CN116723395A - 一种基于摄像头的无感对焦方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于摄像头的无感对焦方法及装置，本申请中，获取到对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像之后，针对每张第一图像，经过二值化处理、提取轮廓和像素点聚类处理后，得到第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点，然后根据各个目标像素点的像素值，确定第一投影区域的梯度值。梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像的清晰度最高，因此选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，将目标图像对应的马达位置作为对焦设备的目标对焦位置完成对焦。本申请解决了现有的对焦方案需要营造统一对焦图场景的问题。并且基于摄像机采集的图像实现全程无感对焦，既提高了对焦效率，又使得用户体验较好。

Description

一种基于摄像头的无感对焦方法及装置

技术领域

本申请涉及对焦技术领域，尤其涉及一种基于摄像头的无感对焦方法及装置。

背景技术

在投影仪行业发展日新月异的今天，用户已经不再满足于简单的投影功能，智能化要求越来越高，功能也是越来越完善，其中对焦功能更是直接影响到用户的使用体验，以往传统的对焦方式是主要有两种：第一种、投影仪放置平稳之后，通过人为地调节光机马达旋钮或者控制遥控器来实现对焦；第二种、通过投影固定的对焦图来辅助判断不同位置的清晰度从而自动调节光机马达的位置来实现自动对焦。

现有技术存在的问题是，对于人为地去扭动或者遥控光机马达转动来达到调焦目的的方式，使用起来不够便捷和智能化，对于需要经常移动使用投影仪的用户，使用起来特别繁琐；而对于通过投影固定对焦图，然后基于该对焦图的成像进行清晰度判断的方式，在效率方面以及用户体验方面较差。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于摄像头的无感对焦方法及装置，用以解决现有的对焦方案需要营造统一对焦图场景，对焦效率较低，用户体验较差的问题。

第一方面，本申请提供了一种基于摄像头的无感对焦方法，所述方法包括：

获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域；

通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值；

选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

第二方面，本申请提供了一种基于摄像头的无感对焦装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域；

第二确定模块，用于通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值；

对焦模块，用于选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述方法步骤。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法步骤。

本申请提供了一种基于摄像头的无感对焦方法及装置，所述方法包括：获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域；通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值；选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

上述的技术方案具有如下优点或有益效果：

本申请中，获取到对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像之后，针对每张第一图像，经过二值化处理、提取轮廓和像素点聚类处理后，得到第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点，然后根据各个目标像素点的像素值，确定第一投影区域的梯度值。梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像的清晰度最高，因此选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，将目标图像对应的马达位置作为对焦设备的目标对焦位置完成对焦。本申请提供的对焦方法不依赖固定对焦图，直接利用对焦设备的投影图像实现对焦，解决了现有的对焦方案需要营造统一对焦图场景的问题。并且基于摄像机采集的图像实现全程无感对焦，既提高了对焦效率，又使得用户体验较好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本申请提供的基于摄像头的无感对焦过程示意图；

图2为本申请提供的另一基于摄像头的无感对焦过程示意图；

图3为本申请提供的基于摄像头的无感对焦装置结构示意图；

图4为本申请提供的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

术语“模块”是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理以及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用所述实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

图1为本申请提供的基于摄像头的无感对焦过程示意图，该过程包括以下步骤：

S101：获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域。

S102：通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值。

S103：选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

本申请提供的基于摄像头的无感对焦方法应用于电子设备，该电子设备可以是投影仪、摄像机等对焦设备。也可以是PC、电脑、服务器等设备。若电子设备为对焦设备，对焦设备的摄像头采集到对焦马达处于不同位置时投影的第一图像后，通过对每张第一图像进行智能分析确定出目标对焦位置，然后对焦设备根据目标对焦位置进行对焦。若电子设备为PC、电脑、服务器等设备，对焦设备的摄像头采集到对焦马达处于不同位置时投影的第一图像后，先将每张第一图像发送至电子设备，电子设备通过对每张第一图像进行智能分析确定出目标对焦位置之后，再将目标对焦位置发送至对焦设备，对焦设备根据目标对焦位置进行对焦。

本申请的对焦方法适用于任何投影画面，包括动态投影画面和静态投影画面。通过摄像头采集投影仪或摄像机等对焦设备投影出的画面图像，基于对画面图像的智能分析实现无感对焦。

获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像后，针对每张第一图像均进行以下步骤：首先对第一图像进行二值化处理，其中可以预先设定二值化阈值，根据预先设定的二值化阈值对第一图像进行二值化处理，得到二值化图像。然后对二值化图像进行轮廓提取，得到二值化图像中的轮廓位置信息。然后将轮廓位置信息映射至第一图像中，第一图像中的轮廓区域即为第一投影区域。需要说明的是，若提取到的轮廓为多个，则可以将任意一个轮廓映射至第一图像中，较佳的，可以将包含像素点最多的轮廓映射至第一图像中。

然后对第一图像的第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，其中，可以采用随机抽样一致Ransac(RANdom SAmple Consensus)算法进行聚类处理，将聚类得到的簇内的像素点作为目标像素点，将簇外的像素点不作为目标像素点。根据各个目标像素点的像素值，确定第一投影区域的梯度值。其中，可以根据各个目标像素点的像素值，确定第一投影区域的拉普拉斯梯度值。

针对对焦马达处于不同位置时投影的第一图像，可以确定出该第一图像中第一投影区域的梯度值。梯度值越大说明第一图像的清晰度越高。因此确定梯度值最大的第一投影区域，将梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将目标图像对应的马达位置作为对焦设备的目标对焦位置，根据目标对焦位置进行对焦。

本申请中，获取到对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像之后，针对每张第一图像，经过二值化处理、提取轮廓和像素点聚类处理后，得到第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点，然后根据各个目标像素点的像素值，确定第一投影区域的梯度值。梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像的清晰度最高，因此选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，将目标图像对应的马达位置作为对焦设备的目标对焦位置完成对焦。本申请提供的对焦方法不依赖固定对焦图，直接利用对焦设备的投影图像实现对焦，解决了现有的对焦方案需要营造统一对焦图场景的问题。并且基于摄像机采集的图像实现全程无感对焦，既提高了对焦效率，又使得用户体验较好。

本申请中，为了使确定图像中的投影区域更准确，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域包括：

通过最大类间方差法确定分割阈值，根据所述分割阈值对所述第一图像进行二值化处理，得到二值化图像；

对所述二值化图像依次进行腐蚀处理和膨胀处理，基于膨胀处理后的图像进行轮廓提取，确定所述第一图像中的第一投影区域。

本申请通过最大类间方差法OTSU确定分割阈值，根据分割阈值对第一图像进行二值化处理，得到二值化图像。OTSU是一种使用最大类间方差的自动确定阈值的方法。是一种基于全局的二值化算法，根据图像的灰度特性，将图像分为前景和背景两个部分。当取最佳阈值时，两部分之间的差别应该是最大的，在OTSU算法中所采用的衡量差别的标准就是较为常见的最大类间方差。前景和背景之间的类间方差如果越大，就说明构成图像的两个部分之间的差别越大，当部分目标被错分为背景或部分背景被错分为目标，都会导致两部分差别变小，当所取阈值的分割使类间方差最大时就意味着错分概率最小。记T为前景与背景的分割阈值，前景点数占图像比例为w0，平均灰度为u0；背景点数占图像比例为w1，平均灰度为u1，图像的总平均灰度为u，前景和背景图象的方差g，则有：u＝w0×u0+w1×u1；g＝w0×(u0-u)²+w1×(u1-u)²。联立上式得：g＝w0×w1×(u0-u1)²。当方差g最大时，可以认为此时前景和背景差异最大，此时的灰度T是最佳阈值。

对二值化图像依次进行腐蚀处理。可选的，使用一个3x3的矩形内核进行腐蚀处理，消除大部分的白点噪声。然后再对腐蚀处理后的图像进行膨胀处理。可选的，使用一个30*30的矩形内核进行膨胀处理，使得画面中的大多数区域连通在一起。基于膨胀处理后的图像进行轮廓提取，得到包含像素点最多的轮廓位置信息。然后将轮廓位置信息映射至第一图像中，第一图像中的轮廓区域即为第一投影区域。

为了进一步使确定图像中的投影区域更准确，本申请中，确定第一图像中的第一投影区域包括：

选取包含像素点数量最多的目标轮廓，确定目标轮廓的最小外接矩形区域，将最小外接矩形区域映射至第一图像中，得到第一图像中的第一投影区域。

为了使确定投影区域中的各个目标像素点更准确，本申请中，所述通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点包括：

确定所述第一图像对应的对焦马达的第一位置，以及与所述第一位置相邻的第二位置，将在所述对焦马达的第二位置采集的图像作为第二图像；

确定所述第二图像中的第二投影区域；

将所述第一图像中的第一投影区域和所述第二图像中的第二投影区域分别划分为各个子区域；其中，每个所述子区域均携带有位置索引；

分别对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点。

对焦设备的对焦马达的位置按顺序例如是位置1、位置2、位置3、位置4等等。可选的，将对焦设备的对焦马达置于位置1，然后依次向后转动至位置2、位置3等。此时如果当前处理的第一图像对应的对焦马达的第一位置为位置2，那么与第一位置相邻的第二位置为位置3。或者将对焦设备的对焦马达置于最后一个位置，然后依次向前转动至各个位置。此时如果当前处理的第一图像对应的对焦马达的第一位置为位置2，那么与第一位置相邻的第二位置为位置1。确定与第一位置相邻的第二位置之后，将在对焦马达的第二位置采集的图像作为第二图像。然后采用同样的方法确定第二图像中的第二投影区域。将第一图像中的第一投影区域和第二图像中的第二投影区域分别划分为各个子区域。例如分别将第一投影区域和第二投影区域划分为3×3个子区域。每个子区域均携带有位置索引，第一图像和第二图像中相同位置的索引相同，例如第一图像和第二图像中左上角的子区域位置索引都为1，右上角的子区域位置索引都为3等。分别对第一图像和第二图像中位置索引相同的子区域中的各个像素点进行聚类处理，将得到的聚类簇内的且属于第一图像内的像素点作为目标像素点。

本申请结合当前处理的第一图像的第一投影区域和对焦马达的位置相邻的第二图像的第二投影区域中的像素点进行聚类处理，从而确定出当前处理的第一图像中的目标像素点，进一步提高了确定目标像素点的准确性。

为了进一步提高确定目标像素点的准确性，本申请中，对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点包括：

针对位置索引相同的子区域中的各个像素点，将所述像素点作为第一像素点；

确定设定窗口内的每个第二像素点的像素值；其中，所述设定窗口包含所述第一像素点；

分别确定所述每个第二像素点的像素值与所述第一像素点的像素值差；

确定像素值差大于设定像素值阈值的第二像素点的第一数量，判断所述第一数量是否大于预设的第一数量阈值，如果是，将所述第一像素点确定为第一候选像素点；

对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个第一候选像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点。

针对位置索引相同的子区域中的各个像素点，将该像素点作为第一像素点。确定设定窗口内的每个第二像素点的像素值，其中，所述设定窗口包含所述第一像素点。设定窗口例如是2×2大小的窗口、3×3大小的窗口、2×3大小的窗口等等，如果是3×3大小的窗口，则可以确定包含第一像素点在内且以第一像素点为中心的设定窗口内的每个第二像素点的像素值。然后分别计算每个第二像素点的像素值与第一像素点的像素值差，确定像素值差大于设定像素值阈值的第二像素点的第一数量，判断第一数量是否大于预设的第一数量阈值。需要说明的是，预设的第一数量阈值与设定窗口的大小有关，一般情况下设定窗口越大，预设的第一数量阈值越大。预设的第一数量阈值例如是2、3等。设定像素值阈值例如是20、30等。如果第一数量大于预设的第一数量阈值，则将第一像素点作为第一候选像素点保留。同样的方法确定出第二图像中的第一候选像素点。然后对第一图像和第二图像中位置索引相同的子区域中的各个第一候选像素点进行Ransac聚类处理，确定第一投影区域中的各个目标像素点。而对于第一数量不大于预设的第一数量阈值所确定出的第一像素点则认为是干扰点进行滤除。

为了进一步提高确定目标像素点的准确性，本申请中，所述确定所述第一投影区域中的各个目标像素点包括：

将聚类处理得到的像素点作为第二候选像素点，确定各个第二候选像素点的斜率；

针对各个第二候选像素点，确定与该第二候选像素点的斜率差小于设定斜率阈值的第二候选像素点的第二数量；判断所述第二数量是否大于预设的第二数量阈值，如果是，将该第二候选像素点作为第三候选像素点；

根据各个第三候选像素点，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点。

本申请中，将聚类处理得到的簇内的像素点作为第二候选像素点，然后确定子区域内的各个第二候选像素点的斜率。针对子区域内的各个第二候选像素点，确定与该第二候选像素点的斜率差小于设定斜率阈值的第二候选像素点的第二数量，判断第二数量是否大于预设的第二数量阈值，如果是，将该第二候选像素点作为第三候选像素点；根据各个第三候选像素点，确定投影区域中的各个目标像素点。可选的，将得到的各个第三候选像素点作为各个目标像素点。其中，设定斜率阈值例如是0.03rad、0.04rad等。rad是弧度的单位。公式为：角度＝180°×弧度÷π，弧度＝角度×π÷180°。在确定各个第二候选像素点的斜率时，可以建立图像坐标系，将第二候选像素点与图像坐标系的原点的斜率作为该第二候选像素点的斜率。预设的第二数量阈值例如是子区域内包含的第二候选像素点数量的三分之一、二分之一等。

本申请中，所述根据各个第三候选像素点，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点包括：

针对所述各个第三候选像素点，确定与该第三候选像素点的欧氏距离小于设定距离阈值的第三候选像素点的第三数量；判断所述第三数量是否大于预设的第三数量阈值，如果是，将该第三候选像素点作为第四候选像素点；

根据各个第四候选像素点，确定所述投影区域中的各个目标像素点。

设定距离阈值例如是10个像素、15个像素等，预设的第三数量阈值例如是子区域内包含的第三候选像素点数量的三分之一、二分之一等。

本申请中，所述根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值包括：

将所述第一图像中的第一投影区域划分为各个子区域；

针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值；

根据所述各个子区域的拉普拉斯梯度值以及预先设定的所述各个子区域对应的权重值，确定所述第一图像中的第一投影区域的梯度值。

本申请中，针对每个子区域，可以对该子区域进行20x20的矩形取样，并对取样区域求取拉普拉斯梯度值，然后将该子区域内各个取样区域的拉普拉斯梯度值求和得到该子区域的拉普拉斯梯度值。预先设定的各个子区域对应的权重值，例如将投影区域划分为3x3＝9个子区域，各个子区域对应的权重值第一行从左到右分别为：0.1、0.5、0.1，第二行从左到右分别为：0.5、1、0.5，第三行从左到右分别为：0.1、0.5、0.1。根据各个子区域的拉普拉斯梯度值以及预先设定的所述各个子区域对应的权重值进行加权平均计算，得到第一图像中的第一投影区域的梯度值。选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，将目标图像对应的马达位置作为对焦设备的目标对焦位置，并根据目标对焦位置进行对焦。

本申请中，所述针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值之前，所述方法还包括：

确定目标像素点的数量小于预设的第四数量阈值的子区域的第四数量，判断所述第四数量是否大于预设的第五数量阈值，如果否，针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值，如果是，确定所述第一图像对应的马达位置不是目标对焦位置。

预设的第四数量阈值例如是40、50等，预设的第五数量阈值与子区域的数量有关，一般来说子区域数量越多，预设的第五数量阈值越大，以子区域数量为9为例，预设的第五数量阈值可以是3、4等。若目标像素点的数量小于预设的第四数量阈值的子区域的数量大于预设的第五数量阈值，说明画面差异过大，不满足对焦要求，直接进行下一对焦马达位置的图像获取。若目标像素点的数量不小于预设的第四数量阈值的子区域的数量大于预设的第五数量阈值，说明画面差异不大，此时根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值，并进行后续确定目标像素点的过程。

本申请提供的基于摄像头的无感对焦方案不需要对焦设备投影固定的图形来辅助对焦，对焦过程不影响用户的正常使用，兼容了投影仪投影静态画面、动态画面等不同投影场景，提高了该方法的适用范围，也更加智能化。

需要说明的是，本申请中还可以针对每个对焦马达位置，确定该位置采集的图像的投影区域的梯度值，然后确定下一位置采集的图像的投影区域的梯度值，当出现梯度值峰值时，不再确定后续位置的图像的投影区域的梯度值，直接将梯度值峰值对应的马达位置，作为对焦设备的目标对焦位置，并根据目标对焦位置进行对焦。

图2为本申请提供的基于摄像头的无感对焦过程示意图，该过程包括以下步骤：

S201：获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过最大类间方差法确定分割阈值，根据所述分割阈值对所述第一图像进行二值化处理，得到二值化图像。

S202：对所述二值化图像依次进行腐蚀处理和膨胀处理，基于膨胀处理后的图像进行轮廓提取，选取包含像素点数量最多的目标轮廓，确定所述目标轮廓的最小外接矩形区域，将所述最小外接矩形区域映射至所述第一图像中，得到所述第一图像中的第一投影区域。

S203：确定所述第一图像对应的对焦马达的第一位置，以及与所述第一位置相邻的第二位置，将在所述对焦马达的第二位置采集的图像作为第二图像；确定所述第二图像中的第二投影区域；将所述第一图像中的第一投影区域和所述第二图像中的第二投影区域分别划分为各个子区域；其中，每个所述子区域均携带有位置索引。

S204：针对位置索引相同的子区域中的各个像素点，将所述像素点作为第一像素点；确定设定窗口内的每个第二像素点的像素值；其中，所述设定窗口包含所述第一像素点；分别确定所述每个第二像素点的像素值与所述第一像素点的像素值差；确定像素值差大于设定像素值阈值的第二像素点的第一数量，若第一数量大于预设的第一数量阈值，将所述第一像素点确定为第一候选像素点。

S205：对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个第一候选像素点进行聚类处理，将聚类处理得到的像素点作为第二候选像素点，确定各个第二候选像素点的斜率；针对各个第二候选像素点，确定与该第二候选像素点的斜率差小于设定斜率阈值的第二候选像素点的第二数量；若第二数量大于预设的第二数量阈值，将该第二候选像素点作为第三候选像素点。

S206：针对所述各个第三候选像素点，确定与该第三候选像素点的欧氏距离小于设定距离阈值的第三候选像素点的第三数量；若第三数量大于预设的第三数量阈值，将该第三候选像素点作为第四候选像素点；根据各个第四候选像素点，确定所述投影区域中的各个目标像素点。

S207：针对所述各个子区域，确定目标像素点的数量小于预设的第四数量阈值的子区域的第四数量，若第四数量不大于预设的第五数量阈值，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值。

S208：根据所述各个子区域的拉普拉斯梯度值以及预先设定的所述各个子区域对应的权重值，确定所述第一图像中的第一投影区域的梯度值。

S209：选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

图3为本申请提供的基于摄像头的无感对焦装置结构示意图，包括以下步骤：

第一确定模块31，用于获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域；

第二确定模块32，用于通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值；

对焦模块33，用于选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

第一确定模块31，用于通过最大类间方差法确定分割阈值，根据所述分割阈值对所述第一图像进行二值化处理，得到二值化图像；对所述二值化图像依次进行腐蚀处理和膨胀处理，基于膨胀处理后的图像进行轮廓提取，确定所述第一图像中的第一投影区域。

第一确定模块31，用于选取包含像素点数量最多的目标轮廓，确定所述目标轮廓的最小外接矩形区域，将所述最小外接矩形区域映射至所述第一图像中，得到所述第一图像中的第一投影区域。

第二确定模块32，用于确定所述第一图像对应的对焦马达的第一位置，以及与所述第一位置相邻的第二位置，将在所述对焦马达的第二位置采集的图像作为第二图像；确定所述第二图像中的第二投影区域；将所述第一图像中的第一投影区域和所述第二图像中的第二投影区域分别划分为各个子区域；其中，每个所述子区域均携带有位置索引；分别对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点。

第二确定模块32，用于针对位置索引相同的子区域中的各个像素点，将所述像素点作为第一像素点；确定设定窗口内的每个第二像素点的像素值；其中，所述设定窗口包含所述第一像素点；分别确定所述每个第二像素点的像素值与所述第一像素点的像素值差；确定像素值差大于设定像素值阈值的第二像素点的第一数量，判断所述第一数量是否大于预设的第一数量阈值，如果是，将所述第一像素点确定为第一候选像素点；对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个第一候选像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点。

第二确定模块32，用于将聚类处理得到的像素点作为第二候选像素点，确定各个第二候选像素点的斜率；针对各个第二候选像素点，确定与该第二候选像素点的斜率差小于设定斜率阈值的第二候选像素点的第二数量；判断所述第二数量是否大于预设的第二数量阈值，如果是，将该第二候选像素点作为第三候选像素点；根据各个第三候选像素点，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点。

第二确定模块32，用于针对所述各个第三候选像素点，确定与该第三候选像素点的欧氏距离小于设定距离阈值的第三候选像素点的第三数量；判断所述第三数量是否大于预设的第三数量阈值，如果是，将该第三候选像素点作为第四候选像素点；根据各个第四候选像素点，确定所述投影区域中的各个目标像素点。

第二确定模块32，用于将所述第一图像中的第一投影区域划分为各个子区域；针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值；根据所述各个子区域的拉普拉斯梯度值以及预先设定的所述各个子区域对应的权重值，确定所述第一图像中的第一投影区域的梯度值。

第二确定模块32，用于确定目标像素点的数量小于预设的第四数量阈值的子区域的第四数量，判断所述第四数量是否大于预设的第五数量阈值，如果否，针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值，如果是，确定所述第一图像对应的马达位置不是目标对焦位置。

本申请还提供了一种电子设备，如图4所示，包括：处理器41、通信接口42、存储器43和通信总线44，其中，处理器41，通信接口42，存储器43通过通信总线44完成相互间的通信；

所述存储器43中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器41执行时，使得所述处理器41执行以上任一方法步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口42用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

本申请还提供了一种计算机存储可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行时实现以上任一方法步骤。

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，则可对这些实施例作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 (10)

1.一种基于摄像头的无感对焦方法，其特征在于，所述方法包括：

获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域；

通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值；

选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域包括：

通过最大类间方差法确定分割阈值，根据所述分割阈值对所述第一图像进行二值化处理，得到二值化图像；

对所述二值化图像依次进行腐蚀处理和膨胀处理，基于膨胀处理后的图像进行轮廓提取，确定所述第一图像中的第一投影区域。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一图像中的第一投影区域包括：

选取包含像素点数量最多的目标轮廓，确定所述目标轮廓的最小外接矩形区域，将所述最小外接矩形区域映射至所述第一图像中，得到所述第一图像中的第一投影区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点包括：

确定所述第一图像对应的对焦马达的第一位置，以及与所述第一位置相邻的第二位置，将在所述对焦马达的第二位置采集的图像作为第二图像；

确定所述第二图像中的第二投影区域；

将所述第一图像中的第一投影区域和所述第二图像中的第二投影区域分别划分为各个子区域；其中，每个所述子区域均携带有位置索引；

分别对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一图像的第一投影区域中的各个目标像素点包括：

针对位置索引相同的子区域中的各个像素点，将所述像素点作为第一像素点；

确定设定窗口内的每个第二像素点的像素值；其中，所述设定窗口包含所述第一像素点；

分别确定所述每个第二像素点的像素值与所述第一像素点的像素值差；

确定像素值差大于设定像素值阈值的第二像素点的第一数量，判断所述第一数量是否大于预设的第一数量阈值，如果是，将所述第一像素点确定为第一候选像素点；

对所述第一图像和所述第二图像中位置索引相同的子区域中的各个第一候选像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一投影区域中的各个目标像素点包括：

将聚类处理得到的像素点作为第二候选像素点，确定各个第二候选像素点的斜率；

针对各个第二候选像素点，确定与该第二候选像素点的斜率差小于设定斜率阈值的第二候选像素点的第二数量；判断所述第二数量是否大于预设的第二数量阈值，如果是，将该第二候选像素点作为第三候选像素点；

根据各个第三候选像素点，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据各个第三候选像素点，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点包括：

针对所述各个第三候选像素点，确定与该第三候选像素点的欧氏距离小于设定距离阈值的第三候选像素点的第三数量；判断所述第三数量是否大于预设的第三数量阈值，如果是，将该第三候选像素点作为第四候选像素点；

根据各个第四候选像素点，确定所述投影区域中的各个目标像素点。

8.如权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值包括：

将所述第一图像中的第一投影区域划分为各个子区域；

针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值；

根据所述各个子区域的拉普拉斯梯度值以及预先设定的所述各个子区域对应的权重值，确定所述第一图像中的第一投影区域的梯度值。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值之前，所述方法还包括：

确定目标像素点的数量小于预设的第四数量阈值的子区域的第四数量，判断所述第四数量是否大于预设的第五数量阈值，如果否，针对所述各个子区域，根据该子区域内的各个目标像素点的像素值，确定该子区域的拉普拉斯梯度值，如果是，确定所述第一图像对应的马达位置不是目标对焦位置。

10.一种基于摄像头的无感对焦装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于获取对焦设备的对焦马达处于不同位置时投影的第一图像；针对每张第一图像，通过对所述第一图像进行二值化处理并提取轮廓，确定所述第一图像中的第一投影区域；

第二确定模块，用于通过对所述第一投影区域中的各个像素点进行聚类处理，确定所述第一投影区域中的各个目标像素点；根据所述各个目标像素点的像素值，确定所述第一投影区域的梯度值；

对焦模块，用于选取梯度值最大的第一投影区域所属的第一图像作为目标图像，并将所述目标图像对应的马达位置作为所述对焦设备的目标对焦位置，并根据所述目标对焦位置进行对焦。