CN112601027B - 一种自动聚焦方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及图像处理技术领域，提供一种自动聚焦方法及装置，用以解决在多景深的物体画面上清楚地聚焦目标区域的问题，其中，方法包括：对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定各个区块的清晰度值，确定各个区块的帧内区块权重；再根据当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；最后根据各个帧内区块权重和各个帧间区块权重，在当前一帧图像上确定目标区域，并对目标区域进行聚焦。本申请通过自适应调整区块权重，确定当前一帧图像上的目标区域，并选取合适的聚焦步长对目标区域进行聚焦。
Description
本申请要求在2020年10月27日提交中华人民共和国知识产权局、申请号为202011167274.1、发明名称为“一种自动聚焦方法及装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，提供了一种自动聚焦方法及装置。
背景技术
当前的自动聚焦（AF，Auto Foucs）方法中，一般侧重与画面中心区域或者画面整体，可目标区域不一定处于上述区域中，为了清楚地聚焦目标区域，往往采用人工标注感兴趣区域与增加感兴趣区域权重相结合的方式，对画面进行聚焦处理。
但随着科学技术的发展，镜头倍率多样性带来的多物体景深问题也日趋严重，采用上述方式对多景深的物体画面进行聚焦处理时，由于物距之间存在较大差异，且各物体的清晰度差异较大，难以捕捉到感兴趣区域，导致无法清楚地聚焦目标区域。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种新的自动聚焦方法及装置。
发明内容
本申请实施例提供一种自动聚焦方法及装置，用以解决在多景深的物体画面上清楚地聚焦目标区域的问题。
第一方面，本申请实施例提供的一种自动聚焦方法，包括：
对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重；
根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；
根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，并使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦。
可选的，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重，包括：
基于所述各个区块的清晰度值确定所述当前一帧图像的平均清晰度值，并将所述平均清晰度值作为所述当前一帧图像的帧内清晰度阈值；
根据所述各个区块的清晰度值与所述帧内清晰度阈值的比较结果，确定所述各个区块的帧内区块权重。
可选的，根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重，其中，采用以下方式确定一个区块的帧间区块权重：
计算所述一个区块与上一帧图像上对应区块间的清晰度差值；
将所述清晰度差值与所述一个区块的清晰度值的比值，确定为所述一个区块的清晰度变化率；
根据所述一个区块的清晰度变化率与设定的帧内清晰度变化率阈值的比较结果，确定所述一个区块的帧间区块权重。
可选的，根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，包括：
根据所述各个帧内区块权重和对应的所述各个帧间区块权重，计算所述当前一帧图像上各个区块的综合区块权重；
将所述综合区块权重超过设定权重阈值的区块，确定为候选区块；
若所述目标区域包含多个候选区块，则每一个候选区块与所述目标区域内的至少一个其它候选区块相邻；
若所述目标区域包含一个候选区块，则所述一个候选区块与所述当前一帧图像上的其它候选区块均不相邻。
可选的，使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦，包括：
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和历史目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第一清晰度变化率；
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和所述上一帧图像上目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第二清晰度变化率；
根据所述第一清晰度变化率和所述第二清晰度变化率，重新调整所述当前一帧图像上目标区域的聚焦步长，使用所述聚焦步长对所述当前一帧图像上目标区域进行聚焦。
第二方面，本申请实施例还提供了一种自动聚焦装置，包括：
第一处理单元，用于对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重；
第二处理单元，用于根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；
聚焦单元，用于根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，并使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦。
可选的，所述第一处理单元用于：
基于所述各个区块的清晰度值确定所述当前一帧图像的平均清晰度值，并将所述平均清晰度值作为所述当前一帧图像的帧内清晰度阈值；
根据所述各个区块的清晰度值与所述帧内清晰度阈值的比较结果，确定所述各个区块的帧内区块权重。
可选的，所述第二处理单元用于：
计算所述一个区块与上一帧图像上对应区块间的清晰度差值；
将所述清晰度差值与所述一个区块的清晰度值的比值，确定为所述一个区块的清晰度变化率；
根据所述一个区块的清晰度变化率与设定的帧内清晰度变化率阈值的比较结果，确定所述一个区块的帧间区块权重。
可选的，所述聚焦单元用于：
根据所述各个帧内区块权重和对应的所述各个帧间区块权重，计算所述当前一帧图像上各个区块的综合区块权重；
将所述综合区块权重超过设定权重阈值的区块，确定为候选区块；
若所述目标区域包含多个候选区块，则每一个候选区块与所述目标区域内的至少一个其它候选区块相邻；
若所述目标区域包含一个候选区块，则所述一个候选区块与所述当前一帧图像上的其它候选区块均不相邻。
可选的，所述聚焦单元用于：
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和历史目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第一清晰度变化率；
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和所述上一帧图像上目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第二清晰度变化率；
根据所述第一清晰度变化率和所述第二清晰度变化率，重新调整所述当前一帧图像上目标区域的聚焦步长，使用所述聚焦步长对所述当前一帧图像上目标区域进行聚焦。
第三方面，本申请实施例还提供了一种聚焦设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意一种自动聚焦方法的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其包括程序代码，当所述程序产品在聚焦设备上运行时，所述程序代码用于使所述聚焦设备执行上述任意一种自动聚焦方法的步骤。
本申请有益效果如下：
本申请实施例提供的一种自动聚焦方法及装置，对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定各个区块的清晰度值，确定各个区块的帧内区块权重；再根据当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；最后根据各个帧内区块权重和各个帧间区块权重，在当前一帧图像上确定目标区域，并对目标区域进行聚焦。本申请通过自适应调整区块权重，确定当前一帧图像上的目标区域，并选取合适的聚焦步长对目标区域进行聚焦。采用本申请实施例提供的自动聚焦方法，能够自适应调整当前一帧图像中各个区块的帧内区块权重和帧间区块权重，进而确定出当前一帧图像上处于同一物距的目标区域，解决了因多物体景深导致难以捕捉画面中感兴趣区域的问题。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1a为聚焦远景的示意图；
图1b为聚焦近景的示意图；
图2为本申请实施例中的自动聚焦的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的目标区域示意图；
图4为本申请实施例中的一种自动聚焦装置的结构示意图；
图5为本申请实施例中的一种聚焦设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请文件中记载的实施例，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，都属于本申请技术方案保护的范围。
随着科学技术的发展，镜头倍率多样性带来的多物体景深问题也日趋严重，景深意味着无法同时清楚地展现画面中存在较大距离的物体（后续简称为物距），要么如图1a所示，画面中的远景清晰、近景模糊，要么如图1b所示，画面中的远景模糊、近景清晰，因此，为了解决在多景深的物体画面上清楚地聚焦目标区域的问题，本申请实施例提出了一种自动聚焦方法。接下来，请参阅如图2所示的流程示意图，详细描述自动聚焦的过程。
S201：对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定各个区块的帧内区块权重。
本申请实施例中的图像采集器可以是道路监控摄像头、车载摄像机、室内监控摄像机或者其他具备图像采集功能的设备。因此，本申请实施例可以应用于室内外场景下的安防监控领域、道路监控领域等多个领域。
将当前一帧图像分割成N*M个区块，通过硬件滤波器获取到各个区块的清晰度值，在一开始根据区块在当前一帧图像上所处的位置，为其设置初始区块权重，即处于图像边缘的区块，其权重设为1；处于图像内部的区块，其权重设为2。例如，将一帧图像分割为15*17个区块，则该帧图像上各个区块的初始权重矩阵为：
可选的，确定当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重的过程如下：
首先，基于所述各个区块的清晰度值确定所述当前一帧图像的平均清晰度值，并将所述平均清晰度值作为所述当前一帧图像的帧内清晰度阈值。
使用公式（1）计算帧内清晰度阈值FV_Mean，
表示当前一帧图像上第i个区
块的清晰度值， M*N表示当前一帧图像的总块数。
其次，根据各个区块的清晰度值与帧内清晰度阈值的比较结果，确定各个区块的帧内区块权重。
利用高斯函数的特性设置帧内区块权重，根据公式（2）的计算可知，区块的清晰度值越小，其对应的帧内区块权重越小；区块的清晰度值越大，其对应的帧内区块权重越大。一般来说区块的清晰度值越大，说明该区块的纹理属性越丰富，在聚焦时越会侧重该区块，也就是说，帧内区块权重体现了区块的清晰度值对聚焦区域的影响程度，尤其是在聚焦过程中物距相近的区块，其影响程度也是趋于一致的，这样更有利于同一物距的区块实现统一变化。
再对公式（2）包含的各个参数进行解释。
表示当前一帧图像上第i个
区块的帧内区块权重，c表示默认的设定权重值，本申请实施例中的c可设定为4；
表示
当前一帧图像上第i个区块的清晰度值；
等同于FV_Mean，表示帧内清晰度阈值。
S202：根据当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重。
当前一帧图像是聚焦马达沿着聚焦方向生成的一帧图像，也就是说，当前一帧图像和上一帧图像的尺寸是一样的，分割出的总块数是一样的，但图像上所包含的内容是不一样的，那么在聚焦过程中，相邻两帧上处于同一位置的区块的清晰度值可能会发生一些变化，通过计算当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，可以确定当前一帧图像上需要侧重的区块。一般来说，区块的清晰度变化率越大，说明该区块的敏感度越高，景深的影响因素更多，也更需要侧重该区块。
为了便于描述，以一个区块为例，确定该区块的帧间区块权重的过程如下：
首先，计算该区块与上一帧图像上对应区块间的清晰度差值；
其次，将清晰度差值与该区块的清晰度值的比值，确定为该区块的清晰度变化率；
最后，根据该区块的清晰度变化率与设定的帧内清晰度变化率阈值的比较结果，确定该区块的帧间区块权重。
具体地，在本申请实施例中是使用公式（3）计算清晰度变化率，使用公式（4）计算
帧间区块权重。接下来分别对公式（3）、（4）的各个参数进行解释。公式（3）的
表示当
前一帧图像上第i个区块的清晰度变化率，
表示上一帧图像上第i个区块的清晰度
值，
表示当前一帧图像上第i个区块的清晰度值；公式（4）的
表示当前
一帧图像上第i个区块的帧间区块权重，
表示当前一帧图像上第i个区块的
帧内区块权重，
表示设定的帧内清晰度变化率阈值。
S203：根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在当前一帧图像上确定目标区域，并使用目标区域调整后的聚焦步长，对目标区域进行聚焦。
可选的，在当前一帧图像上确定目标区域的过程如下：
首先，根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，计算当前一帧图像上各个区块的综合区块权重。
在本申请实施例中是使用公式（5）计算综合区块权重的，
表示当
前一帧图像上第i个区块的帧内区块权重，
表示当前一帧图像上第i个区块
的帧间区块权重，
表示当前一帧图像上第i个区块的综合区块权重。
其次，将综合区块权重超过设定权重阈值的区块，确定为候选区块。
本申请实施例是将综合区块权重超过权重阈值的区块确定为候选区块，为了提高聚焦速度和聚焦准确性，提出一种更优实施例，可以将综合区块权重最大值对应的区块确定为候选区块。
最后，若目标区域包含多个候选区块，则每一个候选区块与目标区域内的至少一个其它候选区块相邻；若目标区域包含一个候选区块，则该候选区块与当前一帧图像上的其它候选区块不相邻。
如图3所示，阴影区块表示为候选区块，在当前一帧图像上存在两个目标区域，目标区域1由三个候选区块组成，每一个候选区块与目标区域1内的至少一个其它候选区块相邻；而目标区域2是仅包含一个候选区块，该候选区块与当前一帧图像上的其它候选区块均不相邻。
在确定出当前一帧图像的目标区域后，为了达到快速聚焦目标区域的目的，减少聚焦的冗余时间，需要确定出适合目标区域的聚焦步长，再使用该聚焦步长对目标区域进行聚焦，聚焦具体过程描述如下。
首先，根据当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和历史目标区域的最大清晰度值，确定当前一帧图像上目标区域的第一清晰度变化率。
若目标区域是由多个候选区块组成的，则将每一个候选区块的综合区块权重与该候选区块的清晰度值相乘，将各个乘积的总和作为该目标区域的清晰度值；若目标区域仅包含一个候选区块，则将该候选区块的清晰度值作为该目标区域的清晰度值。
每筛选出一帧图像上目标区域的最大清晰度值，就对历史目标区域的最大清晰度值进行更新，若前者大于后者，则将前者作为新的历史目标区域的最大清晰度值；若前者不超过后者，则后者依然作为历史目标区域的最大清晰度值。
具体地，本申请实施例是使用公式（6）确定第一清晰度变化率的，
表示第一清晰度变化率，
表示当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值，
表示历史目标区域的最大清晰度值，
表示默认的设定峰值变化比率，默认
基准值为1000。
其次，根据当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和上一帧图像上目标区域的最大清晰度值，确定当前一帧图像上目标区域的第二清晰度变化率。
具体地，本申请实施例是使用公式（7）确定第二清晰度变化率的，
表示第二清晰度变化率，
表示当前一帧图像上目标区域的最大
清晰度值，
表示上一帧图像上目标区域的最大清晰度值。
最后，根据第一清晰度变化率和第二清晰度变化率，重新调整当前一帧图像上目标区域的聚焦步长，使用该聚焦步长对当前一帧图像上目标区域进行聚焦。
根据场景可以将聚焦过程划分为平缓上升区、陡峭上升区、快速上升区、减速上升区和下降区域这五个阶段，不同阶段对应的聚焦步长是不一样的。在本申请实施例中，可以根据第一清晰度变化率和第二清晰度变化率，确定出当前一帧图像上的目标区域所处的聚焦阶段，并根据该聚焦阶段的特点设置相应的聚焦步长。
1）针对平缓上升区设置聚焦步长。
为了减少聚焦运行时间，在平缓区域倾向于使用大步长前进，如公式（8）所示。其
中，
表示聚焦步长，step是根据镜头不同的倍率与环境增益设定的聚焦步长
值，
表示第一清晰度变化率，
表示第二清晰度变化率，
表示陡峭上升的比率，
表示平缓上升的比率。
2)针对陡峭上升区设置聚焦步长。
当运行至陡峭区域时，若再以大步长前进，容易跨过峰值点，为了避免出现上述情况，在陡峭区域倾向于缩减步长、减速前进，如公式（9）所示。
3）针对快速上升区设置聚焦步长。
在快速上升区设置正常的速度运行，在保证前进速度的同时不至于快速跨过峰值点，如公式（10）所示。
4）针对减速上升区设置聚焦步长。
当上一帧图像的目标区域满足平缓区域的条件，且当前一帧图像的目标区域满足
陡峭区域的条件时，判断此时的聚焦马达快接近峰值点了，应采取减速上升的方式运行，如
公式（11）所示。其中，
表示上一帧的第二清晰度变化率。
5）针对下降区域设置聚焦步长。
在下降区域中若下降幅度过大，图像会出现明显抖动，为了避免出现上述情况，需
要缩减下降区域的步长，如公式（12）所示。其中，
表示下降比率。
采用本申请实施例提供的自动聚焦方法，能够自适应调整当前一帧图像中各个区块的帧内区块权重和帧间区块权重，进而确定出当前一帧图像上处于同一物距的目标区域，解决了因多物体景深导致难以捕捉画面中感兴趣区域的问题。除此以外，采用本申请实施例所提供的自动聚焦方法，还可以根据目标区域的第一清晰度变化率和第二清晰度变化率，确定出当前一帧图像上的目标区域所处的聚焦阶段，并根据该聚焦阶段的特点设置相应的聚焦步长，通过自适应调整步长，以达到快速聚焦目标区域的目的。
参阅图4示出的自动聚焦装置的结构示意图，该装置包括第一处理单元401、第二处理单元402和聚焦单元403，其中，
第一处理单元401，用于对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重；
第二处理单元402，用于根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；
聚焦单元403，用于根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，并使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦。
可选的，所述第一处理单元401用于：
基于所述各个区块的清晰度值确定所述当前一帧图像的平均清晰度值，并将所述平均清晰度值作为所述当前一帧图像的帧内清晰度阈值；
根据所述各个区块的清晰度值与所述帧内清晰度阈值的比较结果，确定所述各个区块的帧内区块权重。
可选的，所述第二处理单元402用于：
计算所述一个区块与上一帧图像上对应区块间的清晰度差值；
将所述清晰度差值与所述一个区块的清晰度值的比值，确定为所述一个区块的清晰度变化率；
根据所述一个区块的清晰度变化率与设定的帧内清晰度变化率阈值的比较结果，确定所述一个区块的帧间区块权重。
可选的，所述聚焦单元403用于：
根据所述各个帧内区块权重和对应的所述各个帧间区块权重，计算所述当前一帧图像上各个区块的综合区块权重；
将所述综合区块权重超过设定权重阈值的区块，确定为候选区块；
若所述目标区域包含多个候选区块，则每一个候选区块与所述目标区域内的至少一个其它候选区块相邻；
若所述目标区域包含一个候选区块，则所述一个候选区块与所述当前一帧图像上的其它候选区块均不相邻。
可选的，所述聚焦单元403用于：
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和历史目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第一清晰度变化率；
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和所述上一帧图像上目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第二清晰度变化率；
根据所述第一清晰度变化率和所述第二清晰度变化率，重新调整所述当前一帧图像上目标区域的聚焦步长，使用所述聚焦步长对所述当前一帧图像上目标区域进行聚焦。
在一些可能的实施方式中，本申请实施例还提供一种聚焦设备，参阅图5所示，聚焦设备可以至少包括至少一个处理器501、以及至少一个存储器502。其中，存储器502存储有程序代码，当程序代码被处理器501执行时，使得处理 器501执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的自动聚焦方法中的步骤。例如，处理器501可以执行如图2中所示的步骤。
在一些可能的实施方式中，本申请提供的业务控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的自动聚焦方法中的步骤，例如，计算机设备可以执行如图2中所示的步骤。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本申请的实施方式的用于业务控制的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在计算装置上运行。然而，本申请的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算装置上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算装置上部分在远程计算装置上执行、或者完全在远程计算装置或服务器上执行。在涉及远程计算装置的情形中，远程计算装置可以通过任意种类的网络包括局域网（LAN）或广域网（WAN）连接到用户计算装置，或者，可以连接到外部计算装置（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种自动聚焦方法，其特征在于，包括：
对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重；
根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；
根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，并使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重，包括：
基于所述各个区块的清晰度值确定所述当前一帧图像的平均清晰度值，并将所述平均清晰度值作为所述当前一帧图像的帧内清晰度阈值；
根据所述各个区块的清晰度值与所述帧内清晰度阈值的比较结果，确定所述各个区块的帧内区块权重。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重，其中，采用以下方式确定一个区块的帧间区块权重：
计算所述一个区块与上一帧图像上对应区块间的清晰度差值；
将所述清晰度差值与所述一个区块的清晰度值的比值，确定为所述一个区块的清晰度变化率；
根据所述一个区块的清晰度变化率与设定的帧内清晰度变化率阈值的比较结果，确定所述一个区块的帧间区块权重。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，包括：
根据所述各个帧内区块权重和对应的所述各个帧间区块权重，计算所述当前一帧图像上各个区块的综合区块权重；
将所述综合区块权重超过设定权重阈值的区块，确定为候选区块；
若所述目标区域包含多个候选区块，则每一个候选区块与所述目标区域内的至少一个其它候选区块相邻；
若所述目标区域包含一个候选区块，则所述一个候选区块与所述当前一帧图像上的其它候选区块均不相邻。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦，包括：
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和历史目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第一清晰度变化率；
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和上一帧图像上目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第二清晰度变化率；
根据所述第一清晰度变化率和所述第二清晰度变化率，重新调整所述当前一帧图像上目标区域的聚焦步长，使用所述聚焦步长对所述当前一帧图像上目标区域进行聚焦。
6.一种自动聚焦装置，其特征在于，包括：
第一处理单元，用于对图像采集器采集到的当前一帧图像进行分块处理，根据各个区块的清晰度值，确定所述各个区块的帧内区块权重；
第二处理单元，用于根据所述当前一帧图像上各个区块的清晰度变化率，确定所述当前一帧图像上各个区块的帧间区块权重；
聚焦单元，用于根据各个帧内区块权重和对应的各个帧间区块权重，在所述当前一帧图像上确定目标区域，并使用所述目标区域调整后的聚焦步长，对所述目标区域进行聚焦。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元用于：
基于所述各个区块的清晰度值确定所述当前一帧图像的平均清晰度值，并将所述平均清晰度值作为所述当前一帧图像的帧内清晰度阈值；
根据所述各个区块的清晰度值与所述帧内清晰度阈值的比较结果，确定所述各个区块的帧内区块权重。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元用于：
计算一个区块与上一帧图像上对应区块间的清晰度差值；
将所述清晰度差值与所述一个区块的清晰度值的比值，确定为所述一个区块的清晰度变化率；
根据所述一个区块的清晰度变化率与设定的帧内清晰度变化率阈值的比较结果，确定所述一个区块的帧间区块权重。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述聚焦单元用于：
根据所述各个帧内区块权重和对应的所述各个帧间区块权重，计算所述当前一帧图像上各个区块的综合区块权重；
将所述综合区块权重超过设定权重阈值的区块，确定为候选区块；
若所述目标区域包含多个候选区块，则每一个候选区块与所述目标区域内的至少一个其它候选区块相邻；
若所述目标区域包含一个候选区块，则所述一个候选区块与所述当前一帧图像上的其它候选区块均不相邻。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述聚焦单元用于：
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和历史目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第一清晰度变化率；
根据所述当前一帧图像上目标区域的最大清晰度值和上一帧图像上目标区域的最大清晰度值，确定所述当前一帧图像上目标区域的第二清晰度变化率；
根据所述第一清晰度变化率和所述第二清晰度变化率，重新调整所述当前一帧图像上目标区域的聚焦步长，使用所述聚焦步长对所述当前一帧图像上目标区域进行聚焦。
11.一种聚焦设备，其特征在于，其包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1~5中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其包括程序代码，当所述程序代码在聚焦设备上运行时，所述程序代码用于使所述聚焦设备执行权利要求1~5中任一项所述方法的步骤。
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