CN112866511B - 成像组件、对焦方法和装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种成像组件、对焦方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质。该对焦方法包括：拍摄时获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，第一方向与第二方向预设角度；根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦。实现了相位检测自动对焦，因可以输出第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，针对存在水平纹理或竖直纹理的场景都可以有效的利用相位差值进行对焦，提高了对焦的准确度和稳定度。

Description

成像组件、对焦方法和装置、电子设备

技术领域

本申请涉及影像领域，特别是涉及一种成像组件、对焦方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质。

背景技术

随着电子设备技术的发展，越来越多的用户通过电子设备拍摄图像。为了保证拍摄的图像清晰，通常需要对电子设备的摄像模组进行对焦，即通过调节镜头与图像传感器之间的距离，以使拍摄对象在焦平面上。传统的对焦方式包括相位检测自动对焦(英文：phase detection auto focus；简称：PDAF)。

传统的相位检测自动对焦，是在图像传感器包括的像素点中成对地设置相位检测像素点，其中，每个相位检测像素点对中的一个相位检测像素点进行左侧遮挡，另一个相位检测像素点进行右侧遮挡，这样，就可以将射向每个相位检测像素点对的成像光束分离成左右两个部分，通过对比左右两部分成像光束所成的像，即可得到相位差，在得到相位差后即可根据该相位差进行对焦。其中，相位差是指从不同方向射入的成像光线在成像位置上的差异。

然而，上述通过在图像传感器中设置相位检测像素点方式进行对焦的准确度不高。

发明内容

本申请实施例提供一种成像组件、对焦方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质，可以提高对焦的准确度。

一种成像组件，包括：

图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元；其中，M和N均为大于或等于2的自然数；

所述感光单元，被配置成通过光电转换生成与接收的光强度相一致的像素信号。

一种成像设备，包括透镜、滤光片，还包括成像组件，所述透镜、滤光片和成像组件依次位于入射光路上；所述成像组件包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元；其中，M和N均为大于或等于2的自然数；

所述感光单元，被配置成通过光电转换生成与接收的光强度相一致的像素信号。

一种对焦方法，应用于电子设备，所述电子设备包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元，其中，M和N均为大于或等于2的自然数；所述方法包括：

拍摄时通过所述图像传感器获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值；所述第一方向与所述第二方向成预设角度；

根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；

根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦。

一种对焦装置，应用于电子设备，所述电子设备包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元，其中，M和N均为大于或等于2的自然数，所述装置包括：

相位差获取模块，用于通过所述图像传感器获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值；所述第一方向与所述第二方向成预设角度；

处理模块，用于根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；

控制模块，用于根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦。

一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述的方法的步骤。

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时实现所述的方法的步骤。

上述成像组件、对焦方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质，通过获取第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，并根据第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值，根据离焦距离值控制镜头移动，实现了相位检测自动对焦，因可以输出第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，针对存在水平纹理或竖直纹理的场景都可以有效的利用相位差值进行对焦，提高了对焦的准确度和稳定度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相位检测自动对焦的原理示意图；

图2为在图像传感器包括的像素点中成对地设置相位检测像素点的示意图；

图3为一个实施例中图像传感器的部分结构示意图；

图4为一个实施例中像素点的结构示意图；

图5为一个实施例中成像设备的结构示意图；

图6为一个实施例中像素点组上设置滤光片的示意图；

图7为一个实施例中对焦方法的流程图；

图8为一个实施例中获取相位差的流程图；

图9为一个实施例中像素点组的示意图；

图10为一个实施例中子亮度图的示意图；

图11为一个实施例中获取目标亮度图的流程图；

图12为一个实施例中根据像素点组中的目标像素点包括的子像素点的亮度值生成该像素点组对应的子亮度图的示意；

图13为另一个实施例中获取目标亮度图的流程图；

图14为一个实施例中从各个像素点组中确定相同位置处的像素点的示意图；

图15为一个实施例中从各个中间相位差图中确定相同位置处的像素的示意图；

图16为一个实施例中目标相位差图的示意图；

图17为一个实施例中对目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图的方法的流程图；

图18为一个实施例中根据目标亮度图生成第一切分亮度图和第二切分亮度图的示意图；

图19为另一个实施例中根据目标亮度图生成第一切分亮度图和第二切分亮度图的示意图；

图20为一个实施例中根据第一切分亮度图和第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差的流程图；

图21为另一个实施例中根据第一切分亮度图和第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差的流程图；

图22为一个实施例中对焦装置的结构框图；

图23为本申请实施例提供的一种计算机设备的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为相位检测自动对焦(phase detection auto focus，PDAF)的原理示意图。如图1所示，M1为成像设备处于合焦状态时，图像传感器所处的位置，其中，合焦状态指的是成功对焦的状态。当图像传感器位于M1位置时，由物体W反射向镜头Lens的不同方向上的成像光线g在图像传感器上会聚，也即是，由物体W反射向镜头Lens的不同方向上的成像光线g在图像传感器上的同一位置处成像，此时，图像传感器成像清晰。

M2和M3为成像设备不处于合焦状态时，图像传感器所可能处于的位置，如图1所示，当图像传感器位于M2位置或M3位置时，由物体W反射向镜头Lens的不同方向上的成像光线g会在不同的位置成像。请参考图1，当图像传感器位于M2位置时，由物体W反射向镜头Lens的不同方向上的成像光线g在位置A和位置B分别成像，当图像传感器位于M3位置时，由物体W反射向镜头Lens的不同方向上的成像光线g在位置C和位置D分别成像，此时，图像传感器成像不清晰。

在PDAF技术中，可以获取从不同方向射入镜头的成像光线在图像传感器中所成的像在位置上的差异，例如，如图1所示，可以获取位置A和位置B的差异，或者，获取位置C和位置D的差异；在获取到从不同方向射入镜头的成像光线在图像传感器中所成的像在位置上的差异之后，可以根据该差异以及摄像机中镜头与图像传感器之间的几何关系，得到离焦距离，所谓离焦距离指的是图像传感器当前所处的位置与合焦状态时图像传感器所应该处于的位置的距离；成像设备可以根据得到的离焦距离进行对焦。

由此可知，合焦时，计算得到的PD值为0，反之算出的值越大，表示离合焦点的位置越远，值越小，表示离合焦点越近。采用PDAF对焦时，通过计算出PD值，再根据标定得到PD值与离焦距离之间的对应关系，可以求得离焦距离，然后根据离焦距离控制镜头移动达到合焦点，以实现对焦。

相关技术中，可以在图像传感器包括的像素点中成对地设置一些相位检测像素点，如图2所示，图像传感器中可以设置有相位检测像素点对(以下称为像素点对)A，像素点对B和像素点对C。其中，在每个像素点对中，一个相位检测像素点进行左侧遮挡(英文：LeftShield)，另一个相位检测像素点进行右侧遮挡(英文：Right Shield)。

对于进行了左侧遮挡的相位检测像素点而言，射向该相位检测像素点的成像光束中仅有右侧的光束才能在该相位检测像素点的感光部分(也即是未被遮挡的部分)上成像，对于进行了右侧遮挡的相位检测像素点而言，射向该相位检测像素点的成像光束中仅有左侧的光束才能在该相位检测像素点的感光部分(也即是未被遮挡的部分)上成像。这样，就可以将成像光束分为左右两个部分，通过对比左右两部分成像光束所成的像，即可得到相位差。

然而，由于图像传感器中设置的相位检测像素点通常是左侧和右侧分别遮挡，因此，对于存在水平纹理的场景，通过相位检测像素点无法计算得到PD值。例如拍摄场景为一条水平线，根据PD特性会得到左右两张图像，但无法计算出PD值。

为了解决相位检测自动对焦针对一些水平纹理的场景无法计算得出PD值实现对焦的情况，本申请实施例中提供了一种成像组件，可以用来检测输出第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，针对水平纹理场景，可采用第二方向的相位差值来实现对焦。

在一个实施例中，本申请提供了一种成像组件。成像组件包括图像传感器。图像传感器可以为金属氧化物半导体元件(英文：Complementary Metal Oxide Semiconductor；简称：CMOS)图像传感器、电荷耦合元件(英文：Charge-coupled Device；简称：CCD)、量子薄膜传感器或者有机传感器等。

图3为一个实施例中图像传感器的一部分的结构示意图。图像传感器300包括阵列排布的多个像素点组Z，每个像素点组Z包括阵列排布的多个像素点D，每个像素点D对应一个感光单元。多个像素点包括M*N个像素点，其中，M和N均为大于或等于2的自然数。每个像素点D包括阵列排布的多个子像素点d。也就是每个感光单元可以由多个阵列排布的感光元件组成。其中，感光元件是一种能够将光信号转化为电信号的元件。在一个实施例中，感光元件可为光电二极管。本实施例中，每个像素点组Z包括2*2阵列排布的4个像素点D，每个像素点可包括2*2阵列排布的4个子像素点d。其中，每个像素点D包括2*2个光电二极管，2*2个光电二极管与2*2阵列排布的4个子像素点d对应设置。每个光电二极管用于接收光信号并进行光电转换，从而将光信号转换为电信号输出。每个像素点D所包括的4个子像素点d与同一颜色的滤光片对应设置，因此每个像素点D对应于一个颜色通道，比如红色R通道，或者绿色通道G，或者蓝色通道B。

如图4所示，以每个像素点D包括子像素点1、子像素点2、子像素点3和子像素点4为例，可将子像素点1和子像素点2信号合并输出，子像素点3和子像素点4信号合并输出，从而构造成沿着第二方向(即竖直方向)的两个PD像素对，根据两个PD像素对的相位值可以确定像素点D内各子像素点沿第二方向的PD值(相位差值)。将子像素点1和子像素点3信号合并输出，子像素点2和子像素点4信号合并输出，从而构造沿着第一方向(即水平方向)的两个PD像素对，根据两个PD像素对的相位值可以确定像素点D内各子像素点沿第一方向的PD值(相位差值)。

图5为一个实施例中成像设备的结构示意图。如图5所示，该成像设备包括透镜50、滤光片52和成像组件54。透镜50、滤光片52和成像组件54依次位于入射光路上，即透镜50设置在滤光片52之上，滤光片52设置在成像组件54上。

成像组件54包括图3中的图像传感器。图像传感器包括阵列排布的多个像素点组Z，每个像素点组Z包括阵列排布的多个像素点D，每个像素点D对应一个感光单元，每个感光单元可以由多个阵列排布的感光元件组成。本实施例中，每个像素点D包括2*2阵列排布的4个子像素点d，每个子像素点d对应一个光点二极管542，即2*2个光电二极管542与2*2阵列排布的4个子像素点d对应设置。

滤光片52可包括红、绿、蓝三种，分别只能透过红色、绿色、蓝色对应波长的光线。一个像素点D所包括的4个子像素点d与同一颜色的滤光片对应设置。在其他实施例中，滤光片也可以是白色，方便较大光谱(波长)范围的光线通过，增加透过白色滤光片的光通量。

透镜50用于接收入射光，并将入射光传输给滤光片52。滤光片52对入射光进行滤波处理后，将滤波处理后的光以像素为基础入射到成像组件54上。

成像组件54包括的图像传感器中的感光单元通过光电效应将从滤光片52入射的光转换成电荷信号，并生成与电荷信号一致的像素信号，经过一系列处理后最终输出图像。

由上文说明可知，图像传感器包括的像素点与图像包括的像素是两个不同的概念，其中，图像包括的像素指的是图像的最小组成单元，其一般由一个数字序列进行表示，通常情况下，可以将该数字序列称为像素的像素值。本申请实施例对“图像传感器包括的像素点”以及“图像包括的像素”两个概念均有所涉及，为了方便读者理解，在此进行简要的解释。

图6为一个实施例中像素点组上设置滤光片的示意图。像素点组Z包括按照两行两列的阵列排布方式进行排布的4个像素点D，其中，第一行第一列的像素点的颜色通道为绿色，也即是，第一行第一列的像素点上设置的滤光片为绿色滤光片；第一行第二列的像素点的颜色通道为红色，也即是，第一行第二列的像素点上设置的滤光片为红色滤光片；第二行第一列的像素点的颜色通道为蓝色，也即是，第二行第一列的像素点上设置的滤光片为蓝色滤光片；第二行第二列的像素点的颜色通道为绿色，也即是，第二行第二列的像素点上设置的滤光片为绿色滤光片。

图7为一个实施例中对焦方法的流程图。本实施例中的对焦方法，以运行于图5中的成像设备上为例进行描述。如图7所示，该对焦方法包括步骤702至步骤706。

步骤702，拍摄时通过图像传感器获取相位差值，该相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，第一方向与第二方向成预设角度。

具体地，通过电子设备的成像设备拍摄图像时，获取相位差值，该相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值。第一方向和第二方向可成预设角度，该预设角度可为除0度、180度和360度外的任意角度。本实施例中，第一方向的相位差值是指水平方向上的相位差值。第二方向的相位差值是指竖直方向上的相位差值。

步骤704，根据该第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值。

相位差值与离焦距离值之间的对应关系可通过标定得到。

离焦距离值与相位差值之间的对应关系如下：

defocus＝PD*slope(DCC)，其中，DCC(Defocus Conversion Coefficient，离焦系数)由标定得到，defocus为离焦距离值，slope为斜率函数；PD为相位差值。

相位差值与离焦距离值的对应关系的标定过程包括：将摄像模组的有效对焦行程切分为10等分，即(近焦DAC-远焦DAC)/10，以此覆盖马达的对焦范围；在每个对焦DAC(DAC可为0至1023)位置进行对焦，并记录当前对焦DAC位置的相位差；完成马达对焦行程后取一组10个的对焦DAC与获得的PD值进行做比；生成10个相近的比值K，将DAC与PD组成的二维数据进行拟合得到斜率为K的直线。

步骤706，根据该离焦距离值控制镜头移动以对焦。

具体地，当第一方向的相位差值和第二方向的相位差值都不为0时，可以求取第一方向的相位差值的置信度和第二方向的相位差值的置信度，选取置信度大的相位差值作为目标相位差值，然后根据确定的目标相位差值从相位差值与离焦距离值之间的映射关系得到对应的离焦距离值。

其中，置信度用于表示相位差计算结果的可信程度。本实施例中，以计算水平相位差为例，计算图像中某一行坐标x的相位差，取左图x-2，x-1，x，x+1，x+2共5个像素点的亮度值，右图上做移动，移动范围可为-10到+10。即：

对右图亮度值Rx-12，Rx-11，Rx-10，Rx-9，Rx-8和x-2，x-1，x，x+1，x+2做相似比较；

对右图亮度值Rx-11，Rx-10，Rx-9，Rx-8，Rx-7和x-2，x-1，x，x+1，x+2做相似比较；

……

对右图亮度值Rx-2，Rx-1，Rx，Rx+1，Rx+2和x-2，x-1，x，x+1，x+2做相似比较；

对右图亮度值Rx-1，Rx，Rx+1，Rx+2，Rx+3和x-2，x-1，x，x+1，x+2做相似比较；

……

对右图亮度值Rx+7，Rx+8，Rx+9，Rx+10，Rx+11和x-2，x-1，x，x+1，x+2做相似比较

对右图亮度值Rx+8,Rx+9，Rx+10，Rx+11，Rx+12和x-2，x-1，x，x+1，x+2做相似比较。

以右图五个像素点值为R_x-2，R_x-1，R_x，R_x+1，R_x+2，左图五个像素点值为x_-2，x_-1，x，x₊₁，x₊₂为例，相似度匹配程度可以为|R_x-2-x_-2|+|R_x-1-x_-1|+|R_x-x|+|R_x+1--x₊₁|+|R_x+2-x₊₂|。相似度匹配程度的值越小，相似度越高。相似度越高，可信度越高。相似的像素点值可作为相匹配的像素点得到相位差。而对于上图和下图，可取上图中的一列像素点的亮度值和下图中一列相同数量的像素点的亮度值作相似比较。上图和下图的可信度获取过程与左图和右图的过程类似，在此不再赘述。

当第一方向的相位差值的置信度大于第二方向的相位差值的置信度时，选取第一方向的相位差值，根据第一方向的相位差值得到对应的离焦距离值，并确定移动方向为水平方向。

当第一方向的相位差值的置信度小于第二方向的相位差值的置信度时，选取第二方向的相位差值，根据第二方向的相位差值得到对应的离焦距离值，并确定移动方向为竖直方向。

当第一方向的相位差值的置信度等于第二方向的相位差值的置信度时，可以根据第一方向的相位差值确定水平方向上的离焦距离值，以及根据第二方向的相位差值确定竖直方向上的离焦距离值，先按照水平方向上的离焦距离值移动，再按照竖直方向上的离焦距离值移动，或者先按照竖直方向上的离焦距离值移动，再按照水平方向上的离焦距离值移动。

对于存在水平纹理的场景，因水平方向上的PD像素对无法得到第一方向的相位差值，可比对竖直方向上的PD像素对，计算竖直方向上的第二方向的相位差值，根据第二方向的相位差值计算离焦距离值，再根据竖直方向上的离焦距离值控制镜头移动以实现对焦。

对于存在竖直纹理的场景，因竖直方向上的PD像素对无法得到第二方向的相位差值，可比对水平方向上的PD像素对，计算水平方向上的第一方向的相位差值，根据第一方向的相位差值计算离焦距离值，再根据水平方向上的离焦距离值控制镜头移动以实现对焦。

上述对焦方法，通过获取第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，并根据第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值及移动方向，根据离焦距离值和移动方向控制镜头移动，实现了相位检测自动对焦，因可以输出第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，针对存在水平纹理或竖直纹理的场景都可以有效的利用相位差值进行对焦，提高了对焦的准确度和稳定度。

通常，获取相位差值可以采用频率域算法和空间域算法。其中，频率域算法是利用傅立叶位移的特性计算，将采集的目标亮度图利用傅立叶转换从空间域转换到频率域，然后再计算phase correlation，当correlation算出最大值时(peak)，表示其有最大位移，此时再做反傅立叶就可知在空间域最大位移是多少。空间域算法是指找出特征点，例如边缘特征，DoG(difference of Gaussian),Harris角点等特征，再利用这些特征点计算位移。

图8为一个实施例中获取相位差的流程图。如图8所示，该获取相位差，包括：

步骤802，根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图。

通常情况下，图像传感器的像素点的亮度值可以由该像素点包括的子像素点的亮度值来进行表征。成像设备可以根据每个像素点组包括的像素点中子像素点的亮度值来获取该目标亮度图。其中，子像素点的亮度值是指该子像素点对应的感光元件接收到的光信号的亮度值。

如上文所述，图像传感器包括的子像素点是一种能够将光信号转化为电信号的感光元件，因此，可以根据子像素点输出的电信号来获取该子像素点接收到的光信号的强度，根据子像素点接收到的光信号的强度即可得到该子像素点的亮度值。

本申请实施例中的目标亮度图用于反映图像传感器中子像素点的亮度值，该目标亮度图可以包括多个像素，其中，目标亮度图中的每个像素的像素值均是根据图像传感器中子像素点的亮度值得到的。

步骤804，对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，并根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素点的位置差异，确定所述相互匹配的像素点的相位差值。

在一个实施例中，成像设备可以沿列的方向(图像坐标系中的y轴方向)对该目标亮度图进行切分处理，在沿列的方向对目标亮度图进行切分处理的过程中，切分处理的每一分割线都与列的方向垂直。

在另一个实施例中，成像设备可以沿行的方向(图像坐标系中的x轴方向)对该目标亮度图进行切分处理，在沿行的方向对目标亮度图进行切分处理的过程中，切分处理的每一分割线都与行的方向垂直。

沿列的方向对目标亮度图进行切分处理后得到的第一切分亮度图和第二切分亮度图可以分别称为上图和下图。沿行的方向对目标亮度图进行切分处理后得到的第一切分亮度图和第二切分亮度图可以分别称为左图和右图。

其中，“相互匹配的像素”指的是由像素本身及其周围像素组成的像素矩阵相互相似。例如，第一切分亮度图中像素a和其周围的像素组成一个3行3列的像素矩阵，该像素矩阵的像素值为：

2 15 70

1 35 60

0 100 1

第二切分亮度图中像素b和其周围的像素也组成一个3行3列的像素矩阵，该像素矩阵的像素值为：

1 15 70

1 36 60

0 100 2

由上文可以看出，这两个矩阵是相似的，则可以认为像素a和像素b相互匹配。判断像素矩阵是否相似的方式很多，通常可对两个像素矩阵中的每个对应像素的像素值求差，再将求得的差值的绝对值进行相加，利用该相加的结果来判断像素矩阵是否相似，也即是，若该相加的结果小于预设的某一阈值，则认为像素矩阵相似，否则，则认为像素矩阵不相似。

例如，对于上述两个3行3列的像素矩阵而言，可以分别将1和2求差，将15和15求差，将70和70求差，……，再将求得的差的绝对值相加，得到相加结果为3，该相加结果3小于预设的阈值，则认为上述两个3行3列的像素矩阵相似。

另一种判断像素矩阵是否相似的方式是利用sobel卷积核计算方式或者高拉普拉斯计算方式等方式提取其边缘特征，通过边缘特征来判断像素矩阵是否相似。

在本申请实施例中，“相互匹配的像素的位置差异”指的是，相互匹配的像素中位于第一切分亮度图中的像素的位置和位于第二切分亮度图中的像素的位置的差异。如上述举例，相互匹配的像素a和像素b的位置差异指的是像素a在第一切分亮度图中的位置和像素b在第二切分亮度图中的位置的差异。

相互匹配的像素分别对应于从不同方向射入镜头的成像光线在图像传感器中所成的不同的像。例如，第一切分亮度图中的像素a与第二切分亮度图中的像素b相互匹配，其中，该像素a可以对应于图1中在A位置处所成的像，像素b可以对应于图1中在B位置处所成的像。

由于相互匹配的像素分别对应于从不同方向射入镜头的成像光线在图像传感器中所成的不同的像，因此，根据相互匹配的像素的位置差异，即可确定该相互匹配的像素的相位差。

步骤806，根据所述相互匹配的像素的相位差值确定第一方向的相位差值或第二方向的相位差值。

当第一切分亮度图包括的是偶数行的像素，第二切分亮度图包括的是奇数行的像素，第一切分亮度图中的像素a与第二切分亮度图中的像素b相互匹配，则根据相互匹配的像素a和像素b的相位差，可以确定第一方向的相位差值。

当第一切分亮度图包括的是偶数列的像素，第二切分亮度图包括的是奇数列的像素，第一切分亮度图中的像素a与第二切分亮度图中的像素b相互匹配，则根据相互匹配的像素a和像素b的相位差，可以确定第二方向的相位差值。

上述像素点组中的像素点的亮度值得到目标亮度图，将目标亮度图划分为两个切分亮度图后，通过像素匹配，可以快速的确定相互匹配的像素的相位差值，同时包含了丰富的相位差值，可以提高相位差值得精确度，提高对焦的准确度和稳定度。

在一个实施例中，每个所述像素点包括阵列排布的多个子像素点，所述根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图，包括：对于每个所述像素点组，根据所述像素点组中每个像素点的相同位置处的子像素点的亮度值，获取所述像素点组对应的子亮度图；根据每个所述像素点组对应的子亮度图生成该目标亮度图。

其中，每个像素点的相同位置处的子像素点指的是在各像素点中排布位置相同的子像素点。

图9为一个实施例中的像素点组的示意图，如图9所示，该像素点组包括按照两行两列的阵列排布方式进行排布的4个像素点，该4个像素点分别为D1像素点、D2像素点、D3像素点和D4像素点，其中，每个像素点包括按照两行两列的阵列排布方式进行排布的4个子像素点，其中，子像素点分别为d11、d12、d13、d14、d21、d22、d23、d24、d31、d32、d33、d34、d41、d42、d43和d44。

如图9所示，子像素点d11、d21、d31和d41在各像素点中的排布位置相同，均为第一行第一列，子像素点d12、d22、d32和d42在各像素点中的排布位置相同，均为第一行第二列，子像素点d13、d23、d33和d43在各像素点中的排布位置相同，均为第二行第一列，子像素点d14、d24、d34和d44在各像素点中的排布位置相同，均为第二行第二列。

在一个实施例中，根据所述像素点组中每个像素点的相同位置处的子像素点的亮度值，获取所述像素点组对应的子亮度图，包括可以包括步骤A1至A3。

步骤A1，成像设备从每个像素点中确定相同位置处的子像素点，得到多个子像素点集合。

其中，每个子像素点集合包括的子像素点在像素点中的位置均相同。

成像设备分别从D1像素点、D2像素点、D3像素点和D4像素点中确定相同位置处的子像素点，可以得到4个子像素点集合J1、J2、J3和J4，其中，子像素点集合J1包括子像素点d11、d21、d31和d41，其包括的子像素点在像素点中的位置均相同，为第一行第一列，子像素点集合J2包括子像素点d12、d22、d32和d42，其包括的子像素点在像素点中的位置均相同，为第一行第二列，子像素点集合J3包括子像素点d13、d23、d33和d43，其包括的子像素点在像素点中的位置均相同，为第二行第一列，子像素点集合J4包括子像素点d14、d24、d34和d44，其包括的子像素点在像素点中的位置均相同，为第二行第二列。

步骤A2，对于每个子像素点集合，成像设备根据该子像素点集合中每个子像素点的亮度值，获取该子像素点集合对应的亮度值。

可选的，在步骤A2中，成像设备可以确定子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数，其中，该颜色系数是根据子像素点对应的颜色通道确定的。

例如，子像素点d11属于D1像素点，该D1像素点包括的滤光片可以为绿色滤光片，也即是，该D1像素点的颜色通道为绿色，则其包括的子像素点d11的颜色通道也为绿色，成像设备可以根据子像素点d11的颜色通道(绿色)确定该子像素点d11对应的颜色系数。

在确定了子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数之后，成像设备可以将子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数与亮度值相乘，得到子像素点集合中每个子像素点的加权亮度值。

例如，成像设备可以将子像素点d11的亮度值与子像素点d11对应的颜色系数相乘，得到该子像素点d11的加权亮度值。

在得到子像素点集合中每个子像素点的加权亮度值之后，成像设备可以将子像素点集合中每个子像素点的加权亮度值相加，得到该子像素点集合对应的亮度值。

例如，对于子像素点集合J1，可以基于下述第一公式计算该子像素点集合J1对应的亮度值。

Y_TL＝Y_21*C_R+(Y_11+Y_41)*C_G/2+Y_31*C_B。

其中，Y_TL为该子像素点集合J1对应的亮度值，Y_21为子像素点d21的亮度值，Y_11为子像素点d11的亮度值，Y_41为子像素点d41的亮度值，Y_31为子像素点d31的亮度值，C_R为子像素点d21对应的颜色系数，C_G/2为子像素点d11和d41对应的颜色系数，C_B为子像素点d31对应的颜色系数，其中，Y_21*C_R为子像素点d21的加权亮度值，Y_11*C_G/2为子像素点d11的加权亮度值，Y_41*C_G/2为子像素点d41的加权亮度值，Y_31*C_B为子像素点d31的加权亮度值。

对于子像素点集合J2，可以基于下述第二公式计算该子像素点集合J2对应的亮度值。

Y_TR＝Y_22*C_R+(Y_12+Y_42)*C_G/2+Y_32*C_B。

其中，Y_TR为该子像素点集合J2对应的亮度值，Y_22为子像素点d22的亮度值，Y_12为子像素点d12的亮度值，Y_42为子像素点d42的亮度值，Y_32为子像素点d32的亮度值，C_R为子像素点d22对应的颜色系数，C_G/2为子像素点d12和d42对应的颜色系数，C_B为子像素点d32对应的颜色系数，其中，Y_22*C_R为子像素点d22的加权亮度值，Y_12*C_G/2为子像素点d12的加权亮度值，Y_42*C_G/2为子像素点d42的加权亮度值，Y_32*C_B为子像素点d32的加权亮度值。

对于子像素点集合J3，可以基于下述第三公式计算该子像素点集合J3对应的亮度值。

Y_BL＝Y_23*C_R+(Y_13+Y_43)*C_G/2+Y_33*C_B。

其中，Y_BL为该子像素点集合J3对应的亮度值，Y_23为子像素点d23的亮度值，Y_13为子像素点d13的亮度值，Y_43为子像素点d43的亮度值，Y_33为子像素点d33的亮度值，C_R为子像素点d23对应的颜色系数，C_G/2为子像素点d13和d43对应的颜色系数，C_B为子像素点d33对应的颜色系数，其中，Y_23*C_R为子像素点d23的加权亮度值，Y_13*C_G/2为子像素点d13的加权亮度值，Y_43*C_G/2为子像素点d43的加权亮度值，Y_33*C_B为子像素点d33的加权亮度值。

对于子像素点集合J4，可以基于下述第四公式计算该子像素点集合J4对应的亮度值。

Y_BR＝Y_24*C_R+(Y_14+Y_44)*C_G/2+Y_34*C_B。

其中，Y_BR为该子像素点集合J4对应的亮度值，Y_24为子像素点d24的亮度值，Y_14为子像素点d14的亮度值，Y_44为子像素点d44的亮度值，Y_34为子像素点d34的亮度值，C_R为子像素点d24对应的颜色系数，C_G/2为子像素点d14和d44对应的颜色系数，C_B为子像素点d34对应的颜色系数，其中，Y_24*C_R为子像素点d24的加权亮度值，Y_14*C_G/2为子像素点d14的加权亮度值，Y_44*C_G/2为子像素点d44的加权亮度值，Y_34*C_B为子像素点d34的加权亮度值。

步骤A3，成像设备根据每个子像素集合对应的亮度值生成子亮度图。

其中，子亮度图包括多个像素，该子亮度图中每个像素与一个子像素集合相对应，每个像素的像素值等于对应的子像素集合所对应的亮度值。

图10为一个实施例中子亮度图的示意图。如图10所示，该子亮度图包括4个像素，其中，第一行第一列的像素与子像素集合J1相对应，其像素值为Y_TL，第一行第二列的像素与子像素集合J2相对应，其像素值为Y_TR，第二行第一列的像素与子像素集合J3相对应，其像素值为Y_BL，第二行第二列的像素与子像素集合J4相对应，其像素值为Y_BR。

图11为一个实施例中获取目标亮度图的流程图。如图11所示，该获取目标亮度图的方式可以包括以下步骤：

步骤1102，从每个像素点组中确定目标像素点，得到多个目标像素点。

像素点组可以包括阵列排布的多个像素点，成像设备可以从每个像素点组包括的多个像素点中确定一个目标像素点，从而得到多个目标像素点。

可选的，成像设备可以从每个像素点组中确定颜色通道为绿色的像素点(也即是包括的滤光片为绿色滤光片的像素点)，而后，将该颜色通道为绿色的像素点确定为目标像素点。

由于颜色通道为绿色的像素点感光性能较好，因此，将像素点组中颜色通道为绿色的像素点确定为目标像素点，在后续步骤中根据该目标像素点生成的目标亮度图质量较高。

步骤1104，根据每个目标像素点包括的子像素点的亮度值生成每个像素点组对应的子亮度图。

其中，每个像素点组对应的子亮度图包括多个像素，每个像素点组对应的子亮度图中每个像素与该像素点组中目标像素点包括的一个子像素点相对应，每个像素点组对应的子亮度图中每个像素的像素值为对应的子像素点的亮度值。

图12为一个实施例中根据像素点组Z1中的目标像素点DM包括的子像素点的亮度值生成该像素点组Z1对应的子亮度图L的示意。

如图12所示，该子亮度图L包括4个像素，其中，每个像素与目标像素点DM包括的一个子像素点相对应，且，每个像素的像素值为对应的子像素点的亮度值，其中，该子亮度图L中第一行第一列的像素与目标像素点DM包括的第一行第一列的子像素点对应，该子亮度图L中第一行第一列的像素的像素值Gr_TL为目标像素点DM包括的第一行第一列的子像素点的亮度值Gr_TL，该子亮度图L中第一行第二列的像素与目标像素点DM包括的第一行第二列的子像素点对应，该子亮度图L中第一行第二列的像素的像素值Gr_TR为目标像素点DM包括的第一行第二列的子像素点的亮度值Gr_TR，该子亮度图L中第二行第一列的像素与目标像素点DM包括的第二行第一列的子像素点对应，该子亮度图L中第二行第一列的像素的像素值Gr_BL为目标像素点DM包括的第二行第一列的子像素点的亮度值Gr_BL，该子亮度图L中第二行第二列的像素与目标像素点DM包括的第二行第二列的子像素点对应，该子亮度图L中第二行第二列的像素的像素值Gr_BR为目标像素点DM包括的第二行第二列的子像素点的亮度值Gr_BR。

步骤1106，根据每个像素点组对应的子亮度图生成目标亮度图。

成像设备可以按照图像传感器中各个像素点组的阵列排布方式，对各个像素点组对应的子亮度图进行拼接，得到目标亮度图。

图13为另一个实施例中获取目标亮度图的流程图。如图13所示，该获取目标亮度图的方式可以包括以下步骤：

步骤1302，从每个像素点组中确定相同位置处的像素点，得到多个像素点集合。

其中，每个像素点集合包括的像素点在像素点组中的位置均相同。

如图14所示，成像设备分别从像素点组Z1、像素点组Z2、像素点组Z3和像素点组Z4中确定相同位置处的像素点，可以得到4个像素点集合P1、P2、P3和P4，其中，像素点集合P1包括像素点D11、D21、D31和D41，其包括的像素点在像素点组中的位置均相同，为第一行第一列，像素点集合P2包括像素点D12、D22、D32和D42，其包括的像素点在像素点组中的位置均相同，为第一行第二列，像素点集合P3包括子像素点D13、D23、D33和D43，其包括的像素点在像素点组中的位置均相同，为第二行第一列，像素点集合P4包括像素点D14、D24、D34和D44，其包括的像素点在像素点组中的位置均相同，为第二行第二列。

步骤1304，成像设备根据多个像素点集合中像素点的亮度值，生成与多个像素点集合一一对应的多个目标亮度图。

如上文所述，图像传感器的像素点的亮度值可以由该像素点包括的子像素点的亮度值来进行表征，因此，对于每个像素点集合，成像设备可以根据该像素点集合中每个像素点包括的每个子像素点的亮度值生成该像素点集合对应的目标亮度图。

其中，与某一像素点集合对应的目标亮度图包括多个像素，该目标亮度图中的每个像素与该像素点集合包括的像素点的一个子像素点相对应，该目标亮度图中的每个像素的像素值为对应的子像素点的亮度值。

在图11的获取目标亮度图的方式中，成像设备从每个像素点组中确定一个像素点(也即是目标像素点)，并根据确定出的像素点生成目标亮度图，换句话说，在第二种获取目标亮度图的方式中，成像设备根据每个像素点组中的一个像素点生成了一幅目标亮度图。

而在图13的获取目标亮度图的方式中，成像设备根据每个像素点组中的一个像素点生成一幅目标亮度图，并根据每个像素点组中的另一个像素点生成另一幅目标亮度图，同时根据每个像素点组中的又一个像素点生成又一幅目标亮度图，以此类推。其中，在图13的获取目标亮度图的方式中，成像设备获取到的目标亮度图的个数与像素点组包括的像素点的个数相同。

在得到多个目标亮度图后，对于每个目标亮度图，摄像设备对该目标亮度图进行切分处理，并根据切分处理结果得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，对于每个目标亮度图对应的第一切分亮度图和第二切分亮度图，根据第一切分亮度图和第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差。

对于每一个目标亮度图，成像设备都可以根据该目标亮度图对应的第一切分亮度图和第二切分亮度图中相互匹配的像素的相位差，得到中间相位差图，接着，成像设备可以根据每个目标亮度图对应的中间相位差图得到目标相位差图。这样，获取到目标相位差图精度较高，在像素点组包括4个像素点的情况下，通过这种方式获取到的目标相位差图的精度是上述第二种目标亮度图的获取方式获取到的目标相位差图的精度的4倍。

下面，本申请实施例将对根据每个目标亮度图对应的中间相位差图得到目标相位差图的技术过程进行说明，该技术过程可以包括步骤B1至步骤B3。

步骤B1，成像设备从每个中间相位差图中确定相同位置处的像素，得到多个相位差像素集合。

其中，每个相位差像素集合包括的像素在中间相位差图中的位置均相同。

参照图15，成像设备分别从中间相位差图1、中间相位差图2、中间相位差图3和中间相位差图4中确定相同位置处的像素，可以得到4个相位差像素集合Y1、Y2、Y3和Y4，其中，相位差像素集合Y1包括中间相位差图1中的像素PD_Gr_1、中间相位差图2中的像素PD_R_1、中间相位差图3中的像素PD_B_1和中间相位差图4中的像素PD_Gb_1，相位差像素集合Y2包括中间相位差图1中的像素PD_Gr_2、中间相位差图2中的像素PD_R_2、中间相位差图3中的像素PD_B_2和中间相位差图4中的像素PD_Gb_2，相位差像素集合Y3包括中间相位差图1中的像素PD_Gr_3、中间相位差图2中的像素PD_R_3、中间相位差图3中的像素PD_B_3和中间相位差图4中的像素PD_Gb_3，相位差像素集合Y4包括中间相位差图1中的像素PD_Gr_4、中间相位差图2中的像素PD_R_4、中间相位差图3中的像素PD_B_4和中间相位差图4中的像素PD_Gb_4。

步骤B2，对于每个相位差像素集合，成像设备将相位差像素集合中的像素进行拼接，得到与相位差像素集合对应的子相位差图。

其中，该子相位差图包括多个像素，每个像素与相位差像素集合中的一个像素相对应，每个像素的像素值等于与其对应的像素的像素值。

步骤B3，成像设备将得到的多个子相位差图进行拼接得到目标相位差图。

参考图16，图16为目标相位差图的示意图，其中，该目标相位差图包括子相位差图1、子相位差图2、子相位差图3和子相位差图4，其中，子相位差图1与相位差像素集合Y1相对应，子相位差图2与相位差像素集合Y2相对应，子相位差图3与相位差像素集合Y3相对应，子相位差图4与相位差像素集合Y4相对应。

图17为一个实施例中对目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图的方式的流程图，可以应用于图3所示的成像设备中，如图17所示，该方式可以包括以下步骤：

步骤1702，对目标亮度图进行切分处理，得到多个亮度图区域。

其中，每个亮度图区域包括目标亮度图中的一行像素，或者，每个亮度图区域包括目标亮度图中的一列像素。

可选地，成像设备可以沿行的方向对目标亮度图进行逐列切分，得到目标亮度图的多个像素列(也即是上文所述的亮度图区域)。

可选地，成像设备可以沿列的方向对目标亮度图进行逐行切分，得到目标亮度图的多个像素行(也即是上文所述的亮度图区域)。

步骤1704，从多个亮度图区域中获取多个第一亮度图区域和多个第二亮度图区域。

其中，第一亮度图区域包括目标亮度图中偶数行的像素，或者，第一亮度图区域包括目标亮度图中偶数列的像素。

第二亮度图区域包括目标亮度图中奇数行的像素，或者，第二亮度图区域包括目标亮度图中奇数列的像素。

换句话说，在对目标亮度图进行逐列切分的情况下，成像设备可以将偶数列确定为第一亮度图区域，将奇数列确定为第二亮度图区域。

在对目标亮度图进行逐行切分的情况下，成像设备可以将偶数行确定为第一亮度图区域，将奇数行确定为第二亮度图区域。

步骤1706，利用多个第一亮度图区域组成第一切分亮度图，利用多个第二亮度图区域组成第二切分亮度图。

参考图18，设目标亮度图包括6行6列像素，则在对目标亮度图进行逐列切分的情况下，成像设备可以将目标亮度图的第1列像素、第3列像素和第5列像素确定为第二亮度图区域，可以将目标亮度图的第2列像素、第4列像素和第6列像素确定为第一亮度图区域，而后，成像设备可以将第一亮度图区域进行拼接，得到第一切分亮度图T1，该第一切分亮度图T1包括目标亮度图的第2列像素、第4列像素和第6列像素，成像设备可以将第二亮度图区域进行拼接，得到第二切分亮度图T2，该第二切分亮度图T2包括目标亮度图的第1列像素、第3列像素和第5列像素。

参考图19，设目标亮度图包括6行6列像素，则在对目标亮度图进行逐行切分的情况下，成像设备可以将目标亮度图的第1行像素、第3行像素和第5行像素确定为第二亮度图区域，可以将目标亮度图的第2行像素、第4行像素和第6行像素确定为第一亮度图区域，而后，成像设备可以将第一亮度图区域进行拼接，得到第一切分亮度图T3，该第一切分亮度图T3包括目标亮度图的第2行像素、第4行像素和第6行像素，成像设备可以将第二亮度图区域进行拼接，得到第二切分亮度图T4，该第二切分亮度图T4包括目标亮度图的第1行像素、第3行像素和第5行像素。

参考图20，提供了一种根据第一切分亮度图和第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差的方式，可以应用于图3所示的成像设备中，如图20所示，该方式可以包括以下步骤：

步骤2002，当亮度图区域包括目标亮度图中的一行像素时，在第一切分亮度图包括的每行像素中确定第一邻近像素集合。

其中，第一邻近像素集合包括的像素与图像传感器中的同一像素点组对应。

请参考上述图10所示的子亮度图，当亮度图区域包括目标亮度图中的一行像素时，也即是，在成像设备沿列的方向对目标亮度图进行逐行切分的情况下，在切分之后，由于该子亮度图中第一行的两个像素位于目标亮度图的同一行像素中，因此，该子亮度图中第一行的两个像素会位于同一亮度图区域中，并会位于同一切分亮度图中，同理地，该子亮度图中第二行的两个像素也会位于同一亮度区域中，并会位于另一切分亮度图中，假设该子亮度图中的第一行位于目标亮度图的偶数像素行中，则该子亮度图中第一行的两个像素位于第一切分亮度图中，该子亮度图中第二行的两个像素位于第二切分亮度图中。

成像设备可以将该子亮度图中第一行的两个像素确定为第一邻近像素集合，这是因为该子亮度图中第一行的两个像素与图像传感器中的同一像素点组(图8所示的像素点组)对应。

步骤2004，对于每个第一邻近像素集合，成像设备在第二切分亮度图中搜索与该第一邻近像素集合对应的第一匹配像素集合。

对于每个第一邻近像素集合，成像设备可以在第一切分亮度图中获取该第一邻近像素集合周围的多个像素，并由该第一邻近像素集合以及该第一邻近像素集合周围的多个像素组成搜索像素矩阵，例如，该搜索像素矩阵可以包括3行3列共9个像素，接着，成像设备可以在第二切分亮度图中搜索与该搜索像素矩阵相似的像素矩阵。至于如何判断像素矩阵是否相似，上文中已经进行了说明，本申请实施例在此就不赘述了。

在第二切分亮度图中搜索到与搜索像素矩阵相似的像素矩阵之后，成像设备可以从该搜索到的像素矩阵中提取出第一匹配像素集合。

通过搜索得到的第一匹配像素集合中的像素与第一邻近像素集合中的像素分别对应于从不同方向射入镜头的成像光线在图像传感器中所成的不同的像。

步骤2006，根据每个第一邻近像素集合与每个第一匹配像素集合的位置差异，确定相互对应的第一邻近像素集合和第一匹配像素集合的相位差，得到第二方向的相位差值。

第一邻近像素集合与第一匹配像素集合的位置差异指的是：第一邻近像素集合在第一切分亮度图中的位置与第一匹配像素集合在第二切分亮度图中的位置的差异。

当得到的第一切分亮度图和第二切分亮度图可以被分别称为上图和下图，通过上图和下图获取到的相位差可以反映物体在垂直方向上的成像位置差异。

请参考21，其示出了一种根据第一切分亮度图和第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差的方式，可以应用于图3所示的成像设备中，如图21所示，该方式可以包括以下步骤：

步骤2102，当亮度图区域包括目标亮度图中的一列像素时，在第一切分亮度图包括的每列像素中确定第二邻近像素集合，其中，该第二邻近像素集合包括的像素与同一像素点组对应。

步骤2104，对于每个第二邻近像素集合，在第二切分亮度图中搜索与该第二邻近像素集合对应的第二匹配像素集合。

步骤2106，根据每个第二邻近像素集合与每个第二匹配像素集合的位置差异，确定相互对应的第二邻近像素集合和第二匹配像素集合的相位差，得到第一方向的相位差值。

步骤2102至步骤2104的技术过程与步骤2002至步骤2006的技术过程同理，本申请实施例在此不再赘述。

当亮度图区域包括目标亮度图中的一列像素时，得到的第一切分亮度图和第二切分亮度图可以被分别称为左图和右图，通过左图和右图获取到的相位差可以反映物体在水平方向上的成像位置差异。

由于当亮度图区域包括目标亮度图中的一列像素时，获取到的相位差可以反映物体在水平方向上的成像位置差异，当亮度图区域包括目标亮度图中的一行像素时，获取到的相位差可以反映物体在垂直方向上的成像位置差异，因此，按照本申请实施例获取到的相位差既可以反映物体在竖直方向上的成像位置差异又可以反映物体在水平方向上的成像位置差异，因此其精度较高。

在一个实施例中，上述对焦方法还可以包括：根据离焦距离值生成深度值。离焦距离值可以计算合焦状态时的像距，根据像距以及焦距可以得到物距，该物距即为深度值。

应该理解的是，虽然图7、图11、图13、图16、图17至图21的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图X中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

图22为一个实施例的对焦装置的结构框图。如图22所示，该对焦装置应用于电子设备，所述电子设备包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元，其中，M和N均为大于或等于2的自然数，包括相位差获取模块2210、处理模块2212和控制模块2214。

相位差获取模块2210用于通过所述图像传感器获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，所述第一方向与所述第二方向成预设角度。

处理模块2212用于根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值。

控制模块2214用于根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦。

上述对焦装置，通过获取第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，并根据第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值及移动方向，根据离焦距离值和移动方向控制镜头移动，实现了相位检测自动对焦，因可以输出第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，针对存在水平纹理或竖直纹理的场景都可以有效的利用相位差值进行对焦，提高了对焦的准确度和稳定度。

在一个实施例中，处理模块2212还用于获取第一方向的相位差值的置信度和第二方向的相位差值的置信度；选取第一方向的相位差值和第二方向的相位差值中置信度大的相位差值作为目标相位差值，根据所述目标相位差值从相位差值与离焦距离值的对应关系中确定对应的离焦距离值。

在一个实施例中，相位差获取模块2210包括亮度确定单元和相位差确定单元。

亮度确定单元，用于根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图。

相位差确定单元，用于对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，并根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定所述相互匹配的像素的相位差值；根据所述相互匹配的像素的相位差值确定第一方向的相位差值或第二方向的相位差值。

在一个实施例中，亮度确定单元还用于对于每个所述像素点组，根据所述像素点组中每个像素点的相同位置处的子像素点的亮度值，获取所述像素点组对应的子亮度图；根据每个所述像素点组对应的子亮度图生成所述目标亮度图。

在一个实施例中，亮度确定单元还用于从每个所述像素点中确定相同位置处的子像素点，得到多个子像素点集合，其中，每个所述子像素点集合包括的子像素点在像素点中的位置均相同；对于每个所述子像素点集合，根据所述子像素点集合中每个子像素点的亮度值，获取所述子像素点集合对应的亮度值；根据每个所述子像素集合对应的亮度值生成所述子亮度图。

在一个实施例中，亮度确定单元还用于确定所述子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数，所述颜色系数是根据子像素点对应的颜色通道确定的；将所述子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数与亮度值相乘，得到所述子像素点集合中每个子像素点的加权亮度；将所述子像素点集合中每个子像素点的加权亮度相加，得到所述子像素点集合对应的亮度值。

在一个实施例中，每个所述像素点包括阵列排布的多个子像素点；

亮度确定单元还用于从每个所述像素点组中确定目标像素点，得到多个所述目标像素点；根据每个所述目标像素点包括的子像素点的亮度值生成每个所述像素点组对应的子亮度图；根据每个所述像素点组对应的子亮度图生成所述目标亮度图。

在一个实施例中，亮度确定单元还用于从每个所述像素点组中确定颜色通道为绿色的像素点；将所述颜色通道为绿色的像素点确定为所述目标像素点。

在一个实施例中，亮度确定单元还用于从每个所述像素点组中确定相同位置处的像素点，得到多个像素点集合，其中，每个所述像素点集合包括的像素点在像素点组中的位置均相同；根据所述多个像素点集合中像素点的亮度值，生成与所述多个像素点集合一一对应的多个所述目标亮度图；

相位差确定单元还用于对于每个所述目标亮度图，根据所述相互匹配的像素的相位差生成与所述目标亮度图对应的中间相位差图；根据每个所述目标亮度图对应的中间相位差图，生成所述第一方向的相位差值和所述第二方向的相位差值。

在一个实施例中，相位差确定单元还用于从每个所述中间相位差图中确定相同位置处的像素，得到多个相位差像素集合，其中，每个所述相位差像素集合包括的像素在中间相位差图中的位置均相同；

对于每个所述相位差像素集合，将所述相位差像素集合中的像素进行拼接，得到与所述相位差像素集合对应的子相位差图；

将得到的多个所述子相位差图进行拼接得到目标相位差图，所述目标相位差图中包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值。

在一个实施例中，相位差确定单元还用于对所述目标亮度图进行切分处理，得到多个亮度图区域，每个所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一行像素，或者，每个所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一列像素；

从所述多个亮度图区域中获取多个第一亮度图区域和多个第二亮度图区域，所述第一亮度图区域包括所述目标亮度图中偶数行的像素，或者，所述第一亮度图区域包括所述目标亮度图中偶数列的像素，所述第二亮度图区域包括所述目标亮度图中奇数行的像素，或者，所述第二亮度图区域包括所述目标亮度图中奇数列的像素；

利用所述多个第一亮度图区域组成所述第一切分亮度图，利用所述多个第二亮度图区域组成所述第二切分亮度图。

在一个实施例中，相位差确定单元还用于当所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一行像素时，在所述第一切分亮度图包括的每行像素中确定第一邻近像素集合，所述第一邻近像素集合包括的像素与同一像素点组对应；

对于每个所述第一邻近像素集合，在所述第二切分亮度图中搜索与所述第一邻近像素集合对应的第一匹配像素集合；

根据每个所述第一邻近像素集合与每个所述第一匹配像素集合的位置差异，确定相互对应的所述第一邻近像素集合和所述第一匹配像素集合的相位差，得到第二方向的相位差值。

在一个实施例中，相位差确定单元还用于当所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一列像素时，在所述第一切分亮度图包括的每列像素中确定第二邻近像素集合，所述第二邻近像素集合包括的像素与同一像素点组对应；

对于每个所述第二邻近像素集合，在所述第二切分亮度图中搜索与所述第二邻近像素集合对应的第二匹配像素集合；

根据每个所述第二邻近像素集合与每个所述第二匹配像素集合的位置差异，确定相互对应的所述第二邻近像素集合和所述第二匹配像素集合的相位差，得到第一方向的相位差值。

上述对焦装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将对焦装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述对焦装置的全部或部分功能。

图23为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。如图23所示，该电子设备包括通过系统总线连接的处理器和存储器。其中，该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个电子设备的运行。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该计算机程序可被处理器所执行，以用于实现以下各个实施例所提供的一种对焦方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统计算机程序提供高速缓存的运行环境。该电子设备可以是手机、平板电脑或者个人数字助理或穿戴式设备等。

本申请实施例中提供的对焦装置中的各个模块的实现可为计算机程序的形式。该计算机程序可在终端或服务器上运行。该计算机程序构成的程序模块可存储在终端或服务器的存储器上。该计算机程序被处理器执行时，实现本申请实施例中所描述方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行对焦方法的步骤。

一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行对焦方法。

本申请实施例所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种对焦方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元，其中，M和N均为大于或等于2的自然数；所述方法包括：

拍摄时通过所述图像传感器获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值；所述第一方向与所述第二方向成预设角度；

根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；

根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦；

所述获取相位差值，包括：

根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图；

对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，并根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定所述相互匹配的像素的相位差值；

根据所述相互匹配的像素的相位差值确定第一方向的相位差值或第二方向的相位差值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值，包括：

获取第一方向的相位差值的第一置信度和第二方向的相位差值的第二置信度；

选取第一置信度和第二置信度中较大的相位差值作为目标相位差值；

根据所述目标相位差值，从相位差值与离焦距离值的对应关系中确定对应的离焦距离值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，包括：

对所述目标亮度图进行切分处理，得到多个亮度图区域，每个所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一行像素，或者，每个所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一列像素；

从所述多个亮度图区域中获取多个第一亮度图区域和多个第二亮度图区域，所述第一亮度图区域包括所述目标亮度图中偶数行的像素，或者，所述第一亮度图区域包括所述目标亮度图中偶数列的像素，所述第二亮度图区域包括所述目标亮度图中奇数行的像素，或者，所述第二亮度图区域包括所述目标亮度图中奇数列的像素；

利用所述多个第一亮度图区域组成所述第一切分亮度图，利用所述多个第二亮度图区域组成所述第二切分亮度图。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素点的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差，包括：

当所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一行像素时，在所述第一切分亮度图包括的每行像素中确定第一邻近像素集合，所述第一邻近像素集合包括的像素与同一像素点组对应；

对于每个所述第一邻近像素集合，在所述第二切分亮度图中搜索与所述第一邻近像素集合对应的第一匹配像素集合；

根据每个所述第一邻近像素集合与每个所述第一匹配像素集合的位置差异，确定相互对应的所述第一邻近像素集合和所述第一匹配像素集合的相位差，得到第二方向的相位差值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定相互匹配的像素的相位差，包括：

当所述亮度图区域包括所述目标亮度图中的一列像素时，在所述第一切分亮度图包括的每列像素中确定第二邻近像素集合，所述第二邻近像素集合包括的像素与同一像素点组对应；

对于每个所述第二邻近像素集合，在所述第二切分亮度图中搜索与所述第二邻近像素集合对应的第二匹配像素集合；

根据每个所述第二邻近像素集合与每个所述第二匹配像素集合的位置差异，确定相互对应的所述第二邻近像素集合和所述第二匹配像素集合的相位差，得到第一方向的相位差值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述像素点包括阵列排布的多个子像素点，所述根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图，包括：

对于每个所述像素点组，根据所述像素点组中每个像素点的相同位置处的子像素点的亮度值，获取所述像素点组对应的子亮度图；

根据每个所述像素点组对应的子亮度图生成所述目标亮度图。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素点组中每个像素点的相同位置处的子像素点的亮度值，获取所述像素点组对应的子亮度图，包括：

从每个所述像素点中确定相同位置处的子像素点，得到多个子像素点集合，其中，每个所述子像素点集合包括的子像素点在像素点中的位置均相同；

对于每个所述子像素点集合，根据所述子像素点集合中每个子像素点的亮度值，获取所述子像素点集合对应的亮度值；

根据每个所述子像素集合对应的亮度值生成所述子亮度图。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述子像素点集合中每个子像素点的亮度值，获取所述子像素点集合对应的亮度值，包括：

确定所述子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数，所述颜色系数是根据子像素点对应的颜色通道确定的；

将所述子像素点集合中每个子像素点对应的颜色系数与亮度值相乘，得到所述子像素点集合中每个子像素点的加权亮度；

将所述子像素点集合中每个子像素点的加权亮度相加，得到所述子像素点集合对应的亮度值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述像素点包括阵列排布的多个子像素点；

所述根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图，包括：

从每个所述像素点组中确定目标像素点，得到多个所述目标像素点；

根据每个所述目标像素点包括的子像素点的亮度值生成每个所述像素点组对应的子亮度图；

根据每个所述像素点组对应的子亮度图生成所述目标亮度图。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述从每个所述像素点组中确定目标像素点，包括：

从每个所述像素点组中确定颜色通道为绿色的像素点；

将所述颜色通道为绿色的像素点确定为所述目标像素点。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图，包括：

从每个所述像素点组中确定相同位置处的像素点，得到多个像素点集合，其中，每个所述像素点集合包括的像素点在像素点组中的位置均相同；

根据所述多个像素点集合中像素点的亮度值，生成与所述多个像素点集合一一对应的多个所述目标亮度图；

所述根据所述相互匹配的像素的相位差生成第一方向的相位差值和第二方向的相位差值，包括：

对于每个所述目标亮度图，根据所述相互匹配的像素的相位差生成与所述目标亮度图对应的中间相位差图；

根据每个所述目标亮度图对应的中间相位差图，生成所述第一方向的相位差值和所述第二方向的相位差值。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述目标亮度图对应的中间相位差图，生成所述第一方向的相位差值和所述第二方向的相位差值，包括：

从每个所述中间相位差图中确定相同位置处的像素，得到多个相位差像素集合，其中，每个所述相位差像素集合包括的像素在中间相位差图中的位置均相同；

对于每个所述相位差像素集合，将所述相位差像素集合中的像素进行拼接，得到与所述相位差像素集合对应的子相位差图；

将得到的多个所述子相位差图进行拼接得到目标相位差图，所述目标相位差图中包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值。

13.一种成像组件，其特征在于，包括：

图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元；其中，M和N均为大于或等于2的自然数；

所述感光单元，被配置成通过光电转换生成与接收的光强度相一致的像素信号；

所述图像传感器被配置成获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值；所述第一方向与所述第二方向成预设角度；根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦；

所述图像传感器还被配置成根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图；对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，并根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定所述相互匹配的像素的相位差值；根据所述相互匹配的像素的相位差值确定第一方向的相位差值或第二方向的相位差值。

14.根据权利要求13所述的成像组件，其特征在于，所述感光单元包括阵列排布的感光元件，所述感光元件为光电二极管。

15.一种成像设备，包括透镜、滤光片，其特征在于，还包括成像组件，所述透镜、滤光片和成像组件依次位于入射光路上；所述成像组件包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元；其中，M和N均为大于或等于2的自然数；

所述感光单元，被配置成通过光电转换生成与接收的光强度相一致的像素信号；

所述图像传感器被配置成获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值；所述第一方向与所述第二方向成预设角度；根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦；

所述图像传感器还被配置成根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图；对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，并根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定所述相互匹配的像素的相位差值；根据所述相互匹配的像素的相位差值确定第一方向的相位差值或第二方向的相位差值。

16.一种对焦装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括图像传感器，所述图像传感器包括阵列排布的多个像素点组，每个所述像素点组包括阵列排布的M*N个像素点；每个像素点对应一个感光单元，其中，M和N均为大于或等于2的自然数，所述装置包括：

相位差获取模块，用于通过所述图像传感器获取相位差值，所述相位差值包括第一方向的相位差值和第二方向的相位差值；所述第一方向与所述第二方向成预设角度；还用于根据每个所述像素点组包括的像素点的亮度值获取目标亮度图；对所述目标亮度图进行切分处理，得到第一切分亮度图和第二切分亮度图，并根据所述第一切分亮度图和所述第二切分亮度图中相互匹配的像素的位置差异，确定所述相互匹配的像素的相位差值；根据所述相互匹配的像素的相位差值确定第一方向的相位差值或第二方向的相位差值；

处理模块，用于根据所述第一方向的相位差值和第二方向的相位差值确定离焦距离值；

控制模块，用于根据所述离焦距离值控制镜头移动以对焦。

17.一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤。

18.一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时，实现如权利要求1至12中任一项所述的方法的步骤。

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