一种对焦方法及电子设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种对焦方法及电子设备，所述电子设备具有图像采集单元；所述对焦方法包括：利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
【专利说明】一种对焦方法及电子设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及对焦技术，尤其涉及一种对焦方法及电子设备。
【背景技术】
[0002]随着相机的发展，越来越多的对焦方式逐渐出现。位于相机景深范围内的物体可以呈现清晰的图像，因此，通过调节相机的镜头以改变景深范围，可以实现对物体进行对焦。当物体的细节不够丰富时，例如纯色的物体，物体的锐度，也即对比度较低，物体即使位于景深范围内也会出现对焦不准的情况，目前还没有一种有效的手段对此类物体进行快速地对焦。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种对焦方法及电子设备。
[0004]本发明实施例提供的对焦方法应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述对焦方法包括:
[0005]利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；
[0006]确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；
[0007]基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；
[0008]依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；
[0009]将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0010]本发明实施例提供的电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述电子设备包括:
[0011]控制单元，用于控制所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；
[0012]确定单元，用于确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；
[0013]第一计算单元，用于基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；
[0014]第二计算单元，用于依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；
[0015]对焦单元，用于将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0016]本发明实施例的技术方案中，电子设备具有图像采集单元，图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集目标对象的图像信息；基于此，利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；然后，确定出第一图像信息以及第二图像信息的对应区域，也即重叠区域，基于重叠区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；这里，第二距离为目标对象对焦时，所述镜头相对于所述感光部件的距离；如此，将镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。本发明实施例的技术方案，能够快速地对目标对象进行对焦，尤其是对细节不够丰富的目标对象进行对焦，电子设备的对焦性能得到大大提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例一的对焦方法的流程示意图；
[0018]图2为本发明实施例二的对焦方法的流程示意图；
[0019]图3为本发明实施例三的对焦方法的流程示意图；
[0020]图4为本发明实施例四的对焦方法的流程示意图；
[0021]图5为本发明实施例一的电子设备的结构组成示意图；
[0022]图6为本发明实施例二的电子设备的结构组成示意图；
[0023]图7为本发明实施例三的电子设备的结构组成示意图；
[0024]图8为本发明实施例四的电子设备的结构组成示意图；
[0025]图9为本发明实施例的图像采集单元的示意图；
[0026]图10为本发明实施例一的对焦示意图；
[0027]图11为本发明实施例二的对焦示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。
[0029]图1为本发明实施例一的对焦方法的流程示意图，本示例中的对焦方法应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；如图1所示，所述对焦方法包括以下步骤:
[0030]步骤101:利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息。
[0031]本发明实施例中，所述电子设备可以是相机、手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备；这类电子设备具有图像采集单元，具体为摄像头；参照图9所示，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；其中，镜头可以通过凸透镜实现，感光部件可以通过二维阵列的滤波片(Filter)以及互补金属氧化物半导体(CMOS, Complementary Metal OxideSemiconductor)或者电荷f禹合元件(CO),Charge Coupled Device)实现。当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的光强信息，也即亮度；再根据滤波片滤除或者透射的光波波段信息，可以得到目标对象的亮度、R/G/B值，这里，目标对象的亮度、R/G/B值即为目标对象的图像信息。
[0032]本发明实施例中，利用图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，具体地，以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息。
[0033]参照图10，可以采用位于两个不同位置处的图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，基于此，本发明实施例的电子设备至少包括两个图像采集单元，分别为第一图像采集单元和第二图像采集单元，其中，第一图像采集单元位于第一位置，第二图像采集单元位于第二位置；第一位置不同于所述第二位置。如此，第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息；第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0034]参照图11，可以将一个图像采集单元置于两个不同的位置处以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，基于此，本发明实施例的电子设备包括一个图像采集单元，电子设备还具有传感器，例如角速度传感器、磁场传感器等，该传感器能够检测图像采集单元位于第一位置时的第一位置参数，以及位于第二位置时的第二位置参数；如此，当图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息；当图像采集单元位于第二位置时，以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0035]步骤102:确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
[0036]本发明实施例中，第一图像信息与第二图像信息的对应区域为图像重叠区域，具体地，对于目标对象的某一物点，在第一图像映射的像点与在第二图像映射的像点称为同名像素点，通过第一图像信息与第二图像信息，寻找两幅图像中的同名像素点即为图像的匹配过程，因此，利用立体匹配算法对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配运算，可以确定出第一图像信息以及所述第二图像信息中的同名像素点，也即对应区域。这里，立体匹配算法可以采用全局立体匹配算法、半全局立体匹配算法、局部立体匹配算法坐寸ο
[0037]步骤103:基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离。
[0038]本发明实施例中，当采用位于第一位置和第二位置处的两个图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息时，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位，具体地，可以将第一位置相对于所述第二位置的向量作为第一视角相对于所述第二视角的几何参数。
[0039]本发明实施例中，当将一个图像采集单元置于两个不同的位置处以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息时，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位，具体地，可以将第一位置相对于所述第二位置的向量作为第一视角相对于所述第二视角的几何参数，如此，基于所述第一位置参数以及所述第二位置参数能够确定所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数。
[0040]参照图10、图11，目标对象的某一物点P在第一图像和第二图像平面中的投影点分别为P1和Pr，P1和Pr代表第一图像与第二图像的对应点，可表征第一图像与第二图像的对应区域，一般，假设坐标系原点与第一图像采集单元的镜头的中心重合，三角形PMC1和三角形P1LC1相似，因此，x/z = X1' /F ;同理，三角形PNC；和三角Bp1Rt;相似，因此，(χ-Β)/Z = Xr/ /F ;由此可得，Z =BF/(X1' -X/ )。其中，Z表示物点P相对于感光部件的第一距离；X1' -xr/表示P1和之间的视差；B表示基线，也即第一视角相对于所述第二视角的几何参数；F表示图像采集单元中镜头的焦距。
[0041]步骤104:依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离。
[0042]具体地，图像采集单元中镜头的成像公式为1/u+l/v = 1/F,其中，u表示物距,也即目标对象相对于透镜的距离表示像距，也即透镜相对于感光部件的距离；F表示透镜的焦距。当目标对象对焦时，已知第一距离以及镜头的光学参数F，可计算得到透镜相对于感光部件的第二距离，也即V。
[0043]步骤105:将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0044]本发明实施例中，可以利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。这里，马达可通过步进电机实现。
[0045]本发明实施例的技术方案，能够快速地对目标对象进行对焦，尤其是对细节不够丰富的目标对象进行对焦，电子设备的对焦性能得到大大提升。
[0046]图2为本发明实施例二的对焦方法的流程示意图，本示例中的对焦方法应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；如图2所示，所述对焦方法包括以下步骤:
[0047]步骤201:利用位于第一位置的第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息；利用位于第二位置的第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0048]本发明实施例中，所述电子设备可以是相机、手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备；这类电子设备具有图像采集单元，具体为摄像头；参照图9所示，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；其中，镜头可以通过凸透镜实现，感光部件可以通过二维阵列的滤波片以及CMOS或者CCD实现。当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的光强信息，也即亮度；再根据滤波片滤除或者透射的光波波段信息，可以得到目标对象的亮度、R/G/B值，这里，目标对象的亮度、R/G/B值即为目标对象的图像信息。
[0049]本发明实施例中，利用图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，具体地，以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息。
[0050]参照图10，可以采用位于两个不同位置处的图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，基于此，本发明实施例的电子设备至少包括两个图像采集单元，分别为第一图像采集单元和第二图像采集单元，其中，第一图像采集单元位于第一位置，第二图像采集单元位于第二位置；第一位置不同于所述第二位置。如此，第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息；第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0051]步骤202:确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
[0052]本发明实施例中，第一图像信息与第二图像信息的对应区域为图像重叠区域，具体地，对于目标对象的某一物点，在第一图像映射的像点与在第二图像映射的像点称为同名像素点，通过第一图像信息与第二图像信息，寻找两幅图像中的同名像素点即为图像的匹配过程，因此，利用立体匹配算法对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配运算，可以确定出第一图像信息以及所述第二图像信息中的同名像素点，也即对应区域。这里，立体匹配算法可以采用全局立体匹配算法、半全局立体匹配算法、局部立体匹配算法坐寸ο
[0053]步骤203:基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离。
[0054]本发明实施例中，当采用位于第一位置和第二位置处的两个图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息时，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位，具体地，可以将第一位置相对于所述第二位置的向量作为第一视角相对于所述第二视角的几何参数。
[0055]参照图10，目标对象的某一物点P在第一图像和第二图像平面中的投影点分别为P1和Pr，P1和Pr代表第一图像与第二图像的对应点，可表征第一图像与第二图像的对应区域，一般，假设坐标系原点与第一图像采集单元的镜头的中心重合，三角形PMC1和三角形P1LC1相似，因此，x/z = X1' /F ;同理，三角形PNC,和三角Bp1RCr相似，因此，(x-B) /z =x/ /F;由此可得，Z = BF/(X1' -Xr/ )。其中，Z表示物点P相对于感光部件的第一距离；x/ -xr;表示P1和之间的视差；B表示基线，也即第一视角相对于所述第二视角的几何参数；F表示图像采集单元中镜头的焦距。
[0056]步骤204:依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离。
[0057]具体地，图像采集单元中镜头的成像公式为1/u+l/v = 1/F，其中，u表示物距，也即目标对象相对于透镜的距离表示像距，也即透镜相对于感光部件的距离；F表示透镜的焦距。当目标对象对焦时，已知第一距离以及镜头的光学参数F，可计算得到透镜相对于感光部件的第二距离，也即V。
[0058]步骤205:将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0059]本发明实施例中，可以利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。这里，马达可通过步进电机实现。
[0060]本发明实施例的技术方案，能够快速地对目标对象进行对焦，尤其是对细节不够丰富的目标对象进行对焦，电子设备的对焦性能得到大大提升。
[0061]图3为本发明实施例三的对焦方法的流程示意图，本示例中的对焦方法应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；如图3所示，所述对焦方法包括以下步骤:
[0062]步骤301:当所述图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息；当所述图像采集单元位于第二位置时，以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0063]本发明实施例中，所述电子设备可以是相机、手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备；这类电子设备具有图像采集单元，具体为摄像头；参照图9所示，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；其中，镜头可以通过凸透镜实现，感光部件可以通过二维阵列的滤波片以及CMOS或者CCD实现。当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的光强信息，也即亮度；再根据滤波片滤除或者透射的光波波段信息，可以得到目标对象的亮度、R/G/B值，这里，目标对象的亮度、R/G/B值即为目标对象的图像信息。
[0064]本发明实施例中，利用图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，具体地，以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息。
[0065]参照图11，可以将一个图像采集单元置于两个不同的位置处以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，基于此，本发明实施例的电子设备包括一个图像采集单元，电子设备还具有传感器，例如角速度传感器、磁场传感器等，该传感器能够检测图像采集单元位于第一位置时的第一位置参数，以及位于第二位置时的第二位置参数；如此，当图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息；当图像采集单元位于第二位置时，以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0066]步骤302:确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
[0067]本发明实施例中，第一图像信息与第二图像信息的对应区域为图像重叠区域，具体地，对于目标对象的某一物点，在第一图像映射的像点与在第二图像映射的像点称为同名像素点，通过第一图像信息与第二图像信息，寻找两幅图像中的同名像素点即为图像的匹配过程，因此，利用立体匹配算法对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配运算，可以确定出第一图像信息以及所述第二图像信息中的同名像素点，也即对应区域。这里，立体匹配算法可以采用全局立体匹配算法、半全局立体匹配算法、局部立体匹配算法坐寸ο
[0068]步骤303:基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离。
[0069]本发明实施例中，当将一个图像采集单元置于两个不同的位置处以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息时，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位，具体地，可以将第一位置相对于所述第二位置的向量作为第一视角相对于所述第二视角的几何参数，如此，基于所述第一位置参数以及所述第二位置参数能够确定所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数。
[0070]参照图11，目标对象的某一物点P在第一图像和第二图像平面中的投影点分别为P1和Pr，P1和Pr代表第一图像与第二图像的对应点，可表征第一图像与第二图像的对应区域，一般，假设坐标系原点与第一图像采集单元的镜头的中心重合，三角形PMC1和三角形P1LC1相似，因此，x/z = X1' /F ;同理，三角形PNC,和三角Bp1RC,相似，因此，(x-B) /z =x/ /F;由此可得，z = BF/(X1' -xr/ )。其中，z表示物点P相对于感光部件的第一距离；x/ -xr;表示P1和之间的视差；B表示基线，也即第一视角相对于所述第二视角的几何参数；F表示图像采集单元中镜头的焦距。
[0071]步骤304:依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离。
[0072]具体地，图像采集单元中镜头的成像公式为1/u+l/v = 1/F，其中，u表示物距，也即目标对象相对于透镜的距离表示像距，也即透镜相对于感光部件的距离；F表示透镜的焦距。当目标对象对焦时，已知第一距离以及镜头的光学参数F，可计算得到透镜相对于感光部件的第二距离，也即V。
[0073]步骤305:将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0074]本发明实施例中，可以利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。这里，马达可通过步进电机实现。
[0075]本发明实施例的技术方案，能够快速地对目标对象进行对焦，尤其是对细节不够丰富的目标对象进行对焦，电子设备的对焦性能得到大大提升。
[0076]图4为本发明实施例四的对焦方法的流程示意图，本示例中的对焦方法应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；如图4所示，所述对焦方法包括以下步骤:
[0077]步骤401:利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息。
[0078]本发明实施例中，所述电子设备可以是相机、手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备；这类电子设备具有图像采集单元，具体为摄像头；参照图9所示，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；其中，镜头可以通过凸透镜实现，感光部件可以通过二维阵列的滤波片以及CMOS或者CCD实现。当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的光强信息，也即亮度；再根据滤波片滤除或者透射的光波波段信息，可以得到目标对象的亮度、R/G/B值，这里，目标对象的亮度、R/G/B值即为目标对象的图像信息。
[0079]本发明实施例中，利用图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，具体地，以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息。
[0080]参照图10，可以采用位于两个不同位置处的图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，基于此，本发明实施例的电子设备至少包括两个图像采集单元，分别为第一图像采集单元和第二图像采集单元，其中，第一图像采集单元位于第一位置，第二图像采集单元位于第二位置；第一位置不同于所述第二位置。如此，第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息；第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0081]参照图11，可以将一个图像采集单元置于两个不同的位置处以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息，基于此，本发明实施例的电子设备包括一个图像采集单元，电子设备还具有传感器，例如角速度传感器、磁场传感器等，该传感器能够检测图像采集单元位于第一位置时的第一位置参数，以及位于第二位置时的第二位置参数；如此，当图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息；当图像采集单元位于第二位置时，以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0082]步骤402:对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配，以确定出所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
[0083]本发明实施例中，第一图像信息与第二图像信息的对应区域为图像重叠区域，具体地，对于目标对象的某一物点，在第一图像映射的像点与在第二图像映射的像点称为同名像素点，通过第一图像信息与第二图像信息，寻找两幅图像中的同名像素点即为图像的匹配过程，因此，利用立体匹配算法对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配运算，可以确定出第一图像信息以及所述第二图像信息中的同名像素点，也即对应区域。这里，立体匹配算法可以采用全局立体匹配算法、半全局立体匹配算法、局部立体匹配算法坐寸ο
[0084]步骤403:基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离。
[0085]本发明实施例中，当采用位于第一位置和第二位置处的两个图像采集单元以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息时，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位，具体地，可以将第一位置相对于所述第二位置的向量作为第一视角相对于所述第二视角的几何参数。
[0086]本发明实施例中，当将一个图像采集单元置于两个不同的位置处以两个不同的视角分别采集目标对象的两幅图像信息时，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位，具体地，可以将第一位置相对于所述第二位置的向量作为第一视角相对于所述第二视角的几何参数，如此，基于所述第一位置参数以及所述第二位置参数能够确定所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数。
[0087]参照图10、图11，目标对象的某一物点P在第一图像和第二图像平面中的投影点分别为P1和Pr，P1和Pr代表第一图像与第二图像的对应点，可表征第一图像与第二图像的对应区域，一般，假设坐标系原点与第一图像采集单元的镜头的中心重合，三角形PMC1和三角形P1LC1相似，因此，x/z = X1' /F ;同理，三角形PNC；和三角Bp1Rt;相似，因此，(χ-Β)/Z = Xr/ /F ;由此可得，Z =BF/(X1' -X/ )。其中，Z表示物点P相对于感光部件的第一距离；X1' -xr/表示P1和之间的视差；B表示基线，也即第一视角相对于所述第二视角的几何参数；F表示图像采集单元中镜头的焦距。
[0088]步骤404:依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离。
[0089]具体地，图像采集单元中镜头的成像公式为1/u+l/v = 1/F,其中，u表示物距,也即目标对象相对于透镜的距离表示像距，也即透镜相对于感光部件的距离；F表示透镜的焦距。当目标对象对焦时，已知第一距离以及镜头的光学参数F，可计算得到透镜相对于感光部件的第二距离，也即V。
[0090]步骤405:将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0091]本发明实施例中，可以利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。这里，马达可通过步进电机实现。
[0092]本发明实施例的技术方案，能够快速地对目标对象进行对焦，尤其是对细节不够丰富的目标对象进行对焦，电子设备的对焦性能得到大大提升。
[0093]图5为本发明实施例一的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述电子设备包括:
[0094]控制单元51，用于控制所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；
[0095]确定单元52，用于确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；
[0096]第一计算单元53，用于基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；
[0097]第二计算单元54，用于依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；
[0098]对焦单元55，用于将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0099]本发明实施例中，所述对焦单元55，还用于利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。
[0100]本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的对焦方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
[0101]图6为本发明实施例二的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述电子设备包括:
[0102]控制单元61，用于控制所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；
[0103]确定单元62，用于确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；
[0104]第一计算单元63，用于基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；
[0105]第二计算单元64，用于依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；
[0106]对焦单元65，用于将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0107]本发明实施例中，所述对焦单元65，还用于利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。
[0108]优选地，所述电子设备至少具有第一图像采集单元、第二图像采集单元；其中，第一图像采集单元位于第一位置，第二图像采集单元位于第二位置；所述第一位置不同于所述第二位置；相应地，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位；
[0109]所述控制单元61包括:
[0110]第一控制子单元611，用于控制位于第一位置的第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息；
[0111]第二控制子单元612，用于控制位于第二位置的第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
[0112]本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的对焦方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
[0113]图7为本发明实施例三的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述电子设备包括:
[0114]控制单元71，用于控制所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；
[0115]确定单元72，用于确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；
[0116]第一计算单元73，用于基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；
[0117]第二计算单元74，用于依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；
[0118]对焦单元75，用于将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0119]本发明实施例中，所述对焦单元75，还用于利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。
[0120]优选地，所述电子设备还具有传感器，利用所述传感器能够检测所述图像采集单元位于第一位置时的第一位置参数，以及位于第二位置时的第二位置参数；相应地，基于所述第一位置参数以及所述第二位置参数能够确定所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数；
[0121]所述控制单元71包括:
[0122]第三控制单元711，用于当所述图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息；
[0123]第四控制单元712，用于当所述图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息。
[0124]本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的对焦方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
[0125]图8为本发明实施例四的电子设备的结构组成示意图，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述电子设备包括:
[0126]控制单元81，用于控制所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息；
[0127]确定单元82，用于确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域；
[0128]第一计算单元83，用于基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离；
[0129]第二计算单元84，用于依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离；
[0130]对焦单元85，用于将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
[0131]本发明实施例中，所述对焦单元85，还用于利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。
[0132]优选地，所述确定单元82，还用于对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配，以确定出所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
[0133]本领域技术人员应当理解，本发明实施例的电子设备中的各单元所实现的功能，可参照前述的对焦方法的相关描述而理解，本发明实施例的电子设备中的各单元，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件在智能终端上的运行而实现。
[0134]本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
[0135]在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如:多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
[0136]上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0137]另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0138]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种对焦方法，该方法应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述对焦方法包括: 利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息； 确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域； 基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离； 依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离； 将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
2.根据权利要求1所述的对焦方法，所述电子设备至少具有第一图像采集单元、第二图像采集单元；其中，第一图像采集单元位于第一位置，第二图像采集单元位于第二位置；所述第一位置不同于所述第二位置；相应地，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位； 所述利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息，包括: 利用位于第一位置的第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息； 利用位于第二位置的第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
3.根据权利要求1所述的对焦方法，所述电子设备还具有传感器，利用所述传感器能够检测所述图像采集单元位于第一位置时的第一位置参数，以及位于第二位置时的第二位置参数；相应地，基于所述第一位置参数以及所述第二位置参数能够确定所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数； 所述利用所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息，包括: 当所述图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息； 当所述图像采集单元位于第二位置时，以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
4.根据权利要求1所述的对焦方法，所述确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域，包括: 对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配，以确定出所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
5.根据权利要求1至4任一项所述的对焦方法，所述将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，包括: 利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。
6.一种电子设备，所述电子设备具有图像采集单元，所述图像采集单元具有镜头、感光部件；当目标对象的光线经所述镜头入射至所述感光部件时，所述感光部件能够采集所述目标对象的图像信息；所述电子设备包括: 控制单元，用于控制所述图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息，以及以第二视角采集所述目标对象的第二图像信息； 确定单元，用于确定所述目标对象在所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域； 第一计算单元，用于基于所述对应区域的视差以及所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数，计算所述目标对象相对于所述感光部件的第一距离； 第二计算单元，用于依据所述第一距离以及所述镜头的光学参数，计算所述镜头相对于所述感光部件的第二距离； 对焦单元，用于将所述镜头调节至距离所述感光部件为第二距离的位置处，以对所述目标对象进行对焦。
7.根据权利要求6所述的电子设备，所述电子设备至少具有第一图像采集单元、第二图像采集单元；其中，第一图像采集单元位于第一位置，第二图像采集单元位于第二位置；所述第一位置不同于所述第二位置；相应地，所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数表征所述第一位置相对于所述第二位置的方位； 所述控制单元包括: 第一控制子单元，用于控制位于第一位置的第一图像采集单元以第一视角采集目标对象的第一图像信息； 第二控制子单元，用于控制位于第二位置的第二图像采集单元以第二视角采集目标对象的第二图像信息。
8.根据权利要求6所述的电子设备，所述电子设备还具有传感器，利用所述传感器能够检测所述图像采集单元位于第一位置时的第一位置参数，以及位于第二位置时的第二位置参数；相应地，基于所述第一位置参数以及所述第二位置参数能够确定所述第一视角相对于所述第二视角的几何参数； 所述控制单元包括: 第三控制单元，用于当所述图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息； 第四控制单元，用于当所述图像采集单元位于第一位置时，以第一视角采集目标对象的第一图像信息。
9.根据权利要求6所述的电子设备，所述确定单元，还用于对所述第一图像信息以及所述第二图像信息进行匹配，以确定出所述第一图像信息以及所述第二图像信息中的对应区域。
10.根据权利要求6至9任一项所述的电子设备，所述对焦单元，还用于利用马达推动所述镜头至距离所述感光部件为第二距离的位置处。
【文档编号】G02B7/28GK104297896SQ201410441158
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】徐洪兴 申请人:联想(北京)有限公司