變焦跟蹤方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及攝像機變焦技術，尤其涉及一種變焦跟蹤方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]隨著一體化攝像機的迅速普及，變焦跟蹤技術已經成為一個重要的技術指標。變焦跟蹤技術是指在進行變焦操作時，變焦鏡頭移動，焦距發生變化，從而導致對焦面隨著發生變化，由于成像面固定，所以必須通過移動調焦鏡頭來移動對焦面，使得對焦面盡可能靠近成像面。
[0003]鏡頭系統等效為一個低通濾波系統，離焦的圖像可以認為是圖像的高頻成分受到了一定的損失，因此圖像變的模糊。離焦越大的圖像其高頻成分的損失也就越嚴重，圖像的邊緣部分丟失也越多，圖像越模糊，因此，可以用圖像的高頻分量作為評價圖像是否處于聚焦狀態，也就是圖像的清晰度評價標準。圖像清晰度值參考模型為:
[0004]Y = F (Z, F，D)，
[0005]其中，Y代表圖像高頻分量及清晰度評價值，Z代表ZOOM電機位置，F代表FO⑶S電機位置，D代表物距。
[0006]在外界環境因素條件不變的境況下，圖像清晰度評價值Y和ZOOM電機位置、FOCUS電機位置F和物距有關。對變焦鏡頭來說，在D固定情況下，ZOOM變焦后、需要調節FOCUS電機來實現聚焦，其中Y值就是衡量圖像是否聚焦的標準。在移動FOCUS電機過程中，獲取對應的Y值，當Y值達到最大時對應的FOCUS位置就是當前ZOOM下的聚焦位置。
[0007]目前，變焦跟蹤方法已經從最初的查表法發展到自適應擬合跟蹤曲線法。查表法，需要將多種物距下的變焦跟蹤曲線事先做好，放入攝像機的FLASH中，這種方法不但工作量大、占用較多設備資源，而且如果機械誤差較大，會造成不同攝像機內的變倍跟蹤數據存在偏差，從而導致攝像機變倍跟蹤偏差較大。自適應跟蹤方法發展至今，主要采用遠物距跟蹤曲線和近物據跟蹤曲線來線性擬合當前物距下的變倍跟蹤曲線，此種方法在焦距不大的變焦鏡頭中應用效果較好，但在當前鏡頭焦距不斷變大的趨勢下，且在變倍過程中，物體距離可能也在隨著變化，變焦跟蹤效果不能完全盡如人意。
[0008]有鑒于此，有必要對上述的變焦跟蹤方法進行進一步的改進。
【發明內容】
[0009]本發明所要解決的技術問題是:提供一種處理速度快，特別是在變焦過程中具有較佳圖像效果的變焦跟蹤方法及其裝置。
[0010]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:提供一種變焦跟蹤方法，包括如下步驟:
[0011]S01、根據變焦位置將變焦電機的模擬變焦曲線分成連續的第一變焦分區、第二變焦分區以及第三變焦分區，其中，第一變焦分區與第二變焦分區的分界點為第一分界點，第二變焦分區與第三變焦分區的分界點為第二分界點；
[0012]S02、分別獲取變焦電機的上次變焦位置以及對焦電機的上次對焦位置，并記錄為初始變焦位置以及對焦位置；
[0013]S03、判斷當前變焦位置與第一分界點及第二分界點的大小，若當前變焦位置小于或等于第一分界點，則判定變焦電機位于第一變焦分區，并根據預設的遠物距變焦跟蹤曲線同步驅動變焦電機與對焦電機；若當前變焦位置大于第一分界點且小于或等于第二分界點，則判定變焦電機位于第二變焦分區，并根據預設的自適應調整路線同步調整變焦電機與對焦電機；若當前變焦位置大于第二分界點，則判定當前變焦位置位于第三變焦分區，并根據預設的近物距變焦跟蹤曲線同步驅動變焦電機與對焦電機。
[0014]為了解決上述技術問題，本發明采用的另一技術方案為:提供一種變焦跟蹤裝置，包括預處理模塊、位置獲取及記錄模塊以及位置調整模塊；
[0015]所述預處理模塊，用于根據變焦位置將變焦電機的模擬變焦曲線分成連續的第一變焦分區、第二變焦分區以及第三變焦分區，其中，第一變焦分區與第二變焦分區的分界點為第一分界點，第二變焦分區與第三變焦分區的分界點為第二分界點；
[0016]所述位置獲取及記錄模塊，用于分別獲取變焦電機的上次變焦位置以及對焦電機的上次對焦位置，并記錄為初始變焦位置以及對焦位置；
[0017]所述位置調整模塊，用于判斷當前變焦位置與第一分界點及第二分界點的大小，若當前變焦位置小于或等于第一分界點，則判定變焦電機位于第一變焦分區，并根據預設的遠物距變焦跟蹤曲線同步驅動變焦電機與對焦電機；若當前變焦位置大于第一分界點且小于或等于第二分界點，則判定變焦電機位于第二變焦分區，并根據預設的自適應調整路線同步調整變焦電機與對焦電機；若當前變焦位置大于第二分界點，則判定當前變焦位置位于第三變焦分區，并根據預設的近物距變焦跟蹤曲線同步驅動變焦電機與對焦電機。
[0018]本發明的有益效果在于:區別于現有技術中變焦跟蹤時容易引起圖像大幅度離焦的問題，本發明提供了一種變焦跟蹤方法，該方法在焦開始時，先根據變焦位置將變焦電機的模擬變焦曲線分成連續的第一變焦分區、第二變焦分區以及第三變焦分區，然后根據變焦電機和聚焦電機的初始位置，判斷出當前狀態下需要的變焦位置與變焦分區之間的關系，并根據當前變焦分區的變焦曲線驅動變焦電機ZOOM和對焦電機FOCUS沿著軌跡運動，避免圖像大幅離焦的現象，具有處理速度快，特別是在變焦過程中具有較佳圖像效果。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明變焦跟蹤方法的流程圖；
[0020]圖2為本發明近物距與遠物距變焦跟蹤曲線；
[0021]圖3為本發明ZOOM電機分區曲線圖；
[0022]圖4為本發明變焦跟蹤方法測試曲線圖；
[0023]圖5為本發明變焦跟蹤裝置的模塊圖。
[0024]標號說明:
[0025]11、預處理模塊；12、位置獲取及記錄模塊；13、位置調整模塊。
【具體實施方式】
[0026]為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。
[0027]本發明最關鍵的構思在于:本方案先根據變焦位置將變焦電機的模擬變焦曲線分成連續的第一變焦分區、第二變焦分區以及第三變焦分區，然后根據變焦電機和聚焦電機的初始位置，判斷出當前狀態下需要的變焦位置與變焦分區之間的關系，并根據當前變焦分區的變焦曲線驅動變焦電機ZOOM和對焦電機FOCUS沿著軌跡運動，能夠避免圖像大幅離焦的現象。
[0028]請參照圖1至圖4，本發明一種變焦跟蹤方法，包括如下步驟:
[0029]S01、根據變焦位置將變焦電機的模擬變焦曲線分成連續的第一變焦分區、第二變焦分區以及第三變焦分區，其中，第一變焦分區與第二變焦分區的分界點為第一分界點，第二變焦分區與第三變焦分區的分界點為第二分界點；
[0030]S02、分別獲取變焦電機的上次變焦位置以及對焦電機的上次對焦位置，并記錄為初始變焦位置以及對焦位置；
[0031]S03、判斷當前變焦位置與第一分界點及第二分界點的大小，若當前變焦位置小于或等于第一分界點，則判定變焦電機位于第一變焦分區，并根據預設的遠物距變焦跟蹤曲線同步驅動變焦電機與對焦電機；若當前變焦位置大于第一分界點且小于或等于第二分界點，則判定變焦電機位于第二變焦分區，并根據預設的自適應調整路線同步調整變焦電機與對焦電機；若當前變焦位置大于第二分界點，則判定當前變焦位置位于第三變焦分區，并根據預設的近物距變焦跟蹤曲線同步驅動變焦電機與對焦電機。其中，遠物距的距離為10m以上，近物距的距離為1.5m以內。
[0032]從上述描述可知，本發明的有益效果在于:區別于現有技術中變焦跟蹤時容易引起圖像大幅度離焦的問題，本發明提供了一種變焦跟蹤方法，該方法在焦開始時，先根據變焦位置將變焦電機的模擬變焦曲線分成連續的第一變焦分區、第二變焦分區以及第三變焦分區，然后根據變焦電機和聚焦電機的初始位置，判斷出當前狀態下需要的變焦位置與變焦分區之間的關系，并根據當前變焦分區的變焦曲線驅動變焦電機ZOOM和對焦電機FOCUS沿著軌跡運動，避免圖像大幅離焦的現象，具有處理速度快，特別是在變焦過程中具有較佳圖像效果。
[0033]作為一實施例，所述步驟S03中“遠物距變焦跟蹤曲線”的獲取步驟包括:
[0034]將變焦電機的變焦全程分為N等分，每段步長記錄為T，從Wide端到Tele端一次記錄變焦電機的位置為步驟，其中，0〈 = i〈N ；
[0035]驅動變焦電機從Wide端向Tele端運動，每次運動到Zi位置時，變焦電機停止運動，同時開始移動對焦電機直到聚焦評價值Y到達最大值，并記錄對焦電機位置為Fn_ (Zi)與Ffar (Zi)的步驟；
[0036]根據最小二乘法原理將數據(Zi, Ffar (Zi))擬合，具體的擬合公式為:
[0037]F(Zi) = (Fnear (Zi)-Ffar (Zi))/2，其中，i = 1，2，…，K1;
[0038]根據F(Zi)得到遠物距擬合變焦曲線的步驟。
[0039]作為一實施例，所述步驟S03中“遠物距變焦跟蹤曲線”的獲取步驟包括:所述步驟S03中“近物距變焦跟蹤曲線”的獲取步驟包括:
[0040]將變焦電機的變焦全程分為N等分，每段步長記錄為T，從Wide端到Tele端一次記錄變焦電機的位置為步驟，其中，0〈 = i〈N ；
[0041]驅動變焦電機從Wide端向Tele端運動，每次運動到Zi位置時，變焦電機停止運動，同時開始移動對焦電機直到聚焦評價值Y到達最大值，并記錄對焦電機位置Fnem(Zi)與Ffar(Zi)的步驟；
[0042]根據最小二乘法原理將數據(ZiJnear(Zi))擬合，具體為:
[0043]F (Zi) = R (Zi) * (Fnear (Zi) -Ffar (Zi))，
[0044]R (Zi) = ((Finit - Ffar (Zinit)) / (Fnear (Zinit) -Ffar (Zinit)，
[0045]其中，Zinit表示初始變焦位置，Finit表示初始對焦位置，i =K2, K2+1,…，N，R(Zi)表示就調整系數，
[0046]根據F(Zi)得到近物距擬合變焦曲線的步驟。
[0047]作為一實施例，所述步驟S03中“自適應調整路線”的獲取步驟包括:
[0048]將變焦電機的變焦全程分為N等分，每段步長記錄為Τ，