光學變焦攝像機及其自動聚焦控制方法、裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，包括：聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據；聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。本發明還公開了相應的光學變焦攝像機及其自動聚焦控制裝置。本發明可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。
【專利說明】光學變焦攝像機及其自動聚焦控制方法、裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及安防監控領域，尤其涉及一種在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦的光學變焦攝像機，及其自動聚焦控制方法、裝置。
【背景技術】
[0002]光學變焦攝像機的成像原理是利用電機來調整鏡頭焦點使其將清晰的影像映射到傳感器，然后再將傳感器接收到的影像進行影像處理并通過顯示器將影像呈現出來。
[0003]請參考圖1，該圖是現有技術的光學變焦攝像機的組成結構示意圖；如圖所示，其主要由聚焦鏡頭(Focus Lens) 10、圖像傳感器(CCD/CM0S) 20、圖像處理單元(ImageProcessing IC) 30、控制單元(u_C0M) 40、電機及其驅動裝置(Motor Driver) 50、及按鍵(Key) 60等構成。
[0004]工作時，通過聚焦鏡頭I的影像以電子數據的方式存儲在圖像傳感器2中，并從圖像處理單元3輸出色彩和亮度已經調好的影像Video。
[0005]控制單元4讀取圖像處理單元3中每一張畫面輸出的被攝體的輪廓數據，并控制電機驅動聚焦鏡頭I移動，在被攝體的輪廓數據達到最高值時，聚焦鏡頭I到達了被攝體的焦點位置，此時關閉電機，完成聚焦。將清晰的畫面通過監控顯示器(Monitor)。
[0006]現有技術的光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法具體為，在被攝畫面中對準一個固定的聚焦區域，讀取該區域中被攝體的輪廓數據，并向被攝體輪廓數據增加的方向移動聚焦鏡頭，在該輪廓數據達到最大值時實現聚焦。請參考圖2和圖4，它們分別示出了現有技術的光學聚焦攝像機對遠距離被攝體聚焦的畫面和對近距離聚焦的畫面，而圖3和圖5對應地分別示出了對遠距離被攝體聚焦時鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化情況和對近距離被攝體聚焦時鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化情況；從圖3和圖5中可以看出，當鏡頭處于焦點位置的時候，被攝體的輪廓數據達到了最大值(即Peak Focus Data)。
[0007]然而，發明人在實施本發明的過程中發現，當一個拍攝畫面中存在兩個或兩個以上不同距離的被攝體，即畫面中既存在遠距離的被攝體、又存在遠距離的被攝體的情況下，請參考圖6，該圖示出了從對遠距離被攝體聚焦調整到對近距離被攝體聚焦過程中鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化趨勢圖。從圖6中可以看出，鏡頭從遠距離被攝體的焦點位置移動到近距離被攝體的焦點位置的過程中，被攝體的輪廓數據首先是經過了一個減少的變化過程，然后開始增加并達到最大化的，反之亦然。可見，采用現有技術的聚焦控制方案:向被攝體輪廓數據增加的方向移動聚焦鏡頭，是無法將鏡頭從遠距離被攝體的焦點位置調整到近距離被攝體的焦點位置上，反之亦然；加上鏡頭的深度限制，因而將焦點調整到近距離的被攝物體時，遠距離被攝物體就會聚焦模糊；相反地，將焦點調整到遠距離被攝物體時，就會發生近距離被攝物體聚焦模糊現象。
[0008]由于光學變焦攝像機的上述缺點，現有技術的光學變焦攝像機存在“焦點制御”問題。例如，當近距離被攝物體在Im處，遠距離被攝物體在IOm處時，如果焦點已經在IOm處的被攝物體上聚到的情況下，想使焦點調整到Im處的被攝物體，就需要IOm處的被攝物體消失才可以聚到焦點。
[0009]當焦點處在一個位置時，如果遠距離被攝體要比近距離被攝體更清楚，則焦點會自動調整到遠距離被攝物體；反之，如果近距離被攝物體看的更清楚，焦點會自動調整到近距離被攝物體。
[0010]而且，如果焦點聚在遠距離被攝體時，視角中近距離被攝體的大小不夠大的話將無法聚焦到近距離被攝體。反之，如果焦點聚在近距離被攝體時，視角中遠距離被攝體的大小不夠大的話將無法聚焦到遠距離被攝體等缺點。
[0011]綜上所述，在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，現有技術的光學變焦攝像機，無法在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象。
【發明內容】
[0012]本發明所解決的技術問題是，提供一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，該方法可在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，從對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。
[0013]本發明進一步所解決的技術問題是，提供一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置，該裝置可在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，從對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。
[0014]本發明更進一步所解決的技術問題是，提供一種光學變焦攝像機，該攝像機可在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，從對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。
[0015]為了解決上述技術問題，本發明公開了以下方案:
[0016]一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，包括:
[0017]聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；
[0018]聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；
[0019]聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。
[0020]優選地，所述聚焦區域選擇步驟包括:
[0021]求系數積步驟，將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積；
[0022]區域比較步驟，比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0023]其中，所述預設的調節系數為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據值的比值。
[0024]優選地，所述聚焦區域設置步驟包括:
[0025]第一區域設置步驟，在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據；
[0026]第二區域設置步驟，在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據；
[0027]第三區域設置步驟，在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。
[0028]優選地，所述區域比較步驟包括:
[0029]第一區域比較步驟，判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第二區域比較步驟，否則，執行下述第三區域比較步驟；
[0030]第二區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0031]第三區域比較步驟，判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第四區域比較步驟，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0032]第四區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。
[0033]優選地，所述聚焦控制步驟包括:
[0034]開啟步驟，開啟并移動一次聚焦電機；
[0035]第一輪廓數據比較步驟，獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值，并判斷該輪廓數據值是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉；
[0036]第二輪廓數據比較步驟，繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，并循環執行該第二輪廓數據比較步驟，直到該輪廓數據值停止增大；
[0037]停止步驟，關閉聚焦電機，完成聚焦。
[0038]相應地，本發明還公開了一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，包括有:
[0039]聚焦區域設置單元，用于在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；
[0040]聚焦區域選擇單元，用于從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；
[0041]聚焦控制單元，用于開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。
[0042]優選地，所述聚焦區域選擇單元包括有:
[0043]求系數積單元，用于將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積；
[0044]區域比較單元，用于比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0045]其中，所述預設的調節系數為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據值的比值。
[0046]優選地，所述聚焦區域設置單元包括有:
[0047]第一區域設置單元，用于在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據；
[0048]第二區域設置單元，用于在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據；
[0049]第三區域設置單元，用于在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。
[0050]優選地，所述區域比較單元包括有:
[0051]第一區域比較單元，用于判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則啟動下述第二區域比較單元，否則，啟動下述第三區域比較單元；
[0052]第二區域比較單元，用于判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0053]第三區域比較單元，用于判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則啟動下述第四區域比較單元，否貝U，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0054]第四區域比較單元，用于判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。
[0055]優選地，所述聚焦控制單元包括有:
[0056]開啟單元，用于開啟并移動一次聚焦電機；[0057]第一輪廓數據比較單元，用于獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值，并判斷該輪廓數據值是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉；
[0058]第二輪廓數據比較單元，用于繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，直到該輪廓數據值停止增大；
[0059]停止單元，用于關閉聚焦電機，完成聚焦。
[0060]相應地，本發明還公開了一種光學聚焦攝像機，包括有聚焦鏡頭、圖像處理單元、控制單元、電機、以及電機驅動裝置，重點在于，所述控制單元包括有如上所述的自動聚焦控制裝置。
[0061]本發明的有益效果是:
[0062]本發明的實施例通過在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，設置多個待定聚焦區域，并根據被攝體輪廓數據的變化情況選定聚焦區域后，對選定區域內的被攝體進行聚焦，實現了在對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而達到了方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象的效果，聚焦清楚不模糊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0063]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0064]圖1是現有技術的光學變焦攝像機的聚焦控制電路的組成結構圖。
[0065]圖2是現有技術的光學變焦攝像機對遠距離被攝體聚焦的畫面。
[0066]圖3是現有技術的光學變焦攝像機對遠距離被攝體聚焦過程中鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化趨勢圖。
[0067]圖4是現有技術的光學變焦攝像機對遠距離被攝體聚焦的畫面。
[0068]圖5是現有技術的光學變焦攝像機對遠距離被攝體聚焦過程中鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化趨勢圖。
[0069]圖6是現有技術的光學變焦攝像機從對遠距離被攝體聚焦調整到對近距離被攝體聚焦過程中鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化趨勢圖。
[0070]圖7是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法一個實施例的方法流程圖。
[0071]圖8是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法一個實施例中聚焦區域設置步驟的方法流程圖。
[0072]圖9是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法一個實施例中聚焦區域選擇步驟的方法流程圖。
[0073]圖10是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置一個實施例中聚焦控制步驟的方法流程圖。
[0074]圖11是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置一個實施例的組成結構圖。
[0075]圖12是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置一個實施例中聚焦區域設置單元的組成結構圖。
[0076]圖13是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置一個實施例中聚焦區域選擇單元的組成結構圖。
[0077]圖14是本發明的光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置一個實施例中聚焦控制單元的組成結構圖。
【具體實施方式】
[0078]下面參考圖7-圖10詳細描述本發明提供的光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法的一個實施例，本實施例主要用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦；如圖7所示，本實施例實現一次自動聚焦控制流程主要包括以下步驟:
[0079]在聚焦區域設置步驟SI中，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；
[0080]在聚焦區域選擇步驟S2中，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；
[0081]在聚焦控制步驟S3中，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。
[0082]請參考圖9，具體實現時，所述聚焦區域選擇步驟S2可具體包括:
[0083]在求系數積步驟S21中，將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數w后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積；
[0084]在區域比較步驟S22中，比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0085]其中，所述預設的調節系數w為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據值的比值。
[0086]設置所述調節系數w的意義在于，在上述各待定聚焦區域的出現同一個影像的情況下，通過調節系數w的調節，使得各區域中的影像比率全部為1:1。
[0087]例如，在第一區域、第二區域、第三區域拍攝同一影像，得到第一區域的輪廓值L=700,第二區域的輪廓值M = 1000,第三區域的輪廓值N = 600的情況下:
[0088]以出現最大值M的第二區域為基準，則第一區域L的調節系數值W1 = 1000/700,約等于1.43 ;第二區域M的調節系數值Wm = I ;第三區域N的調節系數值Wn = 1000/600,約等于1.67。
[0089]這樣，將上述三個區域的輪廓值分別乘以其對應的調節系數值W，就得到了(1.43XL): (IXM): (1.67XN) =1:1:1 的比率。
[0090]請參考圖8，進一步地，所述聚焦區域設置步驟SI可具體包括:
[0091]在第一區域設置步驟Sll中，在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據L ；
[0092]在第二區域設置步驟S12中，在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據M ；
[0093]在第三區域設置步驟S13中，在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據N。
[0094]具體實現時，上述各待定聚焦區域可分別設定成占整個被攝畫面40%左右的面積，這樣，第二待定聚焦區域和第三待定聚焦區域分別與第一待定聚焦區域有10%的重疊區域，有利于各個區域內被攝體輪廓數據的比較判斷。
[0095]具體實現時，輪廓數據可通過圖像處理單元從控制單元讀取獲得。
[0096]請參考圖9,相應地,所述區域比較步驟S22可具體包括:
[0097]在第一區域比較步驟S221中，判斷所述第二輪廓數據M是否既大于所述第一輪廓數據L的系數積A、也大于所述第三輪廓數據N的系數積C，若是，則執行下述第二區域比較步驟S222，否則，執行下述第三區域比較步驟S223 ；
[0098]在第二區域比較步驟S222中，判斷所述第一輪廓數據L的預設倍數是否大于所述第三輪廓數據C，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0099]在第三區域比較步驟S223中，判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第四區域比較步驟S224，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0100]在第四區域比較步驟S224中，判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。
[0101]具體實現時，所述比值可以為區間[1，2.5]的值；所述預設倍數可設置為[1.5,4]的值。
[0102]在所述第二輪廓數據比第一輪廓數據的系數積和第三輪廓數據的系數積分別大
1.5倍?4倍的情況下，可判斷為當前狀態下整個被攝畫面的2/3，即位于中央位置的第一待定聚焦區域A和位于右側位置的第三待定聚焦區域C沒有聚到焦點，聚焦鏡頭是在對位于左側位置的第二待定聚焦區域B聚焦。
[0103]因而，為了通過讀取聚焦區域的變化來進行自動聚焦，需要在所述第一待定聚焦區域A和第三待定聚焦區域C中選擇待聚焦區域。
[0104]這時，如果所述第一輪廓數據比第三輪廓數據大大約1.5倍以上，鑒于第一待定聚焦區域A與第三待定聚焦區域B重疊10%，第一輪廓數據會高于第三輪廓數據，故可將第三待定聚焦區域C設定為待聚焦區域。
[0105]反之，在所述第三輪廓數據比第一輪廓數據的系數積和第二輪廓數據的系數積分別大1.5倍?4倍的情況下，可判斷為當前狀態下整個被攝畫面的2/3，即位于中央位置的第一待定聚焦區域A和位于右側位置的第二待定聚焦區域B沒有聚到焦點，聚焦鏡頭是在對位于左側位置的第三待定聚焦區域C聚焦。
[0106]因而，為了通過讀取聚焦區域的變化來進行自動聚焦，需要在所述第一待定聚焦區域A和第二待定聚焦區域B中選擇待聚焦區域。
[0107]這時，如果所述第一輪廓數據比第二輪廓數據大大約1.5倍以上，鑒于第一待定聚焦區域A與第二待定聚焦區域B重疊10%，第一輪廓數據會高于第二輪廓數據，故可將第二待定聚焦區域C設定為待聚焦區域。
[0108]另外，在上述情況均不成立，無法設定第二待定聚焦區域B或第三待定聚焦區域C為待聚焦區域的情況下，就可將第一待定聚焦區域A設定為待聚焦區域。
[0109]設定了待聚焦區域之后，可將其內被攝體的輪廓數據發送到控制單元，存儲為h值，以進行接下來的聚焦控制。
[0110]請參考圖10，具體實現時，所述聚焦控制步驟S3可具體包括:
[0111]在開啟步驟S31中，開啟并向Near或者Far方向移動一次聚焦電機；
[0112]在第一輪廓數據比較步驟S32中，獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值tn，并判斷該輪廓數據值tn是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值h，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉；
[0113]為了下次的比較,將當前的輪廓數據值tn存儲為h后、η值加I ;
[0114]在第二輪廓數據比較步驟S33中，繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值tn后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，并將當前的輪廓數據值tn存儲為h、η值加I后，循環執行該第二輪廓數據比較步驟S33，直到該輪廓數據值停止增大；
[0115]在停止步驟S34中，關閉聚焦電機，完成聚焦，此時，已經實現了對被攝體所占面積更大的待聚焦區域的聚焦。
[0116]下面參考圖11-圖14詳細描述本發明提供的光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置的一個實施例，本實施例主要用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦；如圖10所示，本實施例主要包括有:
[0117]聚焦區域設置單元1，用于在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；
[0118]聚焦區域選擇單元2，用于從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；
[0119]聚焦控制單元3，用于開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。
[0120]進一步地，所述聚焦區域選擇單元2可具體包括有:
[0121]求系數積單元21，用于將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積；
[0122]區域比較單元22，用于比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0123]其中，所述預設的調節系數為將獲得的全部輪廓數據按照從小到大的順序依次劃分為含有若干個區間段的區間，各個輪廓數據所處區間段的比值。
[0124]請參考圖11，具體實現時，所述聚焦區域設置單元I可具體包括有:
[0125]第一區域設置單元11，用于在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據；
[0126]第二區域設置單元12，用于在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據；
[0127]第三區域設置單元13，用于在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。
[0128]請參考圖12,相應地,所述區域比較單元22可具體包括有:
[0129]第一區域比較單元221，用于判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則啟動下述第二區域比較單元222，否則，啟動下述第三區域比較單元223 ；
[0130]第二區域比較單元222，用于判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0131]第三區域比較單元223，用于判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則啟動下述第四區域比較單元224，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；
[0132]第四區域比較單元224，用于判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。
[0133]具體實現時,所述聚焦控制單元3可具體包括有:
[0134]開啟單元31，用于開啟并移動一次聚焦電機；
[0135]第一輪廓數據比較單元32，用于獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值，并判斷該輪廓數據值是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉；
[0136]第二輪廓數據比較單元33，用于繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，直到該輪廓數據值停止增大；
[0137]停止單元34，用于關閉聚焦電機，完成聚焦。
[0138]本實施例提供的裝置與前述實施例提供的方法完全對應，相同之處，不再贅述。
[0139]下面詳細描述本發明還提供的光學聚焦攝像機的一個實施例，請參考圖1，本實施例主要包括有聚焦鏡頭、圖像處理單元、控制單元、電機、以及電機驅動裝置，其中，所述控制單元包括有自動聚焦控制裝置，請參考圖11-圖14，該自動聚焦控制裝置與前述實施例的聚焦控制裝置完全相同，不再贅述。
[0140]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。
[0141]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，其特征在于，包括以下步驟: 聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合； 聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域； 聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚焦區域選擇步驟包括: 求系數積步驟，將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積； 區域比較步驟，比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域； 其中，所述預設的調節系數為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據 值的比值。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚焦區域設置步驟包括: 第一區域設置步驟，在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45 %面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據； 第二區域設置步驟，在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據； 第三區域設置步驟，在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述區域比較步驟包括: 第一區域比較步驟，判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第二區域比較步驟，否則，執行下述第三區域比較步驟； 第二區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域； 第三區域比較步驟，判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第四區域比較步驟，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域； 第四區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。
5.如權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述聚焦控制步驟包括:開啟步驟，開啟并移動一次聚焦電機； 第一輪廓數據比較步驟，獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值，并判斷該輪廓數據值是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉； 第二輪廓數據比較步驟，繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，并循環執行該第二輪廓數據比較步驟，直到該輪廓數據值停止增大； 停止步驟，關閉聚焦電機，完成聚焦。
6.一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，其特征在于，包括有: 聚焦區域設置單元，用于在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合； 聚焦區域選擇單元，用于從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域； 聚焦控制單元，用于開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述聚焦區域選擇單元包括有: 求系數積單元，用于將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積； 區域比較單元，用于比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域； 其中，所述預設的調節系數為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據值的比值。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述聚焦區域設置單元包括有: 第一區域設置單元，用于在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據； 第二區域設置單元，用于在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據； 第三區域設置單元，用于在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45%面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述區域比較單元包括有: 第一區域比較單元，用于判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則啟動下述第二區域比較單元，否則，啟動下述第三區域比較單元； 第二區域比較單元，用于判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域； 第三區域比較單元，用于判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則啟動下述第四區域比較單元，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域； 第四區域比較單元，用于判斷所述第一輪廓數據的預設倍數是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。
10.如權利要求6-9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述聚焦控制單元包括有: 開啟單元，用于開啟并移動一次聚焦電機； 第一輪廓數據比較單元，用于獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值，并判斷該輪廓數據值是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉； 第二輪廓數據比較單元，用于繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，直到該輪廓數據值停止增大； 停止單元，用于關閉聚焦電機，完成聚焦。
11.一種光學聚焦攝像機，包括有聚焦鏡頭、圖像處理單元、控制單元、電機、以及電機驅動裝置，其特征在于，所述控制單元包括有如權利要求6-10中任一項所述的自動聚焦控制裝置。
【文檔編號】H04N5/225GK103984186SQ201410185368
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】吳炳技, 樸永煥, 金旭 申請人:深圳市阿格斯科技有限公司