一體化攝像機的變焦方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一體化攝像機的變焦方法及系統。該方法包括：根據初始的變焦電機的位置和預先存儲的變焦電機位置與焦距的關系曲線，獲得初始點A的焦距f；以及根據初始的變焦電機的位置與所述焦距f并結合預先存儲的變焦跟蹤曲線，獲得初始點A的物距L1和變焦后的目標點B的物距L2；根據焦距f、物距L1和物距L2，實時調整光圈值，以使目標點B落在初始點A的景深范圍內。本發明基于在鏡頭景深范圍內的物體成像都是清晰的原理，在景深范圍內改變物距，鏡頭成像依然保持人眼可接受的清晰程度。改變物距后，再進一步微調聚焦電機，即可完成聚焦，從而縮短聚焦電機的搜索行程。
【專利說明】一體化攝像機的變焦方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一體化攝像機的變焦及聚焦技術。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，一體化攝像機包括圖像采集模塊、圖像處理模塊109、顯示器111和鏡頭控制模塊110。圖像采集模塊包括鏡頭和圖像傳感器105。被攝物體101發出或反射的光線通過變焦鏡片組102、光圈103和聚焦鏡片組104，在圖像傳感器105的靶面上成像。圖像傳感器105將所成的像轉換成電信號。圖像處理模塊109將圖像傳感器105傳輸過來的電信號進行一系列的處理運算，得到可在顯示器105上顯示的圖像信號。鏡頭控制模塊110，用于控制鏡頭的變焦電機106、聚焦電機108和光圈控制電機107，以移動變焦鏡片組102和聚焦鏡片組104在匹配的位置以及調整光圈103的大小，使得圖像傳感器105靶面上的成像清晰銳利。
[0003]目前，基于測量物距的傳統的自動聚焦方法已逐漸被基于數字圖像處理的自動聚焦技術所取代。基于數字圖像處理的自動聚焦技術是利用數字圖像處理算法，獲得每幀圖像的清晰度評價值，并根據一定的算法控制鏡頭控制模塊100，以移動聚焦鏡片組104和變焦鏡片組102，找到當前物距下的最大清晰度值，獲得清晰圖像。
[0004]目前的一體化攝像機的變焦技術，一般先控制變焦電機106移動變焦鏡片組102，使得物距接近目標變焦位置，然后再調整聚焦電機108以移動聚焦鏡片組104微調焦距，聚焦到畫面最清晰位置。這種先變焦后聚焦的變焦方式，畫面會存在較為嚴重的由清晰到模糊的過程。更新一點的變焦方法是在調整變焦電機106的同時移動聚焦鏡片組104(由聚焦電機108控制)，盡量減小在變焦過程中的模糊程度。但是這種變焦方式下，聚焦電機108的控制方向較難判斷，容易出現方向錯誤，且聚焦電機108搜索行程較長，容易導致變焦越走越模糊的情況出現。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提出一種一體化攝像機的變焦方法，其能解決變焦過程中，畫面會變得模糊的問題。
[0006]為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下:
[0007]—體化攝像機的變焦方法，其包括以下步驟:
[0008]步驟1、根據初始的變焦電機的位置和預先存儲的變焦電機位置與焦距的關系曲線，獲得初始點A的焦距f ;以及根據初始的變焦電機的位置與所述焦距f并結合預先存儲的變焦跟蹤曲線，獲得初始點A的物距L1和變焦后的目標點B的物距L2 ；
[0009]步驟2、根據焦距f、物距L1和物距L2,實時調整光圈值，以使目標點B落在初始點A的景深范圍內。
[0010]優選的，步驟2之后還有步驟3:當完成變焦后，通過聚焦電機控制聚焦鏡片組移動至相應位置。進一步優選的，所述步驟3之后還有步驟4:根據AF檢測值對聚焦電機進行控制，以對所述聚焦鏡片組的位置進行微調。
[0011]優選的，所述步驟2包括以下子步驟:
[0012]步驟21、判斷變焦方向，若變焦方向為物距增大方向，則執行步驟22，若變焦方向為物距減小方向，則執行步驟23 ；
[0013]步驟22、調整光圈值為F1,
【權利要求】
1.一體化攝像機的變焦方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、根據初始的變焦電機的位置和預先存儲的變焦電機位置與焦距的關系曲線，獲得初始點A的焦距f ;以及根據初始的變焦電機的位置與所述焦距f并結合預先存儲的變焦跟蹤曲線，獲得初始點A的物距L1和變焦后的目標點B的物距L2 ； 步驟2、根據焦距f、物距L1和物距L2,實時調整光圈值，以使目標點B落在初始點A的景深范圍內。
2.如權利要求1所述的變焦方法，其特征在于，步驟2之后還有步驟3:當完成變焦后，通過聚焦電機控制聚焦鏡片組移動至相應位置。
3.如權利要求2所述的變焦方法，其特征在于，所述步驟3之后還有步驟4:根據AF檢測值對聚焦電機進行控制，以對所述聚焦鏡片組的位置進行微調。
4.如權利要求1所述的變焦方法，其特征在于，所述步驟2包括以下子步驟: 步驟21、判斷變焦方向，若變焦方向為物距增大方向，則執行步驟22，若變焦方向為物距減小方向，則執行步驟23; 步驟22、調整光圈值為F1,
步驟23、調整光圈值為F2,
其中，C為容許彌散圓直徑。
5.一體化攝像機的變焦系統，其特征在于，包括以下模塊: 參數獲取模塊，用于根據初始的變焦電機的位置和預先存儲的變焦電機位置與焦距的關系曲線，獲得初始點A的焦距f ;以及根據初始的變焦電機的位置與所述焦距f并結合預先存儲的變焦跟蹤曲線，獲得初始點A的物距L1和變焦后的目標點B的物距L2 ； 光圈調整模塊，用于根據焦距f、物距L1和物距L2,實時調整光圈值，以使目標點B落在初始點A的景深范圍內。
6.如權利要求5所述的變焦系統，其特征在于，光圈調整模塊之后還有:聚焦模塊，用于當完成變焦后，通過聚焦電機控制聚焦鏡片組移動至相應位置。
7.如權利要求6所述的變焦系統，其特征在于，所述聚焦模塊之后還有:微調模塊，用于根據AF檢測值對聚焦電機進行控制，以對所述聚焦鏡片組的位置進行微調。
8.如權利要求5所述的變焦系統，其特征在于，所述光圈調整模塊包括以下子模塊: 判斷模塊，用于判斷變焦方向，若變焦方向為物距增大方向，則執行第一調整模塊，若變焦方向為物距減小方向，則執行第二調整模塊； 第一調整模塊，用于調整光圈值為F1,
第二調整模塊，用于調整光圈值為F2,
其中，c為容許彌散圓直徑。
【文檔編號】H04N5/232GK104202518SQ201410423054
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優先權日:2014年8月25日
【發明者】鄭福平, 胡少華, 許毅, 劉松艷 申請人:深圳市菲特數碼技術有限公司