CN108496350B - 一种对焦处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种对焦处理方法及设备，其中，方法包括：获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。本发明实施例实现了对运动的目标对象的对焦，满足对目标对象进行跟踪对焦的需求，优化了对焦效果，提高了对焦成功的效率，满足了用户对运动的目标对象对焦的自动化、智能化需求。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种对焦处理方法及设备。
背景技术
自动对焦的方式一般分为主动式和被动式两种，其中，主动式即为主动测量相机与物体之间的距离；被动式是通过相位对焦方法或对比度检测对焦方法，其中相位对焦需要特殊的sensor支持，对比度对焦仍是大多数普通数码相机使用的方式。对比度对焦算法(Contrast Detection Auto Focus，CDAF)主要是通过在对对焦主体的对比度信息的调整过程中，检出最高对比度所在，即为判定合焦。对比度对焦通常并不需要分光设备，所以布置与操作更加灵活，成本也较低。
但现有的对比度对焦算法需要多次迭代，来回向反方向调整焦距进行搜索之后，才能搜索到对比度最大的焦点位置，对视频造成了短暂的远近闪动的“呼吸效果”，对焦速度有限，如果目标对象在画面上处于运动状态并且位置变化过大，则容易对焦失败。
发明内容
本发明实施例提供了一种对焦处理方法及设备，可对运动的目标对象进行自动跟踪对焦，优化了对焦效果，提高了对焦效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种对焦处理方法，包括：
获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；
根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。
第二方面，本发明实施例提供了一种对焦处理设备，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，执行所述存储器存储的程序指令，当程序指令被执行时，所述处理器用于执行如下步骤：
获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；
根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的对焦处理方法。
本发明实施例中，通过获取目标对象相对于摄像装置的移动方向，根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦，从而实现自动地进行跟踪对焦处理，优化对焦效果，提高了对焦效率。
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，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是本发明实施例提供的一种对焦处理方法的示意流程图；
图2是本发明实施例提供一种对焦处理的场景示意图；
图3是本发明实施例提供的一种不同对焦位置的对比度差异示意图；
图4是本发明实施例提供的一种对焦评价函数的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种爬山搜索算法示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种对焦处理方法的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的一种对焦处理设备的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种对焦处理设备的结构示意图。
具体实施方式
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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明实施例提供的对焦处理方法可以由一种对焦处理设备执行，或在其他实施例中，该对焦处理方法可以应用于像相机这样的摄像设备上，可用于摄影摄像、航拍、运动摄影等，下面对应用于摄像设备上的对焦处理方法进行举例说明。
本方案采取视觉目标跟踪算法辅助自动调焦，在调焦过程中结合视觉目标跟踪算法，可以对目标对象的运动趋势有较准确的估计，也可以提供目标对象远近变化趋势的判断，从而获取到目标对象相对于摄像装置的移动方向。根据所述移动方向结合对比度对焦算法，确定出自动调焦方向，从而很大程度上优化对目标对象在运动时的跟焦效果，减少对焦失败或者对焦到背景上的情况，也能对目标对象在画面上位置的变化有准确的定位。其中，如果对于特定类别的物体，比如说人脸，则也可以使用连续帧的人脸检测来替代目标跟踪算法，也可以获得目标移动和大小的变化。
本发明实施例通过摄像装置拍摄获取图像，根据获取到的在该图像中的用户操作识别并获取目标对象。对焦处理设备可以利用目标跟踪算法，检测该目标对象在该图像中的尺寸或位置信息等变换状态信息，根据该变化状态信息，确定该目标对象相对于该摄像装置的移动方向。其中，如果该目标对象携带了定位装置，该对焦处理设备也可以根据该定位装置获取该目标对象的位置坐标，从而确定该目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。另外，该对焦处理设备还可以通过获取所述目标对象的深度图，从而确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。该对焦处理设备在确定该目标对象相对于该摄像装置的移动方向之后，可以根据该移动方向确定出自动调焦方向，并按照该自动调焦方向进行自动调焦，以对该目标对象进行对焦。本发明实施例以一台对焦处理设备执行相应的处理为例来对对焦处理方法进行说明。
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种对焦处理方法的示意流程图，所述方法可以由对焦处理设备执行，其中，对焦处理设备的具体解释如前所述。具体的，本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S101：获取目标对象相对于摄像装置的移动方向。
本发明实施例中，对焦处理设备可以获取目标对象相对于摄像装置的移动方向。具体地，本发明实施例的应用场景如图2所示，图2是本发明实施例提供一种对焦处理的场景示意图。如图2所示，本发明实施例的应用场景包括201所示的摄像装置以及202所示的目标对象。其中，不同的对焦距离，目标对象的清晰度不同，对焦处理设备可以通过摄像装置201拍摄得到目标对象202，该目标对象202是可移动的，该对焦处理设备可以获取所述目标对象在移动时的移动方向，例如，目标对象202相对于摄像装置201的移动方向是向靠近摄像装置201的方向移动，此时，摄像装置拍摄的目标对象变模糊；或目标对象202相对于摄像装置201的移动方向是向远离摄像装置201的方向移动，此时摄像装置拍摄到的目标对象变模糊。因此，当目标对象移动时，需要获取目标对象相对于摄像装置的移动方向，从而可以根据该移动方向，调整对焦焦点。
在一个实施例中，对焦处理设备可以利用视觉识别目标对象，检测所述目标对象在图像中的变化状态信息，其中，所述状态信息包括所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域。对焦处理设备根据所述变化状态信息，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。具体可举例说明，该对焦处理设备可以通过用户的视觉识别拍摄到的图像中的目标人物(目标对象)，然后检测所述待拍摄的目标人物(目标对象)在该图像中的尺寸的变化信息，或检测所述待拍摄的人物(目标对象)在图像中的位置区域的变化信息。如果检测到所述目标人物在该图像中的尺寸变大，则确定所述目标人物相对于所述摄像装置的移动方向为向靠近所述摄像装置的方向移动；如果检测到所述目标人物在该图像中的位置区域变小，则确定所述目标人物相对于所述摄像装置的移动方向为向远离所述摄像装置的方向移动。
在一个实施例中，对焦处理设备也可以利用所述目标对象携带的定位装置获取所述目标对象的位置坐标，根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。具体地，如果该对焦处理设备获取到的目标对象携带了定位装置，比如，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、无载波通信技术(Ultra Wideband，UWB)等，则该对焦处理设备可以利用所述目标对象携带的像GPS、UWB等这样的定位装置，获取所述目标对象的位置坐标，可以得到该目标对象相对摄像装置的距离变化，并根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。具体可举例说明，例如，如果该对焦处理设备获取到的目标对象携带了GPS定位装置，则该对焦处理设备可以利用所述GPS定位装置，获取到所述目标对象的位置坐标，并根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
进一步，对焦处理设备还可以获取所述目标对象的深度图，根据获取到的深度图，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。具体地，对焦处理设备可以获取所述目标对象距离所述摄像装置的距离(深度)，将所述距离组成的图像作为深度图，根据获取到的深度图，该对焦处理设备可以确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。例如，对焦处理设备获取到所述目标对象距离所述摄像装置的初始距离(深度)为1m，而所述目标对象距离所述摄像装置的当前距离为1.5m，将这两个距离组成的图像作为深度图，根据这两个距离的变化，该对焦处理设备可以确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向为向远离该摄像装置的方向移动。
S102：根据该移动方向确定出自动调焦方向，并按照该自动调焦方向进行自动调焦，以对该目标对象进行对焦。
在本发明实施例中，对焦处理设备可以根据该移动方向确定出自动调焦方向，并按照该自动调焦方向进行自动调焦，以对该目标对象进行对焦。具体的，该对焦处理设备通过结合目标对象的移动方向来辅助自动对焦，首先，通过提供目标对象远近变化趋势的判断，从而为自动对焦系统提供优先的调焦方向，加快收敛速度，减少因来回搜索造成的呼吸现象。其次，由于对比度检测对焦依赖的是连续帧之间，在改变对焦距离的前后，根据图像某区域内对比度的变化趋势，来判断当前对焦变化方向与正确方向是否一致，而这个对比度变化的比较前提是基于所述图像该区域内的目标对象是不动的，如果该目标对象移动，而前后统计的对比度基于不同的场景，则前后帧的变化值对于对焦来说就没有参考意义。然而，结合目标对象的移动方向，前后帧统计的对比度可以基于同一个目标对象的图像，在画面上可以根据该目标对象的移动，而在对焦过程中动态改变，很大程度上增加了目标对象运动时的对焦成功率。
在一个实施例中，对焦处理设备可以结合目标对象的该移动方向和对比度检测算法来实现自动调焦，也可以将目标对象的移动方向和相位检测法进行结合来实现自动调焦。其中，需要说明的是，对比度检测对焦主要是通过在对图像中对焦主体对比度信息进行调整的过程中，检出最高对比度所在，即为判定合焦，对比度检测对焦通常并不需要分光设备，所以布置与操作更加灵活，成本也较低。相位检测对焦是通过寻找像差最小的点来进行对焦，物体的某一个点会从各个方向发出光线通过镜片成像到sensor上面去，当不同方向的光线成像落到sensor的同一个位置的时候，像差最小。使用相位检测对焦时，对焦本身的速度快，但整个对焦而使用对比度检测对焦时，而使用对比度检测对焦时，对焦本身的速度稍慢，但整个对焦“过程”不一定慢，因为没有反光板的两次多余动作。
在一个实施例中，在对焦处理设备结合目标对象的该移动方向和对比度检测法来实现自动调焦的过程中，对焦处理设备可以对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域，根据所述位置区域计算所拍摄的图像的对比度，根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点。具体地，所述目标对象是可以移动的，当该目标对象在移动时，该对焦处理设备可以对移动的该目标对象进行图像跟踪处理，从而得到所述目标对象在图像中的位置区域，并根据所述位置区域计算所拍摄的图像的对比度，根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点。其中，不同的位置区域的对比度不同，如图3所示，图3是本发明实施例提供的一种不同对焦位置的对比度差异示意图，其中，301所示为一种对焦位置的对比度变化情况，302所示为另一种不同对焦位置的对比度变化情况，从图3的301以及302可以看出，对焦位置不同，获取到的对比度不同。
在一个实施例中，对比度是基于图像对比度设计的对焦评价函数分数获得的。如图4所示，图4是本发明实施例提供的一种对焦评价函数的示意图。如图4所示为以横坐标x为对焦点位置，纵坐标y为对焦评价函数分数，所建立的坐标函数。其中，401所示为近焦时的对焦评价函数分数，402所示为准焦时的对焦评价函数分数，403所示为远焦时的对焦评价函数分数。此类函数可能有多种变种，而理想的对焦评价函数具有以下特点：单峰性，即在调教范围内有一个极值；无偏性即在系统处于最佳对焦状态时，才对焦评价函数给出极大值或极小值；能反应离焦的极性即焦前或焦后；能抵抗各类噪声。
在一个实施例中，对焦处理设备在对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域时，可以将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较，其中，所述初始区域即为所述目标对象在当前图像帧中的位置区域，如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域。例如，对焦处理设备将当前图像帧的初始区域中的的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较，获取到的相似度为95％，而预设的相似度阈值为90％，95％>90％，因此对焦处理设备可以将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域。
进一步地，如果该对焦处理设备检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则可以降低所述预设的相似度阈值。进一步，如果该对焦处理设备检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则还可以选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。例如，如果该对焦处理设备检测到当前图像帧的清晰度为50％，而预设的清晰度阈值为60％，50％<60％，则该对焦处理设备可以通过将该预设的相似度阈值90％降低，对所述目标对象进行图像跟踪处理。又例如，如果该对焦处理设备检测到当前图像帧的清晰度为50％，而预设的清晰度阈值为60％，50％<60％，则该对焦处理设备可以选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
在一个实施例中，在基于目标跟踪算法辅助自动调焦的实现上，在对移动的目标对象进行对焦时，该对焦处理设备对于基于梯度信息或者频域信息的目标跟踪算法，在由对比度判断出可能失焦后，适应性地降低目标跟踪算法中预设的对比度阈值，该实施方式可以实现对模糊图像上的持续跟踪。
进一步地，在基于目标跟踪算法辅助自动调焦的实现上，在对移动的目标对象进行对焦时，该对焦处理设备还可以通过预训练的模型，将对焦评价函数、目标跟踪算法等融合在一起，适应性地根据对焦效果，调整目标跟踪算法中预设的对比度阈值，该实施方式既能持续跟踪目标对象，又能保持跟踪的准确性，避免跟错或跟丢目标对象。
本发明实施例中，对焦处理设备通过摄像装置获取拍摄到的图像，从图像中获取目标对象以及该目标对象相对于摄像装置的移动方向，根据该移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。从而可以实现对运动的目标对象进行自动跟踪对焦，优化了对焦效果，提高了对焦成功的效率。
请参见图6，图6是本发明实施例提供的另一种对焦处理方法的流程示意图，所述方法可以由对焦处理设备执行，其中对焦处理设备的具体解释如前所述。本发明实施例的所述方法包括如下步骤。
S601：根据拍摄到的图像，确定目标对象。
本发明实施例中，对焦处理设备可以根据拍摄到的图像，确定目标对象，其中，所述目标对象是根据在图像中的选择操作确定、或者是根据图像识别算法自动识别确定的。具体地，对焦处理设备通过摄像装置拍摄图像，根据拍摄到的该图像，确定需要拍摄的目标对象，其中该目标对象可以是根据在该图像中接收到的基于用户的选择操作所确定，或者是根据图像识别算法自动识别确定。具体可举例说明，该对焦处理设备通过摄像装置拍摄得到图像，当检测到在该图像中接收到基于用户的选择操作时，该对焦处理设备可以根据接收到的该选择操作，确定出目标对象。其中，该选择操作可以是点击操作、框选操作等，该目标对象可以是人脸等特定类别的物体，本发明实施例不做限定。
S602：对该目标对象进行图像跟踪处理，得到该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域。
本发明实施例中，对焦处理设备可以对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域。具体如上述实施例所述此处不再详细阐述。
在一个实施例中，对焦处理设备也可以利用所述目标对象携带的定位装置获取所述目标对象的位置坐标，具体如上述实施例所述此处不再详细阐述。
S603：根据该位置区域计算所拍摄的图像的对比度。
本发明实施例中，对焦处理设备可以，根据获取到的该目标对象在图像中的位置区域计算所拍摄的图像的对比度。具体如上述实施例所述此处不再详细阐述。
S604：检测该对比度是否下降。
本发明实施例中，对焦处理设备可以检测所拍摄的图像的对比度是否下降。
S605：如果检测结果为否，则按照调焦方向继续进行对焦控制。
本发明实施例中，对焦处理设备如果检测到所述对比度上升，则可以按照所述调焦方向继续进行对焦控制。具体可以图5为例进行说明，图5是本发明实施例提供的一种爬山搜索算法示意图，图5中501处表示起点处的对比度，502处表示最佳对焦点处对比度，箭头表示移动方向。图5表示摄像装置的聚焦镜头从起点501处开始从左往右以等步长移动，每移动一步，就计算一次图像的对比度，若计算得到的对比度逐渐增大，则说明移动方向正确，按照当前调焦方向继续进行对焦控制。
S606：如果检测结果为是，则判断该对比度的下降值是否小于预设的阈值。
本发明实施例中，对焦处理设备在检测该对比度时，如果检测到该对比度下降，则判断该对比度的下降值是否小于预设的阈值。
S607：如果判断结果为是，则将当前的焦点确定为该目标对象的对焦焦点。
本发明实施例中，对焦处理设备如果在检测所拍摄的图像的对比度时，检测到所述对比度下降，且判断出该对比度的下降值小于预设的阈值，则将当前的焦点确定为该目标对象的对焦焦点。以图5为例进行说明，对焦处理设备的摄像装置从起点501处开始从左往右以等步长移动，每移动一步，就计算一次图像的对比度，若计算得到的对比度逐渐增大，则说明移动方向正确，当对比度到达502处时，第一次出现对比度下降的现象，且在502处获取到的对比度的下降值小于预设的阈值，则将当前502出对应的焦点确定为所述目标对象的对焦焦点。该实施方式与现有技术相比，避免了现有技术中摄像装置来回搜索寻找最佳对焦点造成的呼吸现象，加快了收敛速度，增加了目标对象运动时的对焦成功率。
S608：如果判断结果为否，则检测该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化。
本发明实施例中，如果对焦处理设备判断出该对比度的下降值不小于预设的阈值，则检测该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化。以图5为例进行说明，对焦处理设备的摄像装置的聚焦镜头从起点501处开始从左往右以等步长移动，每移动一步，就计算一次图像的对比度，当对比度到达503处时，对比度的下降值不小于预设的阈值，说明摄像装置镜头已经越过目标对象的最佳对焦点开始离焦，此时将检测该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化。
S609：如果检测到该尺寸或位置区域变大，则将靠近该摄像装置的方向确定为自动调焦方向，执行步骤S612。
本发明实施例中，如果对焦处理设备检测到该尺寸或位置区域变大，则将靠近该摄像装置的方向确定为自动调焦方向。以图5为例，当检测到对比度到达503处时，对比度的下降值不小于预设的阈值，如果此时检测到该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域变大，则将靠近该摄像装置的方向确定为自动调焦方向，自动调整对焦方向，并执行根据该自动调焦方向，对该目标对象进行对焦。
S610：如果检测到该尺寸或位置区域变小，则将远离该摄像装置的方向确定为自动调焦方向，执行步骤S612。
本发明实施例中，对焦处理设备在检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化时，如果检测到所述尺寸或位置区域变小，则将远离所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。以图5为例进行说明，当对比度到达503处时，对比度的下降值不小于预设的阈值，如果此时检测到该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域变小，则将远离所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向，并执行根据该自动调焦方向，对该目标对象进行对焦。
S611：如果检测到该尺寸或位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向，执行步骤S612。
本发明实施例中，对焦处理设备在检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化，如果检测到所述尺寸或位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向。以图5为例进行说明，当对比度到达503处时，对比度的下降值不小于预设的阈值，如果此时检测到该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向，并执行根据该自动调焦方向，对该目标对象进行对焦。
S612：根据该自动调焦方向，对该目标对象进行对焦。
本发明实施例中，对焦处理设备在确定自动调焦方向之后，可以根据该自动调焦方向确定所述目标对象的对焦焦点，对该目标对象进行对焦控制。
本发明实施例中，对焦处理设备通过摄像装置获取拍摄到的图像，从图像中获取目标对象，对该目标对象进行图像跟踪处理，得到该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域，根据该位置区域计算所拍摄的图像的对比度，根据所检测到的对比度的变化以及该目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化，确定自动调焦方向，根据该自动调焦方向，确定所述目标对象的对焦焦点，对该目标对象进行对焦控制。从而可以实现对运动的目标对象进行自动跟踪对焦，优化了对焦效果，提高了对焦成功的效率。
请参见图7，图7是本发明实施例提供的一种对焦处理设备的结构示意图，具体的，本发明实施例的所述设备包括：获取单元701、处理单元702，其中，
获取单元701，用于获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；
处理单元702，用于根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。
具体地，所述获取单元701，具体用于利用视觉识别目标对象；检测所述目标对象在图像中的变化状态信息，所述状态信息包括所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域；根据所述变化状态信息，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
具体地，所述获取单元701，还用于利用所述目标对象携带的定位装置获取所述目标对象的位置坐标；根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
具体地，所述获取单元701，还用于获取所述目标对象的深度图；根据获取到的深度图，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
具体地，所述设备还包括确定单元703，其中，
所述确定单元703，用于根据拍摄到的图像，确定目标对象；其中，所述目标对象是根据在图像中的选择操作确定、或者是根据图像识别算法自动识别确定的。
具体地，所述处理单元702，还用于对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域；根据所述位置区域计算所拍摄的图像的对比度；根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点。
具体地，所述处理单元702，还用于检测所拍摄的图像的对比度；如果检测到所述对比度上升，则按照所述调焦方向继续进行对焦控制。
具体地，所述处理单元702，还用于检测所拍摄的图像的对比度；如果检测到所述对比度下降，则根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点。
具体地，所述处理单元702，还用于如果检测到所述对比度的下降值小于预设的阈值，则将当前的焦点确定为所述目标对象的对焦焦点。
具体地，所述处理单元702，还用于如果检测到所述对比度的下降值不小于预设的阈值，则根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向；根据所述自动调焦方向进行对焦控制。
具体地，所述处理单元702，还用于检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；如果检测到所述尺寸或位置区域变大，则将靠近所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
具体地，所述处理单元702，还用于检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；如果检测到所述尺寸或位置区域变小，则将远离所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
具体地，所述处理单元702，还用于检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；如果检测到所述尺寸或位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向。
具体地，所述处理单元702，还用于将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较；如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域。
具体地，所述处理单元702，还用于如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则降低所述预设的相似度阈值。
具体地，所述处理单元702，还用于如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
本法实施例中，对焦处理设备通过确定单元703获取拍摄到的图像，并从图像中获取目标对象，通过获取单元701获取该目标对象相对于摄像装置的移动方向，处理单元702根据该移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。从而可以实现对运动的目标对象进行自动跟踪对焦，优化了对焦效果，提高了对焦效率。
请参见图8，图8是本发明实施例提供的另一种对焦处理设备的结构示意图。具体的，如图所示的本实施例中的终端可以包括：一个或多个处理器801；一个或多个输入设备802，一个或多个输出设备803和存储器804。上述处理器801、输入设备802、输出设备803和存储器804通过总线805连接。存储器802用于存储指令，处理器801用于执行存储器802存储的指令。其中，当程序指令被执行时，处理器801用于执行如下步骤：
获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；
根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
利用视觉识别目标对象；
检测所述目标对象在图像中的变化状态信息，所述状态信息包括所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域；
根据所述变化状态信息，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
利用所述目标对象携带的定位装置获取所述目标对象的位置坐标；
根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
获取所述目标对象的深度图；
根据获取到的深度图，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
根据拍摄到的图像，确定目标对象；
其中，所述目标对象是根据在图像中的选择操作确定、或者是根据图像识别算法自动识别确定的。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域；
根据所述位置区域计算所拍摄的图像的对比度；
根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
检测所拍摄的图像的对比度；
如果检测到所述对比度上升，则按照所述调焦方向继续进行对焦控制。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
检测所拍摄的图像的对比度；
如果检测到所述对比度下降，则根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
如果检测到所述对比度的下降值小于预设的阈值，则将当前的焦点确定为所述目标对象的对焦焦点。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
如果检测到所述对比度的下降值不小于预设的阈值，则根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向；根据所述自动调焦方向进行对焦控制。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；如果检测到所述尺寸或位置区域变大，则将靠近所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；如果检测到所述尺寸或位置区域变小，则将远离所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；如果检测到所述尺寸或位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较；如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则降低所述预设的相似度阈值。
具体地，所述处理器801调用存储器802中存储的程序指令，用于执行如下步骤：
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器801可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备802可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备803可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。
该存储器804可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器801提供指令和数据。存储器804的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器804还可以存储设备类型的信息。
本发明实施例的所述处理器801的具体实现可参考上述各个实施例中相关内容的描述，在此不赘述。
本法实施例中，对焦处理设备通过摄像装置获取拍摄到的图像，并从图像中获取目标对象，获取该目标对象相对于摄像装置的移动方向，根据该移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦，以对所述目标对象进行对焦。从而可以实现对运动的目标对象进行自动跟踪对焦，优化了对焦效果，提高了对焦效率。
本发明的实施例还提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明图1或图6所对应实施例中描述的对焦处理方法方式，也可实现图7或图8所述本发明所对应实施例的对焦处理设备，在此不再赘述。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的设备的内部存储单元，例如设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述终端所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (31)
1.一种对焦处理方法，其特征在于，包括：
获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；
根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦；
对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域；
根据所述位置区域计算所拍摄的图像的对比度；
根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点；
所述对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域，包括：
将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较，其中，所述初始区域即为所述目标对象在当前图像帧中的位置区域；
如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域；
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则降低所述预设的相似度阈值；或者，
选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象相对于摄像装置的移动方向，包括：
利用视觉识别目标对象；
检测所述目标对象在图像中的变化状态信息，所述状态信息包括所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域；
根据所述变化状态信息，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象相对于摄像装置的移动方向，还包括：
利用所述目标对象携带的定位装置获取所述目标对象的位置坐标；
根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象相对于摄像装置的移动方向，还包括：
获取所述目标对象的深度图；
根据获取到的深度图，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标对象相对于摄像装置的移动方向之前，包括：
根据拍摄到的图像，确定目标对象；
其中，所述目标对象是根据在图像中的选择操作确定、或者是根据图像识别算法自动识别确定的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点，包括：
获取检测所拍摄的图像的对比度；
如果检测到所述对比度上升，则按照所述调焦方向继续进行对焦控制。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点，还包括：
获取检测所拍摄的图像的对比度；
如果检测到所述对比度下降，则根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点，包括：
如果检测到所述对比度的下降值小于预设的阈值，则将当前的焦点确定为所述目标对象的对焦焦点。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点，还包括：
如果检测到所述对比度的下降值不小于预设的阈值，则根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向；
根据所述自动调焦方向进行对焦控制。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向，包括：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；
如果检测到所述尺寸或位置区域变大，则将靠近所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向，还包括：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；
如果检测到所述尺寸或位置区域变小，则将远离所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向，还包括：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；
如果检测到所述尺寸或位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域，包括：
在按照对焦控制进行对焦过程中，将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较；
如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则降低所述预设的相似度阈值。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，还包括：
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
16.一种对焦处理设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序指令；
所述处理器，执行所述存储器存储的程序指令，当程序指令被执行时，所述处理器用于执行如下步骤：
获取目标对象相对于摄像装置的移动方向；
根据所述移动方向确定出自动调焦方向，并按照所述自动调焦方向进行自动调焦；
对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域；
根据所述位置区域计算所拍摄的图像的对比度；
根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点；
所述对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域，包括：
将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较，其中，所述初始区域即为所述目标对象在当前图像帧中的位置区域；
如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域；
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则降低所述预设的相似度阈值；或者，
选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器用于获取目标对象相对于摄像装置的移动方向时执行如下步骤：
利用视觉识别目标对象；
检测所述目标对象在图像中的变化状态信息，所述状态信息包括所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域；
根据所述变化状态信息，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器用于获取目标对象相对于摄像装置的移动方向时执行如下步骤：
利用所述目标对象携带的定位装置获取所述目标对象的位置坐标；
根据所述位置坐标，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
19.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器用于获取目标对象相对于摄像装置的移动方向时执行如下步骤：
获取所述目标对象的深度图；
根据获取到的深度图，确定所述目标对象相对于所述摄像装置的移动方向。
20.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述处理器用于获取目标对象相对于摄像装置的移动方向之前执行如下步骤：
根据拍摄到的图像，确定目标对象；
其中，所述目标对象是根据在图像中的选择操作确定、或者是根据图像识别算法自动识别确定的。
21.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点时执行如下步骤：
检测所拍摄的图像的对比度；
如果检测到所述对比度上升，则按照所述调焦方向继续进行对焦控制。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述对比度确定所述目标对象的对焦焦点时执行如下步骤：
检测所拍摄的图像的对比度；
如果检测到所述对比度下降，则根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点时执行如下步骤：
如果检测到所述对比度的下降值小于预设的阈值，则将当前的焦点确定为所述目标对象的对焦焦点。
24.根据权利要求22或23所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述对比度的下降值确定所述目标对象的对焦焦点时执行如下步骤：
如果检测到所述对比度的下降值不小于预设的阈值，则根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向；
根据所述自动调焦方向进行对焦控制。
25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向时执行如下步骤：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；
如果检测到所述尺寸或位置区域变大，则将靠近所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
26.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向时执行如下步骤：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；
如果检测到所述尺寸或位置区域变小，则将远离所述摄像装置的方向确定为自动调焦方向。
27.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据所述目标对象的变化状态信息确定自动调焦方向执行如下步骤：
检测所述目标对象在图像中的尺寸或在图像中的位置区域的变化；
如果检测到所述尺寸或位置区域不变，则将与所述调焦方向相反的方向确定为自动调焦方向。
28.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器用于对所述目标对象进行图像跟踪处理，得到所述目标对象在图像中的位置区域时执行如下步骤：
将当前图像帧的初始区域中的图像与上一图像帧中所述目标对象所在的位置区域的图像进行比较；
如果相似度大于预设的相似度阈值，则将所述初始区域确定为当前图像帧中所述目标对象所在的位置区域。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则降低所述预设的相似度阈值。
30.根据权利要求28或29所述的设备，其特征在于，所述处理器用于执行如下步骤：
如果检测到当前图像帧的清晰度小于预设的清晰度阈值，则选取基于颜色信息的图像跟踪算法、或调高颜色分布在图像跟踪算法中的权重，对所述目标对象进行图像跟踪处理。
31.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至15任一项所述方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20210202 |