，进行聚焦。

可选的，

确定单元802，还用于在执行单元803进行聚焦之前，根据第一取值确定摄像机当前的拍摄环境是否为超低照度环境；超低照度环境的环境亮度不大于预设环境亮度值；

获取单元801，还用于在确定单元802的确定结果为是时，获取当前拍摄的画面的锐度值和降噪值；

执行单元803，还用于降低锐度值包括的小边缘锐度值以及降噪值包括的时域降噪值，并增加降噪值包括的空域降噪值。

可选的，第一取值还包括增益值，则执行单元803降低锐度值包括的小边缘锐度值以及降噪值包括的时域降噪值，并增加降噪值包括的空域降噪值，包括：

执行单元803根据增益值与小边缘锐度值的调整值的映射关系，确定小边缘锐度值的第一调整值，并将小边缘锐度值降低第一调整值；以及，

执行单元803根据增益值与时域降噪值的调整值的映射关系，确定时域降噪值的第二调整值，并将时域降噪值降低第二调整值；以及，

执行单元803根据增益值与空域降噪值的调整值的映射关系，确定空域降噪值的第三调整值，并将空域降噪值增加第三调整值。

可选的，第一取值还包括增益值，则确定单元802根据第一取值确定摄像机当前的拍摄环境是否为超低照度环境，包括：

确定单元802确定增益值是否位于第一预设增益范围内；以及在确定所述增益值位于第一预设增益范围内时，确定单元802确定摄像机当前的拍摄环境为超低照度环境。

该设备可以用于执行图1～图5所示的实施例所提供的方法，因此，对于该设备的各功能模块所能够实现的功能等可参考上述方法部分的描述，不多赘述。

请参见图9，本发明一实施例还提供一种摄像机，该摄像机包括至少一个处理器901，至少一个处理器901用于执行存储器中存储的计算机程序时实现图1所示的实施例提供的摄像机聚焦方法的步骤。

可选的，至少一个处理器901具体可以包括中央处理器(CPU)、特定应用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，可以是一个或多个用于控制程序执行的集成电路，可以是使用现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)开发的硬件电路，可以是基带处理器。

可选的，至少一个处理器901可以包括至少一个处理核心。

可选的，该摄像机还包括存储器902，存储器902可以包括只读存储器(read onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)和磁盘存储器。存储器902用于存储至少一个处理器901运行时所需的数据。存储器902的数量为一个或多个。其中，存储器902在图9中一并示出，但需要知道的是存储器902不是必选的功能模块，因此在图9中以虚线示出。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图1所示的方法。

在具体的实施过程中，计算机可读存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive，USB)、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的存储介质。

在本发明实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或单元的划分，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，例如多个单元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连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。

所述集成的单元如果以软件功能单元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，本发明实施例的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，例如可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，或处理器(processor)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：通用串行总线闪存盘(universal serial bus flash drive)、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种摄像机聚焦方法，其特征在于，包括：

摄像机获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值；所述第一取值至少包括亮度统计值和目标亮度值；

所述摄像机在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第一预设差值范围内时，确定当前拍摄的画面的曝光状态为稳定状态；

所述摄像机将自身的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述摄像机在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第二预设差值范围内时，确定当前画面的曝光状态为抖动状态；其中，所述第二预设差值范围的最小值不小于所述第一预设差值范围的最大值；

所述摄像机确定当前拍摄的画面是否满足聚焦条件；

若确定结果为是，则所述摄像机将自身的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述摄像机进行聚焦之前，所述方法还包括：

所述摄像机根据所述第一取值确定自身当前的拍摄环境是否为超低照度环境；所述超低照度环境的环境亮度不大于预设环境亮度值；

若确定结果为是，所述摄像机获取当前拍摄的画面的锐度值和降噪值；

所述摄像机降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一取值还包括增益值，则所述摄像机降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值，包括：

所述摄像机根据所述增益值与所述小边缘锐度值的调整值的映射关系，确定所述小边缘锐度值的第一调整值，并将所述小边缘锐度值降低所述第一调整值；以及，

所述摄像机根据所述增益值与所述时域降噪值的调整值的映射关系，确定所述时域降噪值的第二调整值，并将所述时域降噪值降低所述第二调整值；以及，

所述摄像机根据所述增益值与所述空域降噪值的调整值的映射关系，确定所述空域降噪值的第三调整值，并将所述空域降噪值增加所述第三调整值。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一取值还包括增益值，则所述摄像机根据所述曝光参数值确定自身当前的拍摄环境是否为超低照度环境，包括：

所述摄像机确定所述增益值是否位于第一预设增益范围内；

若确定结果为是，则所述摄像机确定自身当前的拍摄环境为超低照度环境。

6.一种摄像机，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取当前拍摄的画面的曝光参数的第一取值；所述第一取值至少包括亮度统计值和目标亮度值；

确定单元，用于在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第一预设差值范围内时，确定当前拍摄的画面的曝光状态为稳定状态；

执行单元，用于将所述摄像机的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

7.如权利要求6所述的摄像机，其特征在于，

所述确定单元，还用于在确定所述亮度统计值与所述目标亮度值之间的差值位于第二预设差值范围内时，确定当前画面的曝光状态为抖动状态；其中，所述第二预设差值范围的最小值不小于所述第一预设差值范围的最大值；确定当前拍摄的画面是否满足聚焦条件；

所述执行单元，还用于在确定当前拍摄的画面满足聚焦条件时，将所述摄像机的曝光参数的取值固定为所述第一取值后，进行聚焦。

8.如权利要求6或7所述的摄像机，其特征在于，

所述确定单元，还用于在所述执行单元进行聚焦之前，根据所述第一取值确定所述摄像机当前的拍摄环境是否为超低照度环境；所述超低照度环境的环境亮度不大于预设环境亮度值；

所述获取单元，还用于在所述确定单元的确定结果为是时，获取当前拍摄的画面的锐度值和降噪值；

所述执行单元，还用于降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值。

9.如权利要求8所述的摄像机，其特征在于，所述第一取值还包括增益值，则所述执行单元降低所述锐度值包括的小边缘锐度值以及所述降噪值包括的时域降噪值，并增加所述降噪值包括的空域降噪值，包括：

所述执行单元根据所述增益值与所述小边缘锐度值的调整值的映射关系，确定所述小边缘锐度值的第一调整值，并将所述小边缘锐度值降低所述第一调整值；以及，

所述执行单元根据所述增益值与所述时域降噪值的调整值的映射关系，确定所述时域降噪值的第二调整值，并将所述时域降噪值降低所述第二调整值；以及，

所述执行单元根据所述增益值与所述空域降噪值的调整值的映射关系，确定所述空域降噪值的第三调整值，并将所述空域降噪值增加所述第三调整值。

10.如权利要求8所述的摄像机，其特征在于，所述第一取值还包括增益值，则所述确定单元根据所述第一取值确定所述摄像机当前的拍摄环境是否为超低照度环境，包括：

所述确定单元确定所述增益值是否位于第一预设增益范围内；以及在确定所述增益值位于第一预设增益范围内时，所述确定单元确定所述摄像机当前的拍摄环境为超低照度环境。

11.一种摄像机，其特征在于，

所述摄像机包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于：

所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5中任一项所述的方法。