CN117850174B - 自动对焦运动控制方法、系统、存储介质及处理器 - Google Patents
自动对焦运动控制方法、系统、存储介质及处理器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种自动对焦运动控制方法、系统、存储介质及处理器，属于自动对焦控制技术领域。所述方法包括：判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，控制电机驱动相机移动至焦点位置；控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。该方案能够在高倍镜下显微成像的快速自动对焦和跟焦策略，整个设计方案高效简洁，能够兼容不同的对焦驱动需求，且跟焦过程准确保证对焦距离始终在景深以内，满足绝大部分自动对焦系统应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及自动对焦控制技术领域，具体地涉及一种自动对焦运动控制方法、系统、存储介质及处理器。
背景技术
近些年，高分辨率相机被广泛应用于半导体晶圆，液晶面板等行业检测设备中，由于半导体设备制程已经推进到微米纳米级别，一般需要采用物镜放大器进行相机成像，也就是显微成像。同时由于检测范围变小，需要物体移动进行对焦，传统的对焦方案是固定位置对焦，然而受限于移动的平面度等问题，高倍镜下的移动会带来虚焦的问题，传统的静态对焦已经不满足于生产需求。为提升生产效率，运动拍照时相机成像的清晰度，检测设备的准确性，产业界对自动对焦系统要求也不断增加。现在市面上已经有自动对焦传感器可以通过光学的方式获取不同物镜下的离焦距离，并进行数字或者模拟量输出。例如专利号为CN115178857A的发明专利，提供了一种激光加工系统及激光加工设备的自动对焦控制方法和系统。激光加工设备的自动对焦控制系统包括依次电连接的控制模块、步进电机和准直器，控制模块与上位机连接；控制模块用于接收上位机的信号生成控制步进电机的脉冲和方向的控制信号；还用于生成固定的中断周期，以由上位机收到中断后，每个中断周期都发送脉冲和方向的控制信号给控制模块；还用于接收脉冲和方向的控制信号，并根据脉冲和方向的控制信号输出脉冲给步进电机；步进电机用于根据控制模块的控制信号控制准直器的调焦，该方案能实现自动对焦，对焦时间短，方便大批量生产，且容易调节到最佳焦距，以及不需要打胶固定准直器。又例如专利号为CN113138543A的发明专利，提供一种自动对焦控制方法、存储介质、控制设备及数字曝光机，所述方法包括：获取前一扫描中各位置的自动对焦控制数据，以及当前扫描中当前位置的自动对焦测量数据；在当前扫描中，利用前一位置的自动对焦控制数据及预测误差、当前位置的自动对焦测量数据及测量误差，得到当前位置的自动对焦控制数据；将当前扫描与前一扫描的控制差异值与DOF进行比较，确定是否对所述当前位置的自动对焦控制数据进行修正，进而最终确定当前位置的自动对焦控制数据；根据最终确定当前位置的自动对焦控制数据控制聚焦平面。该方案减少Autofocus受干扰误差、测量误差的影响，使当前位置的自动对焦控制数据能更准确的体现显示产品的膜层形貌。
现在半导体和液晶面板检测领域，一般需要用高倍率镜头和相机进行拍照成像。为了是的不同倍镜下物体成像清晰，一般需要把相机的离焦距离控制在不同倍镜景深范围内的一半，一般的10倍镜下2µm左右，50倍镜下0.4µm左右。当相机需要扫描高倍镜下的移动物体时，此时要求自动对焦系统调控电机使得离焦距离基本保证在景深范围才能够保证成像清晰。然而现有技术没有针对高倍镜下显微成像的快速自动对焦和跟焦控制方案，无法满足绝大部分自动对焦应用场景。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明实施例的目的是提供一种自动对焦运动控制方法、系统、存储介质及处理器，能够满足实际工程需求的高倍镜下快速对焦和物体运动时的跟焦性能要求。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种自动对焦运动控制方法，包括以下步骤：
判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；
当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，控制电机驱动相机移动至焦点位置；
当相机离焦距离在可检测范围且进入跟焦设定阈值时，控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。
优选地，所述当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，采用闭环控制电机驱动相机移动至焦点位置，向电机发送脉冲的参考速度Vr，Vr=f(Xr-X)+V，其中，f代表电机驱动控制算法的函数，Xr、V分别表示对焦过程中位置曲线规划的离焦距离参考值、对应的速度参考值，X代表离焦距离。
优选地，所述当相机离焦距离在可检测范围且进入跟焦设定阈值时，控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内采用闭环控制，向电机发送脉冲的参考速度Vr，Vr=f(Xr-X)。
优选地，所述曲线规划采用7段式S曲线规划，以兼容相机运动过程中焦点位置改变重新进行曲线规划。
优选地，所述判断相机的离焦距离采用自动对焦传感器通过检测不同倍镜下的光学成像反馈，获取离焦距离数值。
优选地，利用所述自动对焦传感器检测离焦距离与设定范围比较，判断是否在可检测范围，若不在，则以开环速度控制电机驱动相机进行远距离对焦，可检测范围代表自动对焦传感器检测的有效线性范围，具体为：利用所述自动对焦传感器判断离焦方向后，以最大速度Vm和最大加速度A，以间隔时间dt向离焦距离减小的方向发送电机控制脉冲，使电机驱动相机的运动速度为v(t)，当运动为正方向，速度规划如下：v(t)=v(t-dt)+A*dt；当运动为负方向，速度规划如下：v(t)=v(t-dt)-A*dt；其中，若v(t)的最大绝对值大于Vm，则对速度进行限幅v(t)取值为Vm。本发明另一实施例提供一种自动对焦运动控制系统，包括：
离焦距离调整模块，用于判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；
曲线规划模块，用于当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，控制电机驱动相机移动至焦点位置；
跟焦模块，用于控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。
本发明另一实施例提供自动对焦运动控制设备，包括：
MCU及核心算法模块，用于实现上述自动对焦运动控制方法的步骤及计算方法中的曲线规划算法；
上位机通信模块，与上位机和所述MCU及核心算法模块通信连接，用于接收上位机的指令下发至所述MCU及核心算法模块，并将所述MCU及核心算法模块的数据信息上传至上位机；
离焦距离获取模块，与自动对焦传感器和所述MCU及核心算法模块通信连接，用于获取来自自动对焦传感器的离焦距离反馈值，并将离焦距离反馈至所述MCU及核心算法模块；
IO外设模块，与所述MCU及核心算法模块通信连接，用于与所需的外设设备连接；
电机控制模块，与所述MCU及核心算法模块通信连接，用于根据所述MCU及核心算法模块的曲线规划结果向电机提供运动脉冲和方向脉冲信号。
本发明另一实施例提供机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述自动对焦运动控制的方法。
本发明另一实施例提供处理器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如上述自动对焦运动控制方法。
通过上述技术方案，将自动对焦控制分为三个阶段，首先判断离焦距离是否在可检测的传感器线性阈值范围内，若没有则利用开环控制算法快速粗调焦，控制电机驱动相机来到可检测范围内；第二阶段当相机离焦距离在可检测范围内或经第一阶段的粗调离焦距离在可检测范围内后，通过多段式位置规划进行位置和速度规划，结合控制算法实现快速精准的对焦；当相机离焦距离在可检测范围，且进入跟焦设定阈值时，则对焦完成后，对焦控制进入第三阶段，即利用控制算法进行实时跟焦，由此完成了在高倍镜下显微成像的快速自动对焦和跟焦策略，整个设计方案高效简洁，能够兼容不同的对焦驱动需求，如不同微步设置的步进电机驱动器、伺服电机驱动器，实测在2/10/20/50倍等多种分辨率物镜切换器下，均能够准确保证对焦距离始终在景深以内，满足绝大部分自动对焦系统应用场景，可应用于研发设计自动成像系统并提升对焦系统性能，解决了实际工程需求的高倍镜下快速对焦和物体运动时的跟焦性能问题。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例自动对焦运动控制流程图；
图2是本发明实施例步骤S1中自动对焦电机驱动控制原理图；
图3是本发明实施例步骤S2中曲线规划电机驱动控制原理图；
图4是本发明实施例步骤S3中自动跟焦电机驱动控制原理图；
图5是本发明实施例曲线规划的速度测试结果；
图6是本发明实施例曲线规划的位置测试结果；
图7是本发明自动对焦运动控制设备结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
本发明实施例第一方面提供一种自动对焦运动控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；
S2、当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，控制电机驱动相机移动至焦点位置；
S3、当相机离焦距离在可检测范围且进入跟焦设定阈值时，控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。
本发明实施例的离焦距离检测设备基于获取离焦距离数值，并进行数字或者模拟量输出的功能特点，可以是WDI公司的ATF5/ATF6，也可以是埃科光电技术有限公司的AFM-S6A/B/C，优选自动对焦传感器，市面上的自动对焦传感器（ATF）通过检测不同倍镜下的光学成像反馈获取离焦距离数值，并进行数字或者模拟量输出，那么利用这一点，本发明设计了一种上述通用的自动对焦算法，能够满足绝大部分自动对焦应用场景。
进一步地，步骤S1具体如下：一般自动对焦传感器检测的线性范围有限，一般是mm级别，超过这个级别，自动对焦传感器只能判断方向，这个时候自动对焦的控制算法属于开环的速度控制，控制过程如图2所示，由速度规划生成一个设定速度，MCU把速度转为速度脉冲和方向信号，用以驱动器驱动电机运动向离焦距离减小的方向运动，从而保证离焦距离进入位置规划判断阈值P1，具体的速度规划以最大速度和最大加速度(设定加速度为A，最大速度为Vm，间隔时间为dt)，向离焦距离减小的方向发送电机控制脉冲，此时存在速度v，假设运动正方向，离焦量减小，此时速度规划如下：
如果初始对焦时刻离焦距离为正，则意味着需要正向运动，速度的规划公式为：
v(t)=v(t-dt)+A*dt，其中为了保证速度不无限增加，电机无法响应，需要对速度进行限幅，如果速度大于最大速度设定阈值，则此时速度被限幅为最大速度，即当v(t)≥Vm，则令v(t)=Vm；
如果初始对焦时刻离焦距离为负，则意味着需要反向运动，速度的规划公式为：
v(t)=v(t-dt)-A*dt，如果速度超过最大设定阈值，同正速度的限幅处理，即当v(t)≤-Vm，则令v(t)=-Vm。
电机按照上述设定速度运动后，离焦距离会减小，当检测到自动对焦传感器反馈的离焦距离进入位置规划判断阈值P1（即相机的可检测范围，实际应用中根据相机性能确定阈值），则可进行步骤S2。
进一步地，步骤S2具体为：采用带初速度的S曲线规划闭环控制对焦，自动对焦传感器反馈的离焦距离进入位置规划判断阈值P1时，已初次进入判断阈值P1内的离焦距离S为起始距离，进行带初速度V0的S曲线规划，特别地，V0可以为0。曲线规划算法如下：
根据运动参数计算曲线规划中直接减速的距离,判断是否可以直接减速具体如下：若/>，则最大速度Vm和平均加速度A数值分别取其相反数，否则不变。
判断结果计算加速到最大速度的加速时间和距离/>，公式如下：。
根据所述加速时间和距离/>计算各阶段的时间点，判断是否存在匀速段，计算匀速时间Tavg和距离Savg, 若/>>abs(/>+/>)，则存在匀速段，公式如下： ，
若abs(/>+/>)，则不存在匀速段，公式如下：Savg = 0，Tavg = 0，并重新计算能够到达的最大速度Vm、加速时间Tacc和减速时间Tdec以及对应的加速运动距离Sacc、减速运动距离Sdec，公式如下：
根据加速时间Tacc、匀速时间Tavg和减速时间Tdec计算各阶段的时间点，公式如下：，
若abs(/>+/>)，则能够到达的最大速度Vm、加速时间Tacc和减速时间Tdec以及对应的加速运动距离Sacc、减速运动距离Sdec，公式如下：
。
然后按照7段式S曲线规划运行(J=kA/=kA，t=0,/>)，一般（1<k<2）可选取k=1.5：
v(t)= v(t-dt) + a(t)*dt
Xr(t) = Xr(t-dt) + v(t)*dt
t = t + dt
值得说明的是，本发明实施例的曲线规划可以根据实际需求而定，优选但不限于上述7段式S曲线规划。
曲线规划的同时根据曲线规划的位置和速度进行闭环控制，控制原理框图如图3所示，此时由一个带初速度的多段式S曲线规划生成离焦距离参考值Xr，并与自动对焦传感器反馈的实际离焦距离X比较，经过电机驱动控制算法f()输出的控制量与S曲线规划的速度设定值V叠加，MCU转化为速度脉冲和方向，用以驱动器驱动电机运动，在控制算法的作用下，理论上对焦过程的离焦距离会按照S曲线规划的离焦距离参考值逐渐收敛到0。具体的给电机发送的脉冲的参考速度为：
Vr=f(Xr-X)+V，Xr、V分别表示对焦过程中t时刻位置规划的离焦距离参考值Xr(t)对应的设定值和速度参考值v(t)对应的设定值，X代表从自动对焦传感器反馈的离焦距离。f()代表电机驱动控制算法的计算公式，例如PID为
f(e(t))=Kp*e(t)+Ki*Σe(t)+kd*（e(t)-e(t-dt)）。e(t)为误差，Kp，Ki，kd分别为比例、积分、微分系数。在控制的作用下，迅速对焦到离焦距离接近0的的状态，此时进入状态步骤S3跟焦状态，注：只要离焦距离不大于跟焦判断范围P2，就一直为跟焦状态，如果大于P2则再次进行步骤S2的位置规划。焦判断范围P2根据实际应用所需精度确定。
进一步地，步骤S3具体为：采用动态物体的闭环控制快速跟焦，如果此时离焦距离本身较小，小于P2时，或当步骤S2结束，同时进入P1范围即，此时进入跟焦状态，离焦量目标值位0不变，控制原理框图如图4所示，此时离焦距离的参考值即为理论上的中心值0，与自动对焦传感器反馈的离焦距离比较，控制算法作用得到速度控制量，MCU转化为速度脉冲和方向，用以驱动器驱动电机运动，在控制算法的作用下，理论上对焦过程的离焦距离一直保持在0左右，从而保证相机始终对焦。具体的给电机发送的脉冲为：
Vr=f(Xr-X)。此时由于对焦完成，实际上Xr的设定值为0即可，步骤S3和步骤S2的f()控制方法和参数理论上可以不一样，以实际的跟焦结果为准。
本发明实施例方案将自动对焦控制分为三个阶段，首先判断离焦距离是否在可检测的传感器线性区范围内，若没有则利用控制算法快速粗调焦，控制电机驱动相机来到可检测范围内；第二阶段当相机离焦距离在可检测范围内或经第一阶段的粗调离焦距离在可检测范围内后，利用控制算法实时进行位置和速度的曲线规划，实现快速精准的对焦；对焦完成后对焦控制进入第三阶段，即利用控制算法进行实时跟焦，由此完成了在高倍镜下显微成像的快速自动对焦和跟焦策略，整个设计方案高效简洁，能够兼容不同的对焦驱动需求，如不同微步设置的步进电机驱动器、伺服电机驱动器，实测在2/10/20/50倍等多种分辨率物镜切换器下，均能够准确保证对焦距离始终在景深以内。能够满足绝大部分自动对焦系统应用场景，可应用于研发设计自动成像系统并提升对焦系统性能，解决了实际工程需求的高倍镜下快速对焦和物体运动时的跟焦性能问题。
基于同一发明构思，本发明实施例第二方面提供一种自动对焦运动控制系统，包括：
离焦距离调整模块，用于判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；
曲线规划模块，用于当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，控制电机驱动相机移动至焦点位置；
跟焦模块，用于控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。
采用本实施例的测试结果，如图5所示，步骤S2中的曲线规划中带有初速度为10000µm/s时，如图6所示，当前离焦距离为1000µm，进行的带初速度的位置曲线规划，速度最终到0，同时离焦距离也最终到0。在控制器的作用下可实现快速且柔顺的自动对焦。
基于同一发明构思，本发明实施例第三方面提供一种自动对焦运动控制设备，如图7所示，包括：
MCU及核心算法模块，用于实现上述自动对焦运动控制方法的步骤及计算方法中的曲线规划算法；此外能够实现自动对焦控制设备的所有功能，除了基础的通信和外设处理逻辑，最核心的功能是自动对焦运动控制规划涉及的算法；
上位机通信模块，与上位机和所述MCU及核心算法模块通信连接，用于接收上位机的指令下发至所述MCU及核心算法模块，并将所述MCU及核心算法模块的数据信息上传至上位机，可通过RS232/RS485等方式进行数据通信；
离焦距离获取模块，与自动对焦传感器和所述MCU及核心算法模块通信连接，用于获取来自自动对焦传感器的离焦距离反馈值，并将离焦距离反馈至所述MCU及核心算法模块，可通过RS232/RS485等方式进行数字通信获取离焦距离反馈值，也可通过模拟量ADC采样的方式获取离焦距离反馈值；
IO外设模块，与所述MCU及核心算法模块通信连接，用于与所需的外设设备连接；一般与外设连接，常见的自动对焦运动控制设备所需的外设IO口包括：激光器LED驱动输出，对焦成功输出，运动轴正负限位输入，急停信号输入等；
电机控制模块，与所述MCU及核心算法模块通信连接，用于根据所述MCU及核心算法模块的曲线规划结果向电机提供运动脉冲和方向脉冲信号；同时连接电机使能、清错和驱动器报警等信号等，兼容绝大部分电机驱动器模块。
本发明方案提供了一种通用的自动对焦控制算法及控制设备，可应用于研发设计自动成像系统并提升对焦系统性能，解决了实际工程需求的高倍镜下快速对焦和物体运动时的跟焦性能问题。所设计的控制算法及控制设备框架兼容不同的对焦驱动需求，激光需求等，能够满足绝大部分自动对焦系统应用场景。
基于同一发明构思，本发明实施例第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述自动对焦运动控制的方法。
本发明实施例第五方面提供一种处理器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如上述自动对焦运动控制方法。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来执行自动对焦运动控制方法的步骤。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种自动对焦运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；
当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，采用闭环控制电机驱动相机移动至焦点位置，向电机发送脉冲的参考速度Vr，Vr=f(Xr-X)+V，控制电机驱动相机移动至焦点位置，其中，f代表电机驱动控制算法的函数，Xr、V分别表示对焦过程中位置曲线规划的离焦距离参考值、对应的速度参考值，X代表离焦距离；
当相机离焦距离在可检测范围且进入跟焦设定阈值时，控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制算法有PID和滑膜控制。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述当相机离焦距离在可检测范围且进入跟焦设定阈值时，控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内采用闭环控制，向电机发送脉冲的参考速度Vr，Vr=f(Xr-X)。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述曲线规划采用7段式S曲线规划，以兼容相机运动过程中焦点位置改变重新进行曲线规划。
5.根据权利要求1-4中任一所述的控制方法，其特征在于，所述判断相机的离焦距离采用自动对焦传感器通过检测不同倍镜下的光学成像反馈，获取离焦距离数值。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，利用所述自动对焦传感器检测离焦距离与设定范围比较，判断是否在可检测范围，若不在，则以开环速度控制电机驱动相机进行远距离对焦，具体为：利用所述自动对焦传感器判断离焦方向后，以最大速度Vm和最大加速度A，以间隔时间dt向离焦距离减小的方向发送电机控制脉冲，使电机驱动相机的运动速度为v(t)，当运动为正方向，速度规划如下：v(t)=v(t-dt)+A*dt；当运动为负方向，速度规划如下：v(t)=v(t-dt)-A*dt；其中，若v(t)的最大绝对值大于Vm，则对速度进行限幅v(t)取值为Vm。
7.一种自动对焦运动控制系统，其特征在于，包括：
离焦距离调整模块，用于判断相机的离焦距离是否在可检测范围内，若不在，则控制电机驱动相机移动至离焦距离在可检测范围内；
曲线规划模块，用于当相机离焦距离在可检测范围内，根据当前离焦距离和速度进行曲线规划，采用闭环控制电机驱动相机移动至焦点位置，向电机发送脉冲的参考速度Vr，Vr=f(Xr-X)+V，控制电机驱动相机移动至焦点位置，其中，f代表电机驱动控制算法的函数，Xr、V分别表示对焦过程中位置曲线规划的离焦距离参考值、对应的速度参考值，X代表离焦距离；
跟焦模块，用于控制电机跟焦保持离焦距离在预设阈值内。
8.一种自动对焦运动控制设备，其特征在于，包括：
MCU及核心算法模块，用于实现如权利要求1-6中任一所述方法的步骤及计算方法中的曲线规划算法；
上位机通信模块，与上位机和所述MCU及核心算法模块通信连接，用于接收上位机的指令下发至所述MCU及核心算法模块，并将所述MCU及核心算法模块的数据信息上传至上位机；
离焦距离获取模块，与自动对焦传感器和所述MCU及核心算法模块通信连接，用于获取来自自动对焦传感器的离焦距离反馈值，并将离焦距离反馈至所述MCU及核心算法模块；
IO外设模块，与所述MCU及核心算法模块通信连接，用于与所需的外设设备连接；
电机控制模块，与所述MCU及核心算法模块通信连接，用于根据所述MCU及核心算法模块的曲线规划结果向电机提供运动脉冲和方向脉冲信号。
9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述权利要求1-6中任一项的方法。
10.一种处理器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如权利要求1-6中任意一项所述的自动对焦运动控制方法。
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