TWI621831B - 影像擷取裝置與其相位對焦的校正方法 - Google Patents

Abstract

一種影像擷取裝置與其相位對焦的校正方法。所述方法包括下列步驟。執行對比對焦程序，而將鏡頭移動至多個鏡頭位置，並基於對比對焦程序獲取多個對焦值的統計分佈。依據這些對焦值的統計分佈，判斷是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係。若是，取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之一時所偵測到的第一相位差，並取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之另一時所偵測到的第二相位差。依據鏡頭位置其中之一、第一相位差、鏡頭位置其中之另一，以及第二相位差，校正相位對焦程序的相位線性關係。

Description

影像擷取裝置與其相位對焦的校正方法

本發明是有關於一種影像擷取裝置，且特別是有關於一種影像擷取裝置與其相位對焦的校正方法。

為方便使用者快速拍攝清晰影像，可攜式電子裝置上的相機一般均配備有自動對焦(Auto Focus，AF)功能，其可在使用者啟用相機的同時，即主動偵測相機視野範圍內的物件並自動移動鏡頭以對焦於物件。目前的相機為節省對焦時間，一般在計算出被攝主體的對焦位置後，即直接將鏡頭一次性地推動至上述對焦位置。舉例而言，若相機採用相位檢測自動對焦(Phase Detection Auto-Focus，PDAF)進行對焦，相機將利用影像感測器取得影像的相位偵測資料，並依據相位偵測資料與鏡頭位置之間的線性關係估測出對焦位置。如此，相機可基於相位檢測自動對焦把鏡頭一次性地移動到對焦位置，從而快速完成對焦動作。以 圖1為例，圖1繪示一種相位差與鏡頭偏移量之間的線性關係，其中橫軸表示鏡頭偏移量，縱軸表示相位差。因此，以圖1的線性關係10來說，若於進行相位檢測對焦程序時偵測到相位差Pd1，相機須將鏡頭推動鏡頭偏移量offs1來完成自動對焦。

可知的，上述相位偵測資料與鏡頭位置之間的線性關係可直接影響相位檢測自動對焦的準確度，而上述線性關係一般係於相機的製造過程中經由實驗或測試而取得。然而，上述用於相位檢測自動對焦的線性關係將隨環境溫度、濕度或工作電壓而有所偏移。因此，於使用者實際操作相機時，可能因為操作環境變動或電路操作條件改變而導致工廠預設的上述線性關係將不適用，從而發生對焦不準確的問題。於是，相機可能需要花更多時間來進行準確的對焦，或針對不同的應用環境實驗出不同的線性關係，但上述方法不但費時且效率不佳。

有鑑於此，本發明提供一種影像擷取裝置及其相位對焦的校正方法，其依據於實際操作環境偵測到的相位偵測資料來調整用於相位檢測自動對焦的相位線性關係，可改善相機的對焦準確度。

本發明提出一種相位對焦的校正方法，適用於具有鏡頭的影像擷取裝置。所述方法包括下列步驟。執行對比對焦程序，而將鏡頭移動至多個鏡頭位置，並基於對比對焦程序獲取多個對 焦值的統計分佈與最佳對焦位置。依據這些對焦值的統計分佈，判斷是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係。若判定校正用於相位對焦程序的相位線性關係，取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之一時所偵測到的第一相位差，並取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之另一時所偵測到的第二相位差。依據鏡頭位置其中之一、對應鏡頭位置其中之一的第一相位差、鏡頭位置其中之另一，以及對應鏡頭位置其中之另一的第二相位差，校正相位對焦程序的相位線性關係。

在本發明的一實施例中，在所述執行對比對焦程序的步驟之前，所述方法更包括下列步驟。依據相位線性關係執行相位對焦程序，以依據相位對焦程序將鏡頭移動至暫時對焦位置。所述執行所述對比對焦程序的步驟包括下列步驟。響應於鏡頭移動至暫時對焦位置，開始執行對比對焦程序，以獲取對焦值的統計分佈與最佳對焦位置。

在本發明的一實施例中，所述鏡頭位置其中之一為基於對比對焦程序而獲取的最佳對焦位置，此最佳對焦位置對應至對焦值中的最大值。

在本發明的一實施例中，所述依據對焦值的統計分佈，判斷是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係的步驟包括下列步驟。取得統計分佈的統計特性，並判斷統計特性是否符合預設條件。若統計特性符合預設條件，決定校正用於相位對焦程序的相位線性關係。若統計特性不符合預設條件，決定不校正用於相 位對焦程序的相位線性關係。

在本發明的一實施例中，所述統計特性包括統計變異量，所述預設條件包括是否大於一門檻值。

在本發明的一實施例中，所述依據最對焦位置其中之一、對應鏡頭位置其中之一的第一相位差、鏡頭位置其中之另一，以及對應最佳對焦位置其中之另一的第二相位差，校正相位對焦程序的相位線性關係的步驟包括下列步驟。依據鏡頭位置其中之一、對應鏡頭位置其中之一的第一相位差、鏡頭位置其中之另一，以及對應鏡頭位置其中之另一的第二相位差，計算第一修正斜率。依據第一修正斜率修正鏡頭位置與多個相位差之間相位線性關係。

在本發明的一實施例中，所述依據第一修正斜率修正相位線性關係的步驟包括下列步驟。獲取一參考基準斜率。依據第一修正斜率與參考基準斜率的差值，調整參考基準斜率而獲取第二修正斜率。利用第二修斜率修正相位線性關係。

在本發明的一實施例中，所述參考基準斜率包括工廠預設斜率，或不同時間點之多個歷史相位線性關係的多個歷史工作斜率的統計值。

從另一觀點來看，本發明提出一種影像擷取裝置，其包括光學系統、影像感測器、鏡頭控制電路、相位對焦電路，以及處理電路。光學系統包括鏡頭，影像感測器耦接光學系統。鏡頭控制電路耦接光學系統，控制鏡頭移動至多個鏡頭位置。相位對 焦電路耦接影像感測器與鏡頭控制電路，偵測對應至鏡頭位置的多個相位差。處理電路耦接影像感測器、相位對焦電路，以及鏡頭控制電路。處理電路執行對比對焦程序，而透過鏡頭控制電路將鏡頭移動至鏡頭位置，並獲取多個對焦值的一統計分佈。處理電路依據對焦值的統計分佈，判斷是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係。若判定校正用於相位對焦程序的相位線性關係，處理電路取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之一時相位對焦電路所偵測到的第一相位差，並取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之另一時相位對焦電路所偵測到的第二相位差。處理電路依據鏡頭位置其中之一、對應鏡頭位置其中之一的第一相位差、鏡頭位置其中之另一，以及對應鏡頭位置其中之另一的第二相位差，校正相位對焦程序的相位線性關係。

基於上述，於本發明的實施範例中，依據對比對焦程序而取得之對焦值的統計分佈的統計特性，是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係可據以決定。換言之，相位偵測資料的可靠程度可依據對焦值的統計分佈而分辨，因此更符合實際應用環境的相位線性關係可透過高可靠程度的相位偵測資料而即時的被估測出來。如此一來，透過適應性且即時性的調整相位線性關係，相位對焦程序的準確度與穩定度可大幅提昇。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧相位線性關係

Pd1、Pd2、Pd3‧‧‧相位差

offs1、offs2、offs3‧‧‧鏡頭偏移量

20‧‧‧影像擷取裝置

210‧‧‧光學系統

211‧‧‧鏡頭

220‧‧‧影像感測器

230‧‧‧鏡頭控制電路

240‧‧‧相位對焦電路

250‧‧‧處理電路

260‧‧‧紀錄媒體

F1~F10‧‧‧對焦值

Pb1、Pb2‧‧‧最佳對焦位置

P1、P2‧‧‧暫時對焦位置

P1’、P2’‧‧‧鏡頭位置

60‧‧‧即時估測關係

S310~S340、S410~S460、S701~S703‧‧‧步驟

圖1繪示一種相位差與鏡頭偏移量之間的線性關係。

圖2是依照本發明一實施例所繪示之影像擷取裝置的示意圖。

圖3是依照本發明一實施例所繪示之相位對焦的校正方法的流程圖。

圖4是依照本發明一實施例所繪示之相位對焦的校正方法的流程圖。

圖5A與圖5B是依照本發明一實施例所繪示之對焦值的統計分佈的範例示意圖。

圖6是依照本發明一實施例所繪示之獲取第一修正斜率的範例示意圖。

圖7是依照本發明一實施例所繪示之步驟S460的詳細流程圖。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的方法以及影像擷取裝置的範例。

圖2是依照本發明一實施例所繪示之影像擷取裝置的示意圖，但此僅是為了方便說明，並不用以限制本發明。請參照圖2，本實施例的影像擷取裝置20例如是數位相機、數位攝影機(Digital Video Camcorder，DVC)，或是配置在手機、平板電腦、筆記型電腦、導航裝置、行車紀錄器等電子裝置上的相機，其可提供拍照功能。影像擷取裝置20中包括光學系統210、影像感測器220、鏡頭控制電路230、相位對焦電路240，以及處理電路250。除上述元件之外，影像擷取裝置20可以依據其提供之功能而具有其他硬體、軟體或韌體元件，本發明對此並不限制，例如可用以儲存資料或軟體程式的紀錄媒體260或顯示器(未繪示)。

光學系統210包括鏡頭211，且光學系統210還可包括致動器、光圈及快門等元件，其中鏡頭211是由至少一個凹凸透鏡組合而成，其是由步進馬達或音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)等致動器驅動以改變透鏡之間的相對位置，從而改變鏡頭的焦距。光圈可控制鏡頭的進光量，而快門是用以控制光進入鏡頭的時間長短，其與光圈的組合會影響影像感測器220所擷取影像的曝光量。

影像感測器220耦接光學系統210，其中配置有電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)、互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)元件或其他種類的感光元件，而可感測進入光學系統210的光線強度以產生影像。需說明的是，影像感測器220包括多個排列成陣列的畫 素。在本實施例中，部份的畫素將設置成相位偵測畫素(phase detection pixel)，其是利用部份地遮蔽畫素的方式來進行相位偵測。相位對焦電路240例如是以積體電路(Integrate Circuit，IC)實作，其可接收相位偵測畫素在拍攝影像時所擷取的影像訊號，並計算每一對相位偵測畫素所擷取的影像訊號之間的相位差(phase difference)。此外，相位對焦電路240可基於其所計算的相位差，對應取得一個用以將鏡頭移動至相位對焦位置的鏡頭偏移量，以完成相位對焦程序。

鏡頭控制電路230例如是以微處理器、數位訊號處理器、可程式化控制器、特殊應用積體電路或其他類似裝置實作，其是用以控制光學系統210中的致動器驅動鏡頭211以改變其對焦距離。在本實施例中，鏡頭控制電路230還包括從相位對焦電路240接收其所計算的鏡頭偏移量，而據以控制光學系統210移動鏡頭211。

處理電路250例如是中央處理單(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，而可用以控制影像感測器220、鏡頭控制電路230以及相位對焦電路240。於本實施例中，處理電路250可以分析影像感測器220所擷取的影像，以依據影像內容獲取對焦值具有峰值或最大值的最佳對焦位置。一般來說，上述對焦值為畫面對比度或影像中高頻成份的多寡，可透過不同的演算方式而取得，本發明 對此並不限制。

記錄媒體260可以是固定式或可移動式隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、快閃記憶體(flash memory)、硬碟、或是其它任意型式的非暫態、揮發性以及非揮發性的記憶體或是這些裝置的組合。記錄媒體260紀錄有處理電路250可存取的程式、軟體或影像資料。

圖3是依照本發明一實施例所繪示之相位對焦的校正方法的流程圖。請同時參照圖2及圖3，本實施例的方法適用於上述圖2的影像擷取裝置20，以下即搭配圖2中影像擷取裝置20的各項元件，說明本實施例之相位對焦的校正方法的步驟。

首先，於步驟S310，處理電路250執行對比對焦程序，而將鏡頭211移動至多個鏡頭位置，獲取多個對焦值的統計分佈與最佳對焦位置。具體而言，處理電路250例如是在使用者啟用攝像功能後，即啟動即時預覽(live view)模式而利用影像感測器220拍攝影像。於執行對比對焦程序的過程中，處理電路250透過鏡頭控制電路230將鏡頭211依序移動至多個鏡頭位置，處理電路250並控制影像感測器220依序擷取對應至不同鏡頭位置的多張影像。處理電路250依序萃取上述多張影像的高頻成份而計算出各張影像的對焦值(focus value)，從而獲取對應至多個鏡頭位置的多個對焦值與其統計分佈。其中，由於鏡頭211於最佳對焦位置所擷取到的影像的對焦值將具有峰值或是最大值，因此可將對焦值中最大值所對應的鏡頭位置視為最佳對焦位置。由於對比 對焦程序需要讀取多個影像以判斷出最佳對焦位置，可提供較為精確的自動對焦結果。然而，本發明對於對焦值的計算方式並不限制，例如：處理電路250可使用拉普拉斯轉換，或有限/無限脈衝響應濾波器而獲取各影像的對焦值(亦可稱之為對比值)。

於步驟S320，處理電路250依據對焦值的統計分佈，判斷是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係。需說明的是，相位對焦電路240藉由影像感測器220所偵測到的相位偵測資料的可靠度與影像內容是具有關聯性，此與對焦值的可靠度與影像內容具有關聯性的特性是相同的。換言之，當影像中高頻成份豐富而處理電路250可有效的萃取影像的高頻成份而獲取高可靠度的多個對比值時，相位對焦電路240此時所偵測到的相位偵測資料也是準確且可靠度高的。於是，於本實施例中，透過對焦值的統計分佈進行分析，處理電路250可評估當下相位對焦電路240利用相位偵測畫素所偵測到的相位偵測資料是否屬於準確且可靠的。需說明的是，本發明可依據對焦值的統計分佈的各類統計特性來決定是否校正所述相位線性關係，本發明對於上述的統計性並不加以限制。

承上述，若確定相位對焦電路240利用相位偵測畫素所偵測到的相位偵測資料屬於準確的且可靠的，用於相位對焦程序的相位線性關係則可基於相位對焦電路240當下量測到的相位偵測資料而修正。反之，處理電路250將不執行校正所述相位線性關係的步驟。於此，相位偵測資料一般為相位差。

基此，於步驟S330，若判定校正用於相位對焦程序的相位線性關係，處理電路250透過相位對焦電路240取得當鏡頭211位於鏡頭位置其中之一時所偵測到的第一相位差，並透過相位對焦電路240取得當鏡頭211位於鏡頭位置其中之另一時所偵測到的第二相位差。接著，於步驟S340，處理電路250依據鏡頭位置其中之一、對應鏡頭位置其中之一的第一相位差、鏡頭位置其中之另一，以及對應鏡頭位置其中之另一的第二相位差，校正相位對焦程序的相位線性關係。

具體而言，至少依據相位對焦電路240所偵測的第一相位差與第二相位差，以及依據對應於第一相位差與第二相位差的兩個鏡頭位置，處理電路250可校正相位對焦程序的相位線性關係，從而獲取符合當下操作環境與操作條件的修正後相位線性關係。之後，影像擷取裝置20可以利用修正後相位線性關係執行相位對焦，而更快速的獲取準確的對焦結果。

然而，本發明的實現方式不限於上述說明，可以對於實際的需求而酌予變更或延伸上述實施例的內容。例如，在本發明之一實施例中，影像擷取裝置可使用混合式自動對焦系統。當影像擷取裝置使用混合式自動對焦系統時，影像擷取裝置先使用相位對焦程序直接將鏡頭移動至接近最佳對焦位置的暫時對焦位置。接著，影像擷取裝置驅動鏡頭從暫時對焦位置開始移動，與此同時，執行對比對焦程序而獲取最佳對焦位置。如此一來，不僅可節省對焦時間也可獲取準確的對焦結果。以下則舉一實施例 詳細說明當影像擷取裝置使用混合式自動對焦系統時，本發明的影像擷取裝置估算出適用於周遭環境與當前操作條件的相位線性關係。

圖4是依照本發明一實施例所繪示之相位對焦的校正方法的流程圖。請同時參照圖2及圖4，本實施例的方法適用於上述圖2的影像擷取裝置20，以下即搭配圖2中影像擷取裝置20的各項元件，說明本實施例之方法的詳細步驟。

於步驟S410，相位對焦電路240依據相位線性關係執行相位對焦程序，以依據相位對焦程序將鏡頭211移動至暫時對焦位置。於步驟S420，響應於鏡頭211移動至暫時對焦位置，處理電路250開始執行對比對焦程序，以獲取對焦值的統計分佈與最佳對焦位置。需說明的是，於本實施例中，處理電路250並不會獲取對應至所有鏡頭位置的對焦值，而是獲取對應至靠近於暫時對焦位置的部份鏡頭位置的對焦值。基此，處理電路250還是可透過尋找對焦值的最大值而取得最佳對焦位置，並依據當前收集到的對焦值計算統計分佈與統計特性。

於步驟S430，處理電路25依據對焦值的統計分佈，判斷是否校正用於相位對焦程序的相位線性關係。於本實施例中，步驟S430可分為步驟S431~S433而實施。於步驟S431，處理電路250取得統計分佈的統計特性，並判斷統計特性是否符合預設條件。在一實施例中，上述統計特性包括統計變異量，上述預設條件包括是否大於一門檻值。換言之，處理電路250將取得對焦值 的統計分佈的統計變異量，並判斷此統計變異量是否大於門檻值，從而決定是否校正相位線性關係。然而，本發明並不限制於此。例如，於一實施例中，上述統計特性包括對焦值中最大值與最小值之間的差值，而處理電路可判斷上述最大值與最小值之間的差值是否大於門檻值而決定是否校正相位線性關係。本領域具通常知識者可依實際情況與實驗結果來設定上述的門檻值，本發明對此並不限制。

接著，於步驟S432，若對焦值的統計特性符合預設條件，處理電路250決定校正用於相位對焦程序的相位線性關係。於步驟S433，若統計特性不符合預設條件，處理電路250決定不校正用於相位對焦程序的相位線性關係。於此，所述對焦值的統計特性不符合預設條件，代表當下的擷取影像有高雜訊或/且低對比的情況。所述對焦值的統計特性符合預設條件，代表當下的擷取影像有低雜訊或/且高對比的情況。

舉例而言，圖5A與圖5B是依照本發明一實施例所繪示之使用混合式對焦系統所取得的對焦值的示意圖。請先參照圖5A，假設暫時對焦位置Pt是相位對焦電路240執行相位對焦程序而取得。響應於鏡頭211移動到暫時對焦位置Pt，處理電路250開始執行對比對焦程序。處理電路250驅動鏡頭211從暫時對焦位置P1移動至鏡頭位置P1’，並透過分析5張影像而獲取對應的多個對焦值F1~F5。於此，圖5A是以5個對焦值F1~F5為範例進行說明，但本發明對於對焦值的數量並不限制。透過搜尋出多 個對焦值F1~F5中的最大值，處理電路250將驅動鏡頭211移動至最佳對焦位置Pb1而完成自動對焦。

圖5B的操作環境與拍攝場景相異於5A的操作環境與拍攝場景。相似的，請參照圖5B，響應於鏡頭211移動到暫時對焦位置P2，處理電路250開始執行對比對焦程序。處理電路250驅動鏡頭211從暫時對焦位置P2移動至鏡頭位置P2’，並透過分析多張影像而獲取對應的多個對焦值F6~F10。

請同時參照圖5A與圖5B，處理電路250分別透過計算對焦值F1~F5與對焦值F6~F10的統計分佈與統計特性，而於不同的操作環境與拍攝場景中於決定是否執行校正相位線性關係的後續步驟。於圖5A與圖5B的範例中，對焦值F1~F5的統計變異量大於門檻值，但對焦值F6~F10的統計變異量不大於門檻值。換言之，圖5A所對應的擷取影像為高對比度，而圖5B所對應的擷取影像為低對比度。因此，處理電路250可依據對焦值F1~F5決定利用當下所偵測到的相位差進一步校正相位線性關係，並可依據對焦值F6~F10決定不要利用當下所偵測到的相位差校正相位線性關係。

請回到圖4的流程，在決定校正用於相位對焦程序的相位線性關係之後，於步驟S440，處理電路250取得當鏡頭111位於鏡頭位置其中之一時相位對焦電路240所偵測到的第一相位差，並取得當鏡頭位於鏡頭位置其中之另一時相位對焦電路240所偵測到的第二相位差。在一實施例中，所述鏡頭位置其中之一 為基於對比對焦程序而獲取的最佳對焦位置，此最佳對焦位置對應至對焦值中的最大值，但本發明並不限制於此。上述鏡頭位置其中之一與上述鏡頭位置其中之另一可以是處理電路250執行對比對焦程序時鏡頭211曾經經過的任意位置，但上述鏡頭位置其中之一相異於上述鏡頭位置其中之另一。也就是說，上述鏡頭位置其中之一與上述鏡頭位置其中之另一可以是最佳對焦位置、暫時對焦位置或是對比對焦程序期間鏡頭曾經經過的其他鏡頭位置，本發明對此並不限制。

於步驟S450，處理電路250依據鏡頭位置其中之一與最佳對焦位置之間的第一鏡頭偏移量、對應鏡頭位置其中之一的第一相位差、鏡頭位置其中之另一與最佳對焦位置之間的第二鏡頭偏移量，以及對應鏡頭位置其中之另一的第二相位差，計算第一修正斜率。於步驟S460，處理電路250依據第一修正斜率修正多個鏡頭偏移量與多個相位差之間相位線性關係。換言之，只要確定相位對焦電路240所偵測到的相位差是可靠的，處理電路250可依據相位對焦電路240當下偵測的相位差與鏡頭211的鏡頭偏移量估算出符合當時情況的相位線性關係。於此，所述的鏡頭偏移量為相對於最佳對焦位置之間的距離。

另外，本實施例係以兩個相位差與兩個鏡頭偏移量來計算第一修正斜率為例進行說明，但本發明對此並不限制。於其他實施例中，處理電路例如可依據兩個以上的相位差以及兩個以上的鏡頭偏移量來逼近一最佳線性關係而獲取第一修正斜率。

為了詳細說明步驟S440~S460，圖6是依照本發明一實施例所繪示之獲取第一修正斜率的範例示意圖。圖6係以圖5所示的範例為例繼續進行說明。請參照圖5與圖6，假設處理電路250依據對焦值F1~F5決定利用當下所偵測到的相位差進一步校正相位線性關係，處理電路250可獲取鏡頭211位於暫時對焦位置P1時相位對焦電路240所偵測到的第一相位差Pd3，並且可獲取鏡頭211位於鏡頭位置P1’時相位對焦電路240所偵測到的第二相位差Pd2。於是，處理電路250計算暫時對焦位置P1與最佳對焦位置Pb之間的第一偏移量offs3，並計算鏡頭位置P1’與最佳對焦位置Pb之間的第二偏移量offs2。之後，處理電路250可依據第一偏移量offs3、第二偏移量offs2、第一相位差Pd3，以及第二相位差Pd2計算即時估測關係60的第一修正斜率。之後，處理電路250可依據第一修正斜率修正鏡頭偏移量與相位差之間的相位線性關係。

舉例而言，透過將具有第一修正斜率的即時估測關係直接取代當前紀錄於項位對焦電路240的相位線性關係，處理電路250可依據第一修正斜率修正鏡頭偏移量與相位差之間的相位線性關係。更佳的，處理電路250可透過依據第一修正斜率調整一參考線性關係而依據第一修正斜率修正相位線性關係。

詳言之，圖7是依照本發明一實施例所繪示之步驟S460的詳細流程圖。於步驟S701，處理電路250獲取一參考基準斜率。在一實施例中，上述參考基準斜率包括工廠預設斜率，或不同時 間點之多個歷史相位線性關係的多個歷史工作斜率的統計值。上述歷史工作斜率的統計值例如是歷史工作斜率的平均值。於步驟S702，處理電路250依據第一修正斜率與參考基準斜率的差值，調整參考基準斜率而獲取第二修正斜率。於步驟S703，處理電路250利用第二修斜率修正相位線性關係。

於本實施例中，處理電路250例如可透過公式(1)，而依據即時估測而產生之第一修正斜率獲取第二修正斜率。

M(n)=Alpha(n)*[(M(c)-Mu(n))+Mu(n)] 公式(1)其中，M(n)為第二修正斜率，M(c)為第一修正斜率，Mu(n)為參考基準斜率，Alpha(n)是一個倍率調整係數。基於公式(1)的調整，可避免因即時估測的第一修正斜率與當前相位線性關係的斜率差異過大而導致相位對焦程序不穩定。之後，透過將具有第二修正斜率的估測線性關係取代當前紀錄於項位對焦電路240的相位線性關係，處理電路250可依據第二修正斜率修正鏡頭偏移量與相位差之間的相位線性關係。

綜上所述，於本發明的實施例中，影像擷取裝置可依據對比對焦程序而取得之對焦值而決定是否進一步校正用於相位對焦程序的相位線性關係。當透過對焦值的統計特性而確定當下偵測到的相位差是準確的，更符合實際應用環境的相位線性關係可透過高可靠程度的相位差而即時的被修正。因此，影像擷取裝置可透過修正後的相位線性關係而取得更準確的相位對焦結果。如此一來，可在確保對焦準確率的前提下提升對焦速度，以提升使 用者體驗。除此之外，透過本實施例中利用即時估測的結果來修正參考線性關係而取得修正後的相位線性關係，可確保相位偵測程序的穩定度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

1. 一種相位對焦的校正方法，適用於具有一鏡頭的一影像擷取裝置，所述方法包括：執行一對比對焦程序，而將所述鏡頭移動至多個鏡頭位置，並獲取多個對焦值的一統計分佈與一最佳對焦位置；依據所述對焦值的所述統計分佈，判斷是否校正用於一相位對焦程序的一相位線性關係；若判定校正用於所述相位對焦程序的所述相位線性關係，取得當所述鏡頭位於所述鏡頭位置其中之一時所偵測到的一第一相位差，並取得當所述鏡頭位於所述鏡頭位置其中之另一時所偵測到的一第二相位差；以及依據所述鏡頭位置其中之一、對應所述鏡頭位置其中之一的所述第一相位差、所述鏡頭位置其中之另一，以及對應所述鏡頭位置其中之另一的所述第二相位差，校正所述相位對焦程序的所述相位線性關係，其中依據所述對焦值的所述統計分佈，判斷是否校正用於所述相位對焦程序的所述相位線性關係的步驟包括：取得所述統計分佈的一統計特性，並判斷所述統計特性是否符合一預設條件；若所述統計特性符合所述預設條件，決定校正用於所述相位對焦程序的所述相位線性關係；以及若所述統計特性不符合所述預設條件，決定不校正用於所述 相位對焦程序的所述相位線性關係。
2. 如申請專利範圍第1項所述的相位對焦的校正方法，其中在執行所述對比對焦程序的步驟之前，所述方法更包括：依據所述相位線性關係執行所述相位對焦程序，以依據所述相位對焦程序將所述鏡頭移動至一暫時對焦位置，其中執行所述對比對焦程序的步驟包括：響應於所述鏡頭移動至所述暫時對焦位置，開始執行所述對比對焦程序，以獲取所述對焦值的所述統計分佈與所述最佳對焦位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述的相位對焦的校正方法，其中所述鏡頭位置其中之一為基於所述對比對焦程序而獲取的所述最佳對焦位置，所述最佳對焦位置對應至所述對焦值中的最大值。
4. 如申請專利範圍第1項所述的相位對焦的校正方法，其中所述統計特性包括一統計變異量，所述預設條件包括是否大於一門檻值。
5. 如申請專利範圍第1項所述的相位對焦的校正方法，其中依據所述最對焦位置其中之一、對應所述鏡頭位置其中之一的所述第一相位差、所述鏡頭位置其中之另一，以及對應所述最佳對焦位置其中之另一的所述第二相位差，校正所述相位對焦程序的所述相位線性關係的步驟包括：依據所述鏡頭位置其中之一與所述最佳對焦位置之間的第一鏡頭偏移量、對應所述鏡頭位置其中之一的所述第一相位差、所 述鏡頭位置其中之另一與所述最佳對焦位置之間的第二鏡頭偏移量，以及對應所述鏡頭位置其中之另一的所述第二相位差，計算一第一修正斜率；以及依據所述第一修正斜率修正多個鏡頭偏移量與多個相位差之間所述相位線性關係。
6. 如申請專利範圍第5項所述的相位對焦的校正方法，其中依據所述第一修正斜率修正所述相位線性關係的步驟包括：獲取一參考基準斜率；依據所述第一修正斜率與所述參考基準斜率的差值，調整所述參考基準斜率而獲取一第二修正斜率；以及利用所述第二修斜率修正所述相位線性關係。
7. 如申請專利範圍第6項所述的相位對焦的校正方法，其中所述參考基準斜率包括一工廠預設斜率，或不同時間點之多個歷史相位線性關係的多個歷史工作斜率的統計值。
8. 一種影像擷取裝置，包括：一光學系統，包括一鏡頭；一影像感測器，耦接所述光學系統；一鏡頭控制電路，耦接所述光學系統，控制所述鏡頭移動至多個鏡頭位置；一相位對焦電路，耦接所述影像感測器與所述鏡頭控制電路，偵測對應至所述鏡頭位置的多個相位差；以及一處理電路，耦接所述影像感測器、所述相位對焦電路，以 及所述鏡頭控制電路，執行一對比對焦程序，而透過所述鏡頭控制電路將所述鏡頭移動至所述鏡頭位置，並獲取多個對焦值的一統計分佈與一最佳對焦位置，以及依據所述對焦值的所述統計分佈，判斷是否校正用於一相位對焦程序的一相位線性關係，其中若判定校正用於所述相位對焦程序的所述相位線性關係，所述處理電路取得當所述鏡頭位於所述鏡頭位置其中之一時所述相位對焦電路所偵測到的一第一相位差，取得當所述鏡頭位於所述鏡頭位置其中之另一時所述相位對焦電路所偵測到的一第二相位差，並依據所述鏡頭位置其中之一、對應所述鏡頭位置其中之一的所述第一相位差、所述鏡頭位置其中之另一，以及對應所述鏡頭位置其中之另一的所述第二相位差，校正所述相位對焦程序的所述相位線性關係，其中所述處理電路取得所述統計分佈的一統計特性，並判斷所述統計特性是否符合一預設條件，其中若所述統計特性符合所述預設條件，所述處理電路決定校正用於所述相位對焦程序的所述相位線性關係，以及若所述統計特性不符合所述預設條件，所述處理電路決定不校正用於所述相位對焦程序的所述相位線性關係。
9. 如申請專利範圍第8項所述的影像擷取裝置，其中在所述處理電路執行所述對比對焦程序的步驟之前，所述相位對焦電路依據所述相位線性關係執行所述相位對焦程序，以依據所述相位對焦程序將所述鏡頭移動至一暫時對焦位置， 其中響應於所述鏡頭移動至所述暫時對焦位置，所述處理電路開始執行所述對比對焦程序，以獲取所述對焦值的所述統計分佈與所述最佳對焦位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的影像擷取裝置，其中所述鏡頭位置其中之一為基於所述對比對焦程序而獲取的所述最佳對焦位置，所述最佳對焦位置對應至所述對焦值中的最大值。
11. 如申請專利範圍第8項所述的影像擷取裝置，其中所述統計特性包括一統計變異量，所述預設條件包括是否大於一門檻值。
12. 如申請專利範圍第8項所述的影像擷取裝置，其中所述處理電路依據所述鏡頭位置其中之一與所述最佳對焦位置之間的第一鏡頭偏移量、對應所述鏡頭位置其中之一的所述第一相位差、所述鏡頭位置其中之另一與所述最佳對焦位置之間的第二鏡頭偏移量，以及對應所述鏡頭位置其中之另一的所述第二相位差，計算一第一修正斜率，以及依據所述第一修正斜率修正多個鏡頭偏移量與多個相位差之間所述相位線性關係。
13. 如申請專利範圍第12項所述的影像擷取裝置，其中所述處理電路獲取一參考基準斜率，依據所述第一修正斜率與所述參考基準斜率的差值，調整所述參考基準斜率而獲取一第二修正斜率，以及利用所述第二修斜率修正所述相位線性關係。
14. 如申請專利範圍第13項所述的影像擷取裝置，其中所述參考基準斜率包括一工廠預設斜率，或不同時間點之多個歷史相位線性關係的多個歷史工作斜率的統計值。