WO2014187187A1 - 通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法 - Google Patents

通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法 Download PDF

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WO2014187187A1
WO2014187187A1 PCT/CN2014/073328 CN2014073328W WO2014187187A1 WO 2014187187 A1 WO2014187187 A1 WO 2014187187A1 CN 2014073328 W CN2014073328 W CN 2014073328W WO 2014187187 A1 WO2014187187 A1 WO 2014187187A1
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lens
axis
touch screen
focus
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刘锦潮
刘志远
麦练智
肖顺利
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爱佩仪光电技术（深圳）有限公司
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Definitions

  • the invention discloses a lens focusing method, in particular to a method for realizing moving axis photography and 3-dimensional multi-zone auto focusing through touch screen operation.
  • micro-cameras With the development of micro-cameras and the emergence of highly integrated micro-OIS technology, the implementation of miniature cameras with 5 million and higher pixel resolutions on portable devices such as touch-screen phones and tablets has made mobile phones more effective.
  • OIS optical anti-shake
  • Many internationally renowned micro-integrated camera manufacturers have successively launched cameras based on lens rotation-based optical anti-shake focus motors, which are gradually being adopted by some well-known mobile phone manufacturers.
  • the current camera application of the micro-integrated optical anti-shake focus motor based on the lens rotation is mainly in the functions of optical image stabilization and auto focus.
  • the large photographing device equipped with the shifting lens has the same Operation and anti-Sam operation of the function of shifting photography.
  • shift lens has been introduced for many years.
  • the operability and portability of the automatic 3-dimensional multi-area focus camera device are limited.
  • the operation of a large camera device equipped with a shift lens is usually realized by a knob, which requires strong professional knowledge to operate and the operation process is complicated, and even requires professional training.
  • the present invention provides a smart phone or a portable tablet equipped with a micro-integrated camera with a touch screen operation interface and a lens rotation optical image stabilization function.
  • a method of manipulating a lens by operating a touch screen interface to simultaneously acquire a plurality of objects of interest at different distances while obtaining a clear focus or obtaining other special tilting photographic effects in combination with lens rotation optics The micro-integrated camera with anti-shake function and the touch screen technology commonly used in smartphones and tablet PCs currently use the touch screen interface operation to operate the micro-integrated camera with lens rotation function to realize multi-point simultaneous focusing.
  • the technical solution adopted by the present invention to solve the technical problem thereof is: a method for realizing shift axis photography and 3-dimensional multi-zone autofocus by touch screen operation, the method comprising the following steps:
  • the image of the shooting target is captured by the lens, and converted into an electrical signal by the image sensor, and displayed on the touch display screen;
  • Still another implementation of the present invention is a method for implementing a shifting axis photography by a touch screen operation, the method comprising the steps of:
  • the image of the shooting target is captured by the lens, and converted into an electrical signal by the image sensor, and displayed on the touch display screen;
  • the operation of the Rx axis and the Ry axis is performed, according to the tilt direction drawn by the operator in step C, it is converted into the tilt direction of the lens, including the tilt ratio of the Rx axis and the Ry axis.
  • the offset angle of the lens is converted according to the distance drawn by the operator; or when the operator draws the screen, the lens rotates, and when the operator stops sliding, the lens also stops rotating.
  • one or more regions are selected simultaneously in the camera field of view or one or more regions are selected one by one.
  • the invention has the beneficial effects that the present invention provides a novel mobile phone or portable tablet computer with a miniature camera operation function compared to the conventional portable device camera application, which is operated according to the touch panel, according to the selected feeling
  • the target area of interest is used to control the lens movement.
  • the inclination angles of the two orthogonal directions can be operated, and the operator can select the touch screen.
  • the area of different depth of field performs the function of 3D autofocus operation.
  • the present invention achieves automatic autofocusing of the target area of interest through touch screen selection, which is faster, more accurate, requires no training, and is more interesting to operate.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a three-dimensional structure of a focus motor that can control a tilt of a lens according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional structural view of a focus motor with controllable lens tilt used in the present invention.
  • Fig. 3 is a schematic view showing the correction of the tilt angle image by tilting the lens in the present invention.
  • Fig. 4 is a schematic view showing the correction of the tilt angle image by tilting the lens in the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an example of auto-focusing of multiple selected areas of a touch screen input according to the present invention.
  • Fig. 6 is a schematic view showing an example of deflection of a contact sliding manual control lens according to the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart of 3-dimensional multi-zone autofocus under the touch screen input of the present invention.
  • FIG. 8 is a flow chart of manual control of lens tilt under the touch input of the touch screen of the present invention.
  • This embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and other principles and basic structures are the same as or similar to those of the present embodiment, and are all within the protection scope of the present invention.
  • the focus motor of the controllable lens used in the present invention comprises: a lens 101, a focus motor 102 that can control the tilt of the lens, and an image sensor 103.
  • the lens 101 corresponds to the image sensor 103, and the focus motor The 102 is disposed outside the image sensor 103 for controlling the movement of the lens 101.
  • the lens 101 has a degree of freedom of at least three dimensions under the control of the motor 102, and includes a Z-axis translation direction, an Rx-axis direction rotation, and a Ry-axis direction rotation.
  • the lens 101 may be composed of one or more lenses.
  • the lens lens may be adopted by the existing lens technology, and the lens 101 adopts a conventional lens. Referring to FIG.
  • the image 204 may not be fully focused due to the image exceeding the depth of field.
  • the target in this embodiment may be one or more objects.
  • the core of the present invention is a focus target on a different depth of field position that is input by an operator using a touch screen input using the above-described motor mechanism, and controls the two-dimensional deflection tilt angle of the lens so that the captured image is at the operator.
  • the focusing effect on the target point of interest automatically achieves the optimal method. Referring to FIG. 5 to FIG. 8 together, the present invention mainly includes the following steps:
  • the image of the shooting target is captured by the lens 101, and converted into an electrical signal by the image sensor 103, and displayed on the touch display screen;
  • the operator selects the focus point through the touch screen, and selects multiple regions at the same time in the camera field of view range 305 (usually the image range displayed by the display screen) and gradually selects multiple regions.
  • three focus areas are taken as an example for specific description, which are touch areas 301, 302, and 303, respectively.
  • the three focus areas are respectively selected by the operator finger 304.
  • the stroke in the embodiment is defined as the relative position of the lens on the z-axis, and the reference position of the stroke may be the position of the lens 101 when the image sensor 103 or the motor is not energized;
  • one stroke of the usual lens 101 is generally several tens of micrometers. , conventional choice of 30 ⁇ 80 microns;
  • step D Perform Rx axis autofocus or Ry axis autofocus.
  • the lens 101 needs to be rotated.
  • the sharp point determined in step C is used as the reference rotation, that is, Rx axis autofocus or Ry axis is performed.
  • the sharpness of the focus point determined in step C is not affected;
  • the normal lens 101 One tilt angle can be selected from 3 ⁇ 10°;
  • step E Perform Ry-axis autofocus or Rx-axis autofocus.
  • the lens 101 needs to be rotated.
  • the sharp point determined in step C is used as the reference rotation, that is, Rx axis autofocus or Ry axis is performed.
  • Rx axis autofocus or Ry axis is performed.
  • the normal lens 202 One tilt angle can be selected from 3 ⁇ 10°;
  • the image of the shooting target is captured by the lens 101, and converted into an electrical signal by the image sensor 103, and displayed on the touch display screen;
  • the operator selects the focus point through the touch screen.
  • multiple regions can be selected simultaneously in the camera field of view range 405 (usually the image range displayed by the display screen), and multiple regions can be selected step by step.
  • three focus areas are specifically taken as an example, which are respectively touch areas 401, 402, and 403.
  • the three focus areas are respectively selected by the operator finger 404.
  • the stroke in the embodiment is defined as the relative position of the lens on the z-axis, and the reference position of the stroke may be the position of the lens 101 when the image sensor 103 or the motor is not energized;
  • one stroke of the usual lens 101 is generally several tens of micrometers. , conventional choice of 30 ⁇ 80 microns;
  • the operator finger 404 slides on the touch screen to indicate the lens deflection direction 406 (X-axis), 407 (Y-axis) or 408 (any angle between the X-axis and the Y-axis);
  • step D convert it into the tilt direction of the lens, including the tilt ratio of the Rx axis and the Ry axis, and realize the offset angle conversion of the lens according to the distance drawn by the operator. That is, how many degrees the operator draws on the screen to convert the distance to the tilt angle of the lens, for example, the operator draws 1 cm on the screen, and the corresponding lens 101 rotates 3°. In specific implementation, it can also be specifically set according to actual needs. set. In this embodiment, the stroke distance is converted into the lens tilt angle.
  • the camera can also rotate in real time, that is, when the operator draws the screen, the lens rotates accordingly, and when the operator stops sliding, the lens also stops rotating. Thereby, the image desired by the operator and the special photographing effect can be obtained.
  • the two directions of Rx and Ry are simultaneously adjusted as an example for specific description.
  • the direction on one axis may be adjusted first, and the direction on the other axis may be adjusted.
  • the invention obtains the function of the Sam's operation and the anti-Sam operation shifting axis photography by acquiring the touch screen operation or directly controlling the lens deflection tilt angle by the touch screen operation.
  • the present invention provides a novel miniature camera operation function of a mobile phone or a portable tablet computer, which controls the lens according to the selected target area of interest through operation on the touch panel. Movement, in addition to the position of the lens of the ordinary portable device camera (1st dimension), it is also possible to operate the inclination angles of the two orthogonal directions (2nd and 3rd dimensions), and realize the area for the operator to select different depths of the depth of the touch screen. Dimensional autofocus operation. Moreover, the present invention achieves automatic autofocusing of the target area of interest through touch screen selection, which is faster, more accurate, requires no training, and is more interesting to operate.

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Abstract

一种通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，包括下述步骤：A、利用镜头（101）采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器（103）转换成电信号，在触摸显示屏上显示；B、操作者通过触摸屏对对焦点进行选定；C、镜头（101）自动选择偏移方向，或操作者在触摸屏上滑动，指示镜头偏转方向；D、进行z轴自动对焦；E、进行Rx轴以及Ry轴自动对焦。通过在触摸平板上的操作，根据选定的感兴趣的目标区域来控制镜头运动，实现针对操作者在触屏选定的不同景深的区域进行3维自动对焦操作的功能，由此通过触屏选择来实现自动对感兴趣目标区域的自动对焦。

Description

通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法 技术领域
本发明公开一种镜头对焦方法，特别是一通通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法。
背景技术
随着微型摄像头的发展，以及具有高度集成的微型OIS技术的出现，五百万及更高像素分辨率的微型摄像头在触屏手机、平板电脑等便携设备上的实现使得手机的拍照效果越来越接近数码相机，从功能上也越来越接近大型拍照装置的功能，比如通过平移或者旋转镜头来实现光学防抖（OIS）等等（参看专利：PCT/CN2008/072680）。不少国际知名的微型集成摄像头厂家都陆续推出了基于镜头旋转的光学防抖对焦马达的摄像头，也逐步被一些知名的手机厂商采用。但是，目前的基于镜头旋转的微型集成光学防抖对焦马达的摄像头应用主要是在于光学防抖及自动对焦等功能。
在传统普通拍照装置中，由于镜头焦平面与图像传感平面不平行的情况下，图像只能清晰显示某一特定的对焦区域，而具配备有移轴镜头的大型拍照装置，其具有莎姆操作和反莎姆操作移轴摄影的功能。虽然针对大型拍照装置，移轴镜头已推出多年。但碍于镜头的重量和体积问题及操作方式等问题，限制了自动3维多区对焦拍照设备的可操纵性及便携性。而且，对具配备有移轴镜头的大型拍照装置的操作通常是通过旋钮来实现，需要较强的专业知识来进行操作而且操作过程复杂，甚至是需要专业的培训才可以完成。
 发明内容
针对上述提到的现有技术中的微型摄像头不能实现多点同时对焦的缺点，本发明提供一种在配备了触屏操作界面及镜头旋转光学防抖功能的微型集成摄像头的智能手机或便携平板类装置上，通过操作触屏界面来操纵镜头使得在一个画面内拍摄距离不同的几个感兴趣的目标物体时同时获得清晰聚焦或者获得其它特别的倾斜摄影效果的方法，其联合具有镜头旋转光学防抖功能的微型集成摄像头及目前智能手机及平板电脑普遍采用的触屏技术，利用触屏界面操作来操纵具有镜头旋转功能的微型集成摄像头实现多点同时对焦。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，该方法包括下述步骤：
A、利用镜头采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器转换成电信号，在触摸显示屏上显示；
B、操作者通过触摸屏选定一个或一个以上的对焦点；
C、进行z轴自动对焦；
D、进行Rx轴自动对焦；
E、进行Ry轴自动对焦。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的z轴自动对焦时，具体步骤如下：
C-1、改变镜头的行程至行程1；
C-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
C-3、摄取影像；
C-4、计算操作者选择的对焦区域中的任意一个，或者是指定的特定对焦点影像的锐利度；
C-5、改变行程到下一个行程2，重复步骤C-2至C-4，直至行程数目大于或等于总行程数目；
C-6、找出拥有最大锐利度的行程，确定该行程为最佳行程；
C-7、改变镜头行程为最佳行程。
所述的进行Rx轴自动对焦时，具体步骤如下：
D-1、改变镜头Rx方向上的倾斜角；
D-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
D-3、摄取影像；
D-4、计算操作者选择的对焦区域影像的锐利度；
D-5、改变Rx方向上的倾斜角到下一个倾斜角，重复步骤D-2至D-4，直至行程数目大于或等于总Rx方向上倾斜角数目；
D-6、找出拥有最大锐利度的Rx方向上的倾斜角，确定该倾斜角为最佳Rx方向上的倾斜角；
D-7、改变镜头Rx方向上的倾斜角为最佳Rx方向上的倾斜角。
所述的进行Ry轴自动对焦时，具体步骤如下：
E-1、改变镜头Ry方向上的倾斜角；
E-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
E-3、摄取影像；
E-4、计算操作者选择的对焦区域影像的锐利度；
E-5、改变Ry方向上的倾斜角到下一个倾斜角，重复步骤E-2至E-4，直至行程数目大于或等于总Ry方向上倾斜角数目；
E-6、找出拥有最大锐利度的Ry方向上的倾斜角，确定该倾斜角为最佳Ry方向上的倾斜角；
E-7、改变镜头Ry方向上的倾斜角为最佳Ry方向上的倾斜角。
所述的选择对焦点时，在摄像头视场范围内同时选取多个区域及逐步选取多个区域等。
本发明还有另一种实现方案：一种通过触屏操作实现移轴摄影方法，该方法包括下述步骤：
A、利用镜头采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器转换成电信号，在触摸显示屏上显示；
B、操作者通过触摸屏对对焦点进行选定；
C、进行z轴自动对焦；
D、操作者在触摸屏上滑动，指示镜头偏转方向；
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的z轴自动对焦时，具体步骤如下：
D-1、改变镜头的行程至行程1；
D-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
D-3、摄取影像；
D-4、计算操作者选择的对焦区域中的任意一个，或者是指定的特定对焦点影像的锐利度；
D-5、改变行程到下一个行程2，重复步骤D-2至D-4，直至行程数目大于或等于总行程数目；
D-6、找出拥有最大锐利度的行程，确定该行程为最佳行程；
D-7、改变镜头行程为最佳行程。
所述的进行Rx轴以及Ry轴的操作时，根据步骤C中操作者划取的倾斜方向，将其转换成镜头的倾斜方向，其中包括Rx轴与Ry轴的倾斜比例。
所述的镜头的倾斜时根据操作者划取的距离，实现镜头的偏移角度转换；或操作者划取屏幕时，镜头随之转动，当操作者停止滑动时，镜头也停止转动。
所述的对焦点选择时在摄像头视场范围内同时选取一个或多个区域或者逐个选取一个或多个区域。
本发明的有益效果是：本发明与传统的便携装置摄像头应用相比，提供了一种全新的手机或便携平板电脑的微型摄像头操作功能，其通过在触摸平板上的操作，根据选定的感兴趣的目标区域来控制镜头运动，除了普通便携装置摄像头的镜头的位置（第1维度）还可以操作两个正交方向的倾角（第2、3维度），实现针对操作者在触屏选定的不同景深的区域进行3维自动对焦操作的功能。而且，本发明通过触屏选择来实现自动对感兴趣目标区域的自动对焦，更快捷、更准确、无需训练，及更具操作趣味性等。
 附图说明
图1为本发明中采用的可控制镜头倾斜的对焦马达立体结构示意图。
图2为本发明中采用的可控制镜头倾斜的对焦马达剖面结构示意图。
图3为本发明中通过倾斜镜头修正倾斜角影像修正前示意图。
图4为本发明中通过倾斜镜头修正倾斜角影像修正后示意图。
图5为本发明对触屏输入的多选定区域自动对焦例子示意图。
图6为本发明触点滑动手动控制镜头偏转的例子示意图。
图7为本发明触屏输入下的3维多区自动对焦流程图。
图8为本发明触屏滑动输入下的镜头倾斜手动控制流程图。
 具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其它凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1和附图2，本发明所采用的可控制镜头的对焦马达包括：镜头101、可控制镜头倾斜的对焦马达102和影像传感器103，镜头101对应于影像传感器103设置，对焦马达102设置在影像传感器103外侧，用于控制镜头101运动。镜头101在马达102的控制下，自由度至少是三维，并包括Z轴平移方向，Rx轴方向转动和Ry轴方向转动。本实施例中，镜头101可以由一个或多个镜片组成，具体实施时，可采用现有的镜头技术进行镜头指头，镜头101采用常规的镜头。请参看附图3，当目标201倾斜时，在凸透镜头组202没有倾斜的时候，成像204可能会因为影像超出景深而无法全区域聚焦，本实施例中的目标可以是由一个或多个对象组成，其中，凸透镜头组202相等于在单镜头系统中的镜头101。请参看附图4，通过马达102，调整镜头101的倾斜角，根据沙姆定律（Scheimpflug principle，参见GB Patent CN103246131 A），到达新的凸透镜头组方向212，以及新的成像214，以达到全区域聚焦。
本发明的核心为一种采用上述的马达机构的一种采用触摸屏输入的获取操作者感兴趣的不同景深位置上的对焦目标，控制镜头的二维偏转倾角，以使得所拍摄的图像在操作者感兴趣的目标点上的对焦效果自动达到最优的方法，请结合参看附图5至附图8，本发明主要包括下述步骤：
A、利用镜头101采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器103转换成电信号，在触摸显示屏上显示；
B、操作者通过触摸屏对对焦点进行选定，选定时可在摄像头视场范围305（通常为显示屏显示的图像范围）内同时选取多个区域及逐步选取多个区域等。本实施例中，以三个对焦区域为例进行具体说明，分别为触摸区域301、302和303，三个对焦区域分别为操作者手指304选定的区域，具体实施时，也可以通过一个或多个输入点来选取一个或多个目标区域。
C、进行z轴自动对焦，z轴自动对焦时，具体步骤如下：
C-1、改变镜头的行程至行程1，本实施例中的行程的定义为镜头在z轴上的相对位置，行程的参考位置可以为影像传感器103或马达没有通电时镜头101的位置；
C-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定，由于当镜头101位置未固定时, 图像的清晰度无法稳定下来，通常，镜头101在迅速移动到某个位置时，由于惯性等因素，镜头101还会在该位置附近前后摆动一段时间，此时的图像也无法对焦清楚，因此需要等待一段时间，直到图像清楚，具体的等待时间与整个系统的多项参数以及镜头性能有关，大约为几十到上百毫秒左右，总之，越短越好。
C-3、摄取影像；
C-4、计算操作者选择的对焦区域中的任意一个，或者是指定的特定对焦点（操作者在操作时指定此步骤对焦点）影像的锐利度（sharpness）；
C-5、改变行程到下一个行程2，重复步骤C-2至C-4，直至行程数目大于或等于总行程数目，本实施例中，通常的镜头101的一个行程一般为几十微米左右，常规的可选择30~80微米；
C-6、找出拥有最大锐利度的行程，确定该行程为最佳行程；
C-7、改变镜头行程为最佳行程。
D、进行Rx轴自动对焦或进行Ry轴自动对焦，对焦时镜头101需要进行旋转操作，此步操作时，以步骤C中确定的清晰点为基准旋转，即进行Rx轴自动对焦或进行Ry轴自动对焦时，不会影响步骤C中确定的对焦点的清晰度；
D-1、改变镜头Rx方向上的倾斜角；
D-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
D-3、摄取影像；
D-4、计算操作者选择的所有对焦区域影像的锐利度；
D-5、改变Rx方向上的倾斜角到下一个倾斜角，重复步骤D-2至D-4，直至行程数目大于或等于总Rx方向上倾斜角数目，本实施例中，通常的镜头101的一次倾斜角可选择3~10°；
D-6、找出拥有最大锐利度的Rx方向上的倾斜角，确定该倾斜角为最佳Rx方向上的倾斜角；
D-7、改变镜头Rx方向上的倾斜角为最佳Rx方向上的倾斜角。
E、进行Ry轴自动对焦或进行Rx轴自动对焦，对焦时镜头101需要进行旋转操作，此步操作时，以步骤C中确定的清晰点为基准旋转，即进行Rx轴自动对焦或进行Ry轴自动对焦时，不会影响步骤C中确定的对焦点的清晰度，
E-1、改变镜头Ry方向上的倾斜角；
E-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
E-3、摄取影像；
E-4、计算操作者选择的对焦区域影像的锐利度；
E-5、改变Ry方向上的倾斜角到下一个倾斜角，重复步骤E-2至E-4，直至行程数目大于或等于总Ry方向上倾斜角数目，本实施例中，通常的镜头202的一次倾斜角可选择3~10°；
E-6、找出拥有最大锐利度的Ry方向上的倾斜角，确定该倾斜角为最佳Ry方向上的倾斜角；
E-7、改变镜头Ry方向上的倾斜角为最佳Ry方向上的倾斜角。
本发明中还有另一种实现方式，其基本上和本实施例中的步骤相近似，具体如下：
A、利用镜头101采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器103转换成电信号，在触摸显示屏上显示；
B、操作者通过触摸屏对对焦点进行选定，选定时可在摄像头视场范围405（通常为显示屏显示的图像范围）内同时选取多个区域及逐步选取多个区域等。本实施例中，以三个对焦区域为例进行具体说明，分别为触摸区域401、402和403，三个对焦区域分别为操作者手指404选定的区域，具体实施时，也可以通过一个或多个输入点来选取一个或多个目标区域。
C、进行z轴自动对焦，z轴自动对焦时，具体步骤如下：
C-1、改变镜头的行程至行程1，本实施例中的行程的定义为镜头在z轴上的相对位置，行程的参考位置可以为影像传感器103或马达没有通电时镜头101的位置；
C-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定，由于当镜头101位置未固定时, 图像的清晰度无法稳定下来，通常，镜头101在迅速移动到某个位置时，由于惯性等因素，镜头101还会在该位置附近前后摆动一段时间，此时的图像也无法对焦清楚，因此需要等待一段时间，直到图像清楚，具体的等待时间与整个系统的多项参数以及镜头性能有关，大约为几十到上百毫秒左右，总之，越短越好。
C-3、摄取影像；
C-4、计算操作者选择的对焦区域中的任意一个，或者是指定的特定对焦点影像的锐利度（shaprness）；
C-5、改变行程到下一个行程2，重复步骤D-2至D-4，直至行程数目大于或等于总行程数目，本实施例中，通常的镜头101的一个行程一般为几十微米左右，常规的可选择30~80微米；
C-6、找出拥有最大锐利度的行程，确定该行程为最佳行程；
C-7、改变镜头行程为最佳行程。
D、操作者手指404在触摸屏上滑动，指示镜头偏转方向406（X轴）、407（Y轴）或408（X轴和Y轴间的任意角度）；
E、根据步骤D中操作者划取的倾斜方向，将其转换成镜头的倾斜方向，其中包括Rx轴与Ry轴的倾斜比例，根据操作者划取的距离，实现镜头的偏移角度转换，即操作者在屏幕上划取多长距离转换成镜头倾斜角度偏转多少度，如：操作者在屏幕上划取1cm，相应的镜头101旋转3°，具体实施时，也可以根据实际需要具体设定。本实施例中，以划取距离转化成镜头倾斜角度，具体实施时，也可以实时转动，即操作者划取屏幕时，镜头随之转动，当操作者停止滑动时，镜头也停止转动。从而可获取到操作者想要的影像及特殊的拍照效果。
上述实施例中，以在Rx和Ry两个方向同时调整为例进行具体说明，具体实施时，也可以先调整一个轴上的方向，再调整另一个轴上的方向。
本发明通过触屏操作获取，或通过触屏操作直接手动控制镜头偏转倾角实现莎姆操作和反莎姆操作移轴摄影的功能。
本发明与传统的便携装置摄像头应用相比，提供了一种全新的手机或便携平板电脑的微型摄像头操作功能，其通过在触摸平板上的操作，根据选定的感兴趣的目标区域来控制镜头运动，除了普通便携装置摄像头的镜头的位置（第1维度）还可以操作两个正交方向的倾角（第2、3维度），实现针对操作者在触屏选定的不同景深的区域进行3维自动对焦操作的功能。而且，本发明通过触屏选择来实现自动对感兴趣目标区域的自动对焦，更快捷、更准确、无需训练，及更具操作趣味性等。

Claims (10)

  1. 一种通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：
    A、利用镜头采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器转换成电信号，在触摸显示屏上显示；
    B、操作者通过触摸屏选定一个或一个以上的对焦点；
    C、进行z轴自动对焦；
    D、进行Rx轴自动对焦；
    E、进行Ry轴自动对焦。
  2. 据权利要求1所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的z轴自动对焦时，具体步骤如下：
    C-1、改变镜头的行程至行程1；
    C-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
    C-3、摄取影像；
    C-4、计算操作者选择的对焦区域中的任意一个，或者是指定的特定对焦点影像的锐利度；
    C-5、改变行程到下一个行程2，重复步骤C-2至C-4，直至行程数目大于或等于总行程数目；
    C-6、找出拥有最大锐利度的行程，确定该行程为最佳行程；
    C-7、改变镜头行程为最佳行程。
  3. 据权利要求1所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的进行Rx轴自动对焦时，具体步骤如下：
    D-1、改变镜头Rx方向上的倾斜角；
    D-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
    D-3、摄取影像；
    D-4、计算操作者选择的对焦区域影像的锐利度；
    D-5、改变Rx方向上的倾斜角到下一个倾斜角，重复步骤D-2至D-4，直至行程数目大于或等于总Rx方向上倾斜角数目；
    D-6、找出拥有最大锐利度的Rx方向上的倾斜角，确定该倾斜角为最佳Rx方向上的倾斜角；
    D-7、改变镜头Rx方向上的倾斜角为最佳Rx方向上的倾斜角。
  4. 据权利要求1所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的进行Ry轴自动对焦时，具体步骤如下：
    E-1、改变镜头Ry方向上的倾斜角；
    E-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
    E-3、摄取影像；
    E-4、计算操作者选择的对焦区域影像的锐利度；
    E-5、改变Ry方向上的倾斜角到下一个倾斜角，重复步骤E-2至E-4，直至行程数目大于或等于总Ry方向上倾斜角数目；
    E-6、找出拥有最大锐利度的Ry方向上的倾斜角，确定该倾斜角为最佳Ry方向上的倾斜角；
    E-7、改变镜头Ry方向上的倾斜角为最佳Ry方向上的倾斜角。
  5. 根据权利要求1所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的选择对焦点时，在摄像头视场范围内同时选取多个区域及逐步选取多个区域等。
  6. 种通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的方法包括下述步骤：
    A、利用镜头采集拍摄目标的影像，并通过影像传感器转换成电信号，在触摸显示屏上显示；
    B、操作者通过触摸屏对对焦点进行选定；
    C、进行z轴自动对焦；
    D、操作者在触摸屏上滑动，指示镜头偏转方向。
  7. 据权利要求6所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的z轴自动对焦时，具体步骤如下：
    D-1、改变镜头的行程至行程1；
    D-2、直至影像传感器上的影像稳定位置，通过等待一个固定的时间，或观察影像来决定影像是否稳定；
    D-3、摄取影像；
    D-4、计算操作者选择的对焦区域中的任意一个，或者是指定的特定对焦点影像的锐利度；
    D-5、改变行程到下一个行程2，重复步骤D-2至D-4，直至行程数目大于或等于总行程数目；
    D-6、找出拥有最大锐利度的行程，确定该行程为最佳行程；
    D-7、改变镜头行程为最佳行程。
  8. 根据权利要求6所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的进行Rx轴以及Ry轴自动对焦时，根据步骤C中操作者划取的倾斜方向，将其转换成镜头的倾斜方向，其中包括Rx轴与Ry轴的倾斜比例。
  9. 根据权利要求8所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的镜头的倾斜时根据操作者划取的距离，实现镜头的偏移角度转换；或操作者划取屏幕时，镜头随之转动，当操作者停止滑动时，镜头也停止转动。
  10. 根据权利要求6所述的通过触屏操作实现移轴摄影及3维多区自动对焦的方法，其特征是：所述的对焦点选择时在摄像头视场范围内同时选取一个或多个区域或者逐个选取一个或多个区域。
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