CN112565591B - 一种自动对焦镜头校准方法、电子设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动对焦镜头校准方法，包括以下步骤：设置行程范围，设置变焦电机行程范围和对焦电机行程范围；生成对焦曲线，设定物距为若干预设物距，对于变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在对应预设物距的对焦曲线；对焦镜头，在不同预设物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。本发明涉及电子设备和存储介质，用于执行一种自动对焦镜头校准方法。本发明通过标定镜头的对焦曲线，在不增加生产成本的情况下，提升自动对焦的实时性。

Description

一种自动对焦镜头校准方法、电子设备、存储介质
技术领域
本发明涉及安防监控技术领域，尤其涉及一种自动对焦镜头校准方法、电子设备、存储介质。
背景技术
相机中镜头卡口平面与图像传感器曝光窗口平面的距离称为法兰后焦距，在安防监控相机中，对该焦距的误差有严格的控制要求，通常不能超过百分之一毫米，否则实现自动对焦的过程耗时较长，实时性较差。为达到上述误差要求，对生产工艺有严格的要求。
镜头模组和相机的生产过程中难免会超出上述误差。为了将误差控制在范围内，需要使用高精度的生产仪器和设备，加工成本高昂，或在相机自动对焦过程中实时搜索最清晰的对焦位置，但这样耗时过久，清晰成像的实时性差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动对焦镜头校准方法，通过标定镜头的对焦曲线，在不增加生产成本的情况下，提升自动对焦的实时性。
本发明提供一种自动对焦镜头校准方法，包括以下步骤：
设置行程范围，设置变焦电机行程范围和对焦电机行程范围；
生成对焦曲线，设定物距为若干预设物距，对于所述变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在所述对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在对应预设物距的对焦曲线；
对焦镜头，在不同预设物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。
进一步地，所述设置行程范围步骤中，所述变焦电机行程范围为变焦步进电机行程的起始坐标点与变焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围，表示为：
[Zs,Ze]
其中，Zs表示变焦步进电机行程的起始坐标点，Ze表示变焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围。
进一步地，所述设置行程范围步骤中，所述对焦电机行程范围为对焦步进电机行程的起始坐标点与对焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围，表示为：
[Fs,Fe]
其中，Fs表示对焦步进电机行程的起始坐标点，Fe表示对焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围。
进一步地，所述生成对焦曲线步骤包括生成物距最近对焦曲线，设定物距为最近物距，对于所述变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在所述对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在最近物距时的对焦曲线。
进一步地，所述生成对焦曲线步骤还包括生成物距最远对焦曲线，设定物距为最远物距，对于所述变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在所述对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在最远物距时的对焦曲线。
进一步地，所述生成对焦曲线步骤中，在所述最近物距和所述最远物距之间设定多个物距进行标定，生成对应的对焦曲线。
进一步地，所述对焦镜头步骤中，在最近物距对应的对焦曲线和最远物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行一种自动对焦镜头校准方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行一种自动对焦镜头校准方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种自动对焦镜头校准方法，包括以下步骤：设置行程范围，设置变焦电机行程范围和对焦电机行程范围；生成对焦曲线，设定物距为若干预设物距，对于变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在对应预设物距的对焦曲线；对焦镜头，在不同预设物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。本发明涉及电子设备和存储介质，用于执行一种自动对焦镜头校准方法。本发明通过标定镜头的对焦曲线，在不增加生产成本的情况下，提升自动对焦的实时性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明的一种自动对焦镜头校准方法流程图；
图2为本发明实施例中镜头的对焦曲线图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
自动对焦镜头内部通过马达(如步进电机)驱动变焦和对焦镜片模组的前后移动实现准确对焦，例如常见的自动对焦安防监控相机镜头中都含有至少两个步进电机驱动微轴，进而带动镜片的前后移动。为了实现清晰成像，镜头厂商会提供两个步进电机的位置坐标曲线图，曲线上的每个点(x,y)都对应一个可以清晰成像的两个步进电机的位置。但由于上述误差的存在，来自镜头厂商的对焦曲线在相机整机厂商处变得无法使用，为避免高昂的加工成本和低效的实时对焦性，相机厂商需要测算出镜头的对焦曲线。一种自动对焦镜头校准方法，如图1所示，包括以下步骤：
设置行程范围，设置变焦电机行程范围和对焦电机行程范围。变焦电机行程范围为变焦步进电机行程的起始坐标点与变焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围，表示为：
[Zs,Ze]
其中，Zs表示变焦步进电机行程的起始坐标点，Ze表示变焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围。如图2所示，变焦步进电机的行程范围为[-454，176]，图2中PI＝0的点表示原点，正负号表示方向，数字表示步进电机运动的步数。
对焦电机行程范围为对焦步进电机行程的起始坐标点与对焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围，表示为：
[Fs，Fe]
其中，Fs表示对焦步进电机行程的起始坐标点，Fe表示对焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围。
生成对焦曲线，设定物距为若干预设物距，对于变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在对应预设物距的对焦曲线。本实施例中，包括生成物距最近对焦曲线和生成物距最远对焦曲线，其中，
生成物距最近对焦曲线，设定物距为最近物距，如2M(根据不同镜头而定)，对于每一个z∈[Zs，Ze]，在[Fs，Fe]内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录为(zn，fn)，通过搜索到的所有的(zn，fn)点生成在最近物距时的对焦曲线，如图2中的IR 2M，IR 2M为物距为2M时的对焦曲线。
生成物距最远对焦曲线，设定物距为最远物距，如20M(根据不同镜头而定)，对于每一个z∈[Zs，Ze]，在[Fs，Fe]内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录为(zf，ff)，通过搜索到的所有的(zf，ff)点生成在最远物距时的对焦曲线，如图2中的IR INF，IR INF为红外光下物距无穷远时的对焦曲线。
对焦镜头，在不同预设物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。本实施例中，任意清晰成像的变焦-对焦坐标都位于最近物距对应的对焦曲线和最远物距对应的对焦曲线之间，在最近物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置z对应的对焦位置fni，在最远物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置z对应的对焦位置ffi，此时对焦电机只需要在|fni，ffi|之间搜索与z对应的最清晰成像点f即可，极大的缩小了对焦电机的搜索范围，提高了对焦的实时性。
在一实施例中，为了进一步更快的实现对焦，在最近物距和最远物距之间设定多个物距进行标定，生成对应的对焦曲线，进一步缩短对焦时间。
一种电子设备，包括：处理器；
存储器；以及程序，其中程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，程序包括用于执行一种自动对焦镜头校准方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行一种自动对焦镜头校准方法。
本发明提供一种自动对焦镜头校准方法，包括以下步骤：设置行程范围，设置变焦电机行程范围和对焦电机行程范围；生成对焦曲线，设定物距为若干预设物距，对于变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在对应预设物距的对焦曲线；对焦镜头，在不同预设物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。本发明涉及电子设备和存储介质，用于执行一种自动对焦镜头校准方法。本发明通过标定镜头的对焦曲线，在不增加生产成本的情况下，提升自动对焦的实时性。
以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动对焦镜头校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置行程范围，设置变焦电机行程范围和对焦电机行程范围；
生成对焦曲线，设定物距为若干预设物距，对于所述变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在所述对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在对应预设物距的对焦曲线；
对焦镜头，在不同预设物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点；
所述生成对焦曲线步骤包括生成物距最近对焦曲线，设定物距为最近物距，对于所述变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在所述对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在最近物距时的对焦曲线；
所述生成对焦曲线步骤还包括生成物距最远对焦曲线，设定物距为最远物距，对于所述变焦电机行程范围内的每一个坐标位置，在所述对焦电机行程范围内驱动对焦电机，搜索最清晰成像的坐标点并记录，通过搜索到的所有的坐标点生成在最远物距时的对焦曲线；
所述对焦镜头步骤中，在最近物距对应的对焦曲线和最远物距对应的对焦曲线上查找变焦电机当前位置对应的对焦位置，在查找到的对焦位置范围内搜索与变焦电机当前位置对应的最清晰成像的坐标点。
2.如权利要求1所述的一种自动对焦镜头校准方法，其特征在于：所述设置行程范围步骤中，所述变焦电机行程范围为变焦步进电机行程的起始坐标点与变焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围，表示为：
[Zs,Ze]
其中，Zs表示变焦步进电机行程的起始坐标点，Ze表示变焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围。
3.如权利要求1所述的一种自动对焦镜头校准方法，其特征在于：所述设置行程范围步骤中，所述对焦电机行程范围为对焦步进电机行程的起始坐标点与对焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围，表示为：
[Fs,Fe]
其中，Fs表示对焦步进电机行程的起始坐标点，Fe表示对焦步进电机行程的结束坐标点形成的范围。
4.如权利要求1所述的一种自动对焦镜头校准方法，其特征在于：所述生成对焦曲线步骤中，在所述最近物距和所述最远物距之间设定多个物距进行标定，生成对应的对焦曲线。
5.一种电子设备，其特征在于包括：处理器；
存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-4任意一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-4任意一项所述的方法。
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