CN116847194B - 一种对焦方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种对焦方法及电子设备，该方法应用于图像处理领域，包括：获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息，根据相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，其中，水平方向为与相机坐标系的x轴平行的方向，垂直方向为与相机坐标系的y轴平行的方向，进而可以根据将获取的水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息进行融合，确定马达带动镜头移动的距离，最后可以根据该距离带动镜头移动实现对焦。本申请中由于可以将获取的水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息进行融合，可以得到类似通过QPD进行对焦的效果，因此可以提升对焦的效果，满足部分场景需使用QPD对焦的需求，提升用户体验感。

Description

一种对焦方法及电子设备

技术领域

本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种对焦方法及电子设备。

背景技术

电子设备如手机上均会配备摄像头，用户可以通过摄像头来对图像进行拍摄。例如可以拍摄人物、拍摄比赛、拍摄远处的风景等。

在一些场景下，为了确保拍摄出来的图像是清晰的，需要对电子设备进行对焦，目前，电子设备的对焦方式一般为相位检测对焦，相位检测对焦指的是利用相位差信息计算得到马达带动镜头移动的距离，从而调整镜头与成像芯片之间的距离，实现对焦。

目前的部分电子设备仅支持通过左右相位检测（Phase detection，PD）点的相位差进行对焦或者仅支持通过上下PD点的相位差进行对焦，这种对焦方式存在局限性，在某些场景下，可能无法进行对焦，从而使得用户的体验感较差。

发明内容

本申请提供的对焦方法及电子设备，解决了部分电子设备仅支持通过左右PD点的相位差进行对焦或者仅支持通过上下PD点的相位差进行对焦，存在局限性，且在某些场景下，可能无法进行对焦，从而使得用户的体验感较差问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种对焦方法，该方法可以包括：

获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息，根据相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，其中，多个像素点可以为左PD点、右PD点、上PD以及下PD点，水平方向为与相机坐标系的x轴平行的方向，垂直方向为与相机坐标系的y轴平行的方向，进而可以根据将获取的水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息进行融合，确定马达带动镜头移动的距离，最后可以根据该距离带动镜头移动实现对焦。这样，由于可以将获取的水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息进行融合，可以得到类似通过QPD进行对焦的效果，因此可以提升对焦的效果，满足部分场景需使用QPD对焦的需求，提升用户体验感。

在某些可能实现的方式中，当感知sensor支持出QPD图像且电子设备当前功耗小于功耗阈值，也就是电子设备当前功耗允许时，可以直接对QPD图像中的相位信息进行处理。

具体的，获取目标图像对应的QPD图像，以将同一个QPD图像中的每个像素点的相位信息存储至同一存储节点node，四个存储地址为一个存储单位，为例，例如，将同一个QPD图像中的每个像素点的相位信息依次至存储一个node，每个存储地址可以存储一个像素点的相位信息。然后可以对储存至node中的像素点的相位信息进行拆分。

进一步的，可以对储存至node中的像素点的相位信息进行读取，并利用算法确定左PD点、右PD点、上PD点以及下PD点，进而根据上PD点和下PD点，确定QPD图像中的上下PD点的相位差信息，根据左PD点和右PD点确定QPD图像中的左右PD点的相位差信息，这样就可以从QPD图像中拆分出左右PD点的相位差信息以及上下PD点的相位差信息。由于是直接从QPD图像中拆分出左右PD点的相位差信息以及上下PD点的相位差信息，因此这种对焦方式更准确。

在某些可能实现的方式中，当感知sensor不支持出QPD图像时，可以对目标图像进行对焦的PD类型，进行判断。

在某些可能实现的方式中，为了降低电子设备的功耗，电子设备可以逐个判断通过左右PD进行对焦或者通过上下PD进行对焦是否符合目标图像对应的场景。

具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，获取一帧包括目标图像中左右PD点的相位差信息的图像帧以及获取对应的第一置信度，其中，第一置信度的值可以表示为是否可以通过左右PD对目标图像进行对焦，若第一置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较好，因此可以通过左右PD对目标图像进行对焦，若第一置信度的值小于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较差，那么不可以通过左右PD对目标图像进行对焦。

当确定第一置信度的值小于置信度阈值时，可以确定在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较差，因此可以判断是否可以通过上下PD对目标图像进行对焦。

具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，获取一帧包括目标图像中上下PD点的相位差信息的图像帧以及获取对应的第二置信度，其中，第二置信度的值可以表示为是否可以通过上下PD对目标图像进行对焦，若第二置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过上下PD对焦的效果较好，因此可以通过上下PD对目标图像进行对焦，若第二置信度的值小于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过上下PD对焦的效果较差，那么不可以通过上下PD对目标图像进行对焦，当第一置信度的值与第二置信度的值都小于置信度阈值时，可以确定需要通过QPD对焦。

在某些可能是实现的方式中，在电子设备功耗允许的情况下，为了提高效率，可以同时判断通过左右PD进行对焦或者通过上下PD进行对焦是否符合目标图像对应的场景。

具体的，具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，同时获取两帧图像并确定对应的置信度的值，其中一帧为包括目标图像中左右PD点的相位差信息的图像帧以及获取对应的第一置信度，另一帧包括目标图像中上下PD点的相位差信息的图像帧以及获取对应的第二置信度，也就是说，可以同时计算左右PD对应的第一置信度以及上下PD对应的第二置信度，然后可以将左右PD和上下PD按照置信度的大小进行排序，置信度大的对应优先级就高。例如，第一置信度的值为500，第二置信度的值为300，按照置信度的由大到小进行排序，那么左右PD的第一置信度的值大于上下PD的第二置信度的值，因此左右PD的优先级大于上下PD的优先级，也就是说优先于通过左右PD对目标图像进行对焦。

然后可以利用置信度值高的，以第一置信度为例，去跟置信度阈值比较，若第一置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较好，可以通过左右PD对目标图像进行对焦，示例性的，置信度阈值为400，那么第一置信度的值大于置信度阈值，则可以通过左右PD对目标图像进行对焦，再比如说，置信度阈值为600，那么第一置信度的值小于置信度阈值，则不可以通过左右PD对目标图像进行对焦的，需要说明的是，因为左右PD的优先高于上下PD的优先级，因此也不可以通过左右PD对目标图像进行对焦，也就是说，当通过优先级较高的PD类型进行对焦，无法满足当前对焦场景或者说不符合目标图像对应的场景时，那么，可以确定左右PD以及上下PD两种PD类型都无法当前对焦场景，此时可以通过QPD对目标图像进行对焦。

在某些可能实现的方式中，在电子设备功耗允许的情况下，为了提高效率，可以同时判断通过左右PD进行对焦或者通过上下PD进行对焦是否符合目标图像对应的场景。

具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，同时获取两帧图像并确定对应每帧图像的置信度的值，其中一帧为包括目标图像中左右PD点的相位差信息的图像帧对应的置信度为第一置信度，另一帧包括目标图像中上下PD点的相位差信息的图像帧对应的置信度为的第二置信度，也就是说，可以同时计算左右PD对应的第一置信度以及上下PD对应的第二置信度，然后可以将左右PD和上下PD按照置信度的大小进行排序，置信度大的对应优先级就高。然后可以利用置信度值高的，去跟置信度阈值比较，以第一置信度的值高为例，若第一置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果最好，可以通过左右PD对目标图像进行对焦，当通过优先级较高的PD类型对应的置信度值小于置信度阈值时，可以确定左右PD以及上下PD两种PD类型都无法当前对焦场景，此时可以通过QPD对目标图像进行对焦。

在某些可能实现的方式中，当确定通过QPD对目标图像进行对焦时，根据水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息确定马达带动镜头移动的距离，具体可以为：

可以根据左右PD的相位差信息计算马达推动距离D1，也可以叫马达推动的第一距离，根据上下PD的相位差信息计算马达推动距离D2，也可以叫马达推动的第二距离，根据第一距离以及第二距离确定马达最终推动的距离Dq。

具体的如公式（1）所示，计算马达最终推动的距离Dq可以如下：

(1)

其中， C1为左右PD对应的第一置信度的值， C2为上下PD对应的第二置信度的值，C1+C2为置信度总值，可以叫第一目标值，/>可以叫第二目标值，进而根据第一目标值与第二目标值之和可以确定马达最终推动的距离Dq，从而根据Dq对马达进行推动。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括：摄像头处理器和存储器；

所述摄像头用于采集视频流；

在所述存储器中存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序包括指令；当所述指令被所述处理器执行时，使得所述电子设备执如第一方面中任一项所述的方法。

第三方面，本申请提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在移动终端上运行时，使得所述电子设备执如第一方面中任一项所述的方法。

由上述技术方案可知，本申请具有如下有益效果：

本申请提供的实施例中，电子设备可以获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息，根据相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，其中，水平方向为与相机坐标系的x轴平行的方向，水平方向的相位差信息也可以叫左右PD点的相位差信息，垂直方向为与相机坐标系的y轴平行的方向，垂直方向的相位差信息也可以叫上下PD点的相位差信息，进而可以根据将获取的左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，确定马达推动距离，也就是马达带动镜头移动的距离，最后可以根据马达推动距离，带动镜头移动，实现对焦。本申请中由于可以将获取的左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，可以得到类似通过QPD进行对焦的效果，因此可以提升对焦的效果，满足用户使用QPD对焦的需求，提升用户体验感。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的组成示例图；

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的软件结构示例图；

图3为本申请实施例提供的一种摄像头结构的原理图；

图4为本申请实施例提供的一种打开相机应用的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种成像的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种相机应用界面预览示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种成像的示意图；

图8为本申请实施例提供的另一种相机应用界面预览示意图；

图9为本申请实施例提供的一种显示对焦框的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种对焦方法的流程图；

图11为本申请实施例提供的另一种对焦方法的流程图；

图12为本申请实施例提供的一种QPD图像的示意图；

图13为本申请实施例提供的又一种通过QPD对焦的流程图。

具体实施方式

本申请说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出相关技术的简要介绍：

对焦：是指通过推动马达移动，改变镜头与传感器(sensor)的距离，使得物体在sensor上成像清晰。

相位检测对焦是对焦方式中的一种，其可以包括，左右PD对焦，上下PD对焦以及四相位检测QPD对焦。

左右PD对焦：是指通过左相位像素点和右相位像素点的两个相位检测像素点分被获取电信号之后，根据电信号计算得到的相位差信息，利用相位差信息计算得到马达带动镜头移动的距离，从而实现对焦。

上下PD对焦：是指通过上相位像素点和下相位像素点的两个相位检测像素点分被获取电信号之后，根据电信号计算得到的相位差信息，利用相位差信息计算得到马达带动镜头移动的距离，从而实现对焦。

四相位检测QPD对焦指的是，通过左相位像素点、右相位像素点、上相位像素点以及下相位像素点的四个方位的相位检测像素点确定水平和垂直的相位差，进而确定马达带动镜头移动的距离，实现对焦。

若电子设备只支持通过左右PD进行对焦，则只能获取水平方向的相位差信息，当目标图像中存在竖条纹场景时，通过左右PD进行对焦容易失败。若电子设备仅支持只通过上下PD进行对焦，则只能获取垂直方向的相位差信息，当目标图像中存在横条纹场景时，通过上下PD进行对焦容易失败。

在某些情况下，例如，目标图像中可能存在弧形条纹等场景，此时，只通过左右PD进行对焦或者只支持通过上下PD点进行对焦，可能无法进行对焦，因此对焦方式存在局限性，从而使得用户的体验感较差。

有鉴于此，本申请提供一种对焦方法，本申请中，电子设备可以获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息，根据相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，其中，水平方向为与相机坐标系的x轴平行的方向，水平方向的相位差信息也可以叫左右PD点的相位差信息，垂直方向为与相机坐标系的y轴平行的方向，垂直方向的相位差信息也可以叫上下PD点的相位差信息，进而可以根据将获取的左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，确定目标距离，也就是最终马达推动距离，最后可以根据马达推动距离，带动镜头移动，实现对焦。本申请中由于可以将获取的左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，可以得到类似通过QPD进行对焦的效果，因此可以提升对焦的效果，满足部分场景需要使用QPD对焦的需求，提升用户体验感。

在一些实施例中，电子设备可以是手机、平板电脑、桌面型、膝上型、笔记本电脑、超级移动个人计算机（Ultra-mobile Personal Computer，UMPC）、手持计算机、上网本、个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、可穿戴电子设备、智能手表等设备，本申请对上述电子设备的具体形式不做特殊限制。在本实施例中，电子设备的结构可以如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

如图1所示，电子设备可以包括处理器110，传感器模块120，摄像头130、显示屏140等。其中传感器模块120可以包括触摸传感器120A等。

可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对电子设备的具体限定。在另一些实施例中，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器（application processor，AP），调制解调处理器，图形处理器（graphics processingunit，GPU），图像信号处理器（image signal processor，ISP），控制器，视频编解码器，数字信号处理器（digital signal processor，DSP），基带处理器，和/或神经网络处理器（neural-network processing unit，NPU）等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是电子设备的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路（inter-integrated circuit，I2C）接口，通用异步收发传输器（universal asynchronousreceiver/transmitter，UART）接口，移动产业处理器接口(mobile industry processorinterface，MIPI)。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器120A，充电器，闪光灯，摄像头130等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器120A，使处理器110与触摸传感器120A通过I2C总线接口通信，实现电子设备的触摸功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏140，摄像头130等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头130通过CSI接口通信，实现电子设备的拍摄功能。处理器110和显示屏140通过DSI接口通信，实现电子设备的显示功能。

电子设备通过GPU，显示屏140，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏140和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏140用于显示图像，视频等。显示屏140包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oled，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备可以包括1个或N个显示屏140，N为大于1的正整数。

电子设备的显示屏140上可以显示一系列图形用户界面（graphical userinterface，GUI），这些GUI都是该电子设备的主屏幕。一般来说，电子设备的显示屏140的尺寸是固定的，只能在该电子设备的显示屏140中显示有限的控件。控件是一种GUI元素，它是一种软件组件，包含在应用程序中，控制着该应用程序处理的所有数据以及关于这些数据的交互操作，用户可以通过直接操作（direct manipulation）来与控件交互，从而对应用程序的有关信息进行读取或者编辑。一般而言，控件可以包括图标、控件、菜单、选项卡、文本框、对话框、状态栏、导航栏、Widget等可视的界面元素。

电子设备可以通过ISP，摄像头130，视频编解码器，GPU，显示屏140以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP 用于处理摄像头130反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头130中。

摄像头130用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，电子设备可以包括1个或N个摄像头130，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当电子设备在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备的智能认知等应用，例如：图像识别、图像处理等。

触摸传感器120A，也称“触控器件”。触摸传感器120A可以设置于显示屏140，由触摸传感器120A与显示屏140组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器120A用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏140提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器120A也可以设置于电子设备的表面，与显示屏140所处的位置不同。

另外，在上述部件之上，运行有操作系统。在该操作系统上可以安装运行应用程序。

电子设备的操作系统可以采用分层架构，事件驱动架构，微核架构，微服务架构，或云架构。本申请实施例以分层架构的Android系统为例，示例性说明电子设备的软件结构。

图2是本申请实施例的电子设备的软件结构示例图。

分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中，将Android系统分为四层，从上至下分别为应用层，框架层，安卓运行时(Android runtime)和系统库，以及内核层。

应用层可以包括一系列应用程序包。如图2所示，应用程序包可以包括相机，图库，日历，通话，地图，导航，WLAN等应用程序。

框架层为应用层的应用程序提供应用编程接口(application programminginterface，API)和编程框架。框架层包括一些预先定义的函数。如图2所示，框架层可以包括窗口管理器，内容提供器，视图系统，电话管理器，资源管理器，通知管理器等。

窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕等。

内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿等。

视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

资源管理器为应用程序提供各种资源，比如本地化字符串，图标，图片，布局文件，视频文件等等。

自动对焦模块，可以通过对焦算法将获取的左右PD的相位差信息以及上下PD的相位差信息进行融合，以达到QPD对焦的效果。

Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。

核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。

应用层和框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用层和框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。

系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器(surface manager)，媒体库(Media Libraries)，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)，2D图形引擎(例如：SGL)等。

表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如: MPEG4，H.264，MP3，AAC，AMR，JPG，PNG等。

三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。

2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动，马达驱动以及对焦驱动，其中，传感器驱动用于驱动传感器，以获取上下PD图像、左右PD图像或者QPD图像，对焦驱动用于驱动处理芯片，以对上下PD图像中的相位差信息以及左右PD图像中的相位差信息进行融合，确定马达推动的距离，马达驱动用于驱动马达驱动芯片，以使马达驱动芯片根据马达推动的距离产生相应的电流，推动马达移动所述距离。

需要说明的是，本申请实施例虽然以Android系统为例进行说明，但是其基本原理同样适用于基于iOS、Windows等操作系统的电子设备。

目前，电子设备一般会配有摄像头，以通过摄像头对场景、人物等进行拍摄。其中，摄像头的具体结构可以如图3所示，可以包括马达驱动芯片31、马达32、镜头33、感光元件34、图像信号处理器ISP35、以及数字信号处理器DSP36等。

镜头33可以由几片透镜组成，透镜可以为塑胶透镜或玻璃透镜。用于接收光，并投射到感光原件。

感光元件34，又叫传感器sensor，是一种半导体芯片，可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。用于把光信号转换成电信号，并发送至ISP。

ISP 35用于将电信号转化成数字图像信号并输出到DSP。

DSP 36用于将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号，输出至电子设备处理器。

马达驱动芯片31用于给马达输送电流，从而使得马达根据电流移动相应的位移。

马达32可以为音圈马达、压电马达等，用于带动镜头移动，以实现对焦。

下面结合场景，以用户拍摄照片为例，介绍一下摄像中各个器件的工作原理。

如图4所示，图4示出了一种用户打开相机应用的示意图，例如，用户触摸操作为打开相机，触摸传感器120A可以接收用户对相机图标401的触摸操作，并向处理器110上报对相机图标401的触摸操作，处理器110在接收对相机图标401的触摸操作之后，可以响应于上述触摸操作，启动相机图标401对应的应用（可简称为相机应用）。在某些可能实现的方式中，用户还可以通过其他方式，使电子设备启动相机应用。例如通过语音指令或者其他预设手势等，本申请实施例对此不进行限定。

当电子设备打开相机应用之后，镜头接收从目标景物（需要拍摄的景物）反射的光，并将光投射到传感器senser上生成光学图像，然后senser将光学图像转换成电信号并发送至ISP，ISP接收senser发送的电信号之后，将电信号再经过模数转换变为数字图像信号发送至DSP，DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号，输出至电子设备处理器，最终转换成电子设备屏幕上显示的图像。

需要说明的是，物体在距离镜头不同位置的时候，其在senser上的成像效果也不同。

具体的，物体上一点会从各个方向发出光线通过镜片汇聚到snesor上去，当不同方向的光线汇聚到sensor的同一个位置时，sensor上的成像便是清晰成像，当不同方向的光线未汇聚到sensor的同一个位置时，sensor上的成像便是不清晰成像。

示例性的，如图5所示，物体A在F1位置时，A中的a点可以分别向三个不同的方向发出光线，每条光线经过镜头B折射之后落在sensor C上，可以看出在图5中，经过镜头B折射之后的三条光线落在C的同一点上，此时，sensor上的成像是清晰成像，电子设备屏幕上显示的A的图像也为清晰图像，如图6所示。

当物体A移动到F2位置时，如图7所示，物体A在F2位置，A中的a点可以分别向三个不同的方向发出光线，每条光线经过镜头B折射之后落在sensor C上，可以看出在图7中，由于镜头B和sensor C的位置都没有发生改变，只有物体A的位置发生改变，所以经过镜头B折射之后的三条光线无法落在C的同一点上，此时，sensor上的成像是不清晰成像，电子设备屏幕上显示的A的图像也为不清晰图像，如图所示8。

因此，为了使得电子设备屏幕上显示的A的图像为清晰图像，需要对电子设备的摄像头进行对焦，其中，对焦指的是通过推动马达移动，改变镜头与sensor的距离，使得物体成像清晰，也就是说使得经过镜头折射之后的光线汇聚在sensor的同一点上。

如图8所示，图8中电子设备屏幕上显示的A的图像为不清晰图像，若对摄像头进行对焦，使得显示的A的图像为清晰图像具体可以为：

如图9所示，用户触发对焦动作，电子设备接收用户的对焦动作，根据作用于第M帧预览图像的对焦动作确定对焦边框，以将对焦边框中的区域确定为对焦区域，例如图9中的B为对焦边框，B中区域为对焦区域，根据对焦区域对电子设备的摄像头进行对焦。

在某些可能实现的方式中，当未接收到用户的对焦动作时，可以调用图像识别模型，对第M帧预览图像进行识别，确定预览图像中的目标物体。根据目标物体与预览图像上的相对位置，确定对焦边框，以将对焦边框中的区域确定为对焦区域。其中，目标图像可以是预览图像中的主要物体或重要物体，如人体、人物面部等。

在确定对焦区域之后，可以根据对焦区域对电子设备的摄像头进行对焦，其中，对焦方式可以为多种，例如相位检测对焦。

相位检测对焦指的是，对相位检测（Phase detection，PD）点之间的相位差信息进行计算，以根据相位差信息计算马达带动镜头移动的距离，从而实现对焦。

目前，部分电子设备的处理器只能通过左右PD点的相位差进行对焦或者只能通过上下PD点的相位差进行对焦，因此对焦方式存在局限性，例如，处理器无法支持通过QPD的方式进行对焦，所以，在某些场景下，可能无法进行对焦，从而使得用户的体验感较差。

为了解决上述问题，本申请提供一种对焦方法，下面介绍本申请提供的对焦方法，该方法可以在电子设备1上实现，并且为了使本申请的技术方案更加清楚、易于理解，下面结合上述实施例及相应的附图，对本申请实施例提供的对焦方法，进行介绍。参见图10所示的一种对焦方法的流程图。如图10所示，本申请实施例提供的对焦方法可以包括：

S101：感知sensor能力。

当电子设备启动相机应用时，或者相机界面中显示预览图像时，电子设备可以感知sensor能力，其中，感知sensor能力指的是感知sensor是否具有出四相位检测QPD图像的能力。

具体的，sensor的能力值可以在电子设备出厂的时候写到底层传感器驱动中，当电子设备需要感知sensor能力的时，可以从底层传感器驱动中读取sensor的能力值，以根据能力值确定sensor是否具有出四相位检测QPD图像的能力。

S102：确定对目标图像进行对焦的PD类型。

当预览图像中的某一帧图像，接收到用户的对焦动作或者通过图像识别模型确定目标物体，需要对焦时，电子设备可以确定对目标图像进行对焦的PD类型。其中，目标图像指的是需要对焦的图像，PD类型可以包括左右PD，上下PD以及QPD。左右PD通俗的解释可以为sensor在采集图像的过程中，能够屏蔽PD点的感光区域，对一半PD点屏蔽左边区域，另一半PD点屏蔽右边区域，类似于人眼功能。所以在对拍摄物体进行成像时，需要得到左眼PD点和右眼PD点。通过对比左眼PD点和右眼PD点间的相位差实现对焦。

在某些可能实现的方式中，为了降低电子设备的功耗，电子设备可以逐个判断通过左右PD进行对焦或者通过上下PD进行对焦是否符合目标图像对应的场景。

具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，获取一帧包括目标图像中左右PD点的相位差信息的图像帧以及获取对应的置信度，其中，置信度为是否可以通过该类型的PD对目标图像进行对焦的衡量标准，例如，这里的置信度可以称为第一置信度，则第一置信度的值可以表示为是否可以通过左右PD对目标图像进行对焦，若第一置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较好，因此可以通过左右PD对目标图像进行对焦，若第一置信度的值小于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较差，那么不可以通过左右PD对目标图像进行对焦。

当确定第一置信度的值小于置信度阈值时，可以确定在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较差，因此可以判断是否可以通过上下PD对目标图像进行对焦。

具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，获取一帧包括目标图像中上下PD点的相位差信息的图像帧以及获取对应的置信度，这里的置信度可以称为第二置信度，第二置信度的值可以表示为是否可以通过上下PD对目标图像进行对焦，若第二置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过上下PD对焦的效果较好，因此可以通过上下PD对目标图像进行对焦，若第二置信度的值小于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过上下PD对焦的效果较差，那么不可以通过上下PD对目标图像进行对焦。当第一置信度的值与第二置信度的值都小于置信度阈值时，可以确定需要通过QPD对焦。需要说明的是，本申请中也可以先对上下PD进行判断，当确定通过上下PD进行对焦不符合目标图像对应的场景时，可以再对左右PD进行判断，且上下PD对应的置信度阈值和左右PD对应的置信度阈值可以相同也可以不相同，本领域技术人员可以根据需求设置，这里不做限定。

在某些可能实现的方式中，在电子设备功耗允许的情况下，为了提高效率，可以同时判断通过左右PD进行对焦或者通过上下PD进行对焦是否符合目标图像对应的场景。

具体的，电子设备可以对相机界面中显示的目标图像进行处理，同时获取两帧图像并确定对应每帧图像的置信度的值，其中一帧为包括目标图像中左右PD点的相位差信息的图像帧对应的置信度为第一置信度，另一帧包括目标图像中上下PD点的相位差信息的图像帧对应的置信度为的第二置信度，也就是说，可以同时计算左右PD对应的第一置信度以及上下PD对应的第二置信度，然后可以将左右PD和上下PD按照置信度的大小进行排序，置信度大的对应优先级就高。例如，第一置信度的值为500，第二置信度的值为300，按照置信度的由大到小进行排序，那么左右PD的第一置信度的值大于上下PD的第二置信度的值，因此左右PD的优先级大于上下PD的优先级，也就是说优先于通过左右PD对目标图像进行对焦。

然后可以利用置信度值高的，去跟置信度阈值比较，以第一置信度的置信度值高为例，若第一置信度的值大于或等于置信度阈值，可以说明在目标图像对应的场景下，通过左右PD对焦的效果较好，可以通过左右PD对目标图像进行对焦，示例性的，置信度阈值为400，那么第一置信度的值大于置信度阈值，则可以通过左右PD对目标图像进行对焦，再比如说，置信度阈值为600，那么第一置信度的值小于置信度阈值，则不可以通过左右PD对目标图像进行对焦的，需要说明的是，因为左右PD的优先高于上下PD的优先级，因此也不可以通过左右PD对目标图像进行对焦，也就是说，当通过优先级较高的PD类型进行对焦，无法满足当前对焦场景或者说不符合目标图像对应的场景时，那么，可以确定左右PD以及上下PD两种PD类型都无法当前对焦场景，此时可以通过QPD对目标图像进行对焦。执行步骤S103。

S103：当确定需要通过QPD对焦时，将左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，确定马达推动距离。

当左右PD以及上下PD两种PD类型都无法当前对焦场景时，可以通过QPD对目标图像进行对焦。由于电子设备确定sensor不具备出四相位检测QPD图像的能力，所以将左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，以达到通过QPD对焦的效果。

具体的，可以根据左右PD的相位差信息计算马达推动距离D1，也可以叫马达推动的第一距离，根据上下PD的相位差信息计算马达推动距离D2，也可以叫马达推动的第二距离，然后可以通过公式（1），计算马达最终推动的距离Dq。

(1)

其中， C1为左右PD对应的第一置信度的值， C2为上下PD对应的第二置信度的值，C1+C2为置信度总值，可以叫第一目标值，/>可以叫第二目标值。

S104：根据马达推动距离，带动镜头移动，实现对焦。

电子设备计算马达最终推动的距离Dq。

然后通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而推动马达运动相应的距离。

本申请提供的实施例中，电子设备可以感知sensor是否具有出四相位检测QPD图像的能力，并确定对目标图像进行对焦的PD类型，当前确定电子设备sensor不具备出四相位检测QPD图像的能力，且需要通过QPD对焦时，可以将获取的左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，确定马达推动距离，最后可以根据马达推动距离，带动镜头移动，实现对焦。本申请中由于可以将获取的左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，可以得到类似通过QPD进行对焦的效果，因此可以提升对焦的效果，满足用户使用QPD对焦的需求，提升用户体验感。

上述实施例为感知sensor不支持出QPD图像的情况，当感知sensor支持出QPD图像且电子设备当前功耗小于功耗阈值，也就是电子设备当前功耗允许时，可以直接对QPD图像中的相位信息进行处理，从而提高对焦的准确性。有鉴于此，本申请提供另一种对焦方法，如图11所示，本申请实施例提供的另一种对焦方法可以包括：

S110: 感知sensor能力。

该步骤与步骤S101类似，在此不做多余叙述。

S111：确定对目标图像进行对焦的PD类型。

该步骤与步骤S102类似，在此不做多余叙述。

S112：当确定需要通过QPD对焦时，获取QPD图像并对QPD图像中存储于同一节点的各个方位的像素点的相位信息进行拆分。

电子设备可以根据相机界面中显示的目标图像，获取对应的QPD图像，其中QPD图像包括上下PD点的相位信息以及左右PD点的相位信息，获得的QPD图像，示例性的，可以如图12所示，QPD图像中相邻的颜色四个像素点可以为一组，同组的四个像素点中两两之间存在相位差，可以将像素点A、像素点B、像素点C以及像素点D中的每个像素点的相位信息存储至内存或者寄存器的节点（存储节点）中。需要说明的是，由于处理器无法处理QPD图像，所以需要对QPD图像进行拆分，以获取QPD图像中的上下PD点的相位差信息以及左右PD点的相位差信息。

在某些可能实现的方式中，当传感器sensor输出图像上的PD点时，sensor可能无法直接对图像上的PD点进行拆分，即sensor无法在采集图像时直接确定同一帧图像中的PD点为左PD点、右PD点、上PD点还是下PD点，因此需要将QPD图像上的每个PD点相位信息保存，然后通过算法确定上下PD点的相位差信息以及左右PD点的相位差信息。

具体的，如图12所示，获取QPD图像中像素点A、像素点B、像素点C以及像素点D中的每个像素点的相位信息，并存储该相位信息，示例性的，以将同一个QPD图像中的A、B、C以及D的每个像素点的相位信息存储至同一存储节点node，四个存储地址为一个存储单位，为例，例如，将像素点A、像素点B、像素点C以及像素点D中的每个像素点的相位信息依次至存储一个node，每个存储地址可以存储一个像素点的相位信息。然后可以对储存至node中的像素点的相位信息进行拆分。

进一步的，可以对储存至node中的像素点的相位信息进行读取，并利用算法确定左PD点、右PD点、上PD以及下PD点，例如，如图12所示，计算上下PD点的相位差信息时，像素点A和像素点B可以为上PD点，像素点C和像素点D可以为下PD点，然后根据像素点A的相位信息与像素点C的相位信息确定第一子上下相位差，可以根据像素点B的相位信息与像素点D的相位信息，确定第二子上下相位差，进而根据第一子上下相位差以及第二子上下相位差确定QPD图像中的上下PD点的相位差信息。

计算左右PD点的相位差信息时，像素点A和像素点C可以为左PD点，像素点B和像素点D可以为右PD点，然后可以根据像素点A的相位信息与像素点B的相位信息确定第一子左右相位差，可以根据像素点C的相位信息与像素点D的相位信息，确定第二子左右相位差，进而根据第一子左右相位差以及第二子左右相位差确定QPD图像中的左右PD点的相位差信息。

这样就可以从QPD图像中拆分出左右PD点的相位差信息以及上下PD点的相位差信息。

S113：将左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行融合，确定马达推动距离。

该步骤与步骤S103类似，在此不做多余叙述。

S114：根据马达推动距离，带动镜头移动，实现对焦。

该步骤与步骤S104类似，在此不做多余叙述。

本实施例与上述实施例不同的是，本实施例中sensor可以支持出QPD的图像，从而可以对QPD图像进行拆分，进而拆分出上下相位差以及左右相位差等数据，由于是从QPD图像中直接拆分出的数据，所以通过此方式进行对焦相对来说更精准。

在某些可能实现的方式中，可以感知处理器是否支持处理QPD图像，当处理器可以直接处理QPD图像时，还可以判断电子设备当前的功耗，当确定电子设备的功耗大于阈值时，可以按照上实施例的方式从QPD图像中拆分左PD点、右PD点、上PD以及下PD点的相位信息，进而确定左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息，然后通过对左右PD点的相位差信息和上下PD点的相位差信息进行处理，确定马达推动距离，这样也可以达到通过QPD对焦的效果，并且节省了电子设备的功耗。

为了更加清楚的介绍本申请的技术方案，下面结合硬件对本申请中提供的对焦方法进行详细介绍，如图13所示，图13为本申请提供的一种对焦方法的原理图，包括：

S131：点击相机APP，启动相机应用。

用户点击相机APP，电子设备响应于用户的点击，启动相机应用，在某些可能实现的方式中，用户还可以通过其他方式，使电子设备启动相机应用。例如通过语音指令或者其他预设手势等，本申请实施例对此不进行限定。

S132：镜头接收从目标景物反射的光。

当启动相机应用时，镜头可以接收从目标景物反射的光。

S133：镜头将光投射到传感器上。

镜头可以将从目标景物反射的光投射到传感器。

S134：传感器根据接收的光，生成光学图像。

S135：传感器将光学图像发送至处理芯片。

S136：处理芯片将光学图像中左右PD点的相位差信息以及上下PD点的相位差信息进行融合，计算马达推动的距离。

在某些可能实现的方式中，传感器不支持出QPD图像时，此时光学图像可以为左右PD图像或上下PD图像，然后可以确定对目标图像进行对焦的PD类型，具体原理与步骤S102类似，在此不做多余叙述。

进一步的，当确定需要通过QPD对焦时可以从左右PD图像中获取左右PD点的相位差信息以及从上下PD图像中获取上下PD点的相位差信息，并将左右PD点的相位差信息以及上下PD点的相位差信息进行融合，计算马达推动距离，具体的计算原理与步骤S103类似，在此不做多余叙述。

在某些可能实现的方式中，传感器支持出QPD图像且电子设备当前功耗允许时，此时光学图像可以为QPD图像，然后从QPD图像中拆分出左右PD点的相位差信息（左右相位差信息）以及上下PD点的相位差信息（上下相位差信息），具体拆分原理与步骤S112类似，在此不做多余叙述，进而可以将左右PD点的相位差信息以及上下PD点的相位差信息进行融合，计算马达推动的距离，具体的计算原理与步骤S103类似，在此不做多余叙述。

S137：处理芯片根据距离发送控制信号。

处理芯片可以根据计算出的马达推动的距离向马达驱动芯片发送控制信号。

S138：马达驱动芯片根据控制信号，输出相应的电流。

S139：马达根据电流，带动镜头移动相应距离。

马达根据内线圈的直流电流大小，可以控制弹簧片的拉伸位置，从而推动马达运动相应的距离。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，在存储器中存储有一个或多个计算机程序，一个或多个计算机程序包括指令；当所述指令被处理器执行时，使得电子设备执如上述实施例中的方法。

本申请还提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当所述计算机指令在移动终端上运行时，使得所述电子设备执执如上述实施例中所述的方法。

本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器执行各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种对焦方法，其特征在于，包括：

获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息；

根据所述相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息；所述水平方向与相机坐标系的x轴平行，所述垂直方向与相机坐标系的y轴平行；

根据所述水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息确定马达带动镜头移动的距离；所述根据所述水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息确定马达带动镜头移动的距离，包括：根据水平方向的相位差信息确定马达推动的第一距离，根据垂直方向的相位差信息确定所述马达推动的第二距离；确定第一置信度的值和所述第一距离的第一乘积，根据所述第一乘积与置信度总值的比值确定第一目标值；所述置信度总值为第一置信度的值与第二置信度的值之和，所述第一置信度的值用于表示是否可以通过左右相位检测PD对目标图像进行对焦；确定所述第二置信度的值和所述第二距离的第二乘积，根据所述第二乘积与置信度总值的比值确定第二目标值，所述第二置信度的值用于表示是否可以通过上下PD对目标图像进行对焦，根据所述第一目标值以及所述第二目标值之和确定所述距离；

根据所述距离推动所述镜头，以实现对焦。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当传感器支持生成四相位检测QPD图像且电子设备当前功耗小于功耗阈值时，所述获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息，包括：

获取目标图像对应的QPD图像；

对所述QPD图像中存储于同一存储节点的上下PD的像素点的相位信息以及左右PD的像素点的相位信息进行拆分，获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当传感器不支持生成四相位检测QPD图像时，所述获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息，包括：

获取目标图像对应的左右PD图像以及上下PD图像；

从所述上下PD图像以及左右PD图像中获取目标图像的多个像素点中每个像素点的相位信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取目标图像对应的左右PD图像以及上下PD图像，包括：

获取所述左右PD图像以及对应的第一置信度的值；

当所述第一置信度的值小于置信度阈值时，获取上下PD图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，包括：

当所述上下PD图像对应的第二置信度的值小于置信度阈值时，根据所述相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，所述第二置信度的值小于置信度阈值表征确定通过QPD对目标图像进行对焦。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取目标图像对应的左右PD图像以及上下PD图像，包括：

当电子设备功耗小于阈值时，同时获取所述左右PD图像以及所述上下PD图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息，包括：

获取左右PD图像对应的第一置信度的值以及上下PD图像对应的第二置信度的值，置信度的值大表征对应PD类型的优先级高；

当所述优先级高的PD类型对应的置信度的值小于置信度阈值时，根据所述相位信息，确定水平方向的相位差信息和垂直方向的相位差信息。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：摄像头、处理器和存储器；

所述摄像头用于采集视频流；

其中，在所述存储器中存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序包括指令；当所述指令被所述处理器执行时，使得所述电子设备执如权利要求1-7任一项所述的方法。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，所述电子设备执行如权利要求1-7任一项所述的方法。