CN117692771A

CN117692771A - 一种对焦方法及相关装置

Info

Publication number: CN117692771A
Application number: CN202311038919.5A
Authority: CN
Inventors: 黄家平
Original assignee: Honor Device Co Ltd
Current assignee: Honor Device Co Ltd
Priority date: 2023-08-16
Filing date: 2023-08-16
Publication date: 2024-03-12

Abstract

本申请实施例提供了一种对焦方法及相关装置，该方法应用于电子设备，可以包括：采集包括第一对象的多个预览流图像帧；获取第一对象相对于电子设备的运动速度；基于第一对象相对于电子设备的运动速度，从多个预览流图像帧中确定第一数量的预览流图像帧；根据第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息；根据第一对焦信息对第一对象对焦。通过本申请实施例，在对运动过程中的第一对象进行对焦的过程中，可以提高对焦的及时性和准确性。

Description

一种对焦方法及相关装置

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种对焦方法及相关装置。

背景技术

随着终端技术的发展，目前智能手机、平板电脑、无人机等具有拍照功能的终端设备在进行图像采集时，需要先进行对焦，从而保证拍摄的第一对象在图像中成像清晰。

对于在运动过程中的第一对象，具有拍照功能的终端设备对第一对象进行跟焦的过程中，会导致跟焦不及时，从而出现拍照或摄像离焦，造成拍摄对象在图像中成像不清晰。

发明内容

本申请实施例提供的一种对焦方法及相关装置，在对运动过程中的第一对象进行对焦的过程中，可以提高对焦的及时性和准确性。

第一方面，本申请提供了一种对焦方法，应用于电子设备，所述方法包括：采集包括第一对象的多个预览流图像帧；获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度；基于所述运动速度，从所述多个预览流图像帧中确定第一数量的预览流图像帧；根据所述第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息；根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦。

在上述方法中，电子设备可以获取被摄的第一对象相对于电子设备的运动速度，从而根据运动速度来配置用于确定对焦信息的预览流图像帧的数量。可以看出，对焦信息是与第一对象相对于电子设备的运动速度相关的值，提高对焦信息的精准度，因此根据上述对焦信息来对焦第一对象可以更贴近实际场景，提高对焦的准确性和及时性，避免出现拍摄离焦和成像不清晰，提升用户体验感。

在一种可能的实现方式中，所述采集包括第一对象的多个预览流图像帧之前，所述根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦之后，还包括：

获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向。

在上述方法中，电子设备不仅可以获取第一对象相对于电子设备的运动速度，还可以获取第一对象相对于电子设备的运动方向，从多个角度来确定第一对象的运动。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦，包括：根据所述第一对焦信息和所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向，对所述第一对象对焦。

在上述方法中，在对焦第一对象时，考虑到了第一对象相对于电子设备的运动方向，可以提高跟焦的及时性和对焦的准确性。

在一种可能的实现方式中，在所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度大于第一阈值的情况下，所述第一数量小于预设数量，所述预设数量为所述第一对象为静止状态时，从所述多个预览流图像帧中确定出用于确定对象信息的预览流图像帧的数量。

在上述方法中，第一对象为静止状态时，用于确定对焦信息的预览流图像帧的数量为预设数量，当第一对象相对于电子设备的运动速度大于第一阈值的情况下，说明第一对象的运动速度比较快。采集的多个预览流图像帧中最新一帧相较于前一帧或者前几帧来说，数据波动较大，为了提高跟焦的及时性，可以减少帧数。

在一种可能的实现方式中，在所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度小于或等于第一阈值的情况下，所述第一数量大于或等于预设数量，所述预设数量为所述第一对象为静止状态时，从所述多个预览流图像帧中确定出的用于确定对焦信息的预览流图像帧的数量。

在上述方法中，第一对象为静止状态时，用于确定对焦信息的图像帧的数量为预设数量，当第一对象相对于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值的情况下，说明第一对象的运动速度比较慢。采集的多个预览流图像帧中最新一帧相较于前一帧或者前几帧来说，数据比较平稳，为了提高对焦的准确性，可以增加帧数。

在一种可能的实现方式中，所述电子设备包括摄像头，所述根据所述第一对焦信息和所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向对所述第一对象对焦，包括：

在根据所述第一对焦信息控制所述摄像头的移动方向与所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向一致的情况下，控制所述摄像头移动到所述第一对焦信息所对应的第一位置，对焦所述第一对象。

在上述方法中，电子设备可以获取第一对象的运动方向，在运动方向与根据对焦信息移动摄像头的方向一致的情况下，移动摄像头。避免因算法输出位置与运动方向相反而造成的拉焦现象，提高跟焦的及时性和准确性。

在一种可能的实现方式中，所述电子设备包括摄像头，所述根据所述第一对焦信息和所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向，控制所述摄像头对焦所述第一对象，包括：

在根据所述第一对焦信息控制所述摄像头的移动方向与所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向不一致的情况下，控制所述摄像头对焦所述第一对象的位置不动。

在上述方法中，电子设备可以获取第一对象的运动方向，在运动方向与根据对焦信息移动摄像头的方向不一致的情况下，不移动摄像头。避免因算法输出位置与运动方向相反而造成的拉焦现象，提高跟焦的及时性和准确性。

在一种可能的实现方式中，所述电子设备还包括飞行时间TOF传感器，所述获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度，包括：

通过所述TOF传感器检测到所述第一对象与所述电子设备之间的第一距离；

确定所述多个预览流图像帧中相邻M个图像帧之间的变化值，其中，所述M为大于2的正整数；

根据所述变化值和所述第一距离对应的阈值确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度。

在上述方法中，因为第一对象相对于电子设备来说，是在不断运动的，与电子设备之间的距离可能会逐渐靠近或者逐渐拉远。而不同的第一距离对应不同的阈值，所以根据相邻M个图像帧之间的变化值和第一距离对应的阈值来驱动运动速度，可以提高判定的准确性，从而提高对焦信息精准度，提高对焦的准确性。

在一种可能的实现方式中，根据所述变化值和所述第一距离对应的阈值确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度，包括：

若所述变化值大于所述第一距离对应的阈值，则确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度大于第一阈值，说明运动速度快；

若所述变化值小于或等于所述第一距离对应的阈值，则确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度小于或等于所述第一阈值，说明运动速度慢。

在上述方法中，阈值是用于判定第一对象相对于电子设备的运动速度的值，若变化值大于第一阈值，说明运动速度快；若变化值小于或等于第一阈值，说明运动速度慢。其中，“等于”也可以放在判断的另一个分支，比如说，若所述变化值大于或等于所述第一距离对应的阈值，则获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度大于或等于第一阈值。

在一种可能的实现方式中，所述获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向，包括：

获取所述多个预览流图像帧所分别对应的深度数据；若所述深度数据按照与所述深度数据对应的预览流图像帧的采集时间逐渐减小，则所述第一对象向靠近所述电子设备的方向运动；若所述深度数据按照与所述深度数据对应的预览流图像帧的采集时间逐渐增大，则所述第一对象向远离所述电子设备的方向运动。

本申请通过所采集的预览流图像帧来感知第一对象的相对于电子设备的运动方向，从而结合运动方向来对焦第一对焦，提高对焦的准确性。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息，包括：根据所述第一数量的预览流图像帧所对应的对焦数据的均值确定第一对焦信息。

可以看出，第一数量是与第一对象的运动速度相关的数量，所以由第一数量的图像帧的对焦数据的均值所确定的第一对焦信息更符合实际拍摄场景，可以提高跟焦的及时性。

第二方面，本申请实施例提供的一种电子设备，所述电子设备包括：摄像头；一个或多个处理器；存储器；其中，所述摄像头用于采集包括第一对象的多个预览流图像帧；所述存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述电子设备执行第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中描述的对焦的方法。

第三方面，本申请提供一种芯片或者芯片系统，该芯片或者芯片系统包括至少一个处理器和通信接口，通信接口和至少一个处理器通过线路互联，至少一个处理器用于运行计算机程序或指令，以执行第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式中描述的驱动发声器件进行发声的方法。其中，芯片中的通信接口可以为输入/输出接口、管脚或电路等。

在一种可能的实现中，本申请实施例中上述描述的芯片或者芯片系统还包括至少一个存储器，该至少一个存储器中存储有指令。该存储器可以为芯片内部的存储单元，例如，寄存器、缓存等，也可以是该芯片的存储单元(例如，只读存储器、随机存取存储器等)。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，使得计算机执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中描述的对焦方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在通信装置上运行时，使得该通信装置执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中描述的对焦方法。

应当理解的是，本申请中对技术特征、技术方案、有益效果或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反，可以理解的是对于特征或有益效果的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效果。因此，本说明书中对于技术特征、技术方案或有益效果的描述并不一定是指相同的实施例。进而，还可以任何适当的方式组合本实施例中所描述的技术特征、技术方案和有益效果。本领域技术人员将会理解，无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或有益效果即可实现实施例。在其他实施例中，还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和有益效果。

附图说明

以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1A是本申请实施例提供的一种拍摄的第一对象距离电子设备越来越近的场景示意图；

图1B是拍摄的第一对象距离电子设备越来越远的场景示意图；

图2A至图2C示例性示出了对第一对象进行拍照对焦的UI；

图3A-图3C示例性示出了对逐渐靠近电子设备的第一对象进行拍照对焦的UI；

图4A-图4C示例性示出了对逐渐远离电子设备的第一对象进行拍照对焦的UI；

图5A-图5C示例性示出了对逐渐靠近电子设备的第一对象进行录像对焦的UI；

图5D-图5F示例性示出了对逐渐远离电子设备的第一对象进行录像对焦的UI；

图6示例性示出了本申请实施例的电子设备的硬件结构；

图7示例性示出了摄像头的组成结构；

图8示例性示出了本申请实施例的电子设备的软件架构；

图9A是本申请实施例提供的关于情况一的协作关系示意图；

图9B是本申请实施例提供的关于情况二的协作关系示意图；

图9C是本申请实施例提供的关于情况三的协作关系示意图；

图9D是本申请实施例提供的关于情况四的协作关系示意图；

图10是本申请实施例提供的一种对焦方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请以下实施例中的术语“用户界面(user interface，UI)”，是应用程序或操作系统与用户之间进行交互和信息交换的介质接口，它实现信息的内部形式与用户可以接受形式之间的转换。用户界面是通过java、可扩展标记语言(extensible markuplanguage，XML)等特定计算机语言编写的源代码，界面源代码在电子设备上经过解析，渲染，最终呈现为用户可以识别的内容。用户界面常用的表现形式是图形用户界面(graphicuser interface，GUI)，是指采用图形方式显示的与计算机操作相关的用户界面。它可以是在电子设备的显示屏中显示的文本、图标、按钮、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。

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

在拍摄过程中，为了确保跟焦时拍摄画面尽可能平滑，电子设备在对第一对象对焦，确定第一对象的对焦信息时，通常会从多个预览流图像帧中选取固定数量的图像帧，将固定数量的图像帧的对焦数据均值作为最终所使用的对焦信息。

但是如果第一对象是在不断运动，且运动速度有快有慢，例如，第一对象以变化的速度远离或者靠近电子设备时，此时若电子设备仍然按照固定帧数从采集到的预览流图像帧选取图像帧来确定对焦信息，可能导致摄像头难以对焦到第一对象，出现跟焦不及时问题，以及图像不清晰的问题。

例如，请参见图1A和图1B，图1A是本申请实施例提供的一种第一对象逐渐靠近电子设备的场景示意图。图1B是本申请实施例提供的一种第一对象逐渐远离电子设备的场景示意图。

如图1A所示，用户通过电子设备100拍摄第一对象200时，当第一对象200处于运动状态，从位置1移动到位置2的过程中，第一对象200可以以速度1或者速度2逐渐靠近电子设备100。可以理解的是，从位置1到位置2的这段距离中，电子设备100通过摄像头采集包括第一对象的多个预览流图像帧。

如图1B所示，用户通过电子设备100拍摄第一对象200时，当第一对象200处于运动状态，从位置1移动到位置3的过程中，第一对象200可以以速度1或者速度2逐渐远离电子设备100。可以理解的是，从位置1到位置3的这段距离中，电子设备100通过摄像头采集包括第一对象的多个预览流图像帧。

其中，速度1大于速度2，速度1大于预设阈值，速度2小于预设阈值。可以理解为，速度1表示第一对象200相对于电子设备100的运动速度快，速度2表示第一对象200相对于电子设备100的运动速度慢。可以理解的是，第一对象在运动的过程中可以以变化的速度逐渐靠近或者逐渐远离电子设备。

在相关技术中，电子设备100在拍摄过程中，不会获取第一对象200的运动方向和/或运动速度，也即电子设备100不会感知第一对象200正在以哪种运动速度向电子设备100靠近或者远离。按照现有方式，电子设备100仍然按照固定帧数从采集到的上述多个预览流图像帧中确定对焦信息，并根据对焦信息对第一对象200对焦。比如说采集到N个图像帧，则按照固定帧数从N个图像帧中选取M个图像帧。其中，M和N为大于等于1的正整数，M小于或等于N。电子设备100在对焦时，是将M个图像帧的相位检测(phase detection，PD)数据的均值作为对焦信息使用，从而根据M个图像帧的PD数据的均值来控制摄像头对焦第一对象200，在预览界面显示对焦后的图像。

需要说明的是，相位检测(PD)是摄像头自动对焦系统中的一种重要技术，其利用位于摄像头的传感器上的相位检测像素阵列，将每个像素划分为两个部分，通过比较不同像素点两部分的光线相位差来测量物体距离和焦距，从而实现对焦功能。

在图1A和图1B中，第一对象200相对于电子设备100的运动速度有快有慢(例如以不同的速度1或速度2运动)，对于不同的速度下，电子设备100采集到的多个预览流图像帧数据也不相同。

举例来说，若第一对象200相对于电子设备100的运动速度较快，则多个预览流图像帧数据之间的数据差异较大，此时若按照固定帧数对预览流图像帧进行滤波，那么具有较大数值的对焦数据所对应的图像帧会平均掉具有较小数值的对焦数据所对应的图像帧，或者具有较小数值的对焦数据所对应的图像帧会平均掉具有较大数值的对焦数据所对应的图像帧。由于第一对象200的运动速度较快，按照固定帧数确定的PD数据均值不能准确地表示第一对象200的对焦位置，因此会出现跟焦不及时问题，从而使得电子设备100的预览界面所显示的图像中的第一对象200的图像会变得模糊。

在图1A和图1B中，第一对象200逐渐靠近电子设备100或者逐渐远离电子设备100，如果不考虑第一对象的运动方向，可能会导致电子设备100控制摄像头的移动方向与第一对象的运动方向不同，从而使得电子设备100的预览界面所显示的图像帧中的第一对象200的图像出现拉焦现象，也即第一对象的图像出现主体形成径向模糊的现象。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种对焦方法，电子设备在拍摄时，针对需要对焦的第一对象的运动速度来确定第一数量的预览流图像帧，根据第一数量的预览流图像帧的对焦数据的均值作为对焦时使用的对焦信息。在一种可能的实现中，电子设备在根据上述对焦信息进行对焦时，根据第一对象的运动方向来移动摄像头的位置，从而对焦第一对象。

电子设备是具有摄像头且提供拍摄、显示服务的电子设备，例如智能手机、平板电脑、大屏设备等。本申请实施例提供的对焦方法在电子设备上可体现为对运动的被摄主体进行对焦的功能。

首先，结合电子设备上提供的UI界面描述通过本申请实施例的提供的对焦方法对被摄的第一对象进行对焦。

图2A至图2C示例性示出了对第一对象进行对焦的UI。其中：

图2A示例性示出了本申请实施例涉及的系统桌面111。

如图2A所示，桌面111中显示了一个放置有应用图标的页面，该页面包括有多个应用图标(例如，设置应用图标、应用市场应用图标、图库应用图标、浏览器应用图标，等等)。多个应用图标下方还显示包括有页面指示符，以表明当前显示的页面与其他页面的位置关系。页面指示符的下方显示有托盘区域。其中，托盘区域中包括有多个托盘图标，例如，相机应用图标、通讯录应用图标、电话应用图标、信息应用图标。托盘区域在页面切换时保持显示。在一些实施例中，上述页面也可以包括有多个应用图标和页面指示符，页面指示符可以不是页面的一部分，单独存在，上述托盘图标也是可选的，本申请实施例对此不作限制。

电子设备可以接收到打开相机应用的用户操作，例如点击相机应用的桌面图标，响应于该操作，电子设备可以显示如图2B所示的用户界面。

图2B示例性示出了本申请实施例提供的拍摄和显示服务的用户界面，也称预览界面。

如图2B所示，该预览界面可包括模式栏121、拍摄控件122、预览界面123、回看控件124和快捷功能区126。其中：

模式栏121中可包括有多个拍照模式选项，例如“夜景”、“人像”、“拍照”、“录像”等等。不同的拍照模式可为用户提供不同效果的拍照服务。用户可根据不同的需求选择多个拍照模式中的任一拍照模式进行拍照。例如，“拍照”可以为默认的拍照模式，用于拍摄照片。“录像”用于录制视频。“夜景”模式适用于光线较暗的拍照场景，例如夜晚。“人像”模式适用于拍照主体为人物的拍照场景。电子设备100还可提供更多拍摄模式，例如“大光圈”、“电影”、“专业”等等，这里不再一一例举说明。

电子设备100可接收到切换模式的用户操作，例如在模式栏121中左滑/右滑，并根据该操作变更当前所使用的拍照模式。例如，当接收到拖拽模式栏121向左滑动(左滑操作)并使得浮标停止在“人像”选项时，电子设备可切换到“人像”模式。默认的，电子设备首先使用“拍照”模式。

当使用“拍照”模式，拍摄控件122用于触发拍照；当使用“录像”模式，拍摄控件122可切换为录像控件，录像控件用于触发录像。电子设备可接收是否有作用于拍摄控件122的用户操作，例如点击操作。当接收到作用于拍摄控件122的用户操作后，电子设备可生成拍摄指令。电子设备可根据拍摄指令获取对应时间戳摄像头上报的图像，然后保存为照片。

预览界面123中显示着摄像头采集的图像帧。在“拍照”模式下，预览界面123为拍照预览界面，在“录像”模式下，预览界面123为录像预览界面。这里，预览界面123可实时地显示经过不同模式对应的图像处理算法处理后的图像，以使得用户可以实时地感知不同拍照模式对应的拍照效果。

回看控件124可用于浏览已拍照的照片/视频的缩略图。当接收到作用于回看控件124的用户操作后，电子设备也可显示该缩略图对应的精彩照片。

快捷功能区126可包括HDR功能选项126A、AI功能选项126B、闪光灯功能选项126C、色彩模式功能选项126D、设置功能选项126E等。HDR功能选项126A可用于在开启时触发电子设备采用HDR算法对图像进行融合处理。AI功能选项126B可用于在开启时触发电子设备识别预览画面中的拍照场景，当前AI功能选项126B处于关闭状态。闪光灯控件126C可用于触发电子设备开启或关闭闪光灯。色彩模式功能选项126D可用于触发电子设备使用色彩滤镜对摄像头采集到的图像进行处理。该设置功能选项126E可用于设置电子设备的拍照参数(例如，图像尺寸、图像的存储格式，等等)等。

在图2B所示的预览界面123中，在一种可能的实现中，电子设备100可以自动检测在预览界面123实时显示的图像帧中是否包含第一对象，第一对象可以是预先设置的需要对其执行对焦的对象中的一个。

比如说，若预先设置的需要对其执行对焦的对象只有一个，比如只有人时，则电子设备100通过图像识别检测预览界面显示的图像帧是否包括人。若包括人，则将当前图像帧中的人作为第一对象。若当前图像帧中包括多个人，则可以从多个人中选取一个人作为第一对象，比如说可以将于当前图像帧中离中心点最近的人作为第一对象。

在另一种可能的实现中，用户可以根据预览界面123所呈现的图像帧内容，选取需要对焦的第一对象。因此，在电子设备接收到用户针对预览界面123的触发操作时，则可以根据该触发操作确定需要对其执行对焦的第一对象。可选地，该触发操作可以包括触控操作、语音操作及视线交互操作等，但不限于此。

因此，当电子设备自动检测到预览界面123实时显示的图像中包含第一对象127时，或者接收到作用于预览界面123上用于对第一对象127进行对焦的触发操作时，电子设备对预览界面123中显示的第一对象127进行对焦，显示如图2C所示的预览界面。

在图2C所示的预览界面中，电子设备对预览界面123中显示的第一对象127进行对焦时，可以显示对焦框128，且对焦的第一对象127处于对焦框128内。处于对焦框128中的图像的相比于没有处于对焦框128中的图像会更清晰一些。

可以理解的是，拍摄人像照片时，人物是画面中最重要的第一对象。若要确保人物神态清晰，对焦框应该在人物脸部区域。若要拍摄人物脸部特写，对焦框可以对着人物的眼睛区域，确保眼神更加清晰。若要拍摄的是距离稍微远一点的全身人像，同时稍带一些环境，对焦框大致对着人脸区域即可。若要拍摄的是距离更远一点的环境人物，人物在画面中的比例很小，那么对焦框可不在人物区域，可以对在画面整体亮度适中的区域，确保整体曝光均衡。

以“拍照”模式为例，介绍在预览界面中显示处于运动状态的清晰目标主体的图像帧。

图3A-图3C示例性示出了对逐渐靠近电子设备的第一对象进行对焦的UI。第一对象127从位置1移动到位置2的过程中，向电子设备100靠近。电子设备100对从远处逐渐靠近的第一对象127进行对焦，从而在预览界面123显示清晰且没有出现拉焦现象的图像帧。

图4A-图4C示例性示出了对逐渐远离电子设备的第一对象进行对焦的UI。第一对象127从位置2移动到位置1的过程中，远离电子设备100运动。电子设备100对从近处逐渐远离的第一对象127进行对焦，从而在预览界面123显示清晰且没有出现拉焦现象的图像帧。

为了便于后续说明，可将图3A-图3C所示的在预览界面123显示的图像帧按时间顺序编号为第i-1帧、第i帧、第i+1帧。可将图4A-图4C所示的在预览界面123显示的图像帧按时间顺序编号为第k-1帧、第k帧、第k+1帧。

在拍摄过程中，电子设备100通过主体检测功能可以检测到当前图像帧中需要对焦的第一对象127，基于感知功能可以获取第一对象127相对于电子设备100的运动速度和/或运动方向。后面会详细介绍电子设备100如何基于感知功能获取第一对象127相对于电子设备100的运动速度和/或运动方向，此处不再赘述。

然后，电子设备100基于第一对象127相对于电子设备100的运动速度从摄像头所采集的包括第一对象的多个预览流图像帧中确定第一数量的预览流图像帧，根据第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息，根据第一对焦信息对焦第一对象127.从而按照时间顺序在预览界面123中显示第i-1帧、第i帧、第i+1帧或者第k-1帧、第k帧、第k+1帧。

在一种可能的实现中，若电子设备100获取到的第一对象127相对于电子设备100的运动速度大于第一阈值，说明运动速度快。为了跟焦及时，电子设备100需要减少用于确定第一对焦信息的预览流图像帧的数量，也即第一数量小于预设数量。

从图3A-图3C可以看出，若第一对象127从位置1移动到位置2的运动速度比较快，那么第一对象127从远处靠近电子设备200所需要的时间比较短。从图4A-图4C可以看出，若第一对象127从位置2移动到位置1的运动速度比较快，那么第一对象127从近处远离电子设备200所需要的时间比较短。所以，在电子设备100按照采集间隔所采集到的多个预览流图像帧中，存在对焦数据差异较大的图像帧，图像帧的对焦数据可能会出现突然变大或者突然变小。

以图3A-图3C举例来说，假设从位置1移动到位置2的过程中，包含4个采集间隔，第一采集间隔采集到的预览流图像帧的对焦数据可以是50，第二采集间隔采集到的预览流图像帧的对焦数据可以是49。由于在第二采集间隔和第四采集间隔之间，第一对象127向电子设备100所在的方向进行移动的运动速度大于第一阈值，会以比较快的运动速度从远处靠近电子设备100所在的方向。那么，在第三采集间隔采集到的对焦数据可以是20，在第四采集间隔采集到的对焦数据可以是15。

可以看出，对于相对于电子设备100的运动速度比较快的第一对象127来说，在第三采集间隔和第四采集间隔采集到的对焦数据，相较于在第一采集间隔和第二采集间隔采集到的对焦数据，存在较大的差异。而在第三采集间隔和第四采集间隔所采集到的对焦数据是最新采集的数据，可以较准确地表示第一对象127此时的对焦位置。换言之，在第一采集间隔和第二采集间隔所采集到的对焦数据不能准确地表示第一对象127此时的对焦位置。如果按照预设数量(比如说4个)的对焦数据来确定对焦信息，那么在第一采集间隔和第二采集间隔采集到的对焦数据将会影响在第三采集间隔和在第四采集间隔采集到的对焦数据，该对焦信息不能准确地表示第一对象127此时的对焦位置，从而会出现跟焦不及时的问题。因此，电子设备100在预设数量的基础上减少帧数，所确定的第一数量的预览流图像帧是最新采集到的图像帧，可以较为准确地表示第一对象127此时的对焦位置，提高跟焦的及时性。

在另一种可能的实现中，若获取到的第一对象127相对于电子设备100的运动速度小于或等于第一阈值，说明运动速度慢。为了提高对焦的准确性，电子设备100需要增加用于确定第一对焦信息的预览流图像帧的数量，也即第一数量大于或等于预设数量。

从图3A-图3C可以看出，若第一对象127从位置1移动到位置2的运动速度比较慢，那么第一对象127从远处靠近电子设备100所需要的时间比较长。

从图4A-图4C可以看出，若第一对象127从位置2移动到位置1的运动速度比较慢，那么第一对象127从近处远离电子设备100所需要的时间比较长。

所以，在电子设备100按照采集间隔所采集到的多个预览流图像帧中，图像帧数据都较为平稳，图像帧数据不会出现突然变大或者突然变小。因此，为了提高对焦的准确性，获得更精准的对焦信息。电子设备100可以在预设数量的基础上增加帧数，所确定的第一数量的预览流图像帧可以反映第一对象127在当前运动状态下的对焦位置。

其中，预设数量为第一对象127为静止状态时，从多个预览流图像帧中确定出的用于确定对焦信息的图像帧的数量。也即，若第一对象127为静止状态，电子设备100根据预设数量的预览流图像帧的对焦数据来确定第一对焦信息。若第一对象127为运动状态，电子设备100根据第一对象127的运动速度，在预设数量的基础上来增加或者减少帧数，根据增加或减少的帧数来确定第一对焦信息。

最后，电子设备100根据第一对焦信息对第一对象127对焦，在预览界面123中显示包括第一对象的图像帧。

在一种可能的实现中，电子设备可以根据第一对焦信息和第一对象127相对于电子设备100的运动方向对第一对象127对焦，从而在预览界面123中显示清晰主体的第一对象127的图像帧。比如说图3C所示的第i-1帧、第i帧、第i+1帧，图4C所示的第k-1帧、第k帧、第k+1帧。

举例来说，如图3B所示，以预览界面123所显示的第i帧为例。若电子设备100根据第一对焦信息控制摄像头进行移动的方向为向第一对象127所在的方向移动，从图3B可以看出，第一对象127是向靠近电子设备100的方向移动，因此，摄像头向第一对象所在方向的移动方向与第一对象127相对于电子设备100的运动方向一致，则电子设备100可以控制摄像头向第一对象127所在的方向移动到第一对焦信息所对应的第一位置，对焦第一对象127，从而在预览界面123中显示第i帧。

若电子设备100根据第一对焦信息控制摄像头进行移动的方向为向第一对象127所在的反方向移动，从图3B可以看出，第一对象127是向电子设备100所在的方向移动，也即摄像头向第一对象所在的反方向的移动方向与第一对象127相对于电子设备100的运动方向不一致。为了避免出现拉焦现象，电子设备100控制摄像头对焦第一对象127的位置不变，在上一次的对焦位置对焦第一对象127，从而在预览界面123中显示第i帧。

其中，上一次的对焦位置为电子设备100对焦第一对象127，显示如图3A所示的预览界面123中的第i-1帧的位置。

再举例来说，如图4B所示，以预览界面123所显示的第k帧为例。若电子设备100根据第一对焦信息控制摄像头进行移动的方向为向第一对象127所在的反方向移动，从图4B可以看出，第一对象127是向远离电子设备100移动的，因此，摄像头的移动方向与第一对象127相对于电子设备100的运动方向一致，则电子设备100控制摄像头向第一对象127所在的反方向移动到第一对焦信息所对应的第一位置，对焦第一对象127，从而在预览界面123中显示第k帧。

若电子设备100根据第一对焦信息控制摄像头进行移动的方向为向第一对象127所在的方向移动，从图4B可以看出，第一对象127是向远离电子设备100移动的，也即摄像头的移动方向与第一对象127相对于电子设备100的运动方向不一致。为了避免出现拉焦现象，电子设备100控制摄像头对焦第一对象127的位置不变，在上一次的对焦位置对焦第一对象127，从而在预览界面123中显示第k帧。

其中，上一次的对焦位置为电子设备100对焦第一对象127，显示如图4A所示的预览界面123中的第k-1帧的位置。

可以理解的是，若摄像头的移动方向与第一对象相对于电子设备的运动方向不一致，会造成拉焦现象。所以，本申请实施例中，在摄像头的移动方向与第一对象相对于电子设备的运动方向一致的情况下，移动摄像头对焦第一对象；在摄像头的移动方向与第一对象相对于电子设备的运动方向一致的情况下，不移动摄像头，在原来位置对焦第一对象。从而可以避免拉焦现象的出现。

不限于上述拍照场景，用户也可以在录像场景下在预览界面中显示清晰的目标主体的图像帧。

电子设备100可以接收到作用于图3A-图3C或者图4A-图4C所示的模式栏121的左滑操作。响应于上述操作，电子设备100可将“拍照”模式切换为“录像”模式。在进入“录像”模式后，电子设备100可将原来“拍照”模式对应的预览界面切换为“录像”模式对应的预览界面。具体的，电子设备100可将原来“拍照”模式的拍照控件切换为“录像”模式的开始录像控件。电子设备100接收到作用于开始录像控件的用户操作。响应于上述操作，电子设备100可开始录制视频。

图5A-图5C示例性示出了对逐渐靠近电子设备的第一对象进行录像对焦的UI。在录制第一对象127从位置1移动到位置2的过程中电子设备100显示的一组录像界面。预览界面123可依次显示，从远处逐渐靠近电子设备100的过程中不同时刻摄像头所拍摄到的清晰且没有出现拉焦现象的第一对象127的运动状态。时间戳控件313可随着录制时长增加而更新。

图5D-图5F示例性示出了对逐渐远离电子设备的第一对象进行录像对焦的UI。在录制第一对象127从位置2移动到位置1的过程中电子设备100显示的一组录像界面。预览界面123可依次显示，从近处逐渐远离电子设备100的过程中不同时刻摄像头所拍摄到的清晰且没有出现拉焦现象的第一对象127的运动状态。时间戳控件313可随着录制时长增加而更新。

为此，在录像时，电子设备100对焦第一对象127，在预览界面123中显示清晰画面的方案可参考上述拍照场景下的相关描述，这里不再赘述。

接下来，介绍本申请实施例中提供的电子设备的形态及软硬件架构。

电子设备可以是搭载或者其它操作系统的便携式终端设备，例如手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本，以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、增强现实(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、人工智能(artificial intelligence,AI)设备、可穿戴式设备、车载设备、智能家居设备和/或智慧城市设备，等等。

图6示例性示出了本申请实施例的电子设备的硬件结构。如图6所示，电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器129，通用串行总线(universalserial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100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。

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。

电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

电子设备100通过GPU，显示屏194，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194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194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)。显示面板还可以采用有机发光二极管(organic light-emitting diode，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-matrix organic light emitting diode，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emitting diode，FLED)，miniled，microled，micro-oled，量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes，QLED)等制造。在一些实施例中，电子设备可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

在本申请实施例中，电子设备100可通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等器件提供的显示功能，显示如图2A-图2C、图3A-图3C、图4A-图4C、图5A-图5F所示的用户界面。

电子设备可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度进行算法优化。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193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。在一些实施例中，电子设备可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

图7示例性示出了摄像头的组成结构，摄像头193可以包括镜头、感光元件和摄像头马达等组件。

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。

其中，如图7所示，镜头可以包括多组镜片(或称镜片组)和光圈等组件。镜片用于将待拍摄的第一对象反射的光线汇聚至感光元件的焦平面上进行成像。光圈用于控制光线透过镜头进入感光元件感光面的光量大小。摄像头马达可以推动一组或多组镜片移动或者推动感光元件移动，以改变镜片或感光元件的位置，从而改变对焦距离，改变镜头的焦点位置。

当第一对象距离电子设备的距离不同时，对应的成像位置是不同的，需要调整镜头和感光元件的位置。本申请实施例提及的“摄像头的移动方向”可以理解为摄像头马达推动一组或多组镜片向前或者向后的移动方向，或者摄像头马达推动感光元件向前或者向后的移动方向。

在一种可能的实施方式中，在根据第一对焦信息控制摄像头193进行移动的方向与第一对象的运动方向一致的情况下，电子设备100可以驱动摄像头马达带动一组或多组镜片或者感光元件移动到第一对焦信息所对应的第一位置，从而对焦第一对象。

在另一种可能的实施方式中，在根据对焦信息控制摄像头193进行移动的方向与第一对象的运动方向不一致的情况下，电子设备100可以控制摄像头马达不动，因此也不会带动一组或多组镜片或者感光元件移动，从而控制镜头在上一次对焦第一对象的对焦位置对焦第一对象。

在本申请实施例中，镜头的焦点也可以称为镜头的对焦位置、对焦点或摄像头193的对焦点。

在本申请的实施例中，摄像头193可以包括以下一种或多种摄像头：长焦摄像头、广角摄像头、超广角摄像头、变焦摄像头或深度摄像头等。其中，长焦摄像头的拍摄范围小，适用于拍摄远处的景物；广角摄像头的拍摄范围较大；超广角摄像头的拍摄范围大于广角摄像头，适用于拍摄全景等较大画面的景物。深度摄像头可以用于测量待拍摄对象的物距，即测量待拍摄对象的深度信息，例如可以包括三维(3dimensions，3D)深感摄像头、飞行时间(time of flight，TOF)深度摄像头或双目深度摄像头等。

其中，摄像头193可以包括主摄和副摄。主摄可以用于拍摄图像，例如可以包括长焦摄像头、广角摄像头、超广角摄像头或变焦摄像头等。副摄可以用于测距或其他辅助功能，例如可以包括深度摄像头。

摄像头193可以包括前置摄像头和/或后置摄像头。前置摄像头可以包括一个或多个主摄，后置摄像头也可以包括一个或多个主摄。在拍摄图像时，电子设备用于采集图像的目标主摄可以为默认的主摄，或者用户选择的主摄。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备100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。

在本申请实施例中，电子设备100可通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等提供的拍摄功能，获取图像。

外部存储器接口120可以用于连接外部的非易失性存储器，实现扩展电子设备100的存储能力。外部的非易失性存储器通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将在“拍照”模式或者“录像”模式下获得的照片等图像文件保存在外部的非易失性存储器中。

电子设备100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如，在开启相机应用后，相机应用可调用音频模块170获取环境音频信号，与摄像头等器件生成的图像流组合形成视频。

陀螺仪传感器180B可以用于检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)角速度的大小。加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上加速度的大小。陀螺仪传感器180B与加速度传感器180E可用于确定电子设备100的运动姿态。在本申请实施例中，加速度传感器180E、陀螺仪传感器180B上报的数据可用于确定设备运动状态，进而辅助确定对应时刻的图像是否会抖动、重影等等。

触摸传感器180K，也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K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194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180K也可以设置于电子设备100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

图8示例性示出了本申请实施例的电子设备的软件架构。

如图8所示，电子设备100的系统可采用分层架构，分层架构将系统分成若干个层，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，将系统分为五层，从上至下分别为应用程序层，应用框架层(framework)、硬件抽象层(hardwareabstract layer，HAL)、驱动层以及硬件层。其中：

应用程序层(application)可以包括一系列应用程序包。例如，应用程序包可以包括相机应用，图库等应用程序。相机应用可包括但不限于：UI模块、拍照模块、图库模块等等。其中，UI模块可以是本文其他实施例中提及的cameraUI模块，主要可负责相机应用的人机交互，例如控制预览界面及其中的预览画面的显示，接收及响应预览界面中发生的用户操作。拍照模块以提供拍照功能、对焦功能等。图库模块可用于将用户拍摄的清晰照片存储在电子设备的文件系统或特定数据库中，以供图库等应用调取。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface，API)和编程框架。主要涉及相机框架，可包括相机管理和相机设备等相机访问接口，起到呈上启下的作用，可通过应用API上与相机应用交互，可通过HAL接口定义语言(HAL interface definition language，HIDL)下与HAL交互。还可以包括窗口管理器，相机应用以及图库应用可在窗口管理器的支持下，向用户展示拍得的照片。

硬件抽象层(HAL)为位于应用程序框架层以及驱动层之间的接口层，为操作系统提供虚拟硬件平台。示例性的，硬件抽象层可以包括相机硬件抽象层和对焦模块。其中，相机硬件抽象层可以提供相机设备1(第一摄像头)、相机设备2(第二摄像头)以及更多的相机设备的虚拟硬件。

对焦模块中存储有多种图像处理算法。例如，在本申请实施例中，对焦模块可包括主体检测算法，运动方向算法，运动速度算法，对焦算法等。其中：

主体检测算法可用于检测图像中的需要对焦的第一对象，例如人、猫、狗等等，以及还用于获取这些对象的局部，例如人脸、猫脸、狗脸。在检测到特定拍摄对象后，算法模块可标记该对象在图像中的大小和位置。在识别到预设的第一对象后，主体检测算法可输出对焦框。对焦框标记了第一对象在图像中的大小和位置。

运动方向算法可用于检测被拍摄的第一对象相对于电子设备100的运动方向，是从远处逐渐向电子设备100所在的方向靠近，还是从近处逐渐远离电子设备100。

具体的，摄像头采集包括第一对象的多个预览流图像帧，运动方向算法可以计算得到多个预览流图像帧中距离当前采集时间最近的L个图像帧的深度数据，根据上述L个图像帧的采集时间，按照先后顺序比较L个图像帧所分别对应的深度数据。其中，L为大于或等于1的正整数，若对L个深度数据按照与其对应的预览流图像帧的采集时间来排序，L个深度数据逐渐减少，说明深度数据呈现下降趋势，说明被摄的第一对象与电子设备之间的距离是减小的，也即第一对象相对于电子设备的运动方向是逐渐靠近电子设备。

若对L个深度数据按照与其对应的预览流图像帧的采集时间来排序，L个深度数据逐渐增大，说明深度数据呈现上升趋势，说明被摄的第一对象与电子设备之间的距离是增大的，也即第一对象相对于电子设备的运动方向是逐渐远离电子设备。

运动速度算法可用于检测第一对象相对于电子设备100的运动速度，比如说，相对于电子设备100来说，若运动速度大于第一阈值，说明第一对象的运动速度快，若运动速度小于或等于第一阈值，说明第一对象的运动速度慢。

具体地，运动速度算法可以计算得到多个预览流图像帧中相邻M个预览流图像帧之间的变化值，比如说当M等于2时，变化值可以包括当前图像帧(第M帧)的深度数据和前一图像帧(第M-1帧)的深度数据之间的变化值；当M等于3时，变化值可以包括第M帧的深度数据和第M-1帧的深度数据之间的变化值、第M-1帧的深度数据和第M-2帧的深度数据之间的变化值，M等于4时，变化值可以包括第M帧的深度数据和第M-1帧的深度数据之间的变化值、第M-1帧的深度数据和第M-2帧的深度数据之间的变化值和第M-2帧和第M-3帧的深度数据的变化值。

运动速度算法可以根据上述变化值和第一对象与电子设备之间的距离所对应的阈值确定第一对象相对于电子设备的运动速度。

比如说若上述变化值大于第一距离对应的阈值，则确定第一对象相对于电子设备的运动速度大于第一阈值，说明第一对象相对于电子设备的运动速度快。

若上述变化值小于或等于第一距离对应的阈值，则确定第一对象相对于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值，说明第一对象相对于电子设备的运动速度慢。

对焦算法可用于基于第一对象相对于电子设备的运动速度确定对焦结果。其中，对焦结果包括第一对焦信息，第一对焦信息为根据第一数量的预览流图像帧所确定的，第一数量为基于上述运动速度从多个预览流图像帧中确定的。或者，

对焦算法可用于基于第一对象相对于电子设备的运动速度和运动方向确定对焦结果。其在一种实现中，在根据基于上述运动速度所确定的第一对焦信息控制摄像头的移动方向与上述运动方向一致的情况下，对焦结果包括第一对焦信息。

在另一种实现中，在根据基于上述运动速度所确定的第一对焦信息控制摄像头的移动方向与上述运动方向不一致的情况下，不生成对焦结果。

驱动层为硬件和软件之间的层，其包括各种硬件的驱动。驱动层可以包括摄像头驱动、数字信号处理器驱动以及图像处理器驱动等。其中，摄像头驱动用于驱动摄像头中的一个或多个摄像头的图像传感器采集图像以及驱动图像信号处理器对图像进行预处理。数字信号处理器驱动用于驱动数字信号处理器处理图像。图像处理器驱动用于驱动图形处理器处理图像。

硬件层可以包括摄像头、图像信号处理器、数字信号处理器、图像处理器。摄像头中可以包括一个或多个摄像头的图像传感器(例如，图像传感器1、图像传感器2，等等)。可选的，摄像头中还可以包括摄像头马达、镜头、TOF传感器，等等。

在本申请实施例中，结合预览场景下显示图像帧的过程，示例性说明电子设备100的软件系统的工作流程。

系统桌面可接收到用户打开相机应用的操作，例如用户点击“相机”的桌面图标。响应于打开相机应用的用户操作，系统可启动CameraUI模块，并显示预览界面。CameraUI模块可负责相机应用的人机交互，例如控制预览界面及其中的界面元素的显示，监听及响应预览界面中发生的用户操作。

启动相机应用后，进而通过调用相机硬件抽象层中的相机设备，例如相机设备1，发送启动相机应用的指令。相机硬件抽象层将该指令发送到驱动层的相机设备驱动，该相机设备驱动可以启动相机设备对应的传感器，然后通过传感器采集图像光信号，并将该图像光信号传输到图像信号处理器进行预处理，得到包括第一对象的多个预览流图像帧，此时预览流图像帧可称为原始图像流。然后，将该原始图像流通过相机设备驱动传回至硬件抽象层。

相机硬件抽象层可以将原始图像流发送给对焦算法模块。基于数字信号处理器、图像处理器的支持，对焦算法模块可调用主体检测算法、运动方向算法、运动速度算法和对焦算法等感知算法中的一种或多种对原始图像流进行对焦处理，确定对焦处理结果。对焦算法模块向相机硬件抽象层发送对焦处理结果，相机硬件抽象层根据对焦处理结果调用相机设备驱动，相机设备驱动来驱动摄像头对焦第一对象。然后，相机设备驱动将对焦后的包括第一对象的图像帧传回至HAL，HAL向相机框架层返回包含第一对象的图像帧。相机框架收到来自HAL的图像帧后，可向相机应用中的CameraUI传递图像帧，以触发CameraUI在预览界面中显示预览图像帧。可显示提供拍摄和显示服务的用户界面，也称预览界面，在预览界面中显示着摄像头采集的图像流中的图像帧。

下面分情况来说明电子设备中的各个部件在对焦第一对象的场景下的协作关系。以下示例以通过TOF传感器检测第一对象与电子设备之间的距离为例进行说明，在具体实现中，还可以由其他传感器检测。

情况一，第一对象的运动速度大于第一阈值，第一对象的运动方向与摄像头的移动方向一致。

请参见图9A，图9A是本申请实施例提供的关于情况一的协作关系示意图。

步骤S1.运动速度算法确定第一对象相对于电子设备的运动速度。

TOF传感器向运动速度算法发送第一对象与电子设备之间的第一距离，运动速度算法根据第一距离可以确定第一对象相对于电子设备的运动速度。

运动速度算法向对焦算法发送第一对象相对于电子设备的运动速度。

步骤S2.运动方向算法确定第一对象的运动方向。

其中，运动方向包括靠近电子设备的运动和远离电子设备的运动。

在确定运动方向后，运动速度算法向对焦算法发送第一对象相对于电子设备的运动方向。

步骤S3.方向一致，对焦算法确定对焦结果，对焦结果包括第一对焦信息。

在第一对象相对于电子设备的运动速度大于第一阈值的情况下，对焦算法从多个预览流图像帧中确定小于预设数量的第一数量的图像帧。

对焦算法根据小于预设数量的第一数量的图像帧来确定第一对焦信息。

对焦算法根据第一对焦信息确定摄像头的移动方向与第一对象的运动方向一致的情况下，对焦结果包括第一对焦信息。

对焦模块基于对焦算法所确定的对焦结果向相机应用抽象层发送第一对焦信息。

步骤S4.相机应用抽象层根据第一对焦信息调用相机设备驱动。

相机应用抽象层接收来自对焦模块的第一对焦信息，根据第一对焦信息来调用相机设备驱动。

步骤S5.相机设备驱动根据第一对焦信息驱动摄像头。

因此在运动方向一致的情况下，相机设备驱动可以根据第一对焦信息来驱动摄像头对焦第一对象。

步骤S6.摄像头根据第一对焦信息对焦第一对象。

情况二，第一对象的运动速度大于第一阈值，第一对象的运动方向与摄像头的移动方向不一致。

请参见图9B，图9B是本申请实施例提供的关于情况二的协作关系示意图。

运动速度算法向对焦模块发送第一对象相对于电子设备的运动速度。

步骤S2.运动方向算法确定第一对象的运动方向。

在确定运动方向后，运动方向算法向对焦算法发送第一对象相对于电子设备的运动方向。

步骤S3.方向不一致，对焦算法不生成对焦结果。

对焦算法根据第一对焦信息确定摄像头的移动方向与第一对象的运动方向不一致的情况下，不生成对焦结果。

因为没有生成对焦结果，对焦模块不会向相机应用抽象层发送对焦结果。

步骤S4.摄像头在上一次的对焦位置对焦第一对象。

相机应用抽象层没有接收到对焦结果，则相机应用抽象层不会调用相机设备驱动。

相机设备驱动没有接收到最新的对焦信息，那么相机设备驱动不会驱动摄像头。所以摄像头保持对焦位置不变，在上一次的对焦位置对焦第一对象。

情况三，第一对象的运动速度小于或等于第一阈值，第一对象的运动方向与摄像头的移动方向一致。

请参见图9C，图9C是本申请实施例提供的关于情况三的协作关系示意图。

步骤S2.运动方向算法确定第一对象的运动方向。

其中，运动方向包括靠近电子设备的运动和远离电子设备的运动。在确定运动方向后，运动速度算法向对焦算法发送第一对象相对于电子设备的运动方向。

若第一对象相对于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值，则对焦算法从多个预览流图像帧中确定大于或等于预设数量的第一数量的图像帧。

对焦算法可以根据大于或等于预设数量的第一数量的图像帧来确定第一对焦信息。

对焦算法根据第一对焦信息确定摄像头的移动方向与第一对象的运动方向一致，对焦结果包括第一对焦信息。

对焦模块基于对焦算法确定的对焦结果向相机应用抽象层发送第一对焦信息。

步骤S5.相机设备驱动根据第一对焦信息驱动摄像头。

步骤S6.摄像头根据第一对焦信息对焦第一对象。

情况四，第一对象的运动速度小于或等于第一阈值，第一对象的运动方向与摄像头的移动方向不一致。

请参见图9D，图9D是本申请实施例提供的关于情况四的协作关系示意图。

步骤S2.运动方向算法确定第一对象的运动方向。

步骤S3.方向不一致，对焦算法不生成对焦结果。

在第一对象相对于电子设备的运动速度小于第一阈值的情况下，对焦算法从多个预览流图像帧中确定大于或等于预设数量的第一数量的图像帧。

对焦算法根据大于或等于预设数量的第一数量的图像帧来确定第一对焦信息。

对焦算法根据第一对焦信息确定摄像头的移动方向与第一对象的运动方向不一致，不生成对焦结果。

对焦模块不会向相机应用抽象层发送对焦结果。

步骤S4.摄像头在上一次的对焦位置对焦第一对象。

需要说明的是，图9A-图9D中的步骤S1和步骤S2的执行顺序不限于步骤S1在步骤S2之前，步骤S1和步骤S2可以同时执行，步骤S2也可以在步骤S1之前执行，本申请对此不作限制。

基于以上所示实施例，接下来介绍本申请实施例提供的对焦方法。该方法可以应用于上述内容所示的电子设备100，该方法可以包括但不限于以下步骤：

请参见图10，图10是本申请实施例提供的一种对焦方法的流程示意图。

步骤S1001，采集包括第一对象的多个预览流图像帧。

电子设备接收用户作用于相机应用的用户操作，响应于上述操作，电子设备可以启动摄像头，通过摄像头采集包括第一对象多个预览流图像帧。

步骤S1002，获取第一对象相对于电子设备的运动速度。

电子设备基于自动对焦功能或者用户输入的触发操作可以确定对焦区域，也即对焦框的大小。自动对焦下可以分为中心对焦、人脸对焦和追焦。其中，中心对焦下对焦框的大小为传感器输出的画面比例。人脸对焦和追焦下的对焦框的大小由各自所对应的算法所决定的，本申请对此不作任何限定。

电子设备可以根据对焦框的大小，计算得到与对焦框所匹配的深度数据。其中，深度数据指的是所拍摄场景中第一对象的各个像素点相对于电子设备的距离。上述深度数据可以通过各种计算图像的深度数据的方法来获取，比如可以通过激光雷达测距获取第一对象中各点的深度数据；也可以通过变焦测距，或者多基线立体成像的方式，获取图像中各点的深度数据；还可以根据双摄像头测距的方式获取深度数据。

电子设备将各个像素点的深度数据加权平均后得到当前图像帧中对焦框对应的深度，对焦框对应的深度可以表示为处于对焦框中的第一对象与摄像头的距离。

电子设备可以根据多个图像帧中相邻M个图像帧所分别对应的深度数据之间的变化值，确定第一对象相对于电子设备的运动速度。

运动速度，用于表明第一对象127向电子设备所在的方向逐渐靠近电子设备100的过程中，相对于电子设备100来说，第一对象127的运动速度。或者，用于表明第一对象127向电子设备所在的反方向逐渐远离电子设备100的过程中，相对于电子设备100来说，第一对象127的运动速度。进一步地，若第一对象127的运动速度大于第一阈值，说明第一对象127的运动速度比较快，若第一对象127的运动速度小于或等于第一阈值，说明第一对象127的运动速度比较慢。

电子设备100通过飞行时间法(Time of flight，TOF)传感器可以检测到第一对象与电子设备之间的第一距离，根据多个预览流图像帧中相邻M个图像帧之间的变化值和第一距离对应的阈值确定第一对象相对于电子设备的运动速度。

其中，电子设备100内部设置有近、中、远这三个距离段，每个距离段对应有用于判断运动速度的阈值。其中，近、中、远这三个距离段为对TOF传感器所检测到的有效距离进行划分后得到。举例来说，近距离可以包括小于70cm的距离，远距离可以包括大于1.8m的距离，中距离可以包括大于或等于70cm，且小于或等于1.8m的距离。

情况一，第一距离位于远距离段中，若上述前后两帧(第M帧和第M-1帧)所分别对应的深度数据之间的变化值大于远距离段所对应的阈值(比如说15cm)，进一步地，连续多(比如说大于或等于三)帧的深度数据之间的变化值呈现递增趋势，则表明第一对象相对于电子设备的运动速度大于第一阈值，第一对象的运动速度比较快快；若上述变化值小于或等于远距离段对应的阈值(比如说15cm))，进一步地，连续多(比如说大于或等于三)帧的深度数据之间的变化值没有呈现递增趋势，则表明第一对象相于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值，第一对象的运动速度比较慢。

情况二，第一距离位于中距离段中，若上述前后两帧(第M帧和第M-1帧)所分别对应的深度数据之间的变化值大于中距离段对应的阈值(比如说10cm)，进一步地，连续多(比如说大于或等于三)帧的深度数据之间的变化值呈现递增趋势，则表明第一对象相对于电子设备100的运动速度大于第一阈值，第一对象的运动速度比较快。若上述变化值小于或等于中距离段对应的阈值(比如说10cm)，进一步地，连续多(比如说大于或等于三)帧的深度数据之间的变化值没有呈现递增趋势，则表明第一对象相对于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值，第一对象的运动速度比较慢。

情况三，第一距离位于近距离段中，若上述前后两帧(第M帧和第M-1帧)所分别对应的深度数据之间的变化值大于近距离段对应的阈值(比如说5cm)，进一步地，连续多(比如说大于或等于三)帧的深度数据之间的变化值呈现递增趋势，则表明第一对象相对于电子设备的运动速度大于第一阈值，第一对象的运动速度比较快。若上述变化值小于或等于近距离段对应的阈值(比如说5cm)，进一步地，连续多(比如说大于或等于三)帧的深度数据之间的变化值没有呈现递增趋势，则表明第一对象相对于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值，第一对象的运动速度比较慢。

步骤S1003，基于第一对象相对于电子设备的运动速度，从多个预览流图像帧中确定出第一数量的预览流图像帧。

电子设备基于第一对象的运动速度来动态调整目标帧数，从而从摄像头采集的多个预览流图像帧中确定第一数量的图像帧。

在一种可能的实现中，在第一对象相对于电子设备的运动速度大于第一阈值的情况下，说明第一对象相对于电子设备的运动速度快，需要减小滤波帧数，则第一数量小于预设数量。

在另一种可能的实现中，在第一对象相对于电子设备的运动速度小于或等于第一阈值的情况下，说明第一对象相对于电子设备的运动速度慢，需要增加滤波帧数，则第一数量大于或等于预设数量，

其中，预设数量为第一对象相对于电子设备为静止状态时，从第一图像中确定出的用于确定对焦信息的图像帧的数量数。

现有技术中，需要对焦的第一对象无论是处于运动状态还是处于静态状态，均使用预设数量的图像帧确定对焦信息。为克服该问题，本申请实施例中，电子设备可以获取到第一对象的运动速度，基于运动速度来调整目标帧数，从而可以更好地适用实际场景，提高跟焦及时性避免因为第一对象的运动而导致图像不清晰。

步骤S1004，根据第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息。

电子设备可以根据第一数量对多个预览流图像帧像进行滤波，将第一数量的预览流图像帧的对焦数据(比如说PD数据)的均值作为第一对焦信息。

步骤S1005，根据第一对焦信息对第一对象对焦。

电子设备可以根据第一对焦信息移动摄像头移动到第一对焦信息对应的位置，对焦第一对象，从而在在预览界面显示主体清晰的第一对象的图像帧。

具体的，摄像头包括摄像头马达和镜头，推动摄像头马达带动镜头到第一对焦信息所在的位置，对焦第一对象，从而采集第一对象的图像光信息，在预览界面中显示主体清晰的图像帧。

在一种可能的实施方式中，电子设备采集包括第一对象的多个预览流图像帧之前，根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦之后，电子设备还可以根据多个图像帧中相邻图像帧之间的深度数据的变化值，获取第一对象相对于电子设备的运动方向。

运动方向，电子设备可以获取多个预览流图像帧中距离当前采集时间最近的L个预览流图像帧的深度数据，按照上述L个预览流图像帧所分别对应的采集时间，比较L个预览流图像帧所分别对应的深度数据。其中，L为大于或等于1的正整数。若上述深度数据呈现下降趋势，说明第一对象相对于电子设备的运动方向是逐渐靠近电子设备的方向运动。若上述深度数据呈现上升趋势，说明第一对象相对于电子设备的运动方向是逐渐远离电子设备的方向运动。

举例来说，若深度数据按照与深度数据对应的预览流图像帧的采集时间逐渐减小，也即第L帧图像的深度数据小于第L-1帧的深度数据，说明第L帧图像中第一对象的各个像素点相对于电子设备的距离小于第L-1帧中第一对象的各个像素点相对于电子设备距离。因此，被摄的第一对象与电子设备之间的距离是减少的，则第一对象相对于电子设备的运动方向是逐渐靠近电子设备的方向运动。

若深度数据按照与深度数据对应的预览流图像帧的采集时间逐渐增大，也即第L帧图像的深度数据大于或等于第L-1帧的深度数据，说明第L帧图像中第一对象的各个像素点相对于电子设备的距离大于或等于第L-1帧中第一对象的各个像素点相对于电子设备距离。因此，被摄的第一对象与电子设备之间的距离是增大的，则第一对象相对于电子设备的运动方向是逐渐远离电子设备的方向运动。

在一种可能的实现中，电子设备可以根据第一对焦信息和第一对象相对于电子设备运动方向对第一对象对焦。

实现方式1，在根据第一对焦信息控制摄像头进行移动的方向与第一对象相对于电子设备的运动方向一致的情况下，电子设备控制摄像头移动到第一对焦信息所对应的第一位置，对焦第一对象。

实现方式2，在根据第一对焦信息控制摄像头进行移动的方向与第一对象相对于电子设备的运动方向不一致的情况下，电子设备控制摄像头对焦第一对象的位置不变。

其中，“控制摄像头对焦第一对象的位置不变”可以理解保持在上一次控制摄像头对焦第一对象的位置。

因此，电子设备在获取第一对象的运动方向和运动速度的情况下，可以根据运动速度来调整图像帧的帧数，从而确定用于对焦第一对象的对焦信息。然后，在对焦第一对象时，可以将对焦信息所对应的摄像头马达所移动的方向和第一对象的运动方向进行比较，如果方向一致，则根据对焦信息来移动摄像头马达，从而对焦第一对象。如果方向不一致，则保持摄像头马达位置不变。

本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当所述计算机程序被运行时，使得计算机执行上述任一个实施例中电子设备执行的方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)。当所述计算机程序被运行时，使得计算机执行上述任一个实施例中电子设备执行的方法。

本申请的各实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk)等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质可以是非易失性存储器，具体可以包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。总之，以上所述仅为本发明技术方案的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡根据本发明的揭露，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

1.一种对焦方法，其特征在于，应用于电子设备，所述方法包括：

采集包括第一对象的多个预览流图像帧；

获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度；

基于所述运动速度，从所述多个预览流图像帧中确定第一数量的预览流图像帧；

根据所述第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息；

根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集包括第一对象的多个预览流图像帧之前，所述根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦之后，还包括：

获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一对焦信息对所述第一对象对焦，包括：

根据所述第一对焦信息和所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向对所述第一对象对焦。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度大于第一阈值的情况下，第一数量小于预设数量，所述预设数量为所述第一对象为静止状态时，从所述多个预览流图像帧中确定的用于确定对焦信息的预览流图像帧的数量。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度小于或等于第一阈值的情况下，第一数量大于或等于预设数量，所述预设数量为所述第一对象为静止状态时，从所述多个预览流图像帧中确定的用于确定对焦信息的预览流图像帧的数量。

6.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述电子设备包括摄像头，所述根据所述第一对焦信息和所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向对所述第一对象对焦，包括：

7.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述电子设备包括摄像头，所述根据所述第一对焦信息和所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向，对所述第一对象对焦，包括：

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述电子设备还包括飞行时间TOF传感器，所述获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度，包括：

通过所述TOF传感器获取所述第一对象与所述电子设备之间的第一距离；

获取所述多个预览流图像帧中相邻M个图像帧之间的变化值，其中，所述M为大于2的正整数；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述变化值和所述第一距离对应的阈值确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度，包括：

若所述变化值大于所述第一距离对应的阈值，则确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度大于第一阈值；

若所述变化值小于或等于所述第一距离对应的阈值，则确定所述第一对象相对于所述电子设备的运动速度小于或等于所述第一阈值。

10.根据权利要求2至9任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一对象相对于所述电子设备的运动方向，包括：

获取所述多个预览流图像帧所分别对应的深度数据；

若所述深度数据按照与所述深度数据对应的预览流图像帧的采集时间逐渐减小，则所述第一对象向靠近所述电子设备的方向运动；若所述深度数据按照与所述深度数据对应的预览流图像帧的采集时间逐渐增大，则所述第一对象向远离所述电子设备的方向运动。

11.根据权利要求1至10任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数量的预览流图像帧确定第一对焦信息，包括：

根据所述第一数量的预览流图像帧的对焦数据的均值确定第一对焦信息。

12.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器；其中，所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时，使得执行如权利要求1-11任一项所述的方法。

13.一种芯片系统，所述芯片系统应用于电子设备，所述芯片系统包括一个或多个处理器，其特征在于，所述处理器用于调用计算机指令以使得执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，包括指令，其特征在于，当所述指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-11任一项所述的方法。