CN110933320A - 一种基于图像分析的变倍聚焦方法 - Google Patents

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李森
肖萌璐
王健
陈东亮
李俊龙
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/671—Focus control based on electronic image sensor signals in combination with active ranging signals, e.g. using light or sound signals emitted toward objects

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  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于图像分析的变倍聚焦方法，包括以下步骤：针对摄像机镜头提前采集头采集无穷远及1.5m镜头变倍聚焦曲线，计算当前物距；摄像机开始变倍，每帧控制摄像机的变倍电机和聚焦电机按照当前所在物距曲线走相应步数；每帧控制完成后采集当前所在位置的清晰度值P2，上一帧采集到的清晰度值P1，下一帧采集的聚焦清晰值为P3，如果满足(P3‑P2)/(P2‑P1)<阈值b，则以P3点所在的F坐标计算物距；返回继续变倍聚焦控制；变倍停止时，跟据当前位置清晰点计算出停止位置所在的物距，并作为下一次变倍的初始物距。本发明有益效果：只需在程序固件中保留两条变倍聚焦曲线，在变倍过程中动态计算细分的变倍曲线。

Description

一种基于图像分析的变倍聚焦方法
技术领域
本发明属于视频监控领域，尤其是涉及一种基于图像分析的变倍聚焦方法。
背景技术
一体化摄像机指镜头内建、可自动聚焦的一体化摄像机，常用于政府项目、高档次高层大楼，以及商场、学校、酒店、宾馆大堂等地。在视频监控中，一体摄像机有变倍功能，但往往变倍过程中存在无法快速聚焦图像的清晰度的不足，影响监控的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于图像分析的变倍聚焦方法，在保证变倍过程流畅的前提下快速位置聚焦，使得图像清晰。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于图像分析的变倍聚焦方法，包括以下步骤：
A.针对摄像机镜头提前采集头采集无穷远及1.5m镜头变倍聚焦曲线，计算当前的物距；
B.摄像机开始变倍，每帧控制摄像机的变倍电机和聚焦电机按照当前所在的物距曲线走相应的步数；
C.每帧控制完成后，采集当前所在的位置的清晰度值P2，上一帧采集到的清晰度值P1，下一帧采集的聚焦清晰值为P3，如果满足(P3-P2)/(P2-P1)<阈值b，则以P3点所在的纵坐标聚焦值F坐标计算物距；
D.返回进行步骤B继续变倍聚焦控制；
E.变倍停止时，跟据当前位置清晰点计算出停止位置所在的物距，并作为下一次变倍的初始物距。
进一步的，所述步骤A中计算当前物距的公式如下，
Rnow＝1.5m*(F1-F3)/(F2-F3)，
其中，F1、F2、F3分别为1.5m、当前物距和无穷远镜头变倍聚焦曲线上的聚焦值。
进一步的，所述步骤C中通过步骤A中计算当前物距的公式计算与此时物距相临物距所在的变倍聚焦曲线。
相对于现有技术，本发明所述的基于图像分析的变倍聚焦方法具有以下优势：
本发明所述的基于图像分析的变倍聚焦方法只需在程序固件中保留两条变倍聚焦曲线，在变倍过程中动态计算细分的变倍曲线，大量节省程序空间；根据变倍聚焦曲线每帧控制保证了整个变倍过程的平滑；变倍停止时已经在聚焦清晰点附近，搜索算法可以轻易完成聚焦，提高了聚焦成功率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的基于图像分析的变倍聚焦方法流程图；
图2为计算物距公式模型图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1和图2所示，一种基于图像分析的变倍聚焦方法，包括以下步骤：
A.针对摄像机镜头提前采集头采集无穷远及1.5m镜头变倍聚焦曲线，计算当前的物距；
B.摄像机开始变倍，每帧控制摄像机的变倍电机和聚焦电机按照当前所在的物距曲线走相应的步数，按照图2中Rnow的曲线中，每一个点都对应的坐标(Z，F)，按照坐标Z＝Z+1为步进取每个点的Z为变倍电机步数，Z坐标下R曲线上取相应的F坐标；
C.R曲线上每一个坐标点对应一个清晰度值P，每帧控制完成后，采集当前所在的位置的清晰度值P2，上一帧采集到的清晰度值P1，下一帧采集的聚焦清晰值为P3，如果满足(P3-P2)/(P2-P1)<阈值b，则以P3点所在的纵坐标聚焦值F坐标计算物距，本实施例中，计算与此时物距相临靠近1.5m的物距所在的变倍聚焦曲线Rx,如图2所示，在1.5m和无穷远之间又可以细分无数条曲线，本实例中实际细分1024个曲线，预设在程序中；
D.返回进行步骤B继续变倍聚焦控制；
E.变倍停止时，跟据当前位置清晰点计算出停止位置所在的物距，并作为下一次变倍的初始物距。
所述步骤A中计算当前物距的公式如下，
Rnow＝1.5m*(F1-F3)/(F2-F3)，
其中，F1、F2、F3分别为1.5m、当前物距和无穷远镜头变倍聚焦曲线上的聚焦值。
所述步骤C中通过步骤A中计算当前物距的公式计算与此时物距相临物距所在的变倍聚焦曲线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于图像分析的变倍聚焦方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.针对摄像机镜头提前采集头采集无穷远及1.5m镜头变倍聚焦曲线，计算当前的物距；
B.摄像机开始变倍，每帧控制摄像机的变倍电机和聚焦电机按照当前所在的物距曲线走相应的步数；
C.每帧控制完成后，采集当前所在的位置的清晰度值P2，上一帧采集到的清晰度值P1，下一帧采集的聚焦清晰值为P3，如果满足(P3-P2)/(P2-P1)<阈值b，则以P3点所在的纵坐标聚焦值F坐标计算物距；
D.返回进行步骤B继续变倍聚焦控制；
E.变倍停止时，跟据当前位置清晰点计算出停止位置所在的物距，并作为下一次变倍的初始物距。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的变倍聚焦方法，其特征在于：所述步骤A中计算当前物距的公式如下，
Rnow＝1.5m*(F1-F3)/(F2-F3)，
其中，F1、F2、F3分别为1.5m、当前物距和无穷远镜头变倍聚焦曲线上的聚焦值。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的变倍聚焦方法，其特征在于：所述步骤C中通过步骤A中计算当前物距的公式计算与此时物距相临物距所在的变倍聚焦曲线。
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