CN112672039B - 一种基于多区域主动变换聚焦方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及图像通信的技术领域，尤其是涉及一种基于多区域主动变换聚焦方法及设备。其方法包括：获取成像设备采集的初始图像，对所述初始图像进行灰度化处理和均分处理，从而多个大小一致的灰度区域；根据预设的清晰度评价函数，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得多个区域评价值；将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值，根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像。本申请具有提高成像设备的对焦精度的优点。

Description

一种基于多区域主动变换聚焦方法及设备

技术领域

本申请涉及图像通信的技术领域，尤其是涉及一种基于多区域主动变换聚焦方法及设备。

背景技术

自动聚焦技术即一种由成像设备内部的电路或程序进行检测和计算,根据检测结果自动校正镜头位置的方法。随着现代成像系统不断朝着智能化的方向发展，基于图像处理的自动聚焦技术也不断发展完善，相较于传统的基于测距原理的自动聚焦技术在体积、功耗、精度、速度方面有着一定的优势，因此在数码相机、数码摄像机、视频监控、显微镜及卫星遥感相机等方面有着广泛的应用。

上述自动聚焦方法的核心在于，如何快速评价图像清晰度，在相关技术中，关于图像清晰度的评价算法主要有两种，其一是基于灰度梯度的评价函数，该评价函数响应速度快，但存在评价结果准确度较差的问题；其二则是传统的最佳焦点搜索算法，该搜索算法存在响应速度慢、评价结果准确度较低、以及受噪声影响较大的缺点。

如何准确评价成像设备所采集图像的清晰度，进而提高成像设备的自动聚焦精度，是相关企业目前亟待解决的问题。

发明内容

针对相关技术存在的不足，本申请目的是提供一种基于多区域主动变换聚焦方法及设备，其具有提高成像设备的自动对焦精度的特点。

本申请的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于多区域主动变换聚焦方法，所述方法包括：

获取成像设备采集的初始图像，所述初始图像用于指示所述成像设备根据初始的对焦参数所采集的图像；

对所述初始图像进行灰度化处理，从而获得灰度图像；

对所述灰度图像进行均分处理，从而获得多个大小一致的灰度区域；

根据预设的清晰度评价函数，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值，所述清晰度评价值用于说明所述初始图像的清晰程度；

根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像。

通过采用上述技术方案，在相关技术中，一般会通过中心区域法或者多区域选择法，配合清晰度评价函数来快速界定初始图像的清晰程度，但此类方式来会导致初始图像的边缘部分被忽略，因而使得配合清晰度评价函数所获得的清晰度评价值的误差较大，这会导致成像设备最终的对焦精度较差；

而在本申请中，先通过均分灰度图像的方式，得到多个大小一致的灰度区域，再分别计算并比较各灰度区域的区域评价值的措施，来优选出最能说明初始图像的清晰程度的清晰度评价值，这能使初始图像各个部分均被纳入清晰度评价体系中，故而能有效提高清晰度评价函数所获得的清晰度评价值的准确性，并使得成像设备最终的对焦精度得到提升。

可选的，所述清晰度评价函数包括：

通过预设的清晰度评价公式，对构成所述灰度区域的多个像素块进行处理，从而获得与所述多个像素块一一对应的像素评价值；

对每个灰度区域内的多个像素评价值进行求和计算，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值。

通过采用上述技术方案，通过求和计算的方式，来尽可能平等地对多个灰度区域所对应的清晰度评价进行比较，从而令所获得的清晰度评价值的准确性有所保障，进而达到提升成像设备最终的对焦精度的目的。

可选的，所述清晰度评价公式包括：

式中，f(x,y)表示第x行,第y列像素块的灰度值；

F(x,y)表示第x行,第y列像素块的像素评价值。

通过采用上述技术方案，利用上述清晰度评价公式，对上述灰度区域的边缘部分进行增强处理，从而达到显著区分聚焦图像与离焦图像的目的，并使成像设备最终的对焦精度得到提升。

可选的，所述根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像包括：

根据所述初始图像对应的清晰度评价值，生成第一调焦指令，以使所述成像设备根据所述第一调焦指令，向近焦和远焦两个方向调整相同的初始步长，并分别采集对应的近焦图像和远焦图像；

对所述近焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述近焦图像清晰度的近焦评价值；

对所述远焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述远焦图像清晰度的远焦评价值；

判断所述近焦评价值和所述远焦评价值的大小，若所述近焦评价值大于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为近焦方向；若所述近焦评价值小于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为远焦方向；

根据所述调焦方向和所述预设的步长调整机制，对所述成像设备进行调焦处理，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程；

根据爬山算法，对相邻两次调焦处理后的调焦图像的清晰度评价值进行比较，从而获得清晰度评价值最高的调焦图像。

通过采用上述技术方案，先利用比较近焦评价值和远焦评价值的方式，来快速辨别正确的调焦方向，再通过步长调整机制和爬山算法的设置，于正确的调焦方向上，对成像设备进行逐步调焦，从而使成像摄像能获得较优的对焦精度。

可选的，所述步长调整机制包括：

根据所述初始步长和相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值，对下一次调焦处理的步长进行调整，所述差值的绝对值与其所对应的调焦处理的步长呈正相关关系。

通过采用上述技术方案，在相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值较大时，将下一次调焦处理的步长数值适当调大，以达到提高前期对焦效率的目的；而在相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值较小时，则将下一次调焦处理的步长数值适当调小，以达到提升后期对焦精度的目的。

本申请目的二是提供一种基于多区域主动变换聚焦设备，其具有提高成像设备的对焦精度的特点。

本申请的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于多区域主动变换聚焦设备，所述设备包括：

获取模块，用于获取成像设备采集的初始图像，所述初始图像用于指示所述成像设备根据初始的对焦参数所采集的图像；

处理模块，用于对所述初始图像进行灰度化处理，从而获得灰度图像；

所述处理模块还用于，对所述灰度图像进行均分处理，从而获得多个大小一致的灰度区域；

所述处理模块还用于，根据预设的清晰度评价子模块，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

所述处理模块还用于，将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值，所述清晰度评价值用于说明所述初始图像的清晰程度；

反馈模块，用于根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像。

通过采用上述技术方案，在相关技术中，一般会通过中心区域法或者多区域选择法，配合清晰度评价函数来快速界定初始图像的清晰程度，但此类方式来会导致初始图像的边缘部分被忽略，因而使得配合清晰度评价函数所获得的清晰度评价值的误差较大，这会导致成像设备最终的对焦精度较差；

而在本申请中，先通过均分灰度图像的方式，得到多个大小一致的灰度区域，再分别计算并比较各灰度区域的区域评价值的措施，来优选出最能说明初始图像的清晰程度的清晰度评价值，这能使初始图像各个部分均被纳入清晰度评价体系中，故而能有效提高清晰度评价函数所获得的清晰度评价值的准确性，并使得成像设备最终的对焦精度得到提升。

可选的，所述清晰度评价子模块具体用于：

通过预设的清晰度评价公式，对构成所述灰度区域的多个像素块进行处理，从而获得与所述多个像素块一一对应的像素评价值；

对每个灰度区域内的多个像素评价值进行求和计算，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值。

通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，通过求和计算的方式，来尽可能平等地对多个灰度区域所对应的清晰度评价进行比较，从而令所获得的清晰度评价值的准确性有所保障，进而达到提升成像设备最终的对焦精度的目的。

可选的，所述清晰度评价子模块的清晰度评价公式具体包括：

式中，f(x,y)表示第x行,第y列像素块的灰度值；

F(x,y)表示第x行,第y列像素块的像素评价值。

通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，利用上述清晰度评价公式，对上述灰度区域的边缘部分进行增强处理，从而达到显著区分聚焦图像与离焦图像的目的，并使成像设备最终的对焦精度得到提升。

可选的，所述反馈模块具体用于：

根据所述初始图像对应的清晰度评价值，生成第一调焦指令，以使所述成像设备根据所述第一调焦指令，向近焦和远焦两个方向调整相同的初始步长，并分别采集对应的近焦图像和远焦图像；

对所述近焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述近焦图像清晰度的近焦评价值；

对所述远焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述远焦图像清晰度的远焦评价值；

判断所述近焦评价值和所述远焦评价值的大小，若所述近焦评价值大于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为近焦方向；若所述近焦评价值小于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为远焦方向；

根据所述调焦方向和所述预设的步长调整子模块，对所述成像设备进行调焦处理，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程；

根据爬山算法，对相邻两次调焦处理后的调焦图像的清晰度评价值进行比较，从而获得清晰度评价值最高的调焦图像。

通过采用上述技术方案，先利用比较近焦评价值和远焦评价值的方式，来快速辨别正确的调焦方向，再通过步长调整机制和爬山算法的设置，于正确的调焦方向上，对成像设备进行逐步调焦，从而使成像摄像能获得较优的对焦精度。

可选的，所述步长调整子模块具体用于：

根据所述初始步长和相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值，对下一次调焦处理的步长进行调整，所述差值的绝对值与其所对应的调焦处理的步长呈正相关关系。

通过采用上述技术方案，在相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值较大时，将下一次调焦处理的步长数值适当调大，以达到提高前期对焦效率的目的；而在相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值较小时，则将下一次调焦处理的步长数值适当调小，以达到提升后期对焦精度的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.提高成像设备的对焦精度；

2.提高成像设备的对焦效率。

附图说明

图1是本申请实施例一中的一种基于多区域主动变换聚焦方法的流程图；

图2是本申请实施例一中的用于说明成像设备的清晰度评价值与移动距离之间相关性的坐标图；

图3是本申请实施例二中的一种基于多区域主动变换聚焦设备的结构示意图。

图中，2100、获取模块；2200、处理模块；2300、反馈模块。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一：

一种基于多区域主动变换聚焦方法，参考图1，其具体包括如下步骤：

1100、处理器获取成像设备采集的初始图像。

其中，初始图像用于指示所述成像设备根据初始的对焦参数所采集的图像。

需要说明的是，上述成像设备包括镜头、光电转换元件和存储器，上述成像设备采集初始图像的过程可以为：

光电转换元件通过镜头对外界光源进行感知，并将所感知的光源对应的信号电荷通过内置的数模转换器芯片转换成数字信号，该数字信号经过压缩以后将在存储器中进行保存。

在实际应用中，上述光电转换元件可以为CCD传感器，而上述处理器可以为 FPGA芯片（Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）。

上述对焦参数用于指示成像设备中镜头的移动位置，在实际应用中，上述初始的对焦参数一般用于指示光学上的广角位置，由于广角位置所采集的初始图像的景深范围大，所以能在一定程度上便利成像设备后续的对焦过程。

1200、处理器对所述初始图像进行灰度化处理，从而获得灰度图像。

需要说明的是，在实际应用过程中，上述灰度化处理过程可以按分量法的方式进行，也可以按最大值法的方式进行，还可以按平均值法或加权平均法的方式进行，本申请实施例对灰度化处理过程所采用的具体方式并不加以限定。

1300、处理器对所述灰度图像进行均分处理，从而获得多个大小一致的灰度区域。

需要说明的是，在实际应用过程中，可以将灰度图像均分为9个大小一致的灰度区域，也可以将灰度图像均分为16个大小一致的灰度区域，还可以依据实际需求对均分后的灰度区域的个数进行调整，本申请实施例对均分后的灰度区域的具体个数并不加以限定。

1400、处理器根据预设的清晰度评价函数，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值。

具体的，步骤1400的执行过程可以为：

1401、处理器通过预设的清晰度评价公式，对构成所述灰度区域的多个像素块进行处理，从而获得与所述多个像素块一一对应的像素评价值。

这其中，清晰度评价公式可以为：

式中，f(x,y)表示第x行,第y列像素块的灰度值；

F(x,y)表示第x行,第y列像素块的像素评价值。

通过上述清晰度评价公式，对上述灰度区域的边缘部分进行增强处理，并通过对相邻像素块的灰度值之差进行平方处理，来进一步增强上述灰度区域的边缘部分的特征，并使上述清晰度评价公式的单调性得以显著展示，从而达到准确区分聚焦图像清晰度和离焦图像清晰度之间差异的目的。

1402、对每个灰度区域内的多个像素评价值进行求和计算，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值。

示例性的，假定存在灰度区域A和灰度区域B；

同时在灰度区域A中，存在像素块a1（像素评价值1）、像素块a2（像素评价值2）、像素块a3（像素评价值3）、像素块a4（像素评价值4）。

而在灰度区域B中，存在像素块b1（像素评价值3）、像素块b2（像素评价值1）、像素块b3（像素评价值4）、像素块b4（像素评价值5）。

则灰度区域A的区域评价值为10（1+2+3+4=10）。

而灰度区域B的区域评价值为13（3+1+4+5=13）。

1500、处理器将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值。

其中，所述清晰度评价值用于说明所述初始图像的清晰程度。

示例性的，在沿用步骤1402的示例的基础上，进一步假定上述灰度图像所均分得到的灰度区域仅为灰度区域A和灰度区域B。

在比较灰度区域A的区域评价值和灰度区域B的区域评价值以后，可知初始图像的清晰度评价值为13，即灰度区域B的区域评价值。

1600、处理器根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像。

具体的，步骤1600的执行过程可以为：

1601、处理器根据所述初始图像对应的清晰度评价值，生成第一调焦指令，以使所述成像设备根据所述第一调焦指令，向近焦和远焦两个方向调整相同的初始步长，并分别采集对应的近焦图像和远焦图像。

1602、处理器对所述近焦图像执行步骤1200至步骤1500的图像处理过程，从而获得用于说明所述近焦图像清晰度的近焦评价值。

1603、处理器对所述远焦图像执行步骤1200至步骤1500的图像处理过程，从而获得用于说明所述远焦图像清晰度的远焦评价值。

1604、处理器判断所述近焦评价值和所述远焦评价值的大小，若所述近焦评价值大于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为近焦方向；若所述近焦评价值小于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为远焦方向。

1605、处理器根据所述调焦方向和所述预设的步长调整机制，对所述成像设备进行调焦处理，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程。

这其中，上述步长调整机制可以为，根据所述初始步长和相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值，对下一次调焦处理的步长进行调整，举例说明为：

假定

用于指示成像设备当前位置相较于成像设备初始位置的移动距离；

而

则用于指示成像设备在当前位置的清晰度评价值；

若

，则判定成像设备处于严重离焦的状态，此时设置调焦处理的步长

若

，，则判定成像设备处于接近焦点的状态，此时设置调焦处理的步长

。

其中，上述T值用于指示判断成像设备的对焦状态的阈值。

上述K值为预先设定的对焦速度，在实际应用中，其可以根据电机的的最小步长确定，其取值可以为10、20、30等。

上述

用于指示驱动成像设备移动的电机的最小步长。

如图2所示，图中示出了成像设备的清晰度评价值与移动距离之间相关性。图中清晰度评价值最高的位置即为成像设备的焦点位置，从图中可以看书，当成像设备当前移动距离对应的清晰度评价值远小于焦点位置对应的清晰度评价值时，成像摄像当前移动距离所在的曲线斜率较小，此时成像摄像处于严重离焦状态，为快速完成成像设备的对焦处理，便需要设定数值较大的调焦步长，以帮助成像设备快速完成对焦操作，故而此时步长设置为：

；

而随着成像设备当前移动距离逐渐向焦点位置靠近，则图2中所示出的曲线的斜率将不断增大，此时为保证成像设备准确对焦，便需要设定数值较小的调焦步长，因此此时步长设置为：

。

相较于相关技术中，通过设定额定步长的方式，来对成像设备的调焦步长进行调整的方式，通过动态调整成像设备的调焦步长，在成像设备所采集图像处于严重离焦状态时，通过将比较相邻两次图像对应的清晰度评价值，并根据两个清晰度评价值差值的绝对值，为成像设备设置数值较大的调焦步长，来使成像设备完成快速对焦，在此过程中，调焦步长与清晰度评价值差值的绝对值具有正相关关系，即两者差值的绝对值越大，则对应调焦步长越大；而在成像设备所采集图像处于接近焦点的状态时，通过为成像设备设置数值较小的调焦步长来使成像设备完成精准对焦，上述动态设置调焦步长的方式，能在保证调焦精度的情况下，使成像设备具备较好的调焦效率。

1606、处理器根据爬山算法，对相邻两次调焦处理后的调焦图像的清晰度评价值进行比较，从而获得清晰度评价值最高的调焦图像。

先利用比较近焦评价值和远焦评价值的方式，来快速辨别正确的调焦方向，再通过步长调整机制和爬山算法的设置，于正确的调焦方向上，对成像设备进行逐步调焦，从而使成像摄像能获得较优的对焦精度和对焦效率。

可选的，为了较为直观的展示成像设备所采集的图像，在实际应用中，还可以通过设置一个VGA接口和适配于该VGA接口的显示器，来对读取并显示存储器所存储的数字信号，以达到展示成像设备所采集的图像的目的。

实施例二：

本申请实施例提供了一种基于多区域主动变换聚焦设备2，参照图2所示，该设备2包括：

获取模块2100，用于获取成像设备采集的初始图像，所述初始图像用于指示所述成像设备根据初始的对焦参数所采集的图像；

处理模块2200，用于对所述初始图像进行灰度化处理，从而获得灰度图像；

所述处理模块2200还用于，对所述灰度图像进行均分处理，从而获得多个大小一致的灰度区域；

所述处理模块2200还用于，根据预设的清晰度评价子模块，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

所述处理模块2200还用于，将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值，所述清晰度评价值用于说明所述初始图像的清晰程度；

反馈模块2300，用于根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像。

可选的，所述清晰度评价子模块具体用于：

通过预设的清晰度评价公式，对构成所述灰度区域的多个像素块进行处理，从而获得与所述多个像素块一一对应的像素评价值；

对每个灰度区域内的多个像素评价值进行求和计算，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值。

可选的，所述清晰度评价子模块的清晰度评价公式具体包括：

式中，f(x,y)表示第x行,第y列像素块的灰度值；

F(x,y)表示第x行,第y列像素块的像素评价值。

可选的，所述反馈模块2300具体用于：

根据所述初始图像对应的清晰度评价值，生成第一调焦指令，以使所述成像设备根据所述第一调焦指令，向近焦和远焦两个方向调整相同的初始步长，并分别采集对应的近焦图像和远焦图像；

对所述近焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述近焦图像清晰度的近焦评价值；

对所述远焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述远焦图像清晰度的远焦评价值；

判断所述近焦评价值和所述远焦评价值的大小，若所述近焦评价值大于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为近焦方向；若所述近焦评价值小于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为远焦方向；

根据所述调焦方向和所述预设的步长调整子模块，对所述成像设备进行调焦处理，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程；

根据爬山算法，对相邻两次调焦处理后的调焦图像的清晰度评价值进行比较，从而获得清晰度评价值最高的调焦图像。

可选的，所述步长调整子模块具体用于：

根据所述初始步长和相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值，对下一次调焦处理的步长进行调整，所述差值的绝对值与其所对应的调焦处理的步长呈正相关关系。

终上所述，本申请通过均分灰度图像的方式，将初始图像的各个部分均纳入清晰度评价体系中，从而有效提高了成像设备最终的对焦精度；

而在设定清晰度评价体系的过程中，又通过平方的形式，对灰度区域的边缘部分进行增强处理，从而达到显著区分聚焦图像和离焦图像的目的，这进一步提升了成像设备最终的对焦精度；

并且在对成像设备进行调焦处理的过程中，还通过动态的步长调节机制，在保证成像设备最终的对焦精度的情况下，令成像设备也具备了较好的调焦效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于多区域主动变换聚焦方法，其特征在于，所述方法包括：

获取成像设备采集的初始图像，所述初始图像用于指示所述成像设备根据初始的对焦参数所采集的图像；

对所述初始图像进行灰度化处理，从而获得灰度图像；

对所述灰度图像进行均分处理，从而获得多个大小一致的灰度区域；

根据预设的清晰度评价函数，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值，所述清晰度评价值用于说明所述初始图像的清晰程度；

根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像；

其中，所述清晰度评价函数包括：

通过预设的清晰度评价公式，对构成所述灰度区域的多个像素块进行处理，从而获得与所述多个像素块一一对应的像素评价值；

对每个灰度区域内的多个像素评价值进行求和计算，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

所述清晰度评价公式包括：

式中，

表示第x行,第y列像素块的灰度值；

表示第x行,第y列像素块的像素评价值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像包括：

根据所述初始图像对应的清晰度评价值，生成第一调焦指令，以使所述成像设备根据所述第一调焦指令，向近焦和远焦两个方向调整相同的初始步长，并分别采集对应的近焦图像和远焦图像；

对所述近焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述近焦图像清晰度的近焦评价值；

对所述远焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述远焦图像清晰度的远焦评价值；

判断所述近焦评价值和所述远焦评价值的大小，若所述近焦评价值大于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为近焦方向；若所述近焦评价值小于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为远焦方向；

根据所述调焦方向和预设的步长调整机制，对所述成像设备进行调焦处理，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程；

根据爬山算法，对相邻两次调焦处理后的调焦图像的清晰度评价值进行比较，从而获得清晰度评价值最高的调焦图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步长调整机制包括：

根据所述初始步长和相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值，对下一次调焦处理的步长进行调整，所述差值与其所对应的调焦处理的步长呈正相关关系。

4.一种基于多区域主动变换聚焦设备，其特征在于，所述设备包括：

获取模块，用于获取成像设备采集的初始图像，所述初始图像用于指示所述成像设备根据初始的对焦参数所采集的图像；

处理模块，用于对所述初始图像进行灰度化处理，从而获得灰度图像；

所述处理模块还用于，对所述灰度图像进行均分处理，从而获得多个大小一致的灰度区域；

所述处理模块还用于，根据预设的清晰度评价子模块，对所述多个灰度区域进行处理，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

所述处理模块还用于，将所述多个区域评价值中的最大值设定为所述初始图像的清晰度评价值，所述清晰度评价值用于说明所述初始图像的清晰程度；

反馈模块，用于根据所述初始图像对应的清晰度评价值和预设的步长调整函数，对成像设备的对焦参数进行调整，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程，直至获得清晰度评价值最高的调焦图像；

所述清晰度评价子模块用于：

通过预设的清晰度评价公式，对构成所述灰度区域的多个像素块进行处理，从而获得与所述多个像素块一一对应的像素评价值；

对每个灰度区域内的多个像素评价值进行求和计算，从而获得与所述多个灰度区域一一对应的多个区域评价值；

所述清晰度评价子模块的清晰度评价公式具体包括：

式中，

表示第x行,第y列像素块的灰度值；

表示第x行,第y列像素块的像素评价值。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述反馈模块具体用于：

根据所述初始图像对应的清晰度评价值，生成第一调焦指令，以使所述成像设备根据所述第一调焦指令，向近焦和远焦两个方向调整相同的初始步长，并分别采集对应的近焦图像和远焦图像；

对所述近焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述近焦图像清晰度的近焦评价值；

对所述远焦图像执行上述图像处理过程，从而获得用于说明所述远焦图像清晰度的远焦评价值；

判断所述近焦评价值和所述远焦评价值的大小，若所述近焦评价值大于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为近焦方向；若所述近焦评价值小于所述远焦评价值，则将调焦方向设定为远焦方向；

根据所述调焦方向和预设的步长调整子模块，对所述成像设备进行调焦处理，并对所述成像设备调整后所采集的调焦图像重复上述图像处理过程；

根据爬山算法，对相邻两次调焦处理后的调焦图像的清晰度评价值进行比较，从而获得清晰度评价值最高的调焦图像。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述步长调整子模块具体用于：

根据所述初始步长和相邻两次图像处理后所获得的清晰度评价值的差值，对下一次调焦处理的步长进行调整，所述差值与其所对应的调焦处理的步长呈正相关关系。

Images