電機控制電路和電機控制方法與流程

本發明涉及控制電路領域，更具體地涉及一種電機控制電路和電機控制方法。

背景技術：

隨著時代的發展，中國在平安城市、森林防火等長焦監控方面的需求要求也越來越高。舉例來說，森林防火領域主要采用雙光譜(雙光譜指的是熱成像光譜和可見光光譜)的重型云臺設備作為監控器材，當出現可疑火情時，如何能更快更清楚地看清可疑地點的圖像對最大程度的挽救人民財產是至關重要的，更快地看到圖像可以為救災爭取更多時間，更清楚的圖像效果對救災決策的精確度也起到決定性的作用。這些都需要通過提高長焦鏡頭的變焦(或稱變倍)速度及聚焦精度來實現。

相對普通電動鏡頭而言，長焦電動鏡頭可以看清數公里外1平方米左右的圖像，為提高鏡片的折射率，鏡片本身尺寸較大且模組復雜，成本較高。為了減少對鏡頭模組內部空間的占有且提高鏡頭電機的壽命，目前長焦電動鏡頭均采用直流電機來驅動鏡頭中的鏡片模組移動，從而實現變焦和聚焦的功能。

目前市場上主要采用大小恒定的驅動電壓驅動鏡頭電機轉動(即運轉)。電機的轉速和驅動電壓成正比，在恒壓驅動下，鏡頭電機的轉速不變，從而導致鏡頭的變焦和聚焦的速度是恒定的。下面結合附圖說明。直流電機在轉動過程中可以等效為一個電阻模型。圖1示意性地示出常規電機轉動過程中的等效電路模型。根據圖1可知，在定向轉動時，當驅動電壓V_drive不變時，電機的有用功率也不變，這樣電機轉動的速度也不會發生變化。這種設計無法根據實際情況做變速來滿足更復雜的需求。

技術實現要素：

考慮到上述問題而提出了本發明。本發明提供了一種電機控制電路和電機控制方法。

根據本發明一方面，提供了一種電機控制電路。該電機控制電路包括：一個或多個可調信號輸出電路，所述可調信號輸出電路用于輸出可調信號，所述可調信號的大小能夠隨鏡頭的光學調節狀況的變化而變化；以及一個或多個驅動電路，與所述一個或多個可調信號輸出電路一一對應連接，所述驅動電路用于接收所述可調信號，利用所述可調信號生成驅動信號，并輸出所述驅動信號用于驅動對應的鏡頭電機運轉。

所述電機控制電路進一步包括與所述一個或多個可調信號輸出電路連接的處理器，所述可調信號輸出電路包括直流-直流電路，

所述處理器用于輸出初始信號至所述可調信號輸出電路，并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化；

所述直流-直流電路用于接收所述初始信號，并將所述初始信號轉換為所述可調信號。

示例性地，所述一個可調信號輸出電路是變焦信號輸出電路，所述初始信號是變焦初始信號，所述可調信號是變焦可調信號，所述一個驅動電路是變焦驅動電路，所述鏡頭電機是變焦電機，所述光學調節狀況是所述鏡頭的變焦狀況。

示例性地，所述變焦狀況與目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，所述處理器進一步用于執行變焦操作，所述變焦操作包括：輸出初始大小的所述變焦初始信號以開始驅動所述變焦電機運轉，監控所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例，根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小，并且當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉。

示例性地，所述處理器通過以下方式根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小：

當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例與所述預設比例范圍之間的差距大于預設變焦差距時，將所述變焦初始信號的大小設定為第一變焦預設值，并且當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例與所述預設比例范圍之間的差距小于或等于所述預設變焦差距時，將所述變焦初始信號的大小設定為第二變焦預設值。

示例性地，所述處理器通過以下方式根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小：

隨著所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例與所述預設比例范圍之間的差距減小而減小所述變焦初始信號，或者隨著所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例與所述預設比例范圍之間的差距減小而增大所述變焦初始信號。

示例性地，所述處理器進一步用于在停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉之后，執行以下步驟直至檢測到所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于所述預設比例范圍內為止：檢測所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例，如果所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于所述預設比例范圍外，則重新執行所述變焦操作。

示例性地，所述一個可調信號輸出電路是聚焦信號輸出電路，所述初始信號是聚焦初始信號，所述可調信號是聚焦可調信號，所述一個驅動電路是聚焦驅動電路，所述鏡頭電機是聚焦電機，所述光學調節狀況是所述鏡頭的聚焦狀況。

示例性地，所述聚焦狀況與所述鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，所述處理器進一步用于執行聚焦操作，所述聚焦操作包括：輸出初始大小的所述聚焦初始信號以開始驅動所述聚焦電機運轉，監控所述鏡頭采集的圖像的清晰度，根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小，并且當所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉。

示例性地，所述處理器通過以下方式根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小：

當所述鏡頭采集的圖像的清晰度與所述清晰度閾值之間的差距大于預設聚焦差距時，將所述聚焦初始信號的大小設定為第一聚焦預設值，并且當所述鏡頭采集的圖像的清晰度與所述清晰度閾值之間的差距小于或等于所述預設聚焦差距時，將所述聚焦初始信號的大小設定為第二聚焦預設值。

示例性地，所述處理器通過以下方式根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小：

隨著所述鏡頭采集的圖像的清晰度與所述清晰度閾值之間的差距減小而減小所述聚焦初始信號，或者隨著所述鏡頭采集的圖像的清晰度與所述清晰度閾值之間的差距減小而增大所述聚焦初始信號。

示例性地，所述處理器進一步用于在停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉之后，執行以下步驟直至檢測到所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于所述清晰度閾值為止：檢測所述鏡頭采集的圖像的清晰度，如果所述鏡頭采集的圖像的清晰度小于所述清晰度閾值，則重新執行所述聚焦操作。

示例性地，所述多個可調信號輸出電路包括變焦信號輸出電路和聚焦信號輸出電路，所述初始信號包括變焦初始信號和聚焦初始信號，所述可調信號包括變焦可調信號和聚焦可調信號，所述多個驅動電路包括變焦驅動電路和聚焦驅動電路，所述鏡頭電機包括變焦電機和聚焦電機，所述鏡頭的光學調節狀況包括所述鏡頭的變焦狀況和所述鏡頭的聚焦狀況。

示例性地，所述變焦狀況與目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，所述聚焦狀況與所述鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，

所述處理器進一步用于執行變焦操作和聚焦操作，所述變焦操作包括：輸出初始大小的所述變焦初始信號以開始驅動所述變焦電機運轉，監控所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例，根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小，并且當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉；

所述聚焦操作包括：在停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉之后，輸出初始大小的所述聚焦初始信號以開始驅動所述聚焦電機運轉，監控所述鏡頭采集的圖像的清晰度，根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小，并且當所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉。

示例性地，所述初始信號是脈寬調制信號，所述直流-直流電路包括直流-直流芯片及其外圍電路，所述外圍電路包括濾波電阻、濾波電容、第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述濾波電阻的第一端用于接收所述初始信號，所述濾波電阻的第二端連接所述濾波電容的第一端，所述濾波電容的第二端接地；所述第一分壓電阻的第一端連接所述第二分壓電阻的第一端，并直接或經由附加電阻連接所述濾波電阻與所述濾波電容連接的節點，所述第一分壓電阻的第二端接地，所述第二分壓電阻的第二端用于輸出所述可調信號；所述直流-直流芯片的反饋端口連接所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻連接的節點，所述直流-直流芯片的開關輸出端口經由輸出電感連接所述第二分壓電阻的第二端。

示例性地，所述處理器通過改變所述初始信號的占空比來調整所述初始信號的大小。

示例性地，所述初始信號是數字信號，所述直流-直流電路包括直流-直流芯片及其外圍電路，所述外圍電路包括數模轉換電路、第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述模數轉換電路的輸入端用于接收所述初始信號并將所述初始信號轉換為模擬信號；所述第一分壓電阻的第一端連接所述第二分壓電阻的第一端，并直接或經由附加電阻連接所述模數轉換電路的輸出端，所述第一分壓電阻的第二端接地，所述第二分壓電阻的第二端用于輸出所述可調信號；所述直流-直流芯片的反饋端口連接所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻連接的節點，所述直流-直流芯片的開關輸出端口經由輸出電感連接所述第二分壓電阻的第二端。

示例性地，所述驅動電路包括H橋驅動電路。

示例性地，所述H橋驅動電路采用H橋芯片實現。

示例性地，所述H橋驅動電路采用分立晶體管實現。

根據本發明另一方面，提供一種電機控制方法。該電機控制方法包括：輸出可調信號，所述可調信號的大小能夠隨鏡頭的光學調節狀況的變化而變化；利用所述可調信號生成驅動信號；以及輸出所述驅動信號用于驅動對應的鏡頭電機運轉。

示例性地，所述初始信號是變焦初始信號，所述可調信號是變焦可調信號，所述鏡頭電機是變焦電機，所述光學調節狀況是所述鏡頭的變焦狀況。

示例性地，所述變焦狀況與目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，所述輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化包括：輸出初始大小的所述變焦初始信號以開始驅動所述變焦電機運轉；監控所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例；根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小；以及當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉。

示例性地，所述初始信號是聚焦初始信號，所述可調信號是聚焦可調信號，所述鏡頭電機是聚焦電機，所述光學調節狀況是所述鏡頭的聚焦狀況。

示例性地，所述聚焦狀況與所述鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，所述輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化包括：輸出初始大小的所述聚焦初始信號以開始驅動所述聚焦電機運轉；監控所述鏡頭采集的圖像的清晰度；根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小；以及當所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉。

示例性地，所述初始信號包括變焦初始信號和聚焦初始信號，所述可調信號包括變焦可調信號和聚焦可調信號，所述鏡頭電機包括變焦電機和聚焦電機，所述鏡頭的光學調節狀況包括所述鏡頭的變焦狀況和所述鏡頭的聚焦狀況。

示例性地，所述變焦狀況與目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，所述聚焦狀況與所述鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，所述輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化包括：輸出初始大小的所述變焦初始信號以開始驅動所述變焦電機運轉；監控所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例；根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小；當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉；輸出初始大小的所述聚焦初始信號以開始驅動所述聚焦電機運轉；監控所述鏡頭采集的圖像的清晰度；根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小；以及當所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉。

根據本發明實施例提供的電機控制電路和電機控制方法，可以以能夠實時調節的電壓而非恒壓驅動鏡頭電機運轉。這樣不僅可以提高鏡頭的光學調節精度，大大縮短光學調節的時間，而且同時可以降低整個光學調節過程的復雜度，尤其是算法的復雜度，從而使鏡頭的光學調節過程具有質的飛躍。

附圖說明

通過結合附圖對本發明實施例進行更詳細的描述，本發明的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯。附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中，相同的參考標號通常代表相同部件或步驟。

圖1示意性地示出常規電機轉動過程中的等效電路模型；

圖2示出根據本發明一個實施例的電機控制電路的示意性框圖；

圖3示出根據本發明另一個實施例的電機控制電路的示意性框圖；

圖4示出根據本發明一個實施例的直流-直流(DC-DC)電路的電路示意圖；

圖5示出根據本發明另一個實施例的DC-DC電路的電路示意圖；

圖6示出根據一個示例的H橋驅動電路的電路示意圖；

圖7示出根據一個示例的H橋驅動電路的電流流向示意圖；

圖8示出根據另一個示例的H橋驅動電路的電流流向示意圖；

圖9示出根據本發明一個實施例的采用H橋芯片實現的H橋驅動電路的電路示意圖；

圖10示出根據本發明一個實施例的采用分立晶體管實現的H橋驅動電路的電路示意圖；以及

圖11示出根據本發明一個實施例的電機控制方法的示意性流程圖。

具體實施方式

為了使得本發明的目的、技術方案和優點更為明顯，下面將參照附圖詳細描述根據本發明的示例實施例。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是本發明的全部實施例，應理解，本發明不受這里描述的示例實施例的限制。基于本發明中描述的本發明實施例，本領域技術人員在沒有付出創造性勞動的情況下所得到的所有其它實施例都應落入本發明的保護范圍之內。

為了解決鏡頭電機的轉動速度無法根據需求變化的問題，本發明提出一種能夠生成可變的驅動電壓而非恒定驅動電壓的電機控制電路。

根據本發明一方面，提供一種電機控制電路。電機控制電路包括一個或多個可調信號輸出電路和與一個或多個可調信號輸出電路一一對應連接的一個或多個驅動電路。示例性地，鏡頭的鏡頭電機可以包括變焦電機和聚焦電機，分別用于實現鏡頭的變焦功能和聚焦功能。變焦和聚焦的基本原理是類似的，都是通過對應電機運轉帶動鏡片模組移動，從而實現變焦或聚焦。因此，對于鏡頭的變焦電機和聚焦電機來說，可以分別采用構造和工作原理類似的電路來驅動。在電機控制電路中，一個可調信號輸出電路與一個驅動電路對應連接，可以構成一個電機的控制電路。在一個示例中，電機控制電路包括一個可調信號輸出電路和一個驅動電路，構成一個控制電路，可以用于控制變焦電機的運轉，鏡頭的聚焦電機則可以采用常規的電路來控制。在另一示例中，電機控制電路包括一個可調信號輸出電路和一個驅動電路，構成一個控制電路，可以用于控制聚焦電機的運轉，鏡頭的變焦電機則可以采用常規的電路來控制。在又一示例中，電機控制電路包括兩個可調信號輸出電路和兩個驅動電路，構成兩個控制電路，分別用于控制變焦電機和聚焦電機的運轉。當然，上述電機控制電路的電路配置僅是示例而非對本發明的限制，本發明的電機控制電路不局限于上述實現方式。

圖2示出根據本發明一個實施例的電機控制電路200的示意性框圖。為了簡潔，圖2僅示出一個可調信號輸出電路和一個驅動電路。圖2示出的可調信號輸出電路和驅動電路可以是與變焦電機相關的變焦信號輸出電路和變焦驅動電路，也可以是與聚焦電機相關的聚焦信號輸出電路和聚焦驅動電路。通過介紹圖2所示的可調信號輸出電路210及驅動電路220的構造和工作原理，本領域技術人員可以理解變焦信號輸出電路、聚焦信號輸出電路、變焦驅動電路和聚焦驅動電路的構造和工作原理。

如圖2所示，電機控制電路200包括互相連接的可調信號輸出電路210和驅動電路220。可調信號輸出電路210用于輸出可調信號，可調信號的大小能夠隨鏡頭的光學調節狀況的變化而變化。驅動電路220用于接收可調信號，利用可調信號生成驅動信號，并輸出驅動信號用于驅動對應的鏡頭電機運轉。

驅動電路220可以與對應的鏡頭電機連接。在鏡頭電機是變焦電機的情況下，驅動電路220是變焦驅動電路，可調信號輸出電路210是變焦信號輸出電路；在鏡頭電機是聚焦電機的情況下，驅動電路220是聚焦驅動電路，可調信號輸出電路210是聚焦信號輸出電路。驅動電路220可以采用任何合適的現有或將來可能實現的電機驅動電路(例如H橋驅動電路)實現，本發明不對此進行限制。驅動電路220以驅動信號驅動鏡頭電機的方式與常規技術類似，本文不對此進行贅述。與現有技術不同的是，驅動信號是由可調信號決定的，因此在可調信號可變的情況下，驅動信號也是可變的，因此利用可變的可調信號能夠實現以非均勻的速度來轉動鏡頭電機，也就能夠以非均勻的速度移動鏡頭(例如長焦鏡頭)的鏡片模組。

可以理解，對鏡頭進行光學調節可以包括對鏡頭進行變焦和/或聚焦。鏡頭的光學調節狀況可以包括鏡頭的變焦狀況，即鏡頭在變焦時與目標焦距的差距。示例性地，鏡頭的變焦狀況可以用目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例來反映，也就是說，鏡頭的變焦狀況與目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應。下文為描述方便，有時用“目標物體所占比例”來代替“目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例”，它們表示相同的含義。目標物體是指需要監控的物體，例如發生火情的房屋、樹木等物體，目標物體也可以是某塊被監控區域。鏡頭的光學調節狀況還可以包括鏡頭的聚焦狀況，即鏡頭在聚焦時與目標清晰度的差距。示例性地，鏡頭的聚焦狀況可以用鏡頭采集的圖像的清晰度來反映，也就是說，鏡頭的聚焦狀況與鏡頭采集的圖像的清晰度相對應。

示例性地，可調信號是電壓信號，該電壓信號的電壓值能夠隨鏡頭的光學調節狀況的變化而變化。例如，在剛開始變焦或聚焦的時候，可調信號輸出電路210可以輸出較大的電壓(即所述可調信號)，以使驅動電路220生成較大的驅動電壓(即所述驅動信號)，從而驅動鏡頭電機較快速地運轉；在鏡頭的焦距接近目標焦距或鏡頭采集的圖像的清晰度接近目標清晰度時，可調信號輸出電路210可以輸出較小的電壓，以使驅動電路220生成較小的驅動電壓，從而驅動鏡頭電機較慢速地運轉。

如上文所述，鏡頭的變焦和聚焦功能是通過鏡片模組的位置移動來實現的，而鏡頭電機就是起到移動鏡片模組的作用。目前行業內的相關設計只是實現了變焦和聚焦的功能，但由于恒壓驅動電路無法實時地調節鏡頭電機的轉速，因此其光學調節過程較慢并且光學調節精度較差。而根據本發明實施例的電機控制電路由于能夠隨鏡頭的光學調節狀況改變可調信號進而改變驅動信號，因此與現有技術相比，其可以使光學調節過程加快并且可以提高光學調節精度。下面詳細描述。

首先，由于變焦或聚焦(主要是變焦)過程轉動路徑較長，因此在該階段前期讓電機更快地轉動可以節省目標物體的入畫時間，而在收尾階段讓電機轉動較慢則可以減少由于電機慣性帶來的入畫效果不滿意問題，提高變焦或聚焦的一次通過率。這樣可以進一步在優化變焦或聚焦效果的同時縮短變焦或聚焦時間。這些細致的操作都是常規的恒壓驅動電路所無法做到的。

其次，電機轉動由于慣性，會在驅動電路關斷后繼續走一小段，從而造成光學誤差。這種情況本身無法根除，行業上普遍會采用反饋校準等方法來將誤差降到最小。這種反饋調節方法雖然能降低這種光學誤差，但本身算法復雜。而且不同鏡頭由于阻尼系數的差異，無法做到通用，且反饋系統的不斷調節也會增加光學調節過程的時間。使用本發明實施例提供的電機控制電路可以在光學調節過程即將收尾的時間段里降低調節速度，從而減小由于慣性帶來的光學誤差，因此不僅可以提高光學調節精度也可以節省寶貴的光學調節時間。

總的來說，由于可調信號輸出電路210輸出能夠隨鏡頭的光學調節狀況的變化而變化的可調信號，因此可以以能夠實時調節的電壓而非恒壓驅動鏡頭電機運轉。這樣不僅可以提高鏡頭的光學調節精度，大大縮短光學調節的時間，而且同時可以降低整個光學調節過程的復雜度，尤其是算法的復雜度，從而使鏡頭的光學調節過程具有質的飛躍。

根據本發明一個實施例，電機控制電路可以進一步包括處理器，可調信號輸出電路可以包括DC-DC電路。圖3示出根據本發明另一個實施例的電機控制電路300的示意性框圖。如圖3所示，電機控制電路300包括處理器310，可調信號輸出電路320包括DC-DC電路322。

處理器310與一個或多個可調信號輸出電路320連接，用于輸出初始信號至可調信號輸出電路320，并根據所述光學調節狀況調整初始信號的大小以使得可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化。DC-DC電路322用于接收初始信號，并將初始信號轉換為可調信號。DC-DC電路322可以是采用常規的DC-DC芯片組成的電路。

示例性地，初始信號可以是脈寬調制(PWM)信號或數字信號或其他任何合適的信號。可以理解的是，通過處理器可以非常容易地生成期望大小的初始信號，例如可以采用編程方式指示處理器生成期望大小的初始信號。另外，在常規的鏡頭模組中通常配備有現成的處理器，可以直接采用該現成的處理器來生成所需的初始信號。因此，利用處理器控制可調信號輸出電路生成的信號的大小進而間接控制鏡頭電機的運轉是一種簡單、易于實現、高效率的方法。

當然，需要理解的是，上述處理器僅是示例而非對本發明的限制，本發明可以采用任何合適的具備信號處理能力的裝置、器件或電路代替處理器實現相應功能，例如可以采用現場可編程邏輯陣列(FPGA)、專用集成芯片(ASIC)、數字信號處理電路(DSP)等實現。

如上文所述，驅動信號是由可調信號決定的，因此在可調信號可變的情況下，驅動信號也是可變的。此外，在本實施例中，由于可調信號又與初始信號相關，因此通過調節初始信號的大小可以最終改變驅動信號的大小，從而能夠實現以非均勻的速度來轉動鏡頭電機。

根據本發明一個實施例，所述電機控制電路包括一個可調信號輸出電路320，該可調信號輸出電路320是變焦信號輸出電路，初始信號是變焦初始信號，可調信號是變焦可調信號，一個驅動電路330是變焦驅動電路，鏡頭電機是變焦電機，光學調節狀況是鏡頭的變焦狀況。

如上文所述，一個可調信號電路與一個驅動電路對應連接，可以構成一個電機的控制電路，其可以用于控制鏡頭的變焦或聚焦。在鏡頭電機是變焦電機的情況下，對應的驅動電路330是變焦驅動電路，對應的可調信號輸出電路320是變焦信號輸出電路。在這種情況下，處理器310向變焦信號輸出電路320輸出變焦初始信號，變焦信號輸出電路320中的DC-DC電路322接收該變焦初始信號，并將該變焦初始信號轉換為變焦可調信號。變焦信號輸出電路322將變焦可調信號輸出至變焦驅動電路330，變焦驅動電路330接收變焦可調信號，利用變焦可調信號生成變焦驅動信號，并將變焦驅動信號輸出至變焦電機以驅動變焦電機運轉。

處理器310可以根據變焦狀況調整變焦初始信號的大小以使得變焦可調信號的大小能夠隨變焦狀況的變化而變化。變焦可調信號由DC-DC電路322轉換而來，變焦可調信號由變焦初始信號而定，可以隨著變焦初始信號的變化而變化。變焦驅動信號由變焦驅動電路330(例如H橋驅動電路)利用變焦可調信號生成，因此，變焦驅動信號又可以隨著變焦可調信號的變化而變化。因此，經由變焦信號輸出電路320和變焦驅動電路330，處理器310可以通過變焦初始信號控制變焦驅動信號的大小，進而控制變焦電機的運轉。

根據本發明一個實施例，上述變焦狀況與目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，處理器310可以進一步用于執行變焦操作，所述變焦操作包括：輸出初始大小的變焦初始信號以開始驅動變焦電機運轉，監控目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例，根據目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整變焦初始信號的大小，并且當目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出變焦初始信號以停止驅動變焦電機運轉。

通過調整鏡頭的焦距(即變焦)可以調整目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例。例如，在發生火情時，可以首先通過變焦將目標物體放大到合適的大小，后續再進行聚焦等操作，以方便監控人員查看。目標物體(諸如發生火情的房屋)在鏡頭采集的圖像中需要占據合適的比例，如果所占據的比例太大，則可能不容易看清目標物體周圍的情況，如果所占據的比例太小，則可能不容易看清目標物體本身。因此，可以預先設定所期望的、目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例，其可以是一個范圍，即本文所述的預設比例范圍。預設比例范圍可以是任何合適的范圍，其可以根據需要而定，本發明不對此進行限制。例如，預設比例范圍可以是40％～60％，即如果目標物體所占比例小于40％或者大于60％，則可以認為目標物體所占比例不符合要求，需要變焦，如果目標物體所占比例大于或等于40％并且小于或等于60％，則可以認為目標物體所占比例符合要求，可以不進行變焦。

在進行變焦操作時，處理器310可以首先輸出初始大小的變焦初始信號以開始驅動變焦電機運轉。在剛開始變焦時所輸出的變焦初始信號的大小可以根據情況而定。示例性地，變焦初始信號可以是固定值，即每次開始變焦都采用同樣大小的變焦初始信號。示例性地，變焦初始信號也可以是非固定的值，例如其可以根據開始變焦時目標物體所占比例來確定。例如，如果在開始變焦時，目標物體所占比例與預設比例范圍之間的差距較小，則可以輸出較小的變焦初始信號以驅動變焦電機較慢速地運轉；反之，如果在開始變焦時，目標物體所占比例與預設比例范圍之間的差距較大，則可以輸出較大的變焦初始信號以驅動變焦電機較快速地運轉。

在變焦過程中，可以實時監控目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例。所述實時監控可以包括連續地監控或者以一定時間間隔進行監控。在監控同時，可以根據目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例實時調整變焦初始信號的大小。調整變焦初始信號的方式可以是連續調整或者分檔位調整，下面將結合具體實施例進行介紹，在此不贅述。

隨著變焦過程的進行，目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例可以越來越接近預設比例范圍。當目標物體所占比例落入預設比例范圍內時，認為目標物體所占比例滿足要求，即達到入畫效果，此時可以停止輸出變焦初始信號，以停止驅動變焦電機運轉。停止輸出變焦初始信號也可以理解為輸出大小為零的信號。

通過上述方式，處理器310可以在變焦過程中實時調整變焦電機的運轉速度，例如可以在變焦開始階段使變焦電機運轉較快，在變焦收尾階段使變焦電機運轉較慢。這種隨著變焦狀況調整變焦電機的驅動狀態的方式可以更快達到入畫效果，加快變焦的過程，可以減小由于電機慣性帶來的光學誤差。

根據本發明一個實施例，處理器310可以通過以下方式根據目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整變焦初始信號的大小：當目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距大于預設變焦差距時，將變焦初始信號的大小設定為第一變焦預設值，并且當目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距小于或等于預設變焦差距時，將變焦初始信號的大小設定為第二變焦預設值。

由上文所述可知，預設比例范圍可以是具有最大值和最小值的范圍。在這種情況下，根據一個示例，目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距可以通過以下方式確定：當目標物體所占比例小于預設比例范圍中的最小值時，將目標物體所占比例與最小值的差值(或目標物體所占比例相對最小值的百分比)視為目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距；當目標物體所占比例大于預設比例范圍中的最大值時，將目標物體所占比例與最大值的差值(或目標物體所占比例相對最大值的百分比)視為目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距。根據另一示例，可以根據預設比例范圍的最大值和最小值確定預設比例范圍的中間值，目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距可以通過以下方式確定：將目標物體所占比例與預設比例范圍的中間值的差值(或目標物體所占比例相對中間值的百分比)視為目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距。上述確定目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距的方式僅是示例而非限制，本發明不限于此。

預設變焦差距可以是任何合適的值，其可以根據需要而定，本發明不對其進行限制。例如，假設預設變焦差距是15％，預設比例范圍是40％～60％。此外，假設當前的目標物體所占比例為80％，其與預設比例范圍之間的差距(即與最大值60％之間的差值)是20％，其大于預設變焦差距15％，此時可以將變焦初始信號的大小設定為第一變焦預設值。隨著變焦電機運轉，目標物體所占比例越來越小，越來越接近預設比例范圍，當其到達75％時，其與預設比例范圍之間的差距(即與最大值60％之間的差值)是15％，等于預設變焦差距15％，此時可以將變焦初始信號的大小設定為第二變焦預設值。第一變焦預設值和第二變焦預設值不同。第一變焦預設值和第二變焦預設值的大小均可以根據需要設定，本發明不對此進行限制。示例性地，在變焦可調信號與變焦初始信號呈正相關(即變焦可調信號隨變焦初始信號的減小而減小)的情況下，第一變焦預設值可以大于第二變焦預設值。在變焦可調信號與變焦初始信號呈負相關(即變焦可調信號隨變焦初始信號的減小而增大)的情況下，第一變焦預設值可以小于第二變焦預設值。

這種方式可以認為是一種分檔調整方式，變焦初始信號的大小分為多個檔，通過設置每個檔的閾值，可以隨著目標物體所占比例接近預設比例范圍的程度逐漸調整變焦初始信號的大小。

雖然，在本實施例中描述了第一變焦預設值和第二變焦預設值，但是應當理解的是，其僅是示例而非限制，其他任何合適數目的變焦預設值也適用于本發明。

根據本發明另一個實施例，處理器310可以通過以下方式根據目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整變焦初始信號的大小：隨著目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距減小而減小變焦初始信號，或者隨著目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距減小而增大變焦初始信號。

與上一實施例不同，本實施例采用連續調整變焦初始信號的方式。在變焦過程中，隨著目標物體所占比例與預設比例范圍之間的差距逐漸減小，可以相應減小(或增大)變焦初始信號，這種變焦初始信號的減小(或增大)可以是連續的變化。示例性地，在變焦可調信號與變焦初始信號呈正相關(即變焦可調信號隨變焦初始信號的減小而減小)的情況下，處理器310可以隨著目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距減小而減小變焦初始信號。在變焦可調信號與變焦初始信號呈負相關(即變焦可調信號隨變焦初始信號的減小而增大)的情況下，處理器310可以隨著目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例與預設比例范圍之間的差距減小而增大變焦初始信號。當然，可以理解，隨著變焦的進行，目標物體所占比例與預設比例范圍之間的差距應當是逐漸減小的，如果差距增大，說明變焦電機的運轉轉動方向反了，這種情況下，可以利用變焦驅動電路330驅動變焦電機反向轉動。

目標物體所占比例與預設比例范圍之間的差距減小，說明目標物體所占比例越來越接近所要求的比例，這種情況下，可以將變焦初始信號調整得越來越小(或越來越大)，使得變焦電機越轉越慢。這種方式可以減少目標物體的入畫時間，減少電機由于慣性多轉動一段帶來的誤差，提高變焦的精細度。

根據本發明一個實施例，處理器310可以進一步用于在停止輸出變焦初始信號以停止驅動變焦電機運轉之后，執行以下步驟直至檢測到目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內為止：檢測目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例，如果目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍外，則重新執行變焦操作。

如上文所述，電機轉動由于慣性，會在驅動電路關斷后繼續走一小段，從而造成光學誤差。因此，在停止驅動變焦電機運轉之后，變焦電機仍然可能繼續運轉一小段，因此可能導致目標物體所占比例再次超出預設比例范圍，即不再滿足要求。在這種情況下，可以在停止驅動變焦電機運轉之后，重新檢測一下目標物體所占比例，如果此時目標物體所占比例仍舊處于預設比例范圍內，說明其仍然滿足要求，可以結束鏡頭的變焦過程，否則可以重新開始執行上述的變焦操作，即重新開始輸出初始大小的變焦初始信號、監控目標物體所占比例、根據目標物體所占比例調整變焦初始信號的大小以及當目標物體所占比例處于預設比例范圍內時停止輸出變焦初始信號。檢測目標物體所占比例以及重新執行上述一系列變焦操作的步驟可以重復執行，直至最終目標物體所占比例處于預設比例范圍內為止。應當理解的是，在重復執行變焦操作的過程中，每次執行變焦操作所輸出的變焦初始信號的初始大小可以是變化的，其可以根據實際情況而定。例如，在第一次執行變焦操作時變焦初始信號可以較大，在停止驅動變焦電機之后變焦電機雖然多運轉了一段，但是通常不會與目標焦距相差太遠，因此在第二次執行變焦操作時可以輸出較小一點的變焦初始信號，隨后的變焦操作類似。因此，在重復執行變焦操作的過程中，每次執行變焦操作所輸出的變焦初始信號的初始大小可以不同。在一個示例中，每次執行變焦操作所輸出的變焦初始信號的初始大小可以根據當前目標物體所占比例與預設比例范圍之間的差距確定。另外，應當理解的是，由于在每次執行變焦操作時變焦電機是由于慣性多運轉了一段，因此在下次執行變焦操作時通常需要使變焦電機反向運轉，這可以通過設定變焦驅動電路的使能信號來實現。

根據本發明一個實施例，所述電機控制電路包括一個可調信號輸出電路320，該可調信號輸出電路320是聚焦信號輸出電路，初始信號是聚焦初始信號，可調信號是聚焦可調信號，一個驅動電路330是聚焦驅動電路，鏡頭電機是聚焦電機，光學調節狀況是鏡頭的聚焦狀況。

如上文所述，一個可調信號電路與一個驅動電路對應連接，可以構成一個電機的控制電路，其可以用于控制鏡頭的變焦或聚焦。在鏡頭電機是聚焦電機的情況下，對應的驅動電路330是聚焦驅動電路，對應的可調信號輸出電路320是聚焦信號輸出電路。在這種情況下，處理器310向聚焦信號輸出電路320輸出聚焦初始信號，聚焦信號輸出電路320中的DC-DC電路322接收該聚焦初始信號，并將該聚焦初始信號轉換為聚焦可調信號。聚焦信號輸出電路322將聚焦可調信號輸出至聚焦驅動電路330，聚焦驅動電路330接收聚焦可調信號，利用聚焦可調信號生成聚焦驅動信號，并將聚焦驅動信號輸出至聚焦電機以驅動聚焦電機運轉。

處理器310可以根據聚焦狀況調整聚焦初始信號的大小以使得聚焦可調信號的大小能夠隨聚焦狀況的變化而變化。聚焦可調信號由DC-DC電路322轉換而來，聚焦可調信號由聚焦初始信號而定，可以隨著聚焦初始信號的變化而變化。聚焦驅動信號由聚焦驅動電路330(例如H橋驅動電路)利用聚焦可調信號生成，因此，聚焦驅動信號又可以隨著聚焦可調信號的變化而變化。因此，經由聚焦信號輸出電路320和聚焦驅動電路330，處理器310可以通過聚焦初始信號控制聚焦驅動信號的大小，進而控制聚焦電機的運轉。

根據本發明一個實施例，上述聚焦狀況與鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，處理器310進一步用于執行聚焦操作，聚焦操作包括：輸出初始大小的聚焦初始信號以開始驅動聚焦電機運轉，監控鏡頭采集的圖像的清晰度，根據鏡頭采集的圖像的清晰度調整聚焦初始信號的大小，并且當鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出聚焦初始信號以停止驅動聚焦電機運轉。

通過聚焦可以調整鏡頭采集的圖像的清晰度。在經過前述變焦過程之后，可以大致獲得放大程度滿足要求但是清晰度不一定合適的圖像。然后通過聚焦可以進一步獲得較為清晰度的圖像。因此，可以將變焦過程視為鏡頭的粗調過程，將聚焦過程視為鏡頭的細調過程。對于聚焦來說，鏡頭采集的圖像的清晰度越高越好，因此可以預先設定一個清晰度閾值作為圖像的清晰度是否滿足要求的指標。清晰度閾值可以是任何合適的值，其可以根據需要而定，本發明不對此進行限制。

鏡頭采集的圖像的清晰度可以采用常規的圖像清晰度評價方法來確定，本文不對此進行贅述。

在進行聚焦操作時，處理器310可以首先輸出初始大小的聚焦初始信號以開始驅動聚焦電機運轉。在剛開始聚焦時所輸出的聚焦初始信號的大小可以根據情況而定。示例性地，聚焦初始信號可以是固定值，即每次開始聚焦都采用同樣大小的聚焦初始信號。示例性地，聚焦初始信號也可以是非固定的值，例如其可以根據開始聚焦時鏡頭采集的圖像的清晰度來確定。例如，如果在開始聚焦時，鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距較小，則可以輸出較小的聚焦初始信號以驅動聚焦電機較慢速地運轉；反之，如果在開始聚焦時，鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距較大，則可以輸出較大的聚焦初始信號以驅動聚焦電機較快速地運轉。

在聚焦過程中，可以實時監控鏡頭采集的圖像的清晰度。所述實時監控可以包括連續地監控或者以一定時間間隔進行監控。在監控同時，可以根據鏡頭采集的圖像的清晰度實時調整聚焦初始信號的大小。調整聚焦初始信號的方式可以是連續調整或者分檔位調整，下面將結合具體實施例進行介紹，在此不贅述。

隨著聚焦過程的進行，鏡頭采集的圖像的清晰度可以越來越接近清晰度閾值。當鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，認為鏡頭采集的圖像的清晰度滿足要求，此時可以停止輸出聚焦初始信號，以停止驅動聚焦電機運轉。停止輸出聚焦初始信號也可以理解為輸出大小為零的信號。

通過上述方式，處理器310可以在聚焦過程中實時調整聚焦電機的運轉速度，例如可以在聚焦開始階段使聚焦電機運轉較快，在聚焦收尾階段使聚焦電機運轉較慢。這種隨著聚焦狀況調整聚焦電機的驅動狀態的方式可以加快聚焦的過程，可以減小由于電機慣性帶來的光學誤差。

根據本發明一個實施例，處理器310可以通過以下方式根據鏡頭采集的圖像的清晰度調整聚焦初始信號的大小：當鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距大于預設聚焦差距時，將聚焦初始信號的大小設定為第一聚焦預設值，并且當鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距小于或等于預設聚焦差距時，將聚焦初始信號的大小設定為第二聚焦預設值。

示例性地，鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距可以通過以下方式確定：將鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值的差值或鏡頭采集的圖像的清晰度相對清晰度閾值的百分比視為鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距。上述確定鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距的方式僅是示例而非限制，本發明不限于此。

預設聚焦差距可以是任何合適的值，其可以根據需要而定，本發明不對其進行限制。假設當前的鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距大于預設聚焦差距，則此時可以將聚焦初始信號的大小設定為第一聚焦預設值。隨著聚焦電機運轉，鏡頭采集的圖像的清晰度越來越高，越來越接近清晰度閾值，當其與清晰度閾值之間的差距小于或等于預設聚焦差距時，可以將聚焦初始信號的大小設定為第二聚焦預設值。第一聚焦預設值和第二聚焦預設值不同。第一聚焦預設值和第二聚焦預設值的大小可以根據需要設定，本發明不對此進行限制。示例性地，在聚焦可調信號與聚焦初始信號呈正相關(即聚焦可調信號隨聚焦初始信號的減小而減小)的情況下，第一聚焦預設值可以大于第二聚焦預設值。在聚焦可調信號與聚焦初始信號呈負相關(即聚焦可調信號隨聚焦初始信號的減小而增大)的情況下，第一聚焦預設值可以小于第二聚焦預設值。

這種方式可以認為是一種分檔調整方式，聚焦初始信號的大小分為多個檔，通過設置每個檔的閾值，可以隨著鏡頭采集的圖像的清晰度接近清晰度閾值的程度逐漸調整聚焦初始信號的大小。

雖然，在本實施例中描述了第一聚焦預設值和第二聚焦預設值，但是應當理解的是，其僅是示例而非限制，其他任何合適數目的聚焦預設值也適用于本發明。

根據本發明另一個實施例，處理器310可以通過以下方式根據鏡頭采集的圖像的清晰度調整聚焦初始信號的大小：隨著鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距減小而減小聚焦初始信號，或者隨著鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距減小而增大聚焦初始信號。

與上一實施例不同，本實施例采用連續調整聚焦初始信號的方式。在聚焦過程中，隨著鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距逐漸減小，可以相應減小(或增大)聚焦初始信號，這種聚焦初始信號的減小(或增大)可以是連續的變化。示例性地，在聚焦可調信號與聚焦初始信號呈正相關(即聚焦可調信號隨聚焦初始信號的減小而減小)的情況下，處理器310可以隨著鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距減小而減小聚焦初始信號。在聚焦可調信號與聚焦初始信號呈負相關(即聚焦可調信號隨聚焦初始信號的減小而增大)的情況下，處理器310可以隨著鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距減小而增大聚焦初始信號。當然，可以理解，隨著聚焦的進行，鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距應當是逐漸減小的，如果差距增大，說明聚焦電機的運轉轉動方向反了，這種情況下，可以利用聚焦驅動電路330驅動聚焦電機反向轉動。

鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距減小，說明鏡頭采集的圖像的清晰度越來越接近所要求的清晰度，這種情況下，可以將聚焦初始信號調整得越來越小(或越來越大)，使得聚焦電機越轉越慢。這種方式可以聚焦時間，減少電機由于慣性多轉動一段帶來的誤差，提高聚焦的精細度。

根據本發明一個實施例，處理器310可以進一步用于在停止輸出聚焦初始信號以停止驅動聚焦電機運轉之后，執行以下步驟直至檢測到鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值為止：檢測鏡頭采集的圖像的清晰度，如果鏡頭采集的圖像的清晰度小于清晰度閾值，則重新執行聚焦操作。

與變焦過程類似地，在停止驅動聚焦電機運轉之后，聚焦電機仍然可能繼續運轉一小段，因此可能導致鏡頭采集的圖像的清晰度再次小于清晰度閾值，圖像再次變得模糊。在這種情況下，可以在停止驅動聚焦電機運轉之后，重新檢測一下鏡頭采集的圖像的清晰度，如果此時鏡頭采集的圖像的清晰度仍舊大于或等于清晰度閾值，說明其仍然滿足要求，可以結束鏡頭的聚焦過程，否則可以重新開始執行上述的聚焦操作，即重新開始輸出初始大小的聚焦初始信號、監控鏡頭采集的圖像的清晰度、根據鏡頭采集的圖像的清晰度調整聚焦初始信號的大小以及當鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時停止輸出聚焦初始信號。檢測鏡頭采集的圖像的清晰度以及重新執行上述一系列聚焦操作的步驟可以重復執行，直至最終鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值為止。應當理解的是，在重復執行聚焦操作的過程中，每次執行聚焦操作所輸出的聚焦初始信號的初始大小可以是變化的，其可以根據實際情況而定。例如，在第一次執行聚焦操作時聚焦初始信號可以較大，在停止驅動聚焦電機之后聚焦電機雖然多運轉了一段，但是通常不會與目標清晰度相差太遠，因此在第二次執行聚焦操作時可以輸出較小一點的聚焦初始信號，隨后的聚焦操作類似。因此，在重復執行聚焦操作的過程中，每次執行聚焦操作所輸出的聚焦初始信號的初始大小可以不同。在一個示例中，每次執行聚焦操作所輸出的聚焦初始信號的初始大小可以根據鏡頭采集的圖像的清晰度與清晰度閾值之間的差距確定。另外，應當理解的是，由于在每次執行聚焦操作時聚焦電機是由于慣性多運轉了一段，因此在下次執行聚焦操作時通常需要使聚焦電機反向運轉，這可以通過設定聚焦驅動電路的使能信號來實現。

根據本發明一個實施例，多個可調信號輸出電路320可以包括變焦信號輸出電路和聚焦信號輸出電路，初始信號可以包括變焦初始信號和聚焦初始信號，可調信號可以包括變焦可調信號和聚焦可調信號，多個驅動電路330可以包括變焦驅動電路和聚焦驅動電路，鏡頭電機可以包括變焦電機和聚焦電機，鏡頭的光學調節狀況可以包括鏡頭的變焦狀況和鏡頭的聚焦狀況。

如上文所述，一個可調信號電路與一個驅動電路對應連接，可以構成一個電機的控制電路，其可以用于控制鏡頭的變焦或聚焦。在與變焦相關的控制電路和與聚焦相關的控制電路中，可以均采用可調信號來控制鏡頭電機的運轉。上文已經分別描述了變焦信號輸出電路和變焦驅動電路以及聚焦信號輸出電路和聚焦驅動電路的原理和工作方式，本領域技術人員根據上述描述可以理解本實施例的實現方式，不再贅述。

根據本發明一個實施例，變焦狀況與目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，聚焦狀況與鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，處理器310可以進一步用于執行變焦操作和聚焦操作，變焦操作包括：輸出初始大小的變焦初始信號以開始驅動變焦電機運轉，監控目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例，根據目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整變焦初始信號的大小，并且當目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出變焦初始信號以停止驅動變焦電機運轉；聚焦操作包括：在停止輸出變焦初始信號以停止驅動變焦電機運轉之后，輸出初始大小的聚焦初始信號以開始驅動聚焦電機運轉，監控鏡頭采集的圖像的清晰度，根據鏡頭采集的圖像的清晰度調整聚焦初始信號的大小，并且當鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出聚焦初始信號以停止驅動聚焦電機運轉。

當發現目標物體(例如發生火情的樹木等)時，為了監控目標物體的情況，可以首先對鏡頭進行變焦，使得目標物體達到期望的入畫效果，隨后再對鏡頭進行聚焦，使得包含目標物體的圖像足夠清晰。上文已經分別描述了鏡頭的變焦過程和聚焦過程的實現方式，本領域技術人員根據上述描述可以理解本實施例的實現方式，不再贅述。

示例性地，在執行聚焦操作之前，處理器310可以進一步用于在停止輸出變焦初始信號以停止驅動變焦電機運轉之后，執行以下步驟直至檢測到目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內為止：檢測目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例，如果目標物體在鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍外，則重新執行變焦操作。上文已經描述了關于變焦操作的重復執行的實施例，本領域技術人員根據上述描述可以理解本實施例的實現方式，不再贅述。

示例性地，處理器310可以進一步用于在停止輸出聚焦初始信號以停止驅動聚焦電機運轉之后，執行以下步驟直至檢測到鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值為止：檢測鏡頭采集的圖像的清晰度，如果鏡頭采集的圖像的清晰度小于清晰度閾值，則重新執行聚焦操作。上文已經分別描述了關于聚焦操作的重復執行的實施例，本領域技術人員根據上述描述可以理解本實施例的實現方式，不再贅述。

圖4示出根據本發明一個實施例的DC-DC電路322的電路示意圖。根據本實施例，初始信號是PWM信號，DC-DC電路322包括DC-DC芯片410及其外圍電路。

DC-DC芯片410可以是任何合適的現有的或將來可能實現的DC-DC芯片，例如TPS563200等。

在圖4中，C1和C2為DC-DC芯片410的電源輸入端口(IN)的旁路電容；C3和R1為DC-DC芯片410內部的晶體管的驅動電容和驅動電阻；C4為DC-DC芯片410的軟啟電容；C5、C6和R2為DC-DC芯片410的校準參考電路；L1、C11、C12、C13和C14為DC-DC芯片410外部的轉換電路。以上器件類似于常規DC-DC電路中采用的、與DC-DC芯片相關的外圍電路器件。在常規的DC-DC電路中，不同的DC-DC芯片采用的外圍電路器件可能會有所差異，但本質性原理是一樣的。本文重點論述通過PWM信號實時調節DC-DC電路322的輸出電壓V_supply(即可調信號)的原理，以上外圍電路器件不做具體論述。

除上述外圍電路器件之外，DC-DC芯片410的外圍電路還可以包括濾波電阻R6、濾波電容C10、第一分壓電阻R4和第二分壓電阻R3。

如圖4所示，濾波電阻R6的第一端用于接收初始信號，濾波電阻R6的第二端連接濾波電容C10的第一端，濾波電容C10的第二端接地。第一分壓電阻R4的第一端連接第二分壓電阻R3的第一端，并直接或經由附加電阻(如圖4中所示的電阻R5)連接濾波電阻R6與濾波電容C10連接的節點，第一分壓電阻R4的第二端接地。第二分壓電阻R3的第二端用于輸出可調信號，即電壓V_supply。DC-DC芯片410的反饋端口(FB)連接第一分壓電阻R4與第二分壓電阻R3連接的節點，DC-DC芯片410的開關輸出端口(SW)經由輸出電感L1連接第二分壓電阻R3的第二端，也就是說，在輸出電感L1與第二分壓電阻R3連接的一端處輸出可調信號。

應當理解，本文所述的“第一”和“第二”僅用于對電器件或電器件的部位進行區分，其并不表示任何特定的順序，也不具有任何特殊含義。

利用圖4所示的DC-DC電路322，可以將處理器輸出的PWM信號轉換為可調信號V_supply。下面描述DC-DC電路322的工作原理。

DC-DC電路322本身是一個負反饋運算放大器電路。不同占空比的PWM信號經過濾波電阻R6和濾波電容C10組成的RC低通濾波器后可以輸出在0～3.3V范圍內的不同大小的直流電壓V_PWM，該直流電壓疊加到DC-DC芯片410的反饋端口(FB)上，經過內部負反饋運算放大電路計算，進而控制可調信號V_supply的電壓值。示例性地，可以認為PWM信號的占空比對應PWM信號的大小。在本實施例中，PWM信號的占空比越大，直流電壓V_PWM也越大。

也就是說，DC-DC電路322的電壓調節回路是一個負反饋的閉環，當回路穩定時，存在以下關系：

其中，V_FB是DC-DC芯片410的反饋端口(FB)上的電壓，Vref是DC-DC芯片410的參考電壓，Vref是一個固定值。

從以上公式(1)、公式(2)以及DC-DC芯片410的工作原理可知，當V_PWM增大時，V_FB也會增大，然而由于負反饋作用，V_supply減小，進而V_FB減小，經過反復調節，最終V_FB穩定，V_supply穩定；同理，當V_PWM減小時，V_FB也會減小，然而由于負反饋作用，V_supply減小，進而V_FB增大，經過反復調節，最終V_FB穩定，V_supply穩定。由此可見，在本實施例中，V_PWM與V_supply是呈負相關性的，即V_PWM增大時V_supply減小，V_PWM減小時V_supply增大。結合上文所述的變焦操作或聚焦操作，可以在需要變焦電機或聚焦電機轉得較快時減小PWM信號的大小(即減小其占空比)，在需要變焦電機或聚焦電機轉得較慢時增大PWM信號的大小(即增大其占空比)。

因此通過對PWM信號的調整可以實現可調信號V_supply的變化。示例性地，處理器可以通過改變初始信號的占空比來調整初始信號的大小，然而，應當理解的是，這僅是示例而并非對本發明的限制，本發明可以通過其他方式，例如改變初始信號的幅值，來調整初始信號的大小。

應該注意的是，上述方法僅是示例，除采用PWM信號控制可調信號之外，存在通過其他方法來輸出直流電壓V_PWM進而控制可調信號V_supply的情況，這對本發明來說依然適用。下面舉例說明。圖5示出根據本發明另一個實施例的DC-DC電路322的電路示意圖。根據本實施例，初始信號是數字信號，DC-DC電路322包括DC-DC芯片510及其外圍電路。

在圖5中，DC-DC芯片510與圖4中的DC-DC芯片410的構造和工作原理類似，外圍電路中的C1、C2、C3、R1、C4、C5、C6、R2、L1、C11、C12、C13和C14與圖4中的相應器件的構造和工作原理類似，不再贅述。

除上述外圍電路器件之外，DC-DC芯片510的外圍電路還包括數模轉換(DAC)電路520、第一分壓電阻R4和第二分壓電阻R3。

應當理解，圖5所示僅為示例而非對本發明的限制，DAC電路520可以在處理器端實現。

如圖5所示，DAC電路520的輸入端用于接收初始信號并將初始信號轉換為模擬信號。第一分壓電阻R4的第一端連接第二分壓電阻R3的第一端，并直接或經由附加電阻(如圖5所示的電阻R5)連接DAC電路520的輸出端，第一分壓電阻R4的第二端接地，第二分壓電阻R3的第二端用于輸出可調信號。DC-DC芯片510的反饋端口(FB)連接第一分壓電阻R4與第二分壓電阻R3連接的節點，DC-DC芯片510的開關輸出端口(SW)經由輸出電感L1連接第二分壓電阻R3的第二端。

在本實施例中，處理器可以直接輸出代表一定大小的數字信號，DAC電路520將該數字信號轉換為模擬信號，即直流電壓V_PWM。此處的直流電壓V_PWM與圖4所示實施例中的PWM信號經RC濾波之后輸出的直流電壓V_PWM一致。也就是說，圖4所示實施例和圖5所示實施例的區別主要在于直流電壓V_PWM的生成方式或說生成電路不一樣，剩余部分的電路構造和工作原理是類似的。因此，根據參考圖4及上述針對圖4的描述，本領域技術人員可以理解圖5所示的DC-DC電路322的工作原理，不再贅述。

根據本發明一個實施例，驅動電路220或330可以包括H橋驅動電路。下面結合圖6-8描述H橋驅動電路的工作原理。

圖6示出根據一個示例的H橋驅動電路的電路示意圖。電路得名于“H橋驅動電路”是因為其形狀酷似字母H。四個三極管組成H的四條垂直腿，而電機就是H中的橫杠。需要注意的，圖6及隨后的圖7和圖8僅是示意圖而非完整的電路圖，其中部分電路沒有畫出來；H橋驅動電路可以包括但不限于由三極管實現的電路，其他晶體管或集成電路也可以實現。

如圖6所示，H橋驅動電路可以包括四個三極管和一個電機。要使電機運轉，必須導通對角線上的一對三極管。根據不同三極管對的導通情況，電流可能從左到右或從右到左地流過電機，從而控制電機的轉向。

如果需要使電機轉動，必須使H橋驅動電路對角線上的一對三極管導通。圖7示出根據一個示例的H橋驅動電路的電流流向示意圖。如圖7所示，當三極管Q₁和Q₄導通時，電流就從電源正極經三極管Q₁從左至右穿過電機，然后經過三極管Q₄回到電源負極。如圖7中的電流箭頭所示，該流向的電流將驅動電機順時針轉動。當三極管Q₁和Q₄導通時，電流從左至右流過電機，從而驅動電機沿特定方向轉動(電機周圍的箭頭指示為順時針方向)。圖8示出根據另一個示例的H橋驅動電路的電流流向示意圖。圖8示出的是另一對三極管Q₂和Q₃導通的情況，電流將從右至左流過電機。當三極管Q₂和Q₃導通時，電流將從右至左流過電機，從而驅動電機沿另一方向轉動(電機周圍的箭頭表示為逆時針方向)。

H橋驅動電路的開關頻率較低、工作穩定，因此采用H橋驅動電路實現上述驅動電路220或330可以使電機控制電路200或300安全高效地工作。

根據本發明一個實施例，H橋驅動電路采用H橋芯片實現。圖9示出根據本發明一個實施例的采用H橋芯片實現的H橋驅動電路的電路示意圖。

本文所述的H橋芯片可以是任何合適的芯片，例如DRV8837、L293D、L298N、TA7257P、SN754410等等，不一一列舉。圖9所示的H橋芯片是DRV8837。在圖9中，DCM為電機，H橋驅動電路的輸出(OUT1、OUT2)控制電機轉動。H橋驅動電路的輸入電壓VM為上述可調信號輸出電路210或320的輸出電壓V_supply，該電壓VM為實時調節電壓，其通過控制H橋來控制電機的轉動，最終實現對鏡頭的控制(變焦或聚焦控制)。

根據本發明另一個實施例，H橋驅動電路采用分立晶體管實現。圖10示出根據本發明一個實施例的采用分立晶體管實現的H橋驅動電路的電路示意圖。圖10的輸入電壓Vdc為上述可調信號輸出電路的輸出電壓V_supply。雖然在圖10中未示出電機，但是可以理解的是，電機可以連接在A、B兩點之間的H橋橫臂處。圖10所示的H橋驅動電路的控制原理與圖9所示的H橋驅動電路的控制原理一致。應該理解，上述參考圖9和圖10所描述的H橋驅動電路僅是示例而非對本發明的限制，本發明不限于圖9和圖10所示的電路結構，現有的通過電子元器件自行搭建的H橋驅動電路都可以適用于本發明。

根據本發明另一方面，提供一種電機控制方法。圖11示出根據本發明一個實施例的電機控制方法1100的示意性流程圖。如圖11所示，該電機控制方法1100包括以下步驟。

在步驟S1110，輸出可調信號，所述可調信號的大小能夠隨鏡頭的光學調節狀況的變化而變化。

在步驟S1120，利用所述可調信號生成驅動信號。

在步驟S1130，輸出所述驅動信號用于驅動對應的鏡頭電機運轉。

根據一個實施例，在所述輸出可調信號之前，所述電機控制方法1100可以進一步包括：輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化；以及將所述初始信號轉換為所述可調信號。

根據一個實施例，所述初始信號是變焦初始信號，所述可調信號是變焦可調信號，所述鏡頭電機是變焦電機，所述光學調節狀況是所述鏡頭的變焦狀況。

根據一個實施例，所述變焦狀況與目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，所述輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化包括：輸出初始大小的所述變焦初始信號以開始驅動所述變焦電機運轉；監控所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例；根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小；以及當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉。

根據一個實施例，所述初始信號是聚焦初始信號，所述可調信號是聚焦可調信號，所述鏡頭電機是聚焦電機，所述光學調節狀況是所述鏡頭的聚焦狀況。

根據一個實施例，所述聚焦狀況與所述鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，所述輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化包括：輸出初始大小的所述聚焦初始信號以開始驅動所述聚焦電機運轉；監控所述鏡頭采集的圖像的清晰度；根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小；以及當所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉。

根據一個實施例，所述初始信號包括變焦初始信號和聚焦初始信號，所述可調信號包括變焦可調信號和聚焦可調信號，所述鏡頭電機包括變焦電機和聚焦電機，所述鏡頭的光學調節狀況包括所述鏡頭的變焦狀況和所述鏡頭的聚焦狀況。

根據一個實施例，所述變焦狀況與目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例相對應，所述聚焦狀況與所述鏡頭采集的圖像的清晰度相對應，所述輸出初始信號并根據所述光學調節狀況調整所述初始信號的大小以使得所述可調信號的大小能夠隨所述光學調節狀況的變化而變化包括：輸出初始大小的所述變焦初始信號以開始驅動所述變焦電機運轉；監控所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例；根據所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例調整所述變焦初始信號的大小；當所述目標物體在所述鏡頭采集的圖像中所占據的比例處于預設比例范圍內時，停止輸出所述變焦初始信號以停止驅動所述變焦電機運轉；輸出初始大小的所述聚焦初始信號以開始驅動所述聚焦電機運轉；監控所述鏡頭采集的圖像的清晰度；根據所述鏡頭采集的圖像的清晰度調整所述聚焦初始信號的大小；以及當所述鏡頭采集的圖像的清晰度大于或等于清晰度閾值時，停止輸出所述聚焦初始信號以停止驅動所述聚焦電機運轉。

上文已經結合圖2-10描述了根據本發明實施例的電機控制電路的構造、工作原理及其優點等，本領域技術人員結合圖2-10及上文的描述可以理解電機控制方法1100的各步驟的實施方式及其優點，不再贅述。

本發明實施例提供的電機控制電路和電機控制方法，由于能夠根據鏡頭的光學調節狀況改變鏡頭電機的驅動電壓，也就是能夠根據鏡頭的光學調節狀況調整鏡頭電機的轉速，因此能夠在光學調節過程的開始階段實現較快的電機轉速，在光學調節過程的收尾階段實現較慢的電機轉速，這可以有效縮短光學調節時間，提高光學調節精度，降低光學調節的復雜度。在很多應用領域，例如平安城市、森林防火等長焦監控領域，具有巨大的應用前景。在這些安全領域，及時精準地發現安全威脅對于保障社會穩定和人民生命財產安全具有非常重要的價值，因此本發明實施例提供的電機控制電路和電機控制方法可以產生極大的社會效益和經濟效益，具有廣闊的市場前景。

盡管這里已經參考附圖描述了示例實施例，應理解上述示例實施例僅僅是示例性的，并且不意圖將本發明的范圍限制于此。本領域普通技術人員可以在其中進行各種改變和修改，而不偏離本發明的范圍和精神。所有這些改變和修改意在被包括在所附權利要求所要求的本發明的范圍之內。

本領域普通技術人員可以意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結合來實現。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的范圍。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的設備和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的設備實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個設備，或一些特征可以忽略，或不執行。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。

類似地，應當理解，為了精簡本發明并幫助理解各個發明方面中的一個或多個，在對本發明的示例性實施例的描述中，本發明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應將該本發明的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發明要求比在每個權利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如相應的權利要求書所反映的那樣，其發明點在于可以用少于某個公開的單個實施例的所有特征的特征來解決相應的技術問題。因此，遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權利要求本身都作為本發明的單獨實施例。

本領域的技術人員可以理解，除了特征之間相互排斥之外，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領域的技術人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發明的范圍之內并且形成不同的實施例。例如，在權利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中，不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本發明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式或對具體實施方式的說明，本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。