CN113438406A - 一种对焦方法、对焦装置及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种对焦方法，所述对焦方法包括从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。本申请能够在保证对焦清晰度的前提下提高对焦效率。本申请还公开了一种对焦装置及摄像装置，具有以上有益效果。

Description

一种对焦方法、对焦装置及摄像装置

技术领域

本申请涉及摄像设备技术领域，特别涉及一种对焦方法、对焦装置及摄像装置。

背景技术

摄像装置是一种视频输入设备，现如今已经被广泛地运用于视频会议、远程医疗及实时监控等方面。摄像装置通过调节图像传感器与镜头座之间的距离完成对焦操作，进而使得对焦后拍摄的画面符合特定的清晰度要求。

相关技术中通过控制图像传感器以固定步长向镜头座方向移动，进而寻找对焦的最清晰位置。但是，在上述对焦方式中，为了避免设置固定步长过长导致最终对焦结果不符合清晰度要求的情况，通常将固定步长设置为较小的值，但是这样会使对焦过程消耗的时间较长，不利于提高对焦效率。

因此，如何在保证对焦清晰度的前提下提高对焦效率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种对焦方法、对焦装置及摄像装置，能够在保证对焦清晰度的前提下提高对焦效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种对焦方法，该对焦方法包括：

从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；

若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；

根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

可选的，确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度包括：

在每次移动所述对焦步长后，拍摄当前对焦位置对应的目标图像；

对所述目标图像执行滤波操作得到中间图像；

通过对比所述目标图像与所述中间图像得到图像变化量，并根据所述图像变化量确定所述图像清晰度；其中，所述图像变化量与所述图像清晰度正相关。

可选的，通过对比所述目标图像与所述中间图像得到图像变化量，并根据所述图像变化量确定所述图像清晰度，包括：

将所述目标图像中所有像素点的像素值减去所述中间图像中相同位置的像素点的像素值，得到细节图像；

将所述细节图像中所有像素点的像素值总和作为图像变化量，根据所述图像变化量确定所述图像清晰度。

可选的，对所述目标图像执行滤波操作得到中间图像，包括：

将所述目标图像划分为预设数量个图像块；

计算所述图像块中所有像素点的像素平均值，并将所述图像块中的每一像素点的像素值设置为所述像素平均值，得到所述中间图像。

可选的，根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长包括：

将所述清晰度峰值所在的位置区间的任一端点作为新的初始位置；

根据所述清晰度峰值所在的位置区间的跨度更新所述对焦步长；其中，所述清晰度峰值所在的位置区间的跨度大小与更新后的对焦步长正相关。

可选的，在从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作之前，还包括：

将预设方向设置为所述对焦操作的移动方向；其中，所述预设方向为所述图像传感器与镜头座中心的连线方向，或所述镜头座中心与所述图像传感器的连线方向；

相应的，在执行所述对焦操作的过程中，还包括：

判断第一次移动所述对焦步长后的图像清晰度是否大于第二次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

若是，则将所述预设方向的反方向设置为所述对焦操作的移动方向，并重新执行从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

可选的，还包括：

若所述图像清晰度的最大值大于或等于所述预设清晰度，则将所述图像传感器调整至所述图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作；

若更新后的对焦步长小于预设步长，则将所述图像传感器调整至所述图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作。

可选的，根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间，包括：

确定每一段对焦位移对应的图像清晰度变化量；其中，所述对焦位移的长度等于所述对焦步长，所述图像清晰度变化量等于移动所述对焦步长后的图像清晰度减去移动所述对焦步长前的图像清晰度；

按照移动顺序依次判断每一段所述对焦位移对应的图像清晰度变化量是否小于或等于0；

若是，则将图像清晰度变化量小于或等于0的对焦位移对应的位置区间设置为所述清晰度峰值所在的位置区间。

本申请还提供了一种对焦装置，该对焦装置包括：

对焦模块，用于从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

清晰度判断模块，用于判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；

峰值区间确定模块，用于若所述图像清晰度的最大值小于所述预设清晰度，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；

对焦参数设置模块，用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，并启动所述对焦模块对应的工作流程。

本申请还提供了一种摄像装置，包括：

图像传感器；

驱动装置，用于驱动所述图像传感器向靠近镜头座方向或远离镜头座方向移动；

处理器，用于控制所述驱动装置从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；还用于判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；还用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述控制所述驱动装置从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

本申请提供了一种对焦方法，包括从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

本申请在初始位置按照对焦步长执行对焦操作，并在每次移动对焦步长后确定图像传感器在当前位置下的拍摄图像的图像清晰度。由于图像清晰度与图像传感器移动距离的对应关系符合单峰函数，因此在控制图像传感器移动执行对焦操作的过程中，可以根据图像清晰度的变化确定清晰度峰值所在的位置区间。本申请根据清晰度峰值所在的位置区间重新确定对焦操作的初始位置以及对焦操作使用的对焦步长，以便重新执行对焦操作直至找到图像清晰度大于预设清晰度的对焦位置。本申请在确定清晰度峰值所在的位置区间，确定下一轮对焦操作的初始位置和对焦步长，实现对更小区域的精细搜索，因此本申请能够在保证对焦清晰度的前提下提高对焦效率。本申请同时还提供了一种对焦装置及摄像装置，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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为本申请实施例所提供的一种对焦方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种图像清晰度的检测方法的流程图；

图3为本申请实施例所提供的一种确定清晰度峰值所在的位置区间的方法的流程图；

图4为本申请实施例所提供的一种对焦装置的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的一种摄像装置的结构示意图。

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，对本申请实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种对焦方法的流程图。

具体步骤可以包括：

S101：从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动对焦步长后的图像清晰度；

其中，本实施例可以应用于照相机、摄像头以及包括摄像头的电子设备中，可以通过调节图像传感器在摄像头或照相机中的位置实现对焦操作。该图像传感器可以设置于sensor板，本步骤也可以通过调节sensor板在摄像头中的位置实现对焦操作。具体的，本步骤中所提到的对焦操作为调节图像传感器在预设直线上的位置，该预设直线为图像传感器与镜头座中心之间的连线。

可以理解的是，一轮对焦操作可以包括多次移动对焦步长的操作，本步骤中所提到的初始位置为一轮对焦操作的起始位置，对焦步长为对焦操作过程中每次控制图像传感器移动的距离，例如本次对焦操作调节图像传感器的位置区间为第5mm处至第15mm处，若本次对焦操作的从第5mm处以5mm为对焦步长执行对焦操作，可以得到第5mm处、第10mm处和第15mm处的图像清晰度，在上述过程中第5mm处为本次对焦操作的起始位置。本实施例不限定第一次执行对焦操作时的初始位置的选择方式。需要注意的是，在一次完整的对焦操作中，图像传感器的移动方向不改变。作为一种可行的实施方式，可以将第一次执行对焦操作时的初始位置设置在图像传感器距镜头座最远的位置。当然如果把图像传感器距镜头座最远的位置设置为对焦的初始位置，对焦需要的时间则会很长，因此本实施例在S101之前还可以先进行测试样本验证，找到一个图像大致清晰的位置作为对焦操作的初始位置。对焦时先将控制图像传感器移动到初始位置，然后从初始位置处开始进行对焦，寻找图像最清晰位置。通过上述方式确定初始位置，可以在开始对焦时，保证图像传感器能够快速移动到图像清晰度大于基准清晰度的位置，以便在寻找清晰度峰值位置时缩短移动距离，提高对焦效率。基准清晰度可以为图像清晰度峰值的1/n，n＞1；可选的，基准清晰度可以为图像清晰度峰值的1/5。基准清晰度可以通过对历史对焦操作过程中图像清晰度峰值与对焦位置的对应关系进行大数据分析得到，例如同种品类的摄像头的图像清晰度峰值通常为20mm～25mm的范围内，因此图像清晰度峰值出现在0mm～10mm范围内的概率非常小，可以将10mm处作为对焦操作的初始位置。当然，在第一次执行对焦操作时所采用的初始位置可以为工作人员的经验值，以保证初始位置处的图像清晰度大于基准图像清晰度，进而缩短对焦操作的移动距离并提高对焦效率。

作为一种可行的实施方式，摄像头和照相机内还可以存在驱动装置，用于驱动图像传感器向靠近镜头座方向或远离镜头座方向移动。该驱动装置可以为具有图像传感器与镜头座中心连线方向自由度的装置，该驱动装置也可以为具有六个自由度的六轴滑台。若本实施例使用六轴滑台控制图像传感器以对焦步长移动，初始位置可以为六轴滑台的极限位置，六轴滑台的极限位置可以为六轴滑台在图像传感器与镜头座中心连线方向上处于最长伸缩状态或最短伸缩状态时所处的位置。

在对焦过程中，目标图像的清晰程度可以通过图像清晰度的值来评价的，图像清晰度的值越大则表示图像越清晰，当清晰度度达到峰值时则表示该位置为图像传感器对焦的最清晰位置。在对图像传感器执行对焦操作时，图像传感器每移动对焦步长后，可以控制图像传感器在当前对焦位置下拍摄一张目标图像，进而确定该目标图像的图像清晰度。本实施例可以利用Brenner梯度函数计算图像清晰度，也可以利用SMD(灰度方差)函数计算图像清晰度，还可以基于滤波操作计算图像清晰度。为了便于多个目标图像之间进行清晰度比对，本实施例可以选用统一的图像清晰度计算方式。

S102：判断图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；若否，则终止对焦操作；若是，则进入S103；

其中，在本步骤之前可以存在确定图像清晰度最大值的操作，进而可以根据每次移动对焦步长前后的图像清晰度变化情况确定图像清晰度的最大值。可以理解的是，本步骤中所提到的图像清晰度的最大值为当前对焦步长下图像清晰度的最大值。

若一次完整的对焦操作中，第N次移动对焦位移时拍摄第N张目标图像，则根据移动对焦步长前后的图像清晰度变化情况确定图像清晰度的最大值的过程可以包括以下几种情境：

情境1，若第N张目标图像的图像清晰度小于第N+1张目标图像的图像清晰度，且第N+1张目标图像的图像清晰度大于第N+2张目标图像的图像清晰度，则判定第N+1张目标图像的图像清晰度达到当前对焦步长下图像清晰度的最大值。

情境2，若第1张目标图像的图像清晰度大于第2张目标图像的图像清晰度，则判定第1张目标图像的图像清晰度达到当前对焦步长下图像清晰度的最大值。情境2可能为由于初始位置设置异常导致的对焦方向错误所引起的情况。举例说明对焦方向错误的情况，例如图像清晰度的最大值实际上在2mm～5mm处，但是若将初始位置设置为6mm且控制图像传感器由6mm处向10mm处移动，将无法找到最优的对焦位置。

情境3，若第N张目标图像的图像清晰度等于第N+1张目标图像的图像清晰度，则判定第N张目标图像或第N+1张目标图像的图像清晰度达到当前对焦步长下图像清晰度的最大值。

若图像清晰度的最大值大于或等于预设清晰度，则可以将图像传感器调整至图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作。可以理解的是，确定图像清晰度的最大值的操作和S102中判断图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度的操作可以在S101执行对焦操作的过程中执行。可以理解的是，在确定图像清晰度的最大值后可以停止执行本轮对焦操作，若图像清晰度的最大值大于或等于预设清晰度则终止对焦操作，若图像清晰度的最大值小于预设清晰度则更新初始位置和对焦步长并执行下一轮对焦操作。

S103：根据图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；

其中，本步骤建立在本轮对焦操作中图像清晰度的最大值小于预设清晰度的基础上，由于图像清晰度与图像传感器移动距离的对应关系为单峰函数，因此可以根据每次移动对焦步长前后的图像清晰度变化情况确定图像清晰度的最大值。同样以上文中的情境1、情境2和情境3说明本步骤中清晰度峰值所在的位置区间的过程。

情境1，若第N张目标图像的图像清晰度小于第N+1张目标图像的图像清晰度，且第N+1张目标图像的图像清晰度大于第N+2张目标图像的图像清晰度，则将拍摄第N张目标图像所在的位置至拍摄第N+2张目标图像所在的位置作为清晰度峰值所在的位置区间。进一步的，若第N张目标图像的图像清晰度大于第N+2张目标图像的图像清晰度，可以将第N张目标图像所在的位置至拍摄第N+1张目标图像所在的位置作为清晰度峰值所在的位置区间。若第N张目标图像的图像清晰度小于第N+2张目标图像的图像清晰度，可以将第N+1张目标图像所在的位置至拍摄第N+2张目标图像所在的位置作为清晰度峰值所在的位置区间。

情境2，若第1张目标图像的图像清晰度大于第2张目标图像的图像清晰度，则将图像传感器的最大移动区间中除本轮对焦操作对应移动区间之外的区间作为清晰度峰值所在的位置区间。例如，图像传感器的最大移动区间为0mm～10mm，图像清晰度的最大值实际上在2mm～5mm处，但是若在本轮对焦操作中将初始位置设置为6mm且控制图像传感器由6mm处向10mm处移动，在本步骤中可以将0mm～6mm作为清晰度峰值所在的位置区间。

情境3，若第N张目标图像的图像清晰度等于第N+1张目标图像的图像清晰度，可以将第N张目标图像所在的位置至拍摄第N+1张目标图像所在的位置作为清晰度峰值所在的位置区间。

当然，除了类似情境2中初始位置设置异常的情况，在其他情境中得到的清晰度峰值所在的位置区间的跨度可以小于或等于本轮对焦操作的跨度，以便缩小下一轮对焦操作中控制图像传感器移动的移动范围。

S104：根据清晰度峰值所在的位置区间更新初始位置和对焦步长，重新进入从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

其中，本步骤在确定清晰度峰值所在的位置区间的基础上，根据清晰度峰值所在的位置区间更新初始位置和对焦步长。作为一种可行的实施方式，本实施例可以从清晰度峰值所在的位置区间中选取更新后的初始位置，当然也可以将清晰度峰值所在的位置区间的任一端点作为新的初始位置。进一步的，本步骤可以根据清晰度峰值所在的位置区间的跨度大小确定更新后的对焦步长，更新后的对焦步长与清晰度峰值所在的位置区间的跨度大小正相关。在更新初始位置和对焦步长之后，可以将更新后的初始位置和更新后的对焦步长代入S101重新进入从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。清晰度峰值所在的位置区间的跨度具体指，清晰度峰值所在的位置区间的最远位置与最近位置之间的距离。例如，若清晰度峰值所在的位置区间为第20mm处至第30mm处，那么此时清晰度峰值所在的位置区间的跨度为10mm；若清晰度峰值所在的位置区间为第18mm处至第25mm处，那么此时清晰度峰值所在的位置区间的跨度为7mm；

本实施例在初始位置按照对焦步长执行对焦操作，并在每次移动对焦步长后确定图像传感器在当前位置下的拍摄图像的图像清晰度。由于图像清晰度与图像传感器移动距离的对应关系符合单峰函数，因此在控制图像传感器移动执行对焦操作的过程中，可以根据图像清晰度的变化确定清晰度峰值所在的位置区间。本实施例根据清晰度峰值所在的位置区间重新确定对焦操作的初始位置以及对焦操作使用的对焦步长，以便重新执行对焦操作直至找到图像清晰度大于预设清晰度的对焦位置。本实施例在确定清晰度峰值所在的位置区间，确定下一轮对焦操作的初始位置和对焦步长，实现对更小区域的精细搜索，因此本实施例能够在保证对焦清晰度的前提下提高对焦效率。

请参见图2，图2为本申请实施例所提供的一种图像清晰度的检测方法的流程图，本实施例是对图1对应实施例中S101计算图像清晰度的进一步介绍，可以将本实施例与图1对应的实施例相结合得到进一步的实施方式，本实施例可以包括以下步骤：

S201：在每次移动对焦步长后，拍摄当前对焦位置对应的目标图像；

S202：对目标图像执行滤波操作得到中间图像；

其中，在本步骤中可以对目标图像执行中值滤波操作得到中间图像，可以对目标图像执行高斯滤波操作得到中间图像，还可以对目标图像执行均值滤波得到中间图像。具体的均值滤波是一种典型的线性滤波算法，用一片图像区域的各个像素的平均值来代替原图像中的各个像素值。

若使用均值滤波生成中间图像，具体过程如下：将目标图像划分为预设数量个图像块；计算图像块中所有像素点的像素平均值，并将图像块中的每一像素点的像素值设置为像素平均值，得到中间图像。可选的，上述方式中可以将目标图像划分为预设数量个相同形状、大小的图像块。

S203：通过对比目标图像与中间图像得到图像变化量，并根据图像变化量确定图像清晰度。

其中，如果目标图像已经模糊，那么对它进行滤波处理，目标图像的高频分量变化不大；如果目标图像是清晰的，那么对它进行滤波处理后目标图像的高频分量变化很大，且图像越清晰它的高频分量变化量越大。因此，本实施例根据目标图像与中间图像的图像变化量确定图像清晰度，且图像变化量与图像清晰度正相关。本实施例通过对目标图像进行滤波等处理算法计算得到图像的清晰度值评价图像清晰程度，为寻找图像最清晰的后焦位置提供依据。

进一步的，本实施例可以将像素值变化作为图像变化量，可以将目标图像中所有像素点的像素值减去中间图像中相同位置的像素点的像素值，得到细节图像；将细节图像中所有像素点的像素值总和作为图像变化量，根据图像变化量确定图像清晰度。上述方式中，在得到滤波后的中间图像后，使用目标图像减去中间图像得到细节图像，把细节图像中的像素值求和得到对应的清晰度值，清晰度值越大表示对应区域的图像越清晰。

作为对于图1对应实施例的进一步介绍，在S101从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作之前，还可以存在设置对焦操作的移动方向的操作，具体如下：将预设方向设置为对焦操作的移动方向；其中，预设方向为摄像头中图像传感器与镜头座中心的连线方向，或镜头座中心与图像传感器的连线方向。当然，在执行对焦操作的过程中，可以判断第一次移动对焦步长后的图像清晰度是否大于第二次移动对焦步长后的图像清晰度；若是，则将预设方向的反方向设置为对焦操作的移动方向，并重新执行从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

作为对于图1对应实施例的进一步介绍，更新后的对焦步长小于预设步长，则将图像传感器调整至图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作。上述介绍描述了除图像清晰度之外的另外一种终止对焦操作的方案，若更新后的对焦步长小于预设步长则说明当前的对焦精度已经足够小，可以将当前的图像清晰度的最大值对应的位置作为优选对焦位置。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种确定清晰度峰值所在的位置区间的方法的流程图，本实施例是对图1对应实施例中S103的进一步介绍，可以将本实施例与图1对应的实施例相结合得到进一步的实施方式，本实施例可以包括以下步骤：

S301：确定每一段对焦位移对应的图像清晰度变化量；

其中，对焦位移的长度等于对焦步长，图像清晰度变化量等于移动对焦步长后的图像清晰度减去移动对焦步长前的图像清晰度；

S302：按照移动顺序依次判断每一段对焦位移对应的图像清晰度变化量是否小于或等于0；若是，则进入S303；若否，则进入S301；

其中，本步骤中所提到的移动顺序依次判断指，先判断第1次对焦位移对应的图像清晰度变化量，再判断第2次对焦位移对应的图像清晰度变化量，……，直至最后一次对焦位移。为了提高对焦效率，本实施例中S302与S301可以交替执行，每当S301确定了一段对焦位移对应的图像清晰度变化量后，即执行一次S302的相关操作。

S303：将图像清晰度变化量小于或等于0的对焦位移对应的位置区间设置为清晰度峰值所在的位置区间。

上述实施例能够根据图像清晰度变化量确定清晰度峰值的位置，并将图像清晰度变化量小于或等于0的对焦位移对应的位置区间设置为清晰度峰值所在的位置区间，使得清晰度峰值所在的位置区间的跨度等于对焦步长，有利于缩小清晰度峰值的搜索范围，提高对焦效率。

下面通过在实际应用中的实施例说明上述实施例描述的流程。本实施例提供了一种变步长的爬坡算法来快速查找摄像头图像清晰度的最大值位置的方案。本实施例可以通过不断改变图像传感器所在的sensor板在对焦Z轴方向上移动的调校步长寻找sensor板在Z轴方向上测试图像清晰度最大值的位置，进而得到sensor板对焦的最清晰位置。本实施例可以包括以下步骤：

步骤1：六轴滑台移动到对焦的初始位置，并将初始位置作为第一次爬坡搜索清晰度峰值的起始位置，在初始位置sensor板可以以较大的步长向靠近镜头座的方向移动进行粗调，快速搜索到在该步长下图像最清晰的位置，减小搜索范围。

步骤2：在爬坡搜索清晰度峰值时，sensor板越接近图像最清晰位置，清晰度值越大。如果在某一步图像清晰度值小于上一步的图像清晰度值，则表示此时sensor板已经过了图像最清晰位置，可以结束本次爬坡搜索清晰度峰值过程；

其中，在爬坡过程中如果清晰度值下降就停止爬坡，可缩短清晰度峰值的寻找时间，提升寻找图像最清晰位置的效率。

步骤3：将步骤2爬坡过程中清晰度峰值位置的前一步作为下一次开始爬坡的起始位置，下一次爬坡时sensor板的爬坡步长(相当于上文中的对焦步长)可以设置为上一次爬坡步长的1/n(n≥1)继续搜索图像清晰度峰值位置，进一步减小搜索范围。

步骤4：在找到清晰度峰值后继续重复步骤3，直到sensor板的爬坡步长为六轴滑台的最小运动步长，并且在该爬坡步长下找到测试图像清晰度峰值的位置为止。

本实施例中变步长的爬坡方法能够更精确地找到清晰度的峰值位置，提升sensor板自动调节的调节精度。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种对焦装置的结构示意图；

该装置可以包括：

对焦模块100，用于从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

清晰度判断模块200，用于判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；

峰值区间确定模块300，用于若所述图像清晰度的最大值小于所述预设清晰度，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；

对焦参数设置模块400，用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，并启动所述对焦模块对应的工作流程。

本实施例在初始位置按照对焦步长执行对焦操作，并在每次移动对焦步长后确定图像传感器在当前位置下的拍摄图像的图像清晰度。由于图像清晰度与图像传感器移动距离的对应关系符合单峰函数，因此在控制图像传感器移动执行对焦操作的过程中，可以根据图像清晰度的变化确定清晰度峰值所在的位置区间。本实施例根据清晰度峰值所在的位置区间重新确定对焦操作的初始位置以及对焦操作使用的对焦步长，以便重新执行对焦操作直至找到图像清晰度大于预设清晰度的对焦位置。本实施例在确定清晰度峰值所在的位置区间，确定下一轮对焦操作的初始位置和对焦步长，实现对更小区域的精细搜索，因此本实施例能够在保证对焦清晰度的前提下提高对焦效率。

进一步的，对焦模块100包括：

图像拍摄单元，用于在每次移动所述对焦步长后，拍摄当前对焦位置对应的目标图像；

滤波单元，用于对所述目标图像执行滤波操作得到中间图像；

清晰度确定单元，用于通过对比所述目标图像与所述中间图像得到图像变化量，并根据所述图像变化量确定所述图像清晰度；其中，所述图像变化量与所述图像清晰度正相关。

进一步的，清晰度确定单元用于将所述目标图像中所有像素点的像素值减去所述中间图像中相同位置的像素点的像素值，得到细节图像；还用于将所述细节图像中所有像素点的像素值总和作为图像变化量，根据所述图像变化量确定所述图像清晰度。

进一步的，滤波单元用于将所述目标图像划分为预设数量个图像块；还用于计算所述图像块中所有像素点的像素平均值，并将所述图像块中的每一像素点的像素值设置为所述像素平均值，得到所述中间图像。

进一步的，对焦参数设置模块400包括：

初始位置设置单元，用于将所述清晰度峰值所在的位置区间的任一端点设置为新的初始位置；

对焦步长设置单元，用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间的跨度更新所述对焦步长；其中，所述清晰度峰值所在的位置区间的跨度大小与更新后的对焦步长正相关。

进一步的，还包括：

移动方向设置模块，用于在从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作之前，将预设方向设置为所述对焦操作的移动方向；其中，所述预设方向为摄像头中所述图像传感器与镜头座中心的连线方向，或所述镜头座中心与所述图像传感器的连线方向；

方向异常纠正模块，用于在执行所述对焦操作的过程中，判断第一次移动所述对焦步长后的图像清晰度是否大于第二次移动所述对焦步长后的图像清晰度；若是，则将所述预设方向的反方向设置为所述对焦操作的移动方向，并重新执行从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

进一步的，还包括：

第一对焦终止模块，用于若所述图像清晰度的最大值大于或等于所述预设清晰度，则将所述图像传感器调整至所述图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作；

第二对焦终止模块，用于若更新后的对焦步长小于预设步长，则将所述图像传感器调整至所述图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作。

进一步的，峰值区间确定模块300包括：

清晰度变化量确定单元，用于确定每一段对焦位移对应的图像清晰度变化量；其中，所述对焦位移的长度等于所述对焦步长，所述图像清晰度变化量等于移动所述对焦步长后的图像清晰度减去移动所述对焦步长前的图像清晰度；

判断模块，用于按照移动顺序依次判断每一段所述对焦位移对应的图像清晰度变化量是否小于或等于0；若是，则将图像清晰度变化量小于或等于0的对焦位移对应的位置区间设置为所述清晰度峰值所在的位置区间。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

本申请还提供了一种存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

请参见图5，图5为本申请实施例所提供的一种摄像装置的结构示意图，该摄像装置可以包括：

图像传感器501；

驱动装置502，用于驱动所述图像传感器向靠近镜头座503方向或远离镜头座503方向移动；

处理器504，用于控制所述驱动装置从初始位置按照对焦步长对图像传感器501执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；还用于判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；还用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述控制所述驱动装置502从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种对焦方法，其特征在于，包括：

从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；

若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；

根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

2.根据权利要求1所述对焦方法，其特征在于，确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度包括：

在每次移动所述对焦步长后，拍摄当前对焦位置对应的目标图像；

对所述目标图像执行滤波操作得到中间图像；

通过对比所述目标图像与所述中间图像得到图像变化量，并根据所述图像变化量确定所述图像清晰度；其中，所述图像变化量与所述图像清晰度正相关。

3.根据权利要求2所述对焦方法，其特征在于，通过对比所述目标图像与所述中间图像得到图像变化量，并根据所述图像变化量确定所述图像清晰度，包括：

将所述目标图像中所有像素点的像素值减去所述中间图像中相同位置的像素点的像素值，得到细节图像；

将所述细节图像中所有像素点的像素值总和作为图像变化量，根据所述图像变化量确定所述图像清晰度。

4.根据权利要求2所述对焦方法，其特征在于，对所述目标图像执行滤波操作得到中间图像，包括：

将所述目标图像划分为预设数量个图像块；

计算所述图像块中所有像素点的像素平均值，并将所述图像块中的每一像素点的像素值设置为所述像素平均值，得到所述中间图像。

5.根据权利要求1所述对焦方法，其特征在于，根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长包括：

将所述清晰度峰值所在的位置区间的任一端点作为新的初始位置；

根据所述清晰度峰值所在的位置区间的跨度更新所述对焦步长；其中，所述清晰度峰值所在的位置区间的跨度大小与更新后的对焦步长正相关。

6.根据权利要求1所述对焦方法，其特征在于，在从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作之前，还包括：

将预设方向设置为所述对焦操作的移动方向；其中，所述预设方向为所述图像传感器与镜头座中心的连线方向，或所述镜头座中心与所述图像传感器的连线方向；

相应的，在执行所述对焦操作的过程中，还包括：

判断第一次移动所述对焦步长后的图像清晰度是否大于第二次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

若是，则将所述预设方向的反方向设置为所述对焦操作的移动方向，并重新执行从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

7.根据权利要求1所述对焦方法，其特征在于，还包括：

若所述图像清晰度的最大值大于或等于所述预设清晰度，则将所述图像传感器调整至所述图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作；

若更新后的对焦步长小于预设步长，则将所述图像传感器调整至所述图像清晰度的最大值对应的位置，并终止对焦操作。

8.根据权利要求1至7任一项所述对焦方法，其特征在于，根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间，包括：

确定每一段对焦位移对应的图像清晰度变化量；其中，所述对焦位移的长度等于所述对焦步长，所述图像清晰度变化量等于移动所述对焦步长后的图像清晰度减去移动所述对焦步长前的图像清晰度；

按照移动顺序依次判断每一段所述对焦位移对应的图像清晰度变化量是否小于或等于0；

若是，则将图像清晰度变化量小于或等于0的对焦位移对应的位置区间设置为所述清晰度峰值所在的位置区间。

9.一种对焦装置，其特征在于，包括：

对焦模块，用于从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；

清晰度判断模块，用于判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；

峰值区间确定模块，用于若所述图像清晰度的最大值小于所述预设清晰度，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；

对焦参数设置模块，用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，并启动所述对焦模块对应的工作流程。

10.一种摄像装置，其特征在于，包括：

图像传感器；

驱动装置，用于驱动所述图像传感器向靠近镜头座方向或远离镜头座方向移动；

处理器，用于控制所述驱动装置从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作，并确定每次移动所述对焦步长后的图像清晰度；还用于判断所述图像清晰度的最大值是否小于预设清晰度；若是，则根据所述图像清晰度变化信息确定清晰度峰值所在的位置区间；还用于根据所述清晰度峰值所在的位置区间更新所述初始位置和所述对焦步长，重新进入所述控制所述驱动装置从初始位置按照对焦步长对图像传感器执行对焦操作的步骤。

Images