CN117156275A - 调整变焦跟踪曲线的方法及装置 - Google Patents

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CN117156275A
CN117156275A CN202311191436.9A CN202311191436A CN117156275A CN 117156275 A CN117156275 A CN 117156275A CN 202311191436 A CN202311191436 A CN 202311191436A CN 117156275 A CN117156275 A CN 117156275A
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zooming
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王文龙
杨国全
俞鸣园
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Abstract

本发明实施例提供了一种调整变焦跟踪曲线的方法及装置，包括：根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线；根据当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；通过上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。通过本发明，解决了变焦跟踪方法实现较为复杂的问题。

Description

调整变焦跟踪曲线的方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及计算机视觉领域，具体而言，涉及一种调整变焦跟踪曲线的方法及装置。
背景技术
自动聚焦功能是电动变焦镜头摄像机中的一项核心功能，目前监控摄像机、手机及显微视觉系统中广泛采用基于图像清晰度准则的自动聚焦方法。电动变焦跟踪是自动聚焦功能的重要组成部分，它是指变焦电机调节过程中，摄像机自动调节对焦电机使得景物保持聚焦状态。对使用者而言,光学变焦跟踪指用户在调节变焦过程中图像始终保持清晰。应用变焦跟踪不仅提高了用户体验，它还能缩小自动聚焦算法的搜索范围，明显提高自动聚焦算法的速度和精度。
现有的电动变焦跟踪方法主要有查表法、几何法、自适应法、相关法、预测法、反馈法等，上述所有方法均需要预先测得包含最近物距和最远物距的实际变焦由线，实现较为复杂。
针对上述问题，目前尚未存在有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种调整变焦跟踪曲线的方法及装置，以至少解决相关技术中变焦跟踪方法实现较为复杂的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种调整变焦跟踪曲线的方法，包括：根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，其中，所述当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与所述对焦电机的位置关系；根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，其中，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线，包括：通过所述上边界变焦跟踪曲线上的上边界调焦点和所述下边界变焦跟踪曲线上的下边界调焦点确定调整方向；按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，所述上边界调焦点和所述下边界调焦点的所述变焦电机的位置相同且为第一变焦电机位置，所述上边界调焦点的对焦电机的位置为第一上边界对焦电机位置，所述下边界调焦点的对焦电机的位置为第一下边界对焦电机位置，所述第一上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置之间的距离大于或等于预设距离阈值；通过所述上边界调焦点和所述下边界调焦点确定调整方向；按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，所述通过所述上边界调焦点和所述下边界调焦点确定调整方向，包括：在所述当前变焦跟踪曲线上确定与所述第一变焦电机位置对应的第一对焦电机位置；根据所述第一对焦电机位置和所述摄像机的焦深确定向上方向的向上聚焦评价值和向下方向的向下聚焦评价值；将所述向上聚焦评价值和所述向下聚焦评价值中最小的聚焦评价值对应的方向确定为所述调整方向。
在一个示例性实施例中，按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线，包括：在所述调整方向为向上方向的情况下，将所述向下方向的聚焦评价值确定为第二下边界对焦电机位置；将所述第二下边界对焦电机位置和所述第一上边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
在一个示例性实施例中，按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线，还包括：在所述调整方向为所述向下方向的情况下，确定所述向上方向的聚焦评价值为第二上边界对焦电机位置；将所述第二上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
在一个示例性实施例中，根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，包括：根据所述变焦电机和对焦电机的当前位置确定所述摄像机与拍摄目标之间的当前物距信息；将所述当前物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述当前变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，包括：获取所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置对应的对焦电机的位置的有效范围，其中，所述有效范围包括在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述上边界确定上边界物距信息；将所述上边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述上边界变焦跟踪曲线；根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述下边界确定下边界物距信息；将所述下边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述下边界变焦跟踪曲线。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种调整变焦跟踪曲线的装置，包括：预测模块，用于根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，其中，所述当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与所述对焦电机的位置关系；确定模块，用于根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，其中，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；调整模块，用于通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。
根据本发明的又一个实施例，还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中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项中所述的方法的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与对焦电机的位置关系；根据当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；通过上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。在本发明中通过对当前位置变焦跟踪曲线进行预测即可，相比于现有技术中需要预先测得包含最近物距和最远物距的实际变焦由线，本发明达到降低了变焦跟踪方法复杂性的目的，因此，可以解决变焦跟踪方法实现较为复杂问题，达到简化了变焦跟踪方法，提升变焦跟踪的效率的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的一种调整变焦跟踪曲线的方法的移动终端的硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的调整变焦跟踪曲线的方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的当前变焦跟踪曲线示意图；
图4是根据本发明实施例的一种变焦跟踪曲线示意图；
图5是根据本发明实施例的另一种变焦跟踪曲线示意图；
图6是根据本发明实施例聚焦评价值的示意图；
图7是根据本发明实施例的又一种变焦跟踪曲线示意图；
图8是根据本发明实施例的整体流程图；
图9是根据本发明实施例的焦深与镜头关系示意图；
图10是根据本发明实施例的景深示意图；
图11是根据本发明实施例的焦深示意图；
图12是根据本发明实施例的调整变焦跟踪曲线的装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种调整变焦跟踪曲线的方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的调整变焦跟踪曲线的方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的调整变焦跟踪曲线的方法，图2是根据本发明实施例的调整变焦跟踪曲线的方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，其中，所述当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与所述对焦电机的位置关系；
具体地，根据所述变焦电机和对焦电机的当前位置确定所述摄像机与拍摄目标之间的当前物距信息；将所述当前物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述当前变焦跟踪曲线。
举例来说，可以通过物距拟合方法得到当前变焦跟踪曲线。依据变焦电机的当前位置和对焦电机的当前位置计算对焦电机所在变焦跟踪曲线的当前物距信息。再依据当前物距信息计算变焦电机的位置全范围映射对焦电机的位置，得出的数据集合即为当前变焦跟踪曲线。以图3所示的当前变焦跟踪曲线为例，该变焦跟踪曲线的表达式为：
当前变焦跟踪曲线inf(无穷远)，x轴为变焦电机的位置(zoom)，y轴为对焦电机的位置(focus)。在x轴任意点对应y轴1m至inf的范围即为当前变焦电机对应的对焦电机的有效范围，在x轴广角端(wide端)的有效范围小，望远端(tele端)的有效范围大。如此从wide端到tele端(镜头放大)会出现“一对多”问题。
如图4所示的变焦跟踪曲线中从wide端到tele端，会有“一对多”问题，变倍跟踪的流程为：在开始时(图像清晰)，zoom对应的focus值，计算上边界的focus值＝当前focus值+焦深范围/2，下边界的focus值＝当前focus值-焦深范围/2。依据上下边界可以计算上下边界的物距，画出上下边界的变焦跟踪曲线。由于上下边界的范围会越来越大，当范围超过2倍焦深范围时，就需要缩小上下边界范围。此时需要判断是向上偏移还是向下偏移，依据是先跳转至上边界试探的变焦跟踪曲线记录聚焦评价值，后跳转至下边界试探的变焦跟踪曲线记录聚焦评价值，如果上边界试探的聚焦评价值大于下边界时向上偏移，反之则向下偏移。
焦深即为focus范围，比如zoom为1000时，有效范围230～250，焦深范围235～245。
步骤S204，根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，其中，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；
具体地，获取所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置对应的对焦电机的位置的有效范围，其中，所述有效范围包括在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述上边界确定上边界物距信息；将所述上边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述上边界变焦跟踪曲线；根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述下边界确定下边界物距信息；将所述下边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述下边界变焦跟踪曲线。
可以通过如图5所示的流程图得到上边界变焦跟踪曲线和下边界跟踪曲线，包括以下步骤：
步骤S1，获取变焦电机的当前位置和对焦电机的当前位置；
步骤S2，根据变焦电机的当前位置和对焦电机的当前位置，得到摄像机与摄像目标(如被摄物体)之间的物距信息，得到当前物距信息，根据当前物距信息得到当前变焦跟踪曲线；
步骤S3，当前变焦跟踪曲线的横坐标(zoom)为变焦电机的位置，纵坐标(focus)为对焦电机的位置，变焦电机的位置对应存在对焦电机的位置的有效范围，比如zoom为1000时，focus有效范围230～250，230为有效范围中的上边界，250为有效范围中的下边界；
步骤S4，依据变焦电机的位置和对焦电机的位置的有效范围，计算上边界物距信息和下边界物距信息，例如，zoom为1000时，focus有效范围230～250，依据zoom1000和focus230得到上边界物距信息，依据zoom1000和focus250得到下边界物距信息。可以用查表法、线性插值法等得出此刻focus值的物距信息。
步骤S5，依据上边界物距信息得到上边界物距变焦跟踪曲线，依据下边界物距信息得到下边界物距跟踪曲线。
步骤S206，通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。
具体地，在所述上边界变焦跟踪曲线确定上边界调焦点，在所述下边界变焦跟踪曲线上确定下边界调焦点，其中，所述上边界调焦点和所述下边界调焦点的所述变焦电机的位置相同且为第一变焦电机位置，所述上边界调焦点的对焦电机的位置为第一上边界对焦电机位置，所述下边界调焦点的对焦电机的位置为第一下边界对焦电机位置，所述第一上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置之间的距离大于或等于预设距离阈值；通过所述上边界调焦点和所述下边界调焦点确定调整方向；按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线。
可以通过如下方式确定调整方向：在所述当前变焦跟踪曲线上确定与所述第一变焦电机位置对应的第一对焦电机位置；根据所述第一对焦电机位置和所述摄像机的焦深确定向上方向的向上聚焦评价值和向下方向的向下聚焦评价值；将所述向上聚焦评价值和所述向下聚焦评价值中最小的聚焦评价值对应的方向确定为所述调整方向。
在所述调整方向为向上方向的情况下，将所述向下方向的聚焦评价值确定为第二下边界对焦电机位置；将所述第二下边界对焦电机位置和所述第一上边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
在所述调整方向为所述向下方向的情况下，确定所述向上方向的聚焦评价值为第二上边界对焦电机位置；
将所述第二上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
举例来说，z：zoom(x轴)，f：focus(y轴)。
通过当前物距信息可以得到和实际变焦跟踪曲线很接近的预估的当前变焦跟踪曲线。定义Ci为当前变焦跟踪曲线代表一个映射函数，该函数将变焦电机的位置映射为合焦(合焦为变焦跟踪曲线的表达方式，用Ci来表示)时的对焦电机的位置，变焦跟踪曲线的下标i即为物距信息(以mm为单位)，如1m的物距信息对应的变焦跟踪曲线为C1000，10m的物距信息对应的变焦跟踪曲线为C10000。定义z为变焦电机的位置，由上述定义可知Ci(z)的含义：在Ci变焦跟踪曲线下，当变焦电机位置为z时相应合焦处的对焦电机位置为f。由定义可知，Ci(z)＝f。
焦深的计算公式：dof＝2Nc(v/f)。dof为总焦深，N为镜头光圈f-stop数值，c为弥散圆，v为像距，f为镜头焦距。
成像系统有一定焦深，而且在图像变焦过程中，由于图像是变化的，微小的失焦并不会引起很明显的视觉感受，在变焦跟踪时保证调焦位置始终在焦深范围内则可以有较好的变焦跟踪效果。
焦深范围内变焦跟踪曲线由Ct、Cb表示，Ct为上边界的变焦跟踪曲线，Cb为下边界的变焦跟踪曲线上下边界之间的距离在当前变焦电机位置处小于焦深，即Ct(z)-Cb(z)<dof，当前变焦跟踪曲线由Ce表示，为上下边界的中间线，即Ce(z)＝(Ct(z)+Cb(z))/2。当前对焦电机表示为f＝Ce(z)。随着变焦电机位置从wide端向tele端移动，上下边界之间的距离逐渐增大。当距离超过预设距离阈值(例如，2倍dof时)，实际变焦跟踪曲线和当前变焦跟踪曲线之间的差距可能大于dof，即意味着图像可能发生明显失焦，此时需要测试变焦跟踪曲线调节方向，进而更新上下边界及当前变焦跟踪曲线。比如实际目标物距为5米C5000，上边界是C4000，上边界是C8000。当前变焦跟踪曲线由Ce表示，为上下边界的中间线，则是C6000。从wide端向tele端运行镜头，当前变焦跟踪曲线C6000和实际变焦跟踪曲线C5000的范围会越来越大，C5000(z)-C6000(z)大于dof图像就会模糊，所以此时必须更新上下边界。
上下边界之间的距离Ct(z)-Cb(z)超过2倍dof时，上边界跟踪曲线上对应的点为上边界调焦点，下边界跟踪曲线上对应的点为下边界调焦点。上边界调焦点和下边界调焦点的变焦电机的位置相同且为第一变焦电机位置。
变焦跟踪曲线Ct、Cb更新方法是基于变焦跟踪曲线的调节方向。通过比较预测的当前变焦跟踪曲线调焦位置对称两边相同距离下的2个调焦位置的聚焦评价值确定预测变焦跟踪曲线的调整方向，定义为Cup、Cdown，分别表示调节方向为向上和向下。
当上下边界距离超过2倍dof时，向上的聚焦评价值为Cup(z)＝Ce(z)+dof/2，向下的聚焦评价值为Cdown(z)＝Ce(z)-dof/2。
如图6所示为聚焦评价值的示意图，由于Cup(z)的聚焦评价值更高，说明实际的变焦曲线应该在当前聚焦跟踪曲线的下方，如图7所示。
当上下边界距离超过2倍dof时，变焦跟踪曲线需要更新。在确定预测变焦曲线的方向后，如果向下更新：Cb＝Cb，Ct＝Cup，如果向上更新：Cb＝Cdown，Ct＝Ct。
当前变焦曲线Ce，即Ce＝(Ct+Cb)/2，当上下边界距离再次超过2倍dof时，重复上述工作。
需要更新上下边界时，先跳转至上边界试探的变焦跟踪曲线(不是上边界)记录聚焦评价值，后跳转至下边界试探的变焦跟踪曲线(不是下边界)记录聚焦评价值，如果上边界试探的聚焦评价值大于下边界时向上偏移，反之则向下偏移。试探曲线并非上下边界是因为上边界离当前变焦曲线超出dof有可能图像模糊。Cup(z)上试探focus值，Cdown(z)下试探focus值。
如图8所示的整体流程示意图，本申请依据上下边界变焦曲线，微调物距曲线可在景深范围内进行试探，保证图像清晰度。利用更新变焦曲线逐渐逼近实际物距曲线，保证变焦跟踪过程中全程清晰。依据物距拟合镜头曲线的方法，拟合当前调变焦跟踪曲线，上下界限变焦曲线，试探变焦曲线以及更新的变焦曲线。依据上下边界估计实际变焦跟踪曲线和实时跟踪过程。自适应的变焦曲线更新策略有效解决了“一对多”问题，同时保持了变焦过程的流畅性。
本申请得一组不同物距下的变焦曲线，接着利用几何法计算初始的变焦曲线，并且构造一个变焦曲线的相对清晰区间，如果在变焦过程中当前变焦位置的清晰区间宽度大于离焦范围,则计算离焦范围缩小变焦曲线的清晰区间,然后以新的清晰区间的中间线为新的变焦曲线。随着焦距从广角端调节到望远端，虽然不同物距下的调焦值的差异会显著增大，但是应用本方法后调焦值范围始终控制在一个较小的范围内，保证了变焦过程中的图像清晰。本提案解次了“一对多”问题，并且算法的控制参数数目少而且设定方便，在保证精确度的同时也保证了较小的延时。
如图9所示是焦深与镜头关系示意图，景深就是在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。焦深是指在保持影像较为清晰的前提下，焦点(焦平面)沿着镜头光轴所允许移动的距离。
如图10所示，景深是景物中能产生较为清晰影像的纵长距离；焦深是影像的焦平面可允许移动的距离。当摄距减小时，景深减小，焦深增大；当摄距增大时，景深增大，焦深减小。
当景物的成像比例增大时(如使用长焦镜头、缩短摄距等)，景深减小，焦深增大；当景物的成像比例减小时(如使用短焦镜头、增大摄距等)，景深增大，焦深减小。、
减小光圈时，景深和焦深都增大；增大光圈时，景深和焦深都减小。当降低对影像的清晰度要求时，景深和焦深都增大；当提高对影像的清晰度要求时，景深和焦深都减小。焦深在很大程度上与相机的制造有关；景深在很大程度上与被摄体的再现有关。
如图11所示，前景深计算公式为：
后景深计算公式为：
景深计算公式为：
其中，δ：弥散圆直径，F：光圈值，f：焦距，L：对焦距离(预估物距+像距)。焦深范围与景深范围符合凸透镜成像计算公式：1/u(景深)+1/v(焦深)＝1/f(镜头焦距)。
可选地，上述步骤的执行主体可以是后台处理器，或者其他的具备类似处理能力的设备，还可以是至少集成有图像获取设备以及数据处理设备的机器，其中，图像获取设备可以包括摄像头等图形采集模块，数据处理设备可以包括计算机、手机等终端，但不限于此。
根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与对焦电机的位置关系；根据当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；通过上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。在本发明中通过对当前位置变焦跟踪曲线进行预测即可，相比于现有技术中需要预先测得包含最近物距和最远物距的实际变焦由线，本发明达到降低了变焦跟踪方法复杂性的目的，因此，可以解决变焦跟踪方法实现较为复杂问题，达到简化了变焦跟踪方法，提升变焦跟踪的效率的效果。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种调整变焦跟踪曲线的装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图12是根据本发明实施例的调整变焦跟踪曲线的装置的结构框图，如图12所示，该装置包括：预测模块1202，用于根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，其中，所述当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与所述对焦电机的位置关系；确定模块1204，用于根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，其中，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；调整模块1206，用于通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，上述装置还用于在所述上边界变焦跟踪曲线确定上边界调焦点，在所述下边界变焦跟踪曲线上确定下边界调焦点，其中，所述上边界调焦点和所述下边界调焦点的所述变焦电机的位置相同且为第一变焦电机位置，所述上边界调焦点的对焦电机的位置为第一上边界对焦电机位置，所述下边界调焦点的对焦电机的位置为第一下边界对焦电机位置，所述第一上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置之间的距离大于或等于预设距离阈值；通过所述上边界调焦点和所述下边界调焦点确定调整方向；按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，上述装置还用于在所述当前变焦跟踪曲线上确定与所述第一变焦电机位置对应的第一对焦电机位置；根据所述第一对焦电机位置和所述摄像机的焦深确定向上方向的向上聚焦评价值和向下方向的向下聚焦评价值；将所述向上聚焦评价值和所述向下聚焦评价值中最小的聚焦评价值对应的方向确定为所述调整方向。
在一个示例性实施例中，上述装置还用于在所述调整方向为向上方向的情况下，将所述向下方向的聚焦评价值确定为第二下边界对焦电机位置；将所述第二下边界对焦电机位置和所述第一上边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
在一个示例性实施例中，上述装置还用于在所述调整方向为所述向下方向的情况下，确定所述向上方向的聚焦评价值为第二上边界对焦电机位置；将所述第二上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
在一个示例性实施例中，上述装置还用于根据所述变焦电机和对焦电机的当前位置确定所述摄像机与拍摄目标之间的当前物距信息；将所述当前物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述当前变焦跟踪曲线。
在一个示例性实施例中，上述装置还用于获取所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置对应的对焦电机的位置的有效范围，其中，所述有效范围包括在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述上边界确定上边界物距信息；将所述上边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述上边界变焦跟踪曲线；根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述下边界确定下边界物距信息；将所述下边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述下边界变焦跟踪曲线。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还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中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项中所述的方法的步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种调整变焦跟踪曲线的方法，其特征在于，包括：
根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，其中，所述当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与所述对焦电机的位置关系；
根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，其中，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；
通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线，包括：
通过所述上边界变焦跟踪曲线上的上边界调焦点和所述下边界变焦跟踪曲线上的下边界调焦点确定调整方向；
按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述上边界调焦点和所述下边界调焦点的所述变焦电机的位置相同且为第一变焦电机位置，所述上边界调焦点的对焦电机的位置为第一上边界对焦电机位置，所述下边界调焦点的对焦电机的位置为第一下边界对焦电机位置，所述第一上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置之间的距离大于或等于预设距离阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述上边界调焦点和所述下边界调焦点确定调整方向，包括：
在所述当前变焦跟踪曲线上确定与所述第一变焦电机位置对应的第一对焦电机位置；
根据所述第一对焦电机位置和所述摄像机的焦深确定向上方向的向上聚焦评价值和向下方向的向下聚焦评价值；
将所述向上聚焦评价值和所述向下聚焦评价值中最小的聚焦评价值对应的方向确定为所述调整方向。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线，包括：
在所述调整方向为向上方向的情况下，将所述向下方向的聚焦评价值确定为第二下边界对焦电机位置；
将所述第二下边界对焦电机位置和所述第一上边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，按照所述调整方向对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到所述目标变焦跟踪曲线，还包括：
在所述调整方向为所述向下方向的情况下，确定所述向上方向的聚焦评价值为第二上边界对焦电机位置；
将所述第二上边界对焦电机位置和所述第一下边界对焦电机位置的均值确定为所述目标变焦跟踪曲线上与所述第一变焦电机位置对应的界对焦电机位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，包括：
根据所述变焦电机和对焦电机的当前位置确定所述摄像机与拍摄目标之间的当前物距信息；
将所述当前物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述当前变焦跟踪曲线。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，包括：
获取所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置对应的对焦电机的位置的有效范围，其中，所述有效范围包括在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；
根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述上边界确定上边界物距信息；将所述上边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述上边界变焦跟踪曲线；
根据所述当前变焦跟踪曲线上变焦电机的位置和所述下边界确定下边界物距信息；将所述下边界物距信息对应的变焦跟踪曲线确定为所述下边界变焦跟踪曲线。
9.一种调整变焦跟踪曲线的装置，其特征在于，包括：
预测模块，用于根据摄像机的变焦电机和对焦电机的当前位置对变焦跟踪曲线进行预测，得到预测的当前变焦跟踪曲线，其中，所述当前变焦跟踪曲线用于表示所述变焦电机与所述对焦电机的位置关系；
确定模块，用于根据所述当前变焦跟踪曲线确定上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线，其中，所述上边界变焦跟踪曲线和所述下边界变焦跟踪曲线分别用于表示在所述变焦电机的位置上所述对焦电机的位置的上边界和下边界；
调整模块，用于通过所述上边界变焦跟踪曲线和下边界变焦跟踪曲线对所述当前变焦跟踪曲线进行调整，得到目标变焦跟踪曲线。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现所述权利要求1至8任一项中所述的方法的步骤。
11.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至8任一项中所述的方法。
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