CN112135039B - 对焦驱动电流的控制方法及装置、设备、存储介质 - Google Patents

对焦驱动电流的控制方法及装置、设备、存储介质 Download PDF

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CN112135039B CN202010905625.8A CN202010905625A CN112135039B CN 112135039 B CN112135039 B CN 112135039B CN 202010905625 A CN202010905625 A CN 202010905625A CN 112135039 B CN112135039 B CN 112135039B
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Abstract

本申请实施例公开了一种对焦驱动电流的控制方法及装置、设备和存储介质,其中,所述方法包括:获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。

Description

对焦驱动电流的控制方法及装置、设备、存储介质
技术领域
本申请实施例涉及电子技术,涉及但不限于一种对焦驱动电流的控制方法及装置、设备、存储介质。
背景技术
随着摄像技术的快速发展以及用户对高质量图像的需求,摄像装置的性能也面临着越来越高的要求,其中对焦技术成为不可忽视的重要领域。在图像拍摄过程中,拍摄装置和拍摄物体之间的位置是相对变化的;为了使预览和拍照图像保持清晰,取景过程中需要不断调整镜头的位置,这种调整镜头位置获得准确焦点的方式称为对焦,对焦在摄像、拍照以及扫描等技术领域起着非常重要的作用。对焦过程中镜头的移动是通过马达带动的。通过对马达输入不同的电流值,马达将镜头驱动到不同的位置,实现对焦过程。
但是,现有的驱动电流控制方案的电流幅值或相位未调整或调整效果不佳,导致所述控制方案对镜头及马达在移动后的抖动振幅抑制效果不佳,或者导致所述控制方案对系统频率一致性过于依赖,进而无法在马达振动频率发生有限程度变异的情况下仍有较好的抖动幅值抑制效果。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种对焦驱动电流的控制方法及装置、设备、存储介质。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种对焦驱动电流的控制方法,所述方法包括:
获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;
根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
第二方面,本申请实施例提供一种对焦驱动电流的控制装置,所述装置包括:
第一获取单元,用于获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
第一确定单元,用于根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
第二获取单元,用于获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
第二确定单元,用于根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;
处理单元,用于根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述所述对焦驱动电流的控制方法中的步骤。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述所述对焦驱动电流的控制方法中的步骤。
本申请实施例提供一种对焦驱动电流的控制方法及装置、设备、存储介质,通过获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流,如此,能够利用摄像头的固有振动参数值确定分步马达的分步驱动电流的加载时间和幅值,从而在马达振动频率发生有限程度变异的情况下仍有较好的抖动幅值抑制效果,实现快速稳定的对焦。
附图说明
图1为本申请实施例对焦驱动电流的控制方法的实现流程示意图一;
图2为本申请实施例对焦驱动电流的控制方法的实现流程示意图二;
图3为本申请实施例对焦驱动电流的控制方法的实现流程示意图三;
图4A为本申请实施例四分步对应的电流分步加载的波形示意图;
图4B为相关技术中直接驱动方式对应的马达振动幅度示意图;
图4C为本申请实施例对焦后马达位移曲线的示意图;
图5为本申请实施例对焦驱动电流的控制装置的组成结构示意图;
图6为本申请实施例电子设备的一种硬件实体示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
需要指出,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
本申请实施例提供一种对焦驱动电流的控制方法,该方法应用于电子设备,该方法所实现的功能可以通过所述电子设备中的处理器调用程序代码来实现,当然程序代码可以保存在所述电子设备的存储介质中。图1为本申请实施例对焦驱动电流的控制方法的实现流程示意图一,如图1所示,所述方法包括:
步骤S101、获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
这里,所述电子设备可以为各种类型的具有信息处理能力的设备,例如手机、智能相机、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字助理)、导航仪、数字电话、视频电话、智能手表、智能手环、可穿戴设备、平板电脑、一体机等。
本申请实施例中,镜头可以通过点胶和摄像头中的马达固定在一起,马达移动就可以带动镜头移动。从而当拍摄时,设备通过获取的对焦信号,确定出对焦需要的位移量,设备中的软件通过所述位移量确定出马达驱动电流的大小,从而马达在相应电流的驱动下,带动所述镜头按所述位移量进行移动,达到对焦的目的。
这里,所述摄像头至少包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达。所述步进马达是一种利用电子电路,将直流电变成分时供电的、多相时序控制电流的电动机。
本申请实施例中,所述步进马达的步数为N步,即所述步进马达分N步完成目标电流的加载。当然,本申请实施例对所述步进马达的步数并不做限制。
步骤S102、根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
这里,所述总驱动电流指的是可以完成一次对焦拍摄的驱动电流。所述总驱动电流包括N步的分步电流指的是所述步进马达分N步完成总驱动电流的加载。
步骤S103、获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
通常情况下,一个方案(即一组分步电流的幅值和加载时间)对应的是一种类型的待测摄像头,但是生产过程中会生产多个所述类型的待测摄像头,每个摄像头之间会有一致性差异,因此,这里需要获取多个待测摄像头的固有振动参数值进行处理。
步骤S104、根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;
这里,当马达推动镜头移动的话就会同时产生抖动,抖动的话就存在固有振动参数,并且这些固有振动参数可以通过测试获得。例如,振幅衰减量和振动周期等。所述固有振动参数指的是与初始条件无关,而仅与系统的固有特性有关(如质量、形状、材质等)的振动参数。
本申请实施例中,先获取多个待测摄像头的固有振动参数值,通过所述多个固有振动参数值,确定分步电流的幅值和加载时间。如果所述待测摄像头中的某个目标摄像头产生对焦信号,则利用确定出的幅值和加载时间,对所述马达进行驱动电流加载。
这里,所述加载时间,可以为每一分步电流的加载时间点,也可以为两次分步电流之间的加载时间间隔,本申请实施例对此并不做限制。
步骤S105、根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
这里,由于对焦的原理是马达推动镜头从一个位置移动到另一个位置,因此,驱动马达的电流就需要改变。本申请实施例中,将这个电流分为N个部分加载到马达上。
在一些实施例中,所述获取多个待测摄像头的固有振动参数值,包括:获取每一所述待测摄像头的位移轨迹随时间变化的曲线;利用公式(1),确定所述每一所述待测摄像头的振幅衰减量和振动周期;
Figure GDA0003356153460000061
其中,X(t)为位移轨迹,X0为初始位置,A为初始振幅,α为振幅衰减量,T为振动周期,t0为初始相位差,t为时间。
本申请实施例中,通过获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流,如此,能够利用摄像头的固有振动参数值确定分步马达的分步驱动电流的加载时间和幅值,从而在马达振动频率发生有限程度变异的情况下仍有较好的抖动幅值抑制效果,实现快速稳定的对焦。
基于前述的实施例,本申请实施例再提供一种对焦驱动电流的控制方法,图2为本申请实施例对焦驱动电流的控制方法的实现流程示意图二,如图2所示,所述方法包括:
步骤S201、获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
步骤S202、根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
步骤S203、获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
步骤S204、确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;
步骤S205、根据所述集中程度指标,确定所述分步电流的加载时间的调整量;
这里,所述集中程度指标可以用正态分布来表示。如果所述多个待测摄像头的固有振动参数的集中程度越高,则确定出的所述分步电流的加载时间的调整量的值越小,对所述多个待测摄像头中的大多数摄像头的振幅抑制效果越佳。
本申请实施例中,所述固有振动参数值可以包括振动周期,同种类型的不同待测摄像头个体对应的一次振动周期是不一样的,因此,可以利用所述多个待测摄像头个体的振动周期的集中程度指标,来确定所述分步电流的加载时间的调整量。所述多个待测摄像头个体的振动周期的集中程度指标,可以为不同个体数值的高斯分布。
步骤S206、根据所述调整量和所述固有振动参数值,确定所述分步电流的加载时间;
这里,所述固有振动参数值可以为摄像头的振动周期,对应地,可以根据所述调整量和所述振动周期,确定所述分步电流的加载时间。
步骤S207、根据所述加载时间、所述固有振动参数值和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值;
这里,所述固有振动参数值可以为摄像头的振幅衰减量,对应地,可以根据所述加载时间、所述振幅衰减量和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值。
步骤S208、根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
本申请实施例中,通过获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;根据所述集中程度指标,确定所述分步电流的加载时间的调整量;根据所述调整量和所述固有振动参数值,确定所述分步电流的加载时间;根据所述加载时间、所述固有振动参数值和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值;根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流,如此,能够利用摄像头的固有振动参数值的集中程度,以及所述固有振动参数值的大小,确定分步马达的分步驱动电流的加载时间和幅值,从而在马达振动频率发生有限程度变异的情况下仍有较好的抖动幅值抑制效果,实现快速稳定的对焦。
基于前述的实施例,本申请实施例再提供一种对焦驱动电流的控制方法,图3为本申请实施例对焦驱动电流的控制方法的实现流程示意图三,如图3所示,所述方法包括:
步骤S301、获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
步骤S302、根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
步骤S303、获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头,所述固有振动参数值包括振动周期和振幅衰减量;
步骤S304、确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;
步骤S305、根据所述集中程度指标,确定所述分步电流的加载时间的调整量;
本申请实施例中,所述调整量决定了分步电流的加载时间,调整量的取值就是根据所述振动周期的集中程度决定。如果所述多个待测摄像头的固有振动周期集中(即散布小),则可以将所述调整量设置的小点。也就是说,调整量可以根据实际情况做调节,所述调整量可以评估马达振动频率的一致性。
步骤S306、根据所述调整量和所述振动周期的平均值,确定所述分步电流的加载时间;
这里,所述振动周期的平均值,指的是所述多个待测摄像头的振动周期的平均值。
步骤S307、根据所述加载时间、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值;
这里,所述振幅衰减量的平均值,指的是所述多个待测摄像头的振幅衰减量的平均值。
步骤S308、根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
本申请实施例中,通过获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头,所述固有振动参数值包括振动周期和振幅衰减量;确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;根据所述集中程度指标,确定所述分步电流加载时间的调整量;根据所述调整量和所述振动周期的平均值,确定所述分步电流的加载时间;根据所述加载时间、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值;根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流,如此,能够利用摄像头的振动周期的集中程度,以及所述摄像头的振动周期的平均值、振幅衰减量的平均值,确定分步马达的分步驱动电流的加载时间和幅值,从而在马达振动频率发生有限程度变异的情况下仍有较好的抖动幅值抑制效果,实现快速稳定的对焦。
基于前述的实施例,本申请实施例再提供一种对焦驱动电流的控制方法,所述方法包括:
步骤S311、获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达,所述步进马达的步数为四步;
步骤S312、根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括四步的分步电流,所述步进马达的振动幅度包括第一级相消干涉和第二级相消干涉;
这里,如果所述总驱动电流包括四步的分步电流,则所述步进马达的振动幅度包括两级相消干涉,即第一级相消干涉和第二级相消干涉。
步骤S313、获取多个待测摄像头的振动周期和振幅衰减量,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
步骤S314、确定所述多个待测摄像头的振动周期的集中程度指标;
步骤S315、根据所述集中程度指标,确定第一调整量和第二调整量,所述第一调整量用于调整所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,所述第二调整量用于调整第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
本申请实施例中,如果所述步进马达的振动幅度包括两级相消干涉,则所述第一调整量用于第一级相消干涉对应的加载时间差的调整,所述第二调整量用于第二级相消干涉对应的加载时间差的调整。
步骤S316、根据所述第一调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
本申请实施例中,如果所述步进马达的振动幅度包括两级相消干涉,则所述第一级相消干涉包括第一次分步电流与第二次分步电流之间的相消干涉,所述第一级相消干涉还包括第三次分步电流与第四次分步电流之间的相消干涉。所述第二级相消干涉包括上述两个第一级相消干涉的干涉结果之间的相消干涉。
步骤S317、根据所述第二调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
步骤S318、根据所述加载时间差、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值;
步骤S319、根据所述时间差和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
基于前述的实施例,本申请实施例再提供一种对焦驱动电流的控制方法,所述方法包括:
步骤S321、获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达,所述步进马达的步数为四步;
步骤S322、根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括四步的分步电流,所述步进马达的振动幅度包括第一级相消干涉和第二级相消干涉;
步骤S323、获取多个待测摄像头的振动周期和振幅衰减量,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
步骤S324、确定所述多个待测摄像头的振动周期的集中程度指标;
步骤S325、根据所述集中程度指标,确定第一调整量和第二调整量,所述第一调整量用于调整所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,所述第二调整量用于调整第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
步骤S326、利用公式(2),确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
t2-1=t4-3=T/2-a (2);
步骤S327、利用公式(3),确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
t3-1=T/2+b (3);
这里,T为振动周期的平均值,a为第一调整参数,b为第二调整参数,t2-1为第一次分步电流与第二次分步电流之间的加载时间差,t4-3为第三次分步电流与第四次分步电流之间的加载时间差,t3-1为第一次分步电流与第三次分步电流之间的加载时间差。
步骤S328、根据所述加载时间差、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值;
步骤S329、根据所述时间差和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
基于前述的实施例,本申请实施例再提供一种对焦驱动电流的控制方法,所述方法包括:
步骤S331、获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达,所述步进马达的步数为四步;
步骤S332、根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括四步的分步电流,所述步进马达的振动幅度包括第一级相消干涉和第二级相消干涉;
步骤S333、获取多个待测摄像头的振动周期和振幅衰减量,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
步骤S334、确定所述多个待测摄像头的振动周期的集中程度指标;
步骤S335、根据所述集中程度指标,确定第一调整量和第二调整量,所述第一调整量用于调整所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,所述第二调整量用于调整第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
步骤S336、利用公式(4),确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
t2-1=t4-3=T/2-a (4);
步骤S337、利用公式(5),确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
t3-1=T/2+b (5);
这里,T为振动周期的平均值,a为第一调整参数,b为第二调整参数,t2-1为第一次分步电流与第二次分步电流之间的加载时间差,t4-3为第三次分步电流与第四次分步电流之间的加载时间差,t3-1为第一次分步电流与第三次分步电流之间的加载时间差。
步骤S338、利用公式(6),确定第二次分步电流的幅值;
H2=H1*e^(-α*t2-1) (6);
步骤S339、利用公式(7),确定第三次分步电流的幅值;
H3=H1*e^(-α*t3-1) (7);
步骤S340、利用公式(8),确定第四次分步电流的幅值;
H4=H3*e^(-α*t4-3) (8);
步骤S341、利用公式(9),确定第一次分步电流的幅值;
H=H1+H2+H3+H4 (9);
这里,α为振幅衰减量的平均值,H为总驱动电流的幅值,H1为第一次分步电流的幅值,H2为第二次分步电流的幅值,H3为第三次分步电流的幅值,H4为第四次分步电流的幅值。
步骤S342、根据所述时间差和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
在一些实施例中,所述获取多个待测摄像头的固有振动参数值,包括:获取每一所述待测摄像头的位移轨迹随时间变化的曲线;利用公式(10),确定所述每一所述待测摄像头的振幅衰减量和振动周期;b用于所述二级干涉的时间差调整。
Figure GDA0003356153460000131
其中,X(t)为位移轨迹,X0为初始位置,A为初始振幅,α为振幅衰减量,T为振动周期,t0为初始相位差,t为时间。
基于前述的实施例,本申请实施例再提供一种对焦驱动电流的控制方法,本方案将簧片需要加载的电流分为四部分,在近一个簧片振动周期内将驱动电流加载完成。
其中,各分步电流的幅值、时间差确认步骤如下:
(1)获取簧片式开环马达模组中镜头和马达动子系统在移动后的固有振动参数:振幅衰减量α,振动周期T。
这里,马达主要包括外壳和里面的动子系统,动子是通过点胶和镜头固定在一起的。在马达内部,动子又是通过簧片和马达外壳连接,簧片是可以通电流的,电磁转换后带动簧片振动。
所述马达动子系统在移动后的位移轨迹可以通过公式(11)得到:
Figure GDA0003356153460000141
其中,X(t)表示系统随时间t的位置,X0为系统初始位置,A为系统初始振幅,t0为初始相差,α为振幅衰减量,T为振动周期。
因此,可以通过获取镜头和马达动子系统在移动后的位移轨迹X(t)随时间的变化曲线,即可通过非线性曲线拟合方法得到振幅衰减量α,振动周期T参数的大小。
本申请实施例中,可测量多个摄像头个体,获取所述多个摄像头个体的α、T参数的平均值,并评估T参数随个体变化数值大小的集中程度,作为系统频率容差设计的重要参考。
这里,所述频率容差指的是可容忍的系统实际振动频率与方案设定频率的差异。并且,通常在一个方案中,只存在一个方案设定频率。也就是说,方案会设定一个频率,不同个体系统(即不同的摄像头)实际振动频率不同。
(2)将本方案目标电流幅值标记为H,四分步的电流幅值分别标记为H1、H2、H3和H4,四分步对应的加载时间标记为t(H1)、t(H2)、t(H3)和t(H4)。本申请实施例中定义调整参数a和b,其大小可根据T参数集中程度调整,用于改善方案频率容差性。
图4A为本申请实施例四分步对应的电流分步加载的波形示意图,如图4A所示,横轴为时间,纵轴为电流幅值,从分步电流随时间的加载曲线41中可以看出,首先进行第一次分步电流H1的加载,在加载完第一次分步电流H1后,间隔T/2-a后加载第二次分步电流H2,再间隔a+b后加载第三次分步电流H3,再间隔T/2-a后加载第四次分步电流H4
即,所述四分步电流的加载时间可以通过公式(12)至公式(15)得到:
t(H1)=0 (12);
这里,t(H1)为开始加载电流的时间。
t(H2)-t(H1)=T/2-a (13);
t(H4)-t(H3)=T/2-a (14);
t(H3)-t(H1)=T/2+b (15);
这里,t(H2)-t(H1)指的是第二次分步电流与第一次分步电流之间的加载时间间隔,t(H4)-t(H3)指的是第四次分步电流与第三次分步电流之间的加载时间间隔,t(H3)-t(H1)指的是第三次分步电流与第一次分步电流之间的加载时间间隔。
本申请实施例中,调整参数a和b决定了四分步电流的加载时间,调整参数a和b的取值就是根据T参数的集中程度决定,如果T参数集中(即散布小),则可以将a和b设置的小点。也就是说,调整参数a和b可以根据实际情况做调节。其可以评估马达的一致性,决定了频率的兼容范围。
马达的一致性就是T参数的一致性
对应地,四分步电流的幅值大小可以通过公式(16)至公式(19)得到:
H1+H2+H3+H4=H (16);
H2=H1*e^(-α*(T/2-a)) (17);
H4=H3*e^(-α*(T/2-a)) (18);
H3=H1*e^(-α*(T/2+b)) (19);
本申请实施例中,可以采用四分步的电流加载方案,并按加载时间t(H1)、t(H2)、t(H3)和t(H4),将对应的电流幅值H1、H2、H3和H4加载到驱动马达上。
图4B为相关技术中直接驱动方式对应的马达振动幅度示意图,如图4B所示,横轴为时间,纵轴为振动幅度,从欠阻尼振动的振动幅度随时间的变化曲线42中可以看出,如果不对摄像头对焦的驱动电流进行调整,则目标电流幅值为H的位移将引起最大振幅为H*e^(-α*T/2)的欠阻尼振动,从而系统需要较长时间才能稳定。
而本申请实施例中,当按照上述方案对系统驱动电流进行拆分、叠加后,目标电流幅值为H的位移,在分步操作时间(T-a+b)后,引起的欠阻尼振动振幅将大幅减小,系统将快速稳定且频率容差性较好。
这里,四分步加在一起的耗时,就是一次对焦的耗时。
举例来说,本申请实施例设定一个振幅收敛要求,即镜头及马达动子系统一次位移后的最大振幅不超过其位移距离的3%。图4C为本申请实施例对焦后马达位移曲线的示意图,如图4C所示,横轴为时间,纵轴为马达位移,从马达位移随时间的变化曲线43中可以看出,当调整a=b=0时,如果系统实际振动频率与本方案设定频率一致,则摄像头马达一次对焦位移的曲线将如图4C所示,在时间T后马达的抖动幅值为0。即,如果系统实际振动频率与方案设定频率一致,则调整a=b=0时,四分步操作完成后就不会抖动了。因为方案只能设定一个振动频率,而摄像头的实际振动频率会变化,方案频率设置在系统分布最集中的位置,如果实际频率在附近则抖动频率不高。
本申请实施例中,当系统实际振动频率与本方案设定频率的差异在一定范围内(即在频率容差范围内)时,按照本方案加载控制电流仍能满足振幅收敛要求,且调整a和b数值的大小能在一定程度内扩大本方案的频率容差范围。
举例来说,在a=b=0时,本方案满足振幅收敛要求的频率容差范围约为11.66%。调整a=b=0.2,本方案满足振幅收敛要求的频率容差范围约为12.11%,调整a=0.43,b=0.5,本方案满足振幅收敛要求的频率容差范围约为14.39%。
这里,如果方案振动频率和实际振动频率存在差异则会抖动,实际振动频率跟方案设计频率一样则不会抖动。如果实际振动频率和方案设计频率的容差范围小于11.6%,就可以保证抖动小于位移的3%。
也就是说,本申请实施例中,容差范围大小计算视振幅收敛要求及方案振幅抑制效果而定。
本申请实施例中,可以根据簧片式开环控制摄像头马达和镜头的固有物理参数,将一次对焦需要的驱动电流进行拆分,对各个部分的电流幅值、相位进行合理的调整,在近一个马达振动周期时间完成了两级相消干涉,达到了大幅度削减马达位移后的抖动的效果。且方案在实际应用中,有一定的频率容差范围,同时方案进行了可调节频率容差设计,可根据摄像头模组动子实际振动频率一致性情况进行调整匹配。
在一些实施例中,还可以将目标驱动电流拆分的步数增加为八步,再将每一步的幅值、相位进行调整,将带来更稳定的振幅抑制效果,但是分步操作的总耗时加长,对焦速度减缓。当然,本申请实施例中对目标驱动电流拆分的步数并不做具体的限制。
本申请实施例中,通过上述方案可以达到如下技术效果:(1)摄像头一次对焦位移后,抖动的幅度小,对焦稳定性好。(2)摄像头一次对焦位移耗费时间短(时间约为T-a+b),对焦速度快。(3)因长时间使用、老化、受外力等因素导致摄像头马达在簧片振动频率发生有限程度变异后,方案仍有较好的马达位移振幅抑制效果,频率容差性能好。(4)方案频率容差性可调节,适用范围广。
基于前述的实施例,本申请实施例提供一种对焦驱动电流的控制装置,该装置包括所包括的各单元、以及各单元所包括的各模块、以及各模块所包括的各部件,可以通过电子设备中的处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现;在实施的过程中,处理器可以为CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、MPU(Microprocessor Unit,微处理器)、DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)或FPGA(Field ProgrammableGate Array,现场可编程门阵列)等。
图5为本申请实施例对焦驱动电流的控制装置的组成结构示意图,如图5所示,所述装置500包括:
第一获取单元501,用于获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
第一确定单元502,用于根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
第二获取单元503,用于获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
第二确定单元504,用于根据所述固有振动参数值,确定所述分步电流的幅值和加载时间;
处理单元505,用于根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
在一些实施例中,所述第二确定单元504,包括:
集中程度确定模块,用于确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;
调整量确定模块,用于根据所述集中程度指标,确定所述加载时间的调整量;
加载时间确定模块,用于根据所述调整量和所述固有振动参数值,确定所述分步电流的加载时间;
幅值确定模块,用于根据所述加载时间、所述固有振动参数值和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值。
在一些实施例中,所述固有振动参数值包括振动周期和振幅衰减量;
对应地,所述加载时间确定模块,包括:
加载时间确定部件,用于根据所述调整量和所述振动周期的平均值,确定所述分步电流的加载时间;
对应地,所述幅值确定模块,包括:
幅值确定部件,用于根据所述加载时间、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值。
在一些实施例中,所述步进马达的步数为四步,所述加载时间为两次分步电流之间的加载时间差,所述步进马达的振动幅度包括第一级相消干涉和第二级相消干涉;
对应地,所述调整量包括第一调整量和第二调整量,所述第一调整量用于调整所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,所述第二调整量用于调整第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
所述加载时间确定部件,包括:
第一级相消干涉加载时间确定部件,用于根据所述第一调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
第二级相消干涉加载时间确定部件,用于根据所述第二调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差。
在一些实施例中,所述第一级相消干涉加载时间确定部件,包括:
第一级相消干涉加载时间确定子部件,用于利用公式t2-1=t4-3=T/2-a,确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
所述第二级相消干涉加载时间确定部件,包括:
第二级相消干涉加载时间确定子部件,用于利用公式t3-1=T/2+b,确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
其中,T为振动周期的平均值,a为第一调整参数,b为第二调整参数,t2-1为第一次分步电流与第二次分步电流之间的加载时间差,t4-3为第三次分步电流与第四次分步电流之间的加载时间差,t3-1为第一次分步电流与第三次分步电流之间的加载时间差。
在一些实施例中,所述幅值确定部件,包括:
幅值确定子部件,用于利用公式H2=H1*e^(-α*t2-1),确定第二次分步电流的幅值;
所述幅值确定子部件,还用于利用公式H3=H1*e^(-α*t3-1),确定第三次分步电流的幅值;
所述幅值确定子部件,还用于利用公式H4=H3*e^(-α*t4-3),确定第四次分步电流的幅值;
所述幅值确定子部件,还用于利用公式H=H1+H2+H3+H4,确定第一次分步电流的幅值;
其中,α为振幅衰减量的平均值,H为总驱动电流的幅值,H1为第一次分步电流的幅值,H2为第二次分步电流的幅值,H3为第三次分步电流的幅值,H4为第四次分步电流的幅值。
在一些实施例中,所述第二获取单元503,包括:
位移获取模块,用于获取每一所述待测摄像头的位移轨迹随时间变化的曲线;
参数确定模块,用于利用公式
Figure GDA0003356153460000201
确定所述每一所述待测摄像头的振幅衰减量和振动周期;
其中,X(t)为位移轨迹,X0为初始位置,A为初始振幅,α为振幅衰减量,T为振动周期,t0为初始相位差,t为时间。
以上装置实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请装置实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的对焦驱动电流的控制方法,并作为独立的产品销售或使用时,也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,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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电子设备(可以是个人计算机、服务器等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM(Read Only Memory,只读存储器)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
对应地,本申请实施例提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中提供的对焦驱动电流的控制方法中的步骤。
对应地,本申请实施例提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述对焦驱动电流的控制方法中的步骤。
这里需要指出的是:以上存储介质和设备实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,图6为本申请实施例电子设备的一种硬件实体示意图,如图6所示,该电子设备600的硬件实体包括:处理器601、通信接口602和存储器603,其中
处理器601通常控制电子设备600的总体操作。
通信接口602可以使电子设备600通过网络与其他终端或服务器通信。
存储器603配置为存储由处理器601可执行的指令和应用,还可以缓存待处理器601以及电子设备600中各模块待处理或已经处理的数据(例如,图像数据、音频数据、语音通信数据和视频通信数据),可以通过FLASH(闪存)或RAM(Random Access Memory,随机访问存储器)实现。
在本申请所提供的几个实施例中,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。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、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,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种对焦驱动电流的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;
根据所述集中程度指标,确定加载时间的调整量;
根据所述调整量和所述固有振动参数值,确定所述分步电流的加载时间;
根据所述加载时间、所述固有振动参数值和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值;
根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述固有振动参数值包括振动周期和振幅衰减量;
对应地,所述根据所述调整量和所述固有振动参数值,确定所述分步电流的加载时间,包括:
根据所述调整量和所述振动周期的平均值,确定所述分步电流的加载时间;
对应地,所述根据所述加载时间、所述固有振动参数值和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值,包括:
根据所述加载时间、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步进马达的步数为四步,所述加载时间为两次分步电流之间的加载时间差,所述步进马达的振动幅度包括第一级相消干涉和第二级相消干涉;
对应地,所述调整量包括第一调整量和第二调整量,所述第一调整量用于调整所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,所述第二调整量用于调整第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
所述根据所述调整量和所述振动周期的平均值,确定所述分步电流的加载时间,包括:
根据所述第一调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
根据所述第二调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,包括:利用公式t2-1=t4-3=T/2-a,确定所述第一级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
所述根据所述第二调整量和所述振动周期的平均值,确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差,包括:利用公式t3-1=T/2+b,确定所述第二级相消干涉中两次分步电流之间的加载时间差;
其中,T为振动周期的平均值,a为第一调整参数,b为第二调整参数,t2-1为第一次分步电流与第二次分步电流之间的加载时间差,t4-3为第三次分步电流与第四次分步电流之间的加载时间差,t3-1为第一次分步电流与第三次分步电流之间的加载时间差。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述加载时间、所述振幅衰减量的平均值和所述总驱动电流的幅值,确定所述分步电流的幅值,包括:
利用公式H2=H1*e(-α*t2-1),确定第二次分步电流的幅值;
利用公式H3=H1*e(-α*t3-1),确定第三次分步电流的幅值;
利用公式H4=H3*e(-α*t4-3),确定第四次分步电流的幅值;
利用公式H=H1+H2+H3+H4,确定第一次分步电流的幅值;
其中,α为振幅衰减量的平均值,H为总驱动电流的幅值,H1为第一次分步电流的幅值,H2为第二次分步电流的幅值,H3为第三次分步电流的幅值,H4为第四次分步电流的幅值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述获取多个待测摄像头的固有振动参数值,包括:
获取每一所述待测摄像头的位移轨迹随时间变化的曲线;
利用公式
Figure FDA0003356153450000031
确定所述每一所述待测摄像头的振幅衰减量和振动周期;
其中,X(t)为位移轨迹,X0为初始位置,A为初始振幅,α为振幅衰减量,T为振动周期,t0为初始相位差,t为时间。
7.一种对焦驱动电流的控制装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取单元,用于获取目标摄像头的对焦信号,所述目标摄像头包括镜头和驱动所述镜头进行对焦的步进马达;所述步进马达的步数为N步;N为大于1的自然数;
第一确定单元,用于根据所述目标摄像头的对焦信号,确定所述步进马达的总驱动电流;所述总驱动电流包括N步的分步电流;
第二获取单元,用于获取多个待测摄像头的固有振动参数值,所述多个待测摄像头包括所述目标摄像头;
第二确定单元,用于确定所述多个待测摄像头的固有振动参数值的集中程度指标;根据所述集中程度指标,确定加载时间的调整量;根据所述调整量和所述固有振动参数值,确定所述分步电流的加载时间;根据所述加载时间、所述固有振动参数值和所述总驱动电流,确定所述分步电流的幅值;
处理单元,用于根据所述时间和幅值对所述步进马达加载对应的分步电流。
8.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至6任一项所述对焦驱动电流的控制方法中的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述对焦驱动电流的控制方法中的步骤。
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