TW201337377A - 電子裝置及其焦距調整方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電子裝置及其焦距調整方法。該電子裝置及其焦距調整方法預處理所擷取的複數個影像圖框以提供影像圖框的焦距資訊，並根據焦距資訊調整焦距。因此，當所追蹤的主體或目前場景因應電子裝置的運動而超出焦距範圍時，本發明可立即藉由焦距資訊而獲得焦距的變化，並根據焦距資訊而有效地調整焦距。

Description

電子裝置及其焦距調整方法

本發明關於一種電子裝置及其焦距調整方法。更具體而言，本發明關於一種具有焦距調整功能的電子裝置及其焦距調整方法。

各種電子裝置（例如傳統行動電話、智慧型電話、筆記型電腦、平板電腦等）對於現代人的日常生活已變得不可或缺。幾乎所有電子裝置製造廠商皆試圖設計能滿足消費者需求的電子裝置。因此，將各種影像應用程式與電子裝置相結合已被視為近年來人們必要的需求。

使用者可利用此等電子裝置拍攝照片或錄製視訊。一般而言，使用者可在拍攝照片之前或在錄製視訊過程中移動電子裝置來追蹤某一主體或改變場景，因而所追蹤的主體或目前場景可能會超出焦距範圍，場景可能甚至會隨背景條件的變化（例如日出或日落）而變化。在此等條件下，電子裝置可能需要相應地調整焦距，以使照片拍攝或視訊錄製在任何時候皆保持較佳的影像品質。

有鑒於此，如何有效地解決電子裝置不能因應所追蹤主體或目前場景超出焦距範圍而有效地即刻調整焦距的問題，乃業界亟需努力的目標。

本發明的主要目的在於有效地解決傳統電子裝置不能因應所追蹤主題或目前場景超出焦距範圍而有效地即刻調整焦距的問題。本發明將預處理所擷取的複數個影像圖框以提供影像圖框的焦距資訊，並根據焦距資訊調整焦距。因此，當所追蹤的主體或目前場景因應電子裝置的運動而超出焦距範圍時，本發明可立即藉由焦距資訊而獲得焦距的變化，並根據焦距資訊而有效地調整焦距。

為達上述目的，本發明提供一種電子裝置。該電子裝置包含具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、與影像感測器單元耦接的預處理單元、以及與影像感測器單元及預處理單元耦接的影像處理單元。影像感測器單元用以擷取至少一場景的複數個影像圖框。預處理單元用以處理影像圖框以提供影像圖框的焦距資訊。影像處理單元用以判斷影像圖框的焦距變化條件，並當焦距變化條件成立時，根據焦距資訊調整鏡頭模組。

為達上述目的，本發明更提供一種用於電子裝置的焦距調整方法。該電子裝置包含具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、與影像感測器單元耦接的預處理單元、以及與影像感測器單元及預處理單元耦接的影像處理單元，焦距調整方法包含下列步驟：
　　(a)使影像感測器單元擷取至少一場景的複數個影像圖框；
　　(b)使預處理單元處理影像圖框以提供影像圖框的焦距資訊；
　　(c)使影像處理單元判斷影像圖框的焦距變化條件；以及
　　(d)當焦距變化條件成立時，使影像處理單元根據焦距資訊調整該鏡頭模組。

為達上述目的，本發明更提供另一種用於電子裝置的焦距調整方法。焦距調整方法包含下列步驟：

　　(a)使影像感測器單元擷取至少一影像圖框；
　　(b)使預處理單元判斷影像圖框的焦距狀態及 清晰度數值；以及
　　(c)使影像處理單元根據焦距狀態及清晰度數值調整影像感測器單元之鏡頭模組的調整位置。

在參閱圖式及隨後描述的實施方式後，所屬技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明的其它目的，以及本發明的技術手段及實施態樣。

1．．．電子裝置

11．．．影像感測器單元

111．．．鏡頭模組

13．．．預處理單元

15．．．影像處理單元

17．．．應用程式單元

19．．．重力感測器單元

20．．．影像圖框

22．．．焦距資訊

24．．．預定義範圍資訊

26．．．重力感測數值

40．．．最終控制訊號

42．．．第一控制訊號

44．．．第二控制訊號

S301~S304．．．步驟

S401~S407、S408~S413、S414~S419．．．步驟

S501~S503．．．步驟

S601~S605．．．步驟

第1圖為本發明第一實施例所述的電子裝置的示意圖；
第2圖為本發明第一實施例所述的鏡頭模組的清晰度數值與調整方向間之關係的示意圖；
第3圖為本發明第二實施例所述的焦距調整方法的流程圖；
第4A至第4C圖為本發明第三實施例所述的焦距調整方法的流程圖；
第5圖為本發明第四實施例所述的焦距調整方法的流程圖；以及
第6圖為本發明第五實施例所述的焦距調整方法的流程圖。

以下將透過實施例來解釋本發明內容。然而，本發明的實施例並非用以限制本發明需在如實施例所述的任何環境、應用或方式方能實施。因此，關於實施例的說明僅為闡釋本發明的目的，而非用以直接限制本發明。需説明者，以下實施例及圖示中，與本發明非直接相關的元件已省略而未繪示；且附圖中各元件間的尺寸關係僅為便於理解而非欲限制實際的比例。

本發明的第一實施例如第1圖所示，其繪示本發明的電子裝置1。電子裝置1可為智慧型電話或某種其他具有照相機功能的電子裝置。舉例而言，電子裝置1亦可為筆記型電腦、平板電腦、個人數位助理（personal digital assistant；PDA）、數位照相機等等。

如第1圖所示，電子裝置1可包含具有至少一鏡頭模組111的影像感測器單元11、與影像感測器單元11耦接的預處理單元13、以及與影像感測器單元11及預處理單元13耦接的影像處理單元15。鏡頭模組11可為普通鏡頭或特殊鏡頭（例如擴展景深（extended depth of field；EDOF）鏡頭）。

影像感測器單元11用以擷取至少一場景（圖未示出）的複數個影像圖框20，並傳送影像圖框20至預處理單元13。預處理單元13用以處理屬於原始影像資料格式（raw image data format）的影像圖框20，以為影像處理單元15提供影像圖框20的焦距資訊22。影像處理單元13可對影像圖框20執行各種運算，並提供運算結果以作為焦距資訊22的一部分。舉例而言，預處理單元13可對影像圖框20執行統計計算、清晰度計算、焦距狀態判斷及/或其他運算等等。

預處理單元13更用以將影像圖框20傳遞至影像處理單元15。在其他實施例中，影像處理單元15可選擇性地直接從影像感測器單元11得到影像圖框20。在接收到影像圖框20之後，影像處理單元15處理影像圖框20並以適當的格式輸出處理後的影像圖框（圖未示出），以供顯示或影像擷取。舉例而言，影像處理單元15可將影像圖框20轉換成RGB影像圖框。

在其他實施例中，電子裝置1視需要可更包含應用程式單元17，應用程式單元17與影像處理單元15耦接以用於處理各種不同的應用程式。此外，影像處理單元15可更包含ROI判斷模組（圖未示出），ROI判斷模組用以自應用程式單元17接收預定義範圍資訊24（例如關注區域（region of interest；ROI）資訊）並提供預定義範圍資訊24至預處理單元13。

一般而言，ROI資訊用以示意場景內使用者所關心的一個預定範圍或指定區域。換言之，ROI資訊包含使用者最關心的資訊。因此，ROI判斷模組可因應預定義範圍資訊24而選擇ROI以供用於各種操作。舉例而言，ROI可選擇為面部偵測（face detection）的結果，面部偵測可自動地執行或藉由使用者介面的輸入而執行。ROI亦可預定為某一區域（例如場景的中心區域），或者藉由其他影像處理技術（例如邊緣偵測）進行選擇以自動地指定一特定區域。

一旦確定出ROI，便自影像處理單元15發送預定義範圍資訊24（例如頂點座標、起始位置及/或大小資訊）至預處理單元13。接著，預處理單元13可計算ROI的置信度（confidence）、焦距狀態及/或其他狀態資訊，並將此等資訊與影像圖框20一起發送至影像處理單元15。藉此，預處理單元13根據預定義範圍資訊24而從影像圖框20的預定義範圍導出焦距資訊22。亦即，焦距資訊22已被限制為影像圖框20的預定義範圍內的焦距資訊。

影像處理單元15更用以判斷影像圖框20的焦距變化條件，並當焦距變化條件成立時，根據焦距資訊22控制鏡頭模組11。影像處理單元15可包含條件判斷模組（圖未示出），條件判斷模組用以藉由分析場景變化（例如在各圖框之間主體的位置變化及場景的亮度/光線條件變化）而判斷是否應執行焦距調整，並判斷應採用哪一調整演算法。

舉例而言，若條件判斷模組判斷鏡頭模組11不需要大幅移動，則可利用第一調整演算法來輕微地調整鏡頭模組111。若條件判斷模組判斷鏡頭模組111需要大幅移動，則可利用第二調整演算法將鏡頭模組111自一端移動至另一端。在某一種情形中，即若條件判斷模組無法獲得用於焦距調整的有用資訊，則可利用第三調整演算法來執行全焦距掃描（full focus scan）以重新獲得焦距。

具體而言，條件判斷模組用以判斷影像圖框20的焦距變化條件。此外，當影像圖框20中至少二個相鄰影像圖框的至少一預定特徵數值之變化超出一預定門檻時，條件判斷模組判定焦距變化條件成立。舉例而言，預定特徵數值可為亮度數值、移動數值、清晰度數值等其中之一。

在其他實施例中，電子裝置1可視需要更包含重力感測器單元19，重力感測器單元19與影像處理單元15耦接並用以提供重力感測數值26。藉此，當重力感測數值在一時間區間內的變化超出預定重力感測數值門檻時，條件判斷模組判斷焦距變化條件成立。

詳言之，若重力感測數值在一時間區間內的變化超過預定重力感測數值門檻，則意味著使用者可能移動電子裝置1以記錄不同場景或追蹤主體的移動。為避免手抖動情形的誤判，若重力感測數值在一時間區間內輕微變化，則判斷從使用者的角度來看場景並未發生變化。

需注意者，在其他實施例中，條件判斷模組可根據複數個準則而作出決定，且每當該等準則中的任一準則得到滿足時，皆判斷應執行焦距調整。此外，焦距變化條件的上述類型僅供用於例示目的，而非旨在限制本發明。

以下，將進一步闡述由影像處理單元15根據焦距資訊22調整鏡頭模組11的方法。當焦距變化條件成立時，影像處理單元15可根據焦距資訊22而獲得影像圖框20中目前影像圖框的第一焦距狀態。接著，影像處理單元15根據第一焦距狀態判斷鏡頭模組11的第一調整位置。最後，影像處理單元15傳送載有第一調整位置的第一控制訊號40至影像感測器單元11以調整鏡頭模組111。

更具體而言，在獲得影像圖框20中目前影像圖框的第一焦距狀態後，影像處理單元15判斷目前影像圖框的第一焦距狀態是否處於鏡頭模組111的焦距範圍內。一般而言，鏡頭模組111具有有限的焦距範圍，此焦距範圍取決於鏡頭的類型。對於擴展景深鏡頭，其能夠在較大的焦距範圍內進行聚焦。此意味著，此種類型的鏡頭模組111不需要移動或僅需要輕微地移動其位置便能夠觀看更大範圍內的物體。通常，若物體僅輕微地向遠處移動，則鏡頭模組111可無需相應地移動仍能夠清楚地看到該物體。

詳言之，若目前影像圖框的第一焦距狀態處於鏡頭模組111的焦距範圍內，則表示僅需要以已知調整位置進行微小調整。因此，影像處理單元15根據預定設定檔（profile）判斷鏡頭模組111的最佳調整位置，並接著傳送載有最佳調整位置的最終控制訊號40至影像感測器單元11以調整鏡頭模組111。舉例而言，若第一焦距狀態處於線性範圍中，則最終控制訊號40指示應將鏡頭模組111朝確定方向調整某一偏移量。若第一焦距狀態處於方向性範圍中，則最終控制訊號40指示鏡頭模組111需調整的方向。

反之，若目前影像圖框的第一焦距狀態超出鏡頭模組111的焦距範圍，則影像處理單元15計算目前影像圖框的第一清晰度數值並判斷鏡頭模組111的目前位置數值。然後，影像處理單元15根據鏡頭模組111的目前位置數值判斷第一調整方向，並接著根據第一調整方向而判斷鏡頭模組111的第一調整位置。第一調整位置可為在第一調整方向上遠離鏡頭模組111的目前位置達一預定步階的位置。隨後，影像處理單元15可根據在不同位置的第一清晰度數值而判斷如何將鏡頭模組111調整至最佳位置。

影像處理單元15可更包含清晰度判斷單元（圖未示出）及鏡頭控制模組（圖未示出），清晰度判斷單元用以對影像圖框20執行清晰度計算，鏡頭控制模組則用以傳送載有第一調整位置的第一控制訊號42至影像感測器單元11以調整鏡頭模組111。第一調整位置可隱含關於調整方向以及關於每一調整/移動的步階數目的資訊。在本發明的另一實施例中，清晰度判斷單元亦可建置於預處理單元13中。

清晰度判斷單元可包含高通濾波器（high pass filter；HPF），高通濾波器用以接收影像圖框20並濾除其中的低頻分量以辨識邊緣資訊，藉此獲得影像圖框20的清晰度數值。影像圖框20的清晰度數值亦可提供至條件判斷模組以判斷上述焦距變化條件。

一般而言，清晰度數值與影像感測器單元11所擷取的目前場景的邊緣資訊成比例。清晰度數值愈大，則目前影像圖框的邊緣愈清晰。換言之，清晰度數值愈大，表示焦距愈佳。因此，可根據目前清晰度數值而估計目前的焦距，並進而判斷鏡頭模組111應沿哪一方向移動。

第2圖為鏡頭模組111的目前位置數值與調整方向間關係的示意圖。如第2圖所示，鏡頭模組111可因應以下條件其中之一而調整為更接近影像感測器單元11所擷取的目前場景：目前位置數值大於遠端參考位置數值；以及目前位置數值介於近端參考位置數值與中心參考位置數值之間的範圍內。

反之，鏡頭模組111可因應以下條件其中之一而調整為遠離影像感測器單元11所擷取的目前場景：目前位置數值小於近端參考位置數值；以及目前位置數值介於遠端參考位置數值與中心參考位置數值之間的範圍內。需注意者，遠端參考位置數值、中心參考位置數值及近端參考位置數值可根據不同情況而預先決定。

詳言之，若目前位置數值大於遠端參考位置數值，則表示影像感測器單元11所擷取的目前場景可能處於極遠的位置。因此，鏡頭模組111應調整為更接近場景。相反，若目前位置數值小於近端參考位置數值，則表示影像感測器單元11所擷取的目前場景可能處於極近的位置。因此，鏡頭模組111應調整為遠離場景。

此外，當目前位置數值處於近端參考位置數值與中心參考位置數值間的範圍時，則認定鏡頭模組111應調整為更接近場景。當目前位置數值處於遠端參考位置數值與中心參考位置數值間的範圍時，則認定鏡頭模組111應調整為更遠離場景。根據以上程序，影像處理單元15的鏡頭控制模組可將目前位置數值與若干預定義門檻或預定義範圍相比較，並據此判斷第一調整方向。

在鏡頭模組111根據第一控制訊號42而調整之後，再次計算影像圖框的下一個焦距狀態及下一個清晰度數值，並將其與前一個清晰度數值相比較以判斷鏡頭模組111是否已達到具有最佳焦距的最佳調整位置。

具體而言，在鏡頭模組111根據第一控制訊號42而調整之後，影像處理單元15可判斷影像圖框的第二焦距狀態。影像處理單元15可判斷第二焦距狀態是否處於鏡頭模組111的焦距範圍內。若第二焦距狀態處於鏡頭模組111的焦距範圍內，則如前面所述，影像處理單元15根據預定設定檔判斷鏡頭模組111的最佳調整位置，並接著傳送載有最佳調整位置的最終控制訊號40至影像感測器單元11以調整鏡頭模組111。

反之，若第二焦距狀態超出鏡頭模組111的焦距範圍，則影像處理單元15的清晰度判斷單元計算影像圖框的第二清晰度數值。在其他實施例中，可省略影像處理單元15判斷第二焦距狀態是否處於鏡頭模組111的焦距範圍內的程序，且此省略將不會影響本發明的完成。

在計算第二清晰度數值之後，影像處理單元15的清晰度判斷單元更將第二清晰度數值與第一清晰度數值相比較以判斷第二調整方向，並接著根據第二調整方向判斷鏡頭模組111的第二調整位置。最後，影像處理單元15的鏡頭控制模組傳送載有第二調整位置的第二控制訊號44至影像感測器單元11以調整鏡頭模組111。

第二調整方向可根據以下規則來判斷：當第二清晰度數值大於第一清晰度數值時，第二調整方向與第一調整方向相同；以及當第二清晰度數值小於第一清晰度數值時，第二調整方向與第一調整方向相反。

詳言之，若第二清晰度數值大於第一清晰度數值，則表示鏡頭模組111的第一調整方向正確。亦即，鏡頭模組111是朝正確方向調整。因此，判定第二調整方向與第一調整方向相同。相反，若第二清晰度數值小於第一清晰度數值，則表示鏡頭模組111的第一調整方向不正確。亦即，鏡頭模組111是朝錯誤方向調整。因此，判定第二調整方向與第一調整方向相反。

影像處理單元15更用以依照前述的相同方式重複地調整影像感測器單元11的鏡頭模組111，直至判斷出鏡頭模組111具有最佳焦距的最佳調整位置。如前面所述，清晰度愈高，則表示焦距愈佳。因此，影像處理單元15的鏡頭控制模組可控制鏡頭模組111逐步地移動並監測相應清晰度數值的對應變化。

若該等清晰度數值其中之一開始減小、或二個相鄰步階的清晰度數值間的差異符號發生變化（從正變為負），則可得知可能找到最大清晰度數值。亦即，可能已獲得鏡頭模組111的具有最佳焦距的最佳調整位置，其中最佳調整位置對應至最大清晰度數值。相應地，影像處理單元15的鏡頭控制模組傳送載有最佳調整位置的最終控制訊號40至影像感測器單元11，以調整鏡頭模組111。因此，鏡頭模組111將調整至最佳位置，且可結束焦距調整過程。

本發明的第二實施例如第3圖所示，其繪示一種焦距調整方法。本實施例的焦距調整方法可應用於電子裝置，該電子裝置包含具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、與影像感測器單元耦接的預處理單元、以及與影像感測器單元及預處理單元耦接的影像處理單元（例如第一實施例的電子裝置1）。

如第3圖所示，執行步驟S301，使影像感測器單元擷取至少一場景的複數個影像圖框。執行步驟S302，使預處理單元處理影像圖框以提供影像圖框的焦距資訊。在其他實施例中，步驟S302可更包含以下步驟：使預處理單元根據影像處理單元提供的預定義範圍資訊，自影像圖框的預定義範圍擷取焦距資訊。

執行步驟S303，使影像處理單元判斷影像圖框的焦距變化條件。執行步驟S304，當焦距變化條件成立時，使影像處理單元根據焦距資訊調整鏡頭模組。

具體而言，當影像圖框中至少二個相鄰的影像圖框的至少一預定特徵數值的變化超出一預定門檻時，判斷焦距變化條件成立。舉例而言，預定特徵數值可為亮度數值、移動數值及清晰度數值其中之一。

在其他實施例中，電子裝置可更包含與影像處理單元耦接的重力感測器單元，重力感測器單元提供重力感測數值，且當重力感測數值的變化在一時間區間內超出一重力感測數值門檻時，影像處理單元判斷焦距變化條件成立。

除了上述步驟，本實施例的焦距調整方法亦能執行前述實施例所描述的電子裝置1的所有操作及達成所有對應的功能。所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例的焦距調整方法如何基於前述實施例以執行此等操作及達成此等功能，故不贅述。

本發明的第三實施例如第4A圖至第4C圖所示，其繪示一種焦距調整方法。本實施例的焦距調整方法可應用於電子裝置，電子裝置包含具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、與影像感測器單元耦接的預處理單元、以及與影像感測器單元及預處理單元耦接的影像處理單元（例如第一實施例的電子裝置1）。

如第4A圖至第4C圖所示，執行步驟S401，使影像感測器單元擷取至少一場景的複數個影像圖框。執行步驟S402，使預處理單元處理影像圖框以提供影像圖框的焦距資訊。在其他實施例中，步驟S402可更包含以下步驟：使預處理單元根據影像處理單元提供的預定義範圍資訊，從影像圖框的預定義範圍擷取焦距資訊。

執行步驟S403，使影像處理單元判斷影像圖框的焦距變化條件。具體而言，當影像圖框中至少二個相鄰的影像圖框的至少一預定特徵數值的變化超出一預定門檻時，判斷焦距變化條件成立。舉例而言，預定特徵數值可為亮度數值、移動數值及清晰度數值其中之一。

在其他實施例中，電子裝置可更包含與影像處理單元耦接的重力感測器單元，重力感測器單元提供重力感測數值，且當重力感測數值的變化在一時間區間內超出一重力感測數值門檻時，影像處理單元判斷焦距變化條件成立。

執行步驟S404，使影像處理單元根據焦距資訊獲取影像圖框其中之一的第一焦距狀態。接著，執行步驟S405，判斷第一焦距狀態是否處於鏡頭模組的焦距範圍內。

若第一焦距狀態處於鏡頭模組的焦距範圍內，則執行步驟S406，使影像處理單元根據預定設定檔判斷鏡頭模組的最佳調整位置。接著，執行步驟S407，從影像處理單元傳送載有最佳調整位置的最終控制訊號至影像感測器單元，以調整鏡頭模組。此後，便可結束焦距調整方法。

反之，若第一焦距狀態不處於鏡頭模組的焦距範圍內（即第一焦距狀態超出鏡頭模組的焦距範圍），則執行步驟S408，使影像處理單元計算影像圖框的第一清晰度數值並判斷鏡頭模組的目前位置數值。接著，執行步驟S409，使影像處理單元根據鏡頭模組的目前位置數值判斷第一調整方向。第一調整方向可根據第2圖的實施例進行判斷。執行步驟S410，使影像處理單元根據第一調整方向判斷第一調整位置。可藉由使鏡頭模組沿第一調整方向移動至離鏡頭模組的目前位置達預定步階的位置來判斷第一調整位置。執行步驟S411，從影像處理單元傳送載有第一調整位置的第一控制訊號至影像感測器單元，以調整鏡頭模組。

具體而言，在步驟S409中，鏡頭模組因應以下條件其中之一而調整為更接近場景：目前位置數值大於遠端參考位置數值，以及目前位置數值介於近端參考位置數值與中心參考位置數值之間的範圍內；以及鏡頭模組因應以下條件其中之一而調整為更遠離場景：目前位置數值小於近端參考位置數值，以及目前位置數值介於遠端參考位置數值與中心參考位置數值之間的範圍內。

執行步驟S412，在鏡頭模組已根據第一控制訊號而調整之後，使影像處理單元判斷影像圖框的第二焦距狀態。接著，執行步驟S413，判斷第二焦距狀態是否處於鏡頭模組的焦距範圍內。若第二焦距狀態處於鏡頭模組的焦距範圍內，則再次依序執行步驟S406及步驟S407。

反之，若第二焦距狀態超出鏡頭模組的焦距範圍，則執行步驟S414，使影像處理單元計算影像圖框的第二清晰度數值。接著，執行步驟S415，使影像處理單元比較第二清晰度數值與第一清晰度數值，以判斷第二調整方向。具體而言，當第二清晰度數值大於第一清晰度數值時，第二調整方向與第一調整方向相同；以及當第二清晰度數值小於第一清晰度數值，第二調整方向與第一調整方向相反。

執行步驟S416，使影像處理單元根據第二調整方向判斷鏡頭模組的第二調整位置。執行步驟S417，從影像處理單元傳送載有第二調整位置的第二控制訊號至影像感測器單元，以調整鏡頭模組。

執行步驟S418，判斷是否已判斷出鏡頭模組具有最佳焦距的最佳調整位置。若結果為「是」，則執行步驟S419，從影像處理單元傳送載有最佳調整位置的最終控制訊號至影像感測器單元，以調整鏡頭模組。此後，便可結束焦距調整方法。

若結果為「否」，則再次依序執行步驟S412至S418，直至判斷出鏡頭模組具有最佳焦距的最佳調整位置。亦即，影像處理單元以相同方式重複地調整影像感測器單元的鏡頭模組，直至判斷出鏡頭模組具有最佳焦距的最佳調整位置。

除了上述步驟，本實施例的焦距調整方法亦能執行前述實施例所描述的電子裝置1的所有操作及焦距調整方法的所有步驟並可達成所有對應的功能。所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例的焦距調整方法如何基於前述實施例以執行此等操作及達成此等功能，故不贅述。

本發明的第四實施例如第5圖所示，其繪示一種焦距調整方法。本實施例的焦距調整方法可應用於電子裝置，電子裝置包含具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、與影像感測器單元耦接的預處理單元、以及與影像感測器單元及預處理單元耦接的影像處理單元（例如第一實施例的電子裝置1）。

如第5圖所示，執行步驟S501，使影像感測器單元擷取至少一影像圖框。執行步驟S502，使預處理單元判斷影像圖框的焦距狀態及清晰度數值。焦距狀態及清晰度數值可在原始影像域（raw image domain）中判斷。執行步驟S503，使影像處理單元根據焦距狀態及清晰度數值調整影像感測器單元的鏡頭模組的調整位置。

除了上述步驟，本實施例的焦距調整方法亦能執行前述實施例所描述的電子裝置1的所有操作及焦距調整方法的所有步驟並可達成所有對應的功能。所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例的焦距調整方法如何基於前述實施例以執行此等操作及達成此等功能，故不贅述。

本發明的第五實施例如第6圖所示，其繪示一種焦距調整方法。本實施例的焦距調整方法可應用於電子裝置，電子裝置包含具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、與影像感測器單元耦接的預處理單元、以及與影像感測器單元及該預處理單元耦接的影像處理單元（例如第一實施例的電子裝置1）。

如第6圖所示，執行步驟S601，使影像感測器單元擷取至少一影像圖框。執行步驟S602，使預處理單元判斷影像圖框的焦距狀態及清晰度數值。焦距狀態及清晰度數值可在原始影像域中判斷。執行步驟S603，使影像處理單元根據焦距狀態判斷調整演算法。

執行步驟S604，當焦距狀態介於預定義範圍內，使影像處理單元根據預定設定檔調整鏡頭模組的調整位置。執行步驟S605，當焦距狀態超出預定義範圍，使影像處理單元根據鏡頭模組的位置以及清晰度數值，調整鏡頭模組的調整位置。

在其他實施例中，步驟S605可更包含以下步驟：使影像處理單元根據預處理單元判斷的影像圖框的複數個清晰度數值重複地調整鏡頭模組的調整位置；使影像處理單元比對該等清晰度數值以獲取鏡頭模組的最佳調整位置，其中最佳調整位置對應至該等清晰度數值中的最大清晰度數值；以及使影像處理單元調整鏡頭模組的調整位置至最佳調整位置。

除了上述步驟，本實施例的焦距調整方法亦能執行前述實施例所描述的電子裝置1的所有操作及焦距調整方法的所有步驟並可達成所有對應的功能。所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解本實施例的焦距調整方法如何基於前述實施例以執行此等操作及達成此等功能，故不贅述。

綜上所述，本發明提供一種電子裝置及其焦距調整方法。該電子裝置及其焦距調整方法預處理所擷取的複數個影像圖框以提供該等影像圖框的焦距資訊，並根據該焦距資訊調整焦距。因此，當所追蹤的主體或目前場景因應該電子裝置的運動而超出焦距範圍時，該電子裝置及其焦距調整方法可立即藉由該焦距資訊而獲得焦距的變化並根據焦距資訊而有效地調整焦距。藉此，本發明能有效地解決傳統電子裝置不能因應所追蹤主體或目前場景超出焦距範圍而即刻調整焦距的問題。

上述的實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明的範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明的權利範圍應以申請專利範圍為準。

S301~S304．．．步驟

Claims (24)

1. 一種電子裝置，包含：
   　　一影像感測器單元，該影像感測器單元包含至少一鏡頭模組，並用以擷取至少一場景的複數個影像圖框 ；
   　　一預處理單元，該預處理單元與該影像感測器單元耦接，並用以處理該等影像圖框以提供該等影像圖框的焦距資訊；以及
   　　一影像處理單元，該影像處理單元與該影像感測器單元及該預處理單元耦接，用以判斷該等影像圖框的一焦距變化條件，並當該焦距變化條件成立時，根據該焦距資訊調整該鏡頭模組 。
2. 如請求項1所述的電子裝置，其中該預處理單元根據該影像處理單元提供的預定義範圍資訊，自該等影像圖框的一預定義範圍擷取該焦距資訊。
3. 如請求項1所述的電子裝置，其中當該等影像圖框中至少二個相鄰的影像圖框的至少一預定特徵數值的變化超出一預定門檻時，該影像處理單元判定該焦距變化條件成立，該預定特徵數值為亮度數值、移動數值及清晰度數值其中之一。
4. 如請求項1所述的電子裝置，更包含一重力感測器單元，該重力感測器單元與該影像處理單元耦接並用以提供重力感測數值；其中當該重力感測數值在一時間區間內的變化超出一重力感測數值門檻時，該影像處理單元判定該焦距變化條件成立。
5. 如請求項1所述的電子裝置，其中該影像處理單元更用以：
   　　根據該焦距資訊獲取該等影像圖框其中之一的一 第一焦距狀態；
   　　根據該第一焦距狀態判斷該鏡頭模組的一第一調整位置；以及
   　　傳送載有該第一調整位置的一第一控制訊號至該影像感測器單元以調整該鏡頭模組。
6. 如請求項5所述的電子裝置，其中該影像處理單元更用以：
   　　當該第一焦距狀態超出該鏡頭模組的一焦距範圍時，計算該影像圖框的一第一清晰度數值及判斷該鏡頭模組的一目前位置數值；
   　　根據該鏡頭模組的該目前位置數值判斷一第一調整方向；以及
   　　根據該第一調整方向判斷該鏡頭模組的該第一調整位置。
7. 如請求項6所述的電子裝置，其中：
   　　該鏡頭模組因應以下條件其中之一而調整為接近該場景：該目前位置數值大於一遠端參考位置數值，以及該目前位置數值介於一近端參考位置數值與一中心參考位置數值之間的一範圍內；以及
   　　該鏡頭模組因應以下條件其中之一而調整為遠離該場景：該目前位置數值小於該近端參考位置數值，以及該目前位置數值介於該遠端參考位置數值與該中心參考位置數值之間的一範圍內。
8. 如請求項6所述的電子裝置，其中該影像處理單元更用以：
   　　在該鏡頭模組根據該第一控制訊號而調整後，判斷該影像圖框的一第二焦距狀態；
   　　當該第二焦距狀態超出該鏡頭模組的該焦距範圍時，計算該影像圖框的一第二清晰度數值；
   　　比對該第二清晰度數值與該第一清晰度數值以判斷一第二調整方向；
   　　根據該第二調整方向判斷該鏡頭模組的一第二調整位置；以及
   　　傳送載有該第二調整位置的一第二控制訊號至該影像感測器單元以調整該鏡頭模組。
9. 如請求項8所述的電子裝置，其中：
   　　當該第二清晰度數值大於該第一清晰度數值，該第二調整方向與該第一調整方向相同；以及
   　　當該第二清晰度數值小於該第一清晰度數值，該第二調整方向與該第一調整方向相反。
10. 如請求項8所述的電子裝置，其中該影像處理單元更用以根據相同方式重複調整該影像感測器單元的該鏡頭模組，直至判斷出該鏡頭模組具有最佳焦距的一最佳調整位置。
11. 一種用於一電子裝置的焦距調整方法，該電子裝置包含一具有至少一鏡頭模組的影像感測器單元、一與該影像感測器單元耦接的預處理單元、以及一與該影像感測器單元及該預處理單元耦接的影像處理單元，該焦距調整方法包含下列步驟：
    　　(a)使該影像感測器單元擷取至少一場景的複數個影像圖框；
    　　(b)使該預處理單元處理該等影像圖框以提供該等影像圖框的焦距資訊；
    　　(c)使該影像處理單元判斷該等影像圖框的一焦距變化條件；以及
    　　(d)當該焦距變化條件成立時，使該影像處理單元根據該焦距資訊調整該鏡頭模組。
12. 如請求項11所述的焦距調整方法，其中該步驟(b)更包含下列步驟：
    　　(b1)使該預處理單元 根據該影像處理單元提供的預定義範圍資訊，自該等影像圖框的一預定義範圍擷取該焦距資訊。
13. 如請求項11所述的焦距調整方法，其中當該等影像圖框中至少二個相鄰的影像圖框的至少一預定特徵數值的變化超出一預定門檻時，該影像處理單元判定該焦距變化條件成立，該預定特徵數值為亮度數值、移動數值及清晰度數值其中之一。
14. 如請求項11所述的焦距調整方法，其中該電子裝置更包含與該影像處理單元耦接的一重力感測器單元，該重力感測器單元用以提供重力感測數值，且當該重力感測數值的變化在一時間區間內超出一重力感測數值門檻時，該影像處理單元判定該焦距變化條件成立。
15. 如請求項11所述的焦距調整方法，其中該步驟(d)更包含下列步驟：
    　　(d1)使該影像處理單元根據該焦距資訊獲取該等影像圖框其中之一的一第一焦距狀態；
    　　(d2)使該影像處理單元根據該第一焦距狀態判斷該鏡頭模組的一第一調整位置；以及
    　　(d3)從該影像處理單元傳送載有該第一調整位置的一第一控制訊號至該影像感測器單元以調整該鏡頭模組。
16. 如請求項15所述的焦距調整方法，其中該步驟(d2)更包含下列步驟：
    　　(d21)當該第一焦距狀態超出該鏡頭模組的一焦距範圍時，使該影像處理單元計算該影像圖框的一第一清晰度數值及判斷該鏡頭模組的一目前位置數值；
    　　(d22)使該影像處理單元根據該鏡頭模組的該目前位置數值判斷一第一調整方向；以及
    　　(d23)使該影像處理單元根據該第一調整方向判斷該鏡頭模組的該第一調整位置。
17. 如請求項16所述的焦距調整方法，其中：
    　　該鏡頭模組因應以下條件其中之一而調整為接近該場景：該目前位置數值大於一遠端參考位置數值，以及該目前位置數值介於一近端參考位置數值與一中心參考位置數值之間的一範圍內；以及
    　　該鏡頭模組因應以下條件其中之一而調整為遠離該場景：該目前位置數值小於該近端參考位置數值，以及該目前位置數值介於該遠端參考位置數值與該中心參考位置數值之間的一範圍內。
18. 如請求項16所述的焦距調整方法，更包含下列步驟：
    　　(d4)在該鏡頭模組根據該第一控制訊號而調整後，使該影像處理單元判斷該影像圖框的一第二焦距狀態；
    　　(d5)當該第二焦距狀態超出該鏡頭模組的該焦距範圍時，使該影像處理單元計算該影像圖框的一第二清晰度數值；
    　　(d6)使該影像處理單元比對該第二清晰度數值與該第一清晰度數值以判斷一第二調整方向；
    　　(d7)使該影像處理單元根據該第二調整方向判斷該鏡頭模組的一第二調整位置；以及
    　　(d8)傳送載有該第二調整位置的一第二控制訊號至該影像感測器單元以調整該鏡頭模組。
19. 如請求項18所述的焦距調整方法，其中：
    　　當該第二清晰度數值大於該第一清晰度數值，該第二調整方向與該第一調整方向相同；以及
    　　當該第二清晰度數值小於該第一清晰度數值，該第二調整方向與該第一調整方向相反。
20. 如請求項18所述的焦距調整方法，更包含下列步驟：
    　　(d9)使該影像處理單元根據相同方式重複調整該影像感測器單元的該鏡頭模組，直至判斷出該鏡頭模組具有最佳焦距的一最佳調整位置。
21. 一種用於一電子裝置的焦距調整方法，該焦距調整方法包含下列步驟：
    　　(a)使一影像感測器單元擷取至少一影像圖框；
    　　(b)使一預處理單元判斷該影像圖框的一焦距狀態及一 清晰度數值；以及
    　　(c)使一影像處理單元根據該焦距狀態及該清晰度數值調整該影像感測器單元的一鏡頭模組的一調整位置。
22. 如請求項21所述的焦距調整方法，其中該預處理單元在一原始影像域（raw imagedomain）判斷該焦距狀態及該清晰度數值。
23. 如請求項21所述的焦距調整方法，其中該步驟(c)更包含下列步驟：
    　　(c1)使該影像處理單元根據該焦距狀態決定一調整演算法；
    　　(c2)當該焦距狀態介於一預定義範圍內，使該影像處理單元根據一預定設定檔調整該鏡頭模組的該調整位置；以及
    　　(c3)當該焦距狀態超出該預定義範圍，使該影像處理單元根據該鏡頭模組的一位置以及該 清晰度數值調整該鏡頭模組的該調整位置。
24. 如請求項23所述的焦距調整方法，其中該步驟(c3)更包含下列步驟：
    　　(c31)使該影像處理單元根據該預處理單元判斷的該影像圖框的複數個清晰度數值重複調整該鏡頭模組的該調整位置；
    　　(c32)使該影像處理單元比對該等清晰度數值以獲取該鏡頭模組的一最佳調整位置，其中該最佳調整位置對應至該等清晰度數值中的最大清晰度數值；以及
    　　(c33)使該影像處理單元調整該鏡頭模組的該調整位置至該最佳調整位置。