一种成像设备和一种镜头调焦方法与流程

本发明涉及信息处理技术领域，特别是涉及一种成像设备和一种镜头调焦方法。

背景技术：

在实际应用中，手持式红外热成像设备上配置的红外镜头的调焦方式包括自动调焦和手动调焦。

目前，使用较为广泛的手动调焦方式是利用机械齿轮连接装置实现的，具体的，参考图1，图1为现有技术中成像设备利用机械齿轮连接实现调焦的调焦装置的结构示意图。如图1所示，当转动机械调焦轮101时，利用机械调焦轮101与转接圈102的齿轮啮合，以及固定在凸轮104上的销钉103，带动凸轮104圆周方向旋转，进而通过定位销105驱动调焦镜筒106沿轴向方向前后移动，实现手动调焦。

虽然，应用上述方式可以实现对红外镜头的调焦，但是，齿轮传动装置中包括的零件数量多、加工精度高且齿轮间的传动复杂，不仅加工成本高难度大，而且无法满足批量生产的需要。

技术实现要素：

本发明实施例在于提供一种成像设备和一种镜头调焦方法，以利用光电传感器和光栅实现对镜头的手动调焦。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种成像设备，成像设备包括：调焦轮、两个光电传感器、至少三个光栅、处理器、电机部件和镜头，其中，光栅分布在调焦轮的内侧壁上，相邻光栅之间存在宽度相等的齿间隙；

处理器，用于确定第一光电传感器生成的第一电信号；

处理器，用于确定第二光电传感器生成的第二电信号；其中，第一电信号是第一光电传感器经过光栅时生成的，第二电信号是第二光电传感器经过光栅时生成的；

处理器，用于根据第一电信号和第二电信号，基于预设的参数表，确定调焦轮的当前转动方向，其中参数表包括第一电信号和第二电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系；

处理器，用于根据第一电信号或第二电信号的电平跳变个数，确定调焦轮的当前转动角度，其中，第一电信号或第二电信号的电平跳变包括由高电平跳变为低电平和由低电平跳变为高电平。

可选的，处理器，还用于根据镜头的第一参数配置和调焦轮的当前转动方向，确定镜头的调焦方向；

根据镜头的第二参数配置和调焦轮的当前转动角度，确定镜头的调焦距离；

基于镜头的调焦方向和镜头的调焦距离，电机部件对镜头进行调焦。

可选的，调焦轮的当前转动角度等于电平跳变个数乘以一个齿周期夹角，其中，齿周期夹角是一个齿周期在调焦轮的内侧壁上对应的夹角，齿周期是一个光栅的宽度与一个齿间隙的宽度之和。

可选的，成像设备还包括固定件，两个光电传感器安装于固定件上；

参数表还包括两个光电传感器在固定件上的位置之间的预设相位差；

当两个光电传感器安装于固定件上时，两个光电传感器在固定件上的位置之间的当前相位差符合预设相位差，其中，根据齿周期夹角和两个光电传感器在固定件上的位置之间的夹角，计算当前相位差。

可选的，参数表包括第一电信号的五个连续的电平信号、与第一电信号对应的第二电信号的五个连续的电平信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系。

可选的，参数表包括：当第一电信号在第一时间段内按时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在第一时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮预设转动方向为顺时针；

当第一电信号在第二时间段内按时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在第二时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮预设转动方向为逆时针；

其中，第一光电传感器在调焦轮转动时先经过光栅，第二光电传感器在调焦轮转动时后经过光栅。

可选的，第一参数配置包括调焦轮的转动方向与镜头的调焦方向之间的配置关系，当调焦轮的转动方向为顺时针或逆时针时，镜头的调焦方向为沿着轴向运动。

可选的，第二参数配置包括由调焦轮的转动角度和镜头的调焦距离，其中，镜头的调焦距离是由调焦轮的转动角度和镜头的电机部件的参数而确定的。

本发明实施例还提供了一种镜头调焦方法，应用于成像设备，其中，成像设备包括：调焦轮、两个光电传感器、至少三个光栅、处理器、电机部件和镜头，其中，光栅分布在调焦轮的内侧壁上，相邻光栅之间存在宽度相等的齿间隙，方法包括：

确定第一光电传感器生成的第一电信号；

确定第二光电传感器生成的第二电信号；

其中，第一电信号是第一光电传感器经过光栅时生成的，第二电信号是第二光电传感器经过光栅时生成的；

根据第一电信号和第二电信号，基于预设的参数表，确定调焦轮的当前转动方向，其中参数表包括第一电信号和第二电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系；

根据第一电信号或第二电信号的电平跳变个数，确定调焦轮的当前转动角度，其中，第一电信号或第二电信号的电平跳变包括由高电平跳变为低电平和由低电平跳变为高电平。

可选的，方法还包括：

根据镜头的第一参数配置和调焦轮的当前转动方向，确定镜头的调焦方向；

根据镜头的第二参数配置和调焦轮的当前转动角度，确定镜头的调焦距离；

基于镜头的调焦方向和镜头的调焦距离，电机部件对镜头进行调焦。

可选的，调焦轮的当前转动角度等于电平跳变个数乘以一个齿周期夹角，其中，齿周期夹角是一个齿周期在调焦轮的内侧壁上对应的夹角，齿周期是一个光栅的宽度与一个齿间隙的宽度之和。

可选的，成像设备还包括固定件，两个光电传感器安装于固定件上；

参数表还包括两个光电传感器在固定件上的位置之间的预设相位差；

当两个光电传感器安装于固定件上时，两个光电传感器在固定件上的位置之间的当前相位差符合预设相位差，其中，根据齿周期夹角和两个光电传感器在所述固定件上的位置之间的夹角，计算当前相位差。

可选的，参数表包括第一电信号的五个连续的电平信号、与第一电信号对应的第二电信号的五个连续的电平信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系。

可选的，参数表包括：当第一电信号在第一时间段内按时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在第一时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮预设转动方向为顺时针；

当第一电信号在第二时间段内按时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在第二时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮预设转动方向为逆时针；

其中，第一光电传感器在调焦轮转动时先经过光栅，第二光电传感器在调焦轮转动时后经过光栅。

可选的，第一参数配置包括调焦轮的转动方向与镜头的调焦方向之间的配置关系，当调焦轮的转动方向为顺时针或逆时针时，镜头的调焦方向为沿着轴向运动。

可选的，第二参数配置包括由调焦轮的转动角度和镜头的调焦距离，其中，镜头的调焦距离是由调焦轮的转动角度和镜头的电机部件的参数而确定的。

本发明实施例提供的一种成像设备和一种镜头调焦方法，成像设备包括：调焦轮、两个光电传感器、至少三个光栅、处理器、电机部件和镜头，其中，光栅分布在调焦轮的内侧壁上，相邻光栅之间存在宽度相等的齿间隙。处理器，首先，确定第一光电传感器生成的第一电信号，以及确定第二光电传感器生成的第二电信号；其中，第一电信号是第一光电传感器经过光栅时生成的，第二电信号是第二光电传感器经过光栅时生成的；然后，根据第一电信号和第二电信号，基于预设的参数表，确定调焦轮的当前转动方向，其中，参数表包括第一电信号和第二电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系；最后，根据第一电信号或第二电信号的电平跳变个数，确定调焦轮的当前转动角度，其中，第一电信号或第二电信号的电平跳变包括由高电平跳变为低电平和由低电平跳变为高电平。

可见，本发明实施例提供的一种成像设备和一种镜头调焦方法，能够利用光电传感器确定调焦轮的当前转动方向以及当前转动角度，这样，就可以根据已确定的调焦轮的当前转动方向以及当前转动角度确定镜头的调焦方向和调焦距离，实现对镜头的准确调焦。利用光电传感器进行调焦的装置结构简单，零件数量少，加工难度低，不仅降低了设备成本，而且能够满足批量生产的需要。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中成像设备利用机械齿轮连接实现调焦的调焦装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的镜头调焦方法的一种流程图；

图3为本发明实施例的光电传感器的结构图；

图4为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的一种示意图；

图5为本发明实施例的光栅和齿间隙的示意图；

图6为本发明实施例的光电传感器的位置示意图；

图7为本发明实施例的手持式红外热成像设备的一种示意图；

图8为本发明实施例的手持式红外热成像设备的又一种示意图；

图9为本发明实施例的光电传感器部件的一种示意图；

图10为本发明实施例的光电传感器部件的另一种示意图；

图11为本发明实施例中步骤202的具体流程图；

图12为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的又一种示意图；

图13为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的另一种示意图；

图14为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图；

图15为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图；

图16为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图；

图17为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图；

图18为本发明实施例的成像设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种镜头调焦方法，应用于成像设备。其中，成像设备包括：调焦轮、两个光电传感器、至少三个光栅、处理器、电机部件和镜头，其中，光栅分布在调焦轮的内侧壁上，相邻光栅之间存在宽度相等的齿间隙。参见图2，图2为本发明实施例的镜头调焦方法的一种流程图，包括如下步骤：

步骤201，确定第一光电传感器生成的第一电信号；确定第二光电传感器生成的第二电信号。

其中，第一电信号是第一光电传感器经过光栅时生成的，第二电信号是第二光电传感器经过光栅时生成的。

在本步骤中，成像设备的处理器确定两个光电传感器所生成电信号。

需要说明的是，这里所说的电信号，只有当光电传感器检测到调焦轮上的光栅遮挡自身设备上的对射光轴时才会生成，如图3所示，图3为本发明实施例的光电传感器的结构图，光电传感器上的光发射点和光接收点之间存在对射光轴。

在一种实现方式中，调焦轮上设置有至少两个相同的光栅，相邻光栅之间存在宽度相等的齿间隙。

这样，当光电传感器经过光栅时，对射光轴被遮挡的时长相等，且对射光轴不被遮挡的时长也相等，那么，生成的电信号的持续时长均相等，且两个电信号之间的时间间隔也相等。

比如，如图4所示，图4为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的一种示意图。在图4中，当两个光电传感器分别经过光栅时，第一光电传感器生成的第一电信号为脉冲a，第二光电传感器生成的第二电信号为脉冲b。脉冲a按时间顺序依次为：低电平、高电平、高电平、低电平、低电平、高电平、高电平、低电平、低电平。若用0代表低电平，用1代表高电平，则脉冲a可表示为：0、1、1、0、0、1、1、0、0。对应的，脉冲b按时间顺序依次为：低电平、低电平、高电平，高电平、低电平、低电平、高电平、高电平、低电平。若用0代表低电平，用1代表高电平，则脉冲b可表示为：0、0、1、1、0、0、1、1、0。

步骤202，根据第一电信号和第二电信号，基于预设的参数表，确定调焦轮的当前转动方向。

其中，参数表包括第一电信号和第二电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系。

在本步骤中，成像设备的处理器根据所确定的两个光电传感器分别生成的电信号，以及预设的参数表，来确定调焦轮的当前转动方向，以进一步确定镜头的调焦方向。

在成像设备中，当调焦轮的转动方向不同时，两个光电传感器经过光栅的先后顺序不同，当然，两个光电传感器分别生成的两个光信号的对应关系也不同，因此，可以基于参数表中的对应关系，根据两个光电传感器分别生成的两个电信号，确定调焦轮的当前转动方向。

步骤203，根据第一电信号或第二电信号的电平跳变个数，确定调焦轮的当前转动角度。

其中，第一电信号或第二电信号的电平跳变包括由高电平跳变为低电平和由低电平跳变为高电平。

在本步骤中，成像设备的处理器根据两个光电传感器中的一个光电传感器生成电信号的电平跳变情况，确定调焦轮的转动角度，以进一步确定镜头的调焦距离。

在一种实现方式中，调焦轮的当前转动角度等于电平跳变个数乘以一个齿周期夹角，其中，齿周期夹角是一个齿周期在调焦轮的内侧壁上对应的夹角，齿周期是一个光栅的宽度与一个齿间隙的宽度之和。

如图5和图6所示，图5为本发明实施例的光栅和齿间隙的示意图，图6为本发明实施例的光电传感器的位置示意图。在图5中，1为调焦轮，光栅501为调焦轮1上的块状阴影部分，齿间隙502为相邻光栅501之间的间隔，503为一个齿周期。在图6中，光栅为圆环形光栅，θ即为齿周期夹角。

具体的，第一电信号或第二电信号的电平跳变个数可以根据第一电信号或第二电信号的上升沿或者下降沿的个数来计算。这样，第一电信号或第二电信号的电平跳变个数越多，计算出的调焦轮的当前转动角度就越大，进而对镜头的调焦距离就越远。

比如，当第一电信号的上升沿个数为10个，齿周期夹角为3度时，可以确定调焦轮的转动角度为30度。当然，也可以综合考虑两个光电传感器所生成电信号的上升沿或者下降沿的个数，来确定调焦轮的转动角度。

可见，本发明实施例提供的镜头调焦方法能够利用光电传感器确定调焦轮的当前转动方向以及当前转动角度，这样，就可以根据已确定的焦轮的当前转动方向以及当前转动角度确定镜头的调焦方向和调焦距离，实现对镜头的准备调焦。利用光电传感器进行调焦的装置结构简单，零件数量少，加工难度低，不仅降低了设备成本，而且能够满足批量生产的需要。

在一种可选的实现方式中，在图2所示的镜头调焦方法中的步骤203之后，镜头调焦方法还可以包括：

根据镜头的第一参数配置和调焦轮的当前转动方向，确定镜头的调焦方向；

根据镜头的第二参数配置和调焦轮的当前转动角度，确定镜头的调焦距离；

基于镜头的调焦方向和镜头的调焦距离，电机部件对镜头进行调焦。

其中，第一参数配置包括调焦轮的转动方向与镜头的调焦方向之间的配置关系，当调焦轮的转动方向为顺时针或逆时针时，镜头的调焦方向为沿着轴向运动。

第二参数配置包括由调焦轮的转动角度和镜头的调焦距离，其中，镜头的调焦距离是由调焦轮的转动角度和镜头的电机部件的参数而确定的。

具体的，处理器在确定调焦轮的当前转动方向之后，可以根据镜头的第一参数配置，确定镜头沿轴向的调焦方向。其中，第一参数配置规定了调焦轮的转动方向与镜头的调焦方向之间的配置关系；比如，当调焦轮的转动方向为顺时针方向时，镜头的调焦方向为沿轴拉近，当调焦轮的转动方向为逆时针方向时，镜头的调焦方向为沿轴向推远。

同样的，处理器在确定调焦轮的当前转动角度之后，可以根据镜头的第二参数配置，确定镜头沿轴向的调焦距离。其中，第二参数配置规定了由调焦轮的转动角度和镜头的调焦距离，其中调焦距离是由转动角度和电机部件的参数来确定的；比如，规定调焦轮每转动5度，电机部件的转动1圈，对应的镜头的调焦距离为0.1厘米，这样，当调焦轮的转动角度为10度时，电机部件的转动圈数为2圈，对应的镜头的调焦距离为0.2厘米。

电机在处理器确定镜头的调焦方向和调焦距离之后，能够根据已确定的调焦距离和调焦方向，对镜头进行准确调焦。

这样，首先，处理器根据两个光电传感器生成的电信号，确定调焦轮的转动方向和转动角度，随后，基于第一参数配置和第二参数配置，根据调焦轮的转动方向和转动角度确定镜头的调焦方向和调焦距离，使得电机能够按照确定的调焦方向和调焦距离，对镜头进行准确调焦。

为了清楚说明本发明实施例提供的镜头调焦方法，下文将手持式红外热成像设备作为成像设备的具体形式，将红外镜头作为镜头的具体形式为例进行说明。如图7至图10所示，图7为本发明实施例的手持式红外热成像设备的一种示意图，图8为本发明实施例的手持式红外热成像设备的又一种示意图，图9为本发明实施例的光电传感器部件的一种示意图，图10为本发明实施例的光电传感器部件的另一种示意图。但是，本发明实施例中的成像设备不局限于图7至图10所示的手持式红外热成像设备。

如图7和图8所示，手持式红外热成像设备包括：调焦轮1、两个光电传感器2、固定件3、电机4、主镜筒5、调焦镜筒6、第一镜片7、第二镜片8、销钉9、调焦压圈10。

其中，调焦镜筒6可轴向移动地设置在主镜筒5内。第一镜片7固定设置在主镜筒5内。固定件3固定于主镜筒5上靠近电机4方向的外侧壁，两个光电传感器2安装于固定件3上，调焦轮1可转动的固定于主镜筒5上远离电机4方向的外侧壁，调焦轮1与固定件3之间沿主镜筒5的轴向方向存在第一间隙。电机4安装在主镜筒5的外侧壁上。

如图9所示，调焦轮1的内侧壁上设置有至少两个光栅，相邻两个光栅之间的齿间隙相等。光电传感器2，用于在感应到光栅经过光电传感器2时，生成电信号，并将所生成的电信号发送至处理器。处理器，与电机4电连接，用于根据光电传感器2发送的电信号，驱动电机4带动调焦镜筒6移动。

固定在主镜筒5内的第一镜片7可以是不可移动的。这样，调焦镜筒6可以由电机4驱动在主镜筒5内轴向移动，以带动调焦镜筒6沿主镜筒5轴向前后移动，实现调焦。

第二镜片8固定设置在调焦镜筒6内。

这样，当调焦镜筒6沿主镜筒5轴向前后移动时，能够带动位于调焦镜筒6内的第二镜片沿主镜筒5轴向前后移动，通过改变第二镜片8与第一镜片7之间的相对位置实现调焦。

电机4与调焦镜筒6通过销钉9相连接。电机4，用于通过销钉9，驱动调焦镜筒6轴向移动，以调整第二镜片8与第一镜片7之间的相对位置。

这样，当处理器根据接收到的电信号，驱动电机4工作时，电机4能够通过销钉9，进一步驱动调焦镜筒6沿主镜筒5的轴向移动，以调整第二镜片8与第一镜片7之间的相对位置，实现调焦。

具体的，调焦轮1与固定件3之间沿主镜筒5的轴向方向存在的第一间隙为预设距离，当第一间隙为预设距离时，调焦轮1转动时光电传感器经过光栅。固定件3固定套装与主镜筒5上靠近电机4方向的外侧壁；调焦轮1可转动的固定套装与主镜筒5上远离电机4方向的外侧壁；调焦轮10与主镜筒5的外侧壁之间存在第二间隙。

为了进一步说明调焦压圈10、调焦轮1以及固定件3之间的安装位置，参考图10。如图10所示，调焦压圈10与固定件3可以通过螺钉结构相连接。调焦压圈10通过固定件3，设置于调焦轮1和主镜筒5之间。调焦压圈10用于间隙固定调焦轮1，使调焦轮1既能灵活转动，且不会从主镜筒5上脱落，以保证调焦轮1在转动时，光电传感器2能够准确经过调焦轮1上的光栅。

此外，两个光电传感器2安装于在固定件3上，两个光电传感器2在固定件3上的位置可调。

如图7、图8和图10所示，手持式红外热成像设备还包括：pcb部件11；pcb部件包括pcb板。

pcb部件11固定安装在固定件3上。两个光电传感器2安装于pcb板上。

具体的，pcb部件11包括pcb板，光电传感器2将生成的电信号发送给pcb部件11上的pcb板，pcb板将电信号发送至处理器，其中，pcb板与处理器电连接。这样，处理器就能够根据光电传感器2生成的电信号对调焦镜筒6进行调焦。

如图9所示，光栅分布在调焦轮1的内侧壁的整个圆周上；或，光栅也可以分布在调焦轮1的内侧壁的部分圆周上。

也就是说，当光栅分布在调焦轮1的内侧壁的整个圆周上时，多个光栅形成圆环光栅。当光栅分布在调焦轮1的内侧壁的部分圆周上时，多个光栅形成圆弧光栅。在实际应用中，可以根据具体需求对光栅进行设置。

调焦轮1在转动时，两个光电传感器2依次经过调焦轮1上的光栅。当光电传感器经过光栅时，由于对射光轴被光栅遮挡而产生光信号，接下来，光电传感器根据产生的光信号生成电信号，并将生成的电信号发送至处理器；然后，处理器根据接收到的两个电信号，确定调焦轮1的当前转动方向。

在一种实现方式中，参考图11，图11为本发明实施例中步骤202的具体流程图，如图2所示的镜头调焦方法中的步骤202具体可以包括如下子步骤：

子步骤11，判断光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差是否符合公式(1)、公式(2)、公式(3)中的任一公式；若为是，则执行子步骤12。

在本步骤中，成像设备的处理器判断当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差，是否符合预设的参数表中第一电信号和第二电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系中，对于光栅的齿占比以及两个光电传感器在固定件上的位置之间的相位差的限制条件，具体的，限制条件中要求光栅的齿占比为预设值，且两个光电传感器在固定件上的位置之间的相位差为预设相位差。

也就是说，参数表还包括两个光电传感器在固定件上的位置之间的预设相位差。当两个光电传感器安装于固定件上时，两个光电传感器在固定件上的位置之间的当前相位差符合预设相位差，且光栅的齿占比也为预设值，此时，处理器才能根据第一电信号和第二电信号，基于参考表，确定调焦轮的当前转动方向。

需要说明的是，两个光电传感器在固定件上的位置之间的当前相位差，可以根据齿周期夹角和所述两个光电传感器在所述固定件上位置之间的夹角计算得到。

限制条件具体如公式(1)、公式(2)、公式(3)所示，公式(1)、公式(2)、公式(3)均包括光栅的齿占比的预设值以及两个光电传感器在固定件上的位置之间的预设相位差。只要光栅的齿占比和两个光电传感器在固定件上的位置之间的相位差符合其中任一公式中限定的齿占比的预设比值以及两个光电传感器在固定件上的位置之间的预设相位差，就说明当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器在固定件上的位置之间的相位差符合限制条件。

其中，d表示齿占比，齿占比为：一个光栅的宽度与一个齿周期之比；ω表示两个光电传感器的位置之间的相位差。

针对两个光电传感器在固定件上的位置之间的当前相位差的计算方法，还需要说明的是：

成像设备的处理器可以根据两个光电传感器在固定件上的相对位置，也即两个光电传感器在固定件上的位置之间的夹角，计算出两个光电传感器和在固定件上的位置之间的当前相位差。

如图6所示，在图6中，圆环形光栅的光栅中径圆的半径为r。两个光电传感器12和13位于光栅中径圆上，光电传感器12的对射光轴与光栅中径圆的交点为p，光电传感器13的对射光轴与光栅中径圆的交点为q。点p在其齿周期内的相位为ω1，点q在其齿周期内的相位为ω2，那么，p点和q点相位差的绝对值为∣ω1-ω2∣，也就是说，光电传感器12和光电传感器13对于齿周期的当前相位差为ω＝∣ω1-ω2∣。为了方便说明，下文称ω为两个光电传感器在固定件上的位置之间的当前相位差。

两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的夹角可表示为α。具体的，两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的夹角α与两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的当前相位差ω之间的计算关系如公式(4)所示：

在公式(4)中，ω为两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的当前相位差；θ为一个齿周期夹角；α为两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的夹角；i＝1，2，3...，i为自然数。

这样，处理器能够根据两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的夹角，计算出两个光电传感器12和13在固定件上的位置之间的当前相位差，进而判断当前相位差是否符合如公式(1)至公式(3)中的任一公式。

子步骤12，根据第一电信号和第二电信号，基于预设的参数表，确定调焦轮的当前转动方向。

在本步骤中，当成像设备的处理器确定当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(1)、公式(2)、公式(3)中的任一公式时，可以根据预设的参数表中的第一电信号和第二电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系，来确定调焦轮的当前转动方向。

在一种实现方式中，参数表包括第一电信号的五个连续的电平信号、与第一电信号对应的第二电信号的五个连续的电平信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系。

也就是说，可以根据第一电信号，以及与第一电信号对应的第二电信号的五个连续的电平信号，基于参数表，来确定调焦轮的当前转动方向。

在一种实现方式中，参数表具体包括：

当第一电信号在第一时间段内按照时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在第一时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮预设转动方向为顺时针方向；

当第一电信号在第二时间段内按照时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在第二时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮预设转动方向为逆时针方向。

其中，第一光电传感器在调焦轮转动时先经过光栅，第二光电传感器在调焦轮转动时后经过光栅。

也就是说，当调焦轮转动时，第一光电传感器先生成第一电信号，第二光电传感器后生成第二电信号。

下面结合公式(1)至公式(3)，对参数表中的对应关系进行详细说明：

第一种情况：当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(1)，且当第一电信号在一时间段内按照时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在该时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮的转动方向为顺时针方向。

用0代表低电平，用1代表高电平，那么，当第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号如图12所示时，可以确定对应的调焦轮的转动方向为顺时针方向。图12为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的又一种示意图。如图12所示，脉冲e为第一光电传感器生成第一电信号，脉冲f为第二光电传感器生成第二电信号。从图12可以看出，第一电信号的电平为0时对应第二电信号的电平为0；第一电信号的电平从0跳变为1时对应第二电信号的电平为0；第一电信号的电平为1时对应第二电信号的电平从0跳变为1；第一电信号的电平从1跳变为0时对应第二电信号的电平为1；第一电信号为0时对应第二电信号的电平从1跳变为0。

第二种情况：当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(2)，且当第一电信号在一时间段内按照时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在该时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮的转动方向为顺时针方向。

当第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号的电平跳变情况如图13所示时，可以确定对应的调焦轮的转动方向为顺时针方向。图13为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的另一种示意图。从图13可以看出，图13中所示的电信号与图12所示的电信号的电平跳变规律相同，唯一不同的是，电信号的电平跳变的间隔时长不同。

第三种情况：当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(3)，且当第一电信号在一时间段内按照时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在该时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮的转动方向为顺时针方向。

当第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号的电平跳变情况如图14所示时，可以确定对应的调焦轮的转动方向为顺时针方向，图14为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图。

从图14可以看出，图14中所示的电信号的跳变情况与图12和图13所示的电信号的电平跳变规律相同，唯一不同的是，电信号的电平跳变的间隔时长不同。

第四种情况：当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(1)，且当第一电信号在一时间段内按照时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在该时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮的转动方向为逆时针方。

当第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号的电平跳变情况如图15所示时，可以确定对应的调焦轮的转动方向为逆时针方向，图15为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图。

从图15可以看出，第一电信号的电平为0时对应第二电信号的电平为0；第一电信号的电平为0时对应第二电信号的电平从0跳变至1；第一电信号的电平从0跳变至1时对应第二电信号的电平为1；第一电信号的电平为1时对应第二电信号的电平从1跳变至0；第一电信号的电平从1跳变至0时对应第二电信号的电平为0。

第五种情况：当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(2)，且当第一电信号在一时间段内按照时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在该时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮的转动方向为逆时针方。

当第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号的电平跳变情况如图16所示时，可以确定对应的调焦轮的转动方向为逆时针方向，图16为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图。

从图16可以看出，图16中所示的电信号的跳变情况与图15所示的电信号的电平跳变规律相同，唯一不同的是，电信号的电平跳变的间隔时长不同。

第六种情况：当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(3)，且当第一电信号在一时间段内按照时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在该时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮的转动方向为逆时针方。

当第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号的电平跳变情况如图17所示时，可以确定对应的调焦轮的转动方向为逆时针方向，图17为本发明实施例中两个光电传感器生成的电信号的再一种示意图。

从图17可以看出，图17中所示的电信号的跳变情况与图15和图16所示的电信号的电平跳变规律相同，唯一不同的是，电信号的电平跳变的间隔时长不同。

综上所述，根据图12至图17所示的电平跳变情况，可以确定，在当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差符合公式(1)至公式(3)中的任一公式的前提下，第一光电传感器和第二光电传感器所生成电信号，与调焦轮预设转动方向之间的对应关系可以如表1所示。

表1

在表1中，每对电信号中，前一个为第一光电传感器生成的第一电信号，后一个为第二光电传感器生成的第二电信号；比如，对于电信号10来说，1为第一电信号，0为第二电信号。

在实际应用中，为了方便处理器对电信号的电平跳变情况进行处理，可以以将以0、1形式表示的电信号转换为十进制数字，比如，电信号10对应的转换后的信号为十进制数字2。这样，当处理器接收到pcb板发送的转换后信号为0-2-3-1-0时，可以确定调焦轮的转动方向为顺时针；当处理器接收到pcb板发送的转换后信号为0-1-3-2-0时，可以确定调焦轮的转动方向为逆时针。

需要说明的是，若当前使用的成像设备中的光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差不符合公式(1)至公式(3)，则无法使用本发明实施例所述的镜头调焦方法。

可见，在本发明实施例中，能够根据实际使用的成像设备中光栅的齿占比以及两个光电传感器的位置之间的相位差，确定第一光电传感器和第二光电传感器分别生成电信号与调焦轮预设转动方向之间的对应关系，以便根据第一光电传感器和第二光电传感器实际所生成电信号，确定调焦轮的当前转动方向，进而实现精准调焦。

本发明实施例还提供了一种成像设备，参考图18，图18为本发明实施例的成像设备的示意图，如图18所示，成像设备包括：调焦轮1801、两个光电传感器1802、至少三个光栅1803、处理器1804、电机部件1805和镜头1806，其中，光栅1803分布在调焦轮1801的内侧壁上。

处理器1804，用于确定第一光电传感器生成的第一电信号；

处理器1804，用于确定第二光电传感器生成的第二电信号；其中，第一电信号是第一光电传感器经过光栅时生成的，第二电信号是第二光电传感器经过光栅时生成的；

处理器1804，用于根据第一电信号和第二电信号，基于预设的参数表，确定调焦轮1801的当前转动方向，其中参数表包括第一电信号和第二电信号，与调焦轮1801预设转动方向之间的对应关系；

处理器1804，用于根据第一电信号或第二电信号的电平跳变个数，确定调焦轮1801的当前转动角度，其中，第一电信号或第二电信号的电平跳变包括由高电平跳变为低电平和由低电平跳变为高电平。

可选的，处理器1804，还用于根据镜头1806的第一参数配置和调焦轮1801的当前转动方向，确定镜头1806的调焦方向；

根据镜头1806的第二参数配置和调焦轮1801的当前转动角度，确定镜头1806的调焦距离；

基于镜头1806的调焦方向和镜头1806的调焦距离，电机部件对镜头1806进行调焦。

可选的，调焦轮1801的当前转动角度等于电平跳变个数乘以一个齿周期夹角，其中，齿周期夹角是一个齿周期在调焦轮1801的内侧壁上对应的夹角，齿周期是一个光栅1803的宽度与一个齿间隙的宽度之和。

可选的，成像设备还包括固定件，两个光电传感器1802安装于固定件上；

参数表还包括两个光电传感器1802在固定件上的位置之间的预设相位差；

当两个光电传感器1802安装于固定件上时，两个光电传感器1802在固定件上的位置之间的当前相位差符合预设相位差，其中，根据齿周期夹角和两个光电传感器1802在固定件上的位置之间的夹角，计算当前相位差。

可选的，参数表包括第一电信号的五个连续的电平信号、与第一电信号对应的第二电信号的五个连续的电平信号，与调焦轮1801预设转动方向之间的对应关系。

可选的，参数表包括：当第一电信号在第一时间段内按时间顺序包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平，且在第一时间段内对应的第二电信号包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平时，对应调焦轮1801预设转动方向为顺时针；

当第一电信号在第二时间段内按时间顺序包括低电平、低电平、高电平、高电平、低电平，且在第二时间段内对应的第二电信号包括低电平、高电平、高电平、低电平、低电平时，对应调焦轮1801预设转动方向为逆时针；

其中，第一光电传感器在调焦轮1801转动时先经过光栅1803，第二光电传感器在调焦轮1801转动时后经过光栅1803。

可选的，第一参数配置包括调焦轮1801的转动方向与镜头1806的调焦方向之间的配置关系，当调焦轮1801的转动方向为顺时针或逆时针时，镜头的调焦方向为沿着轴向运动。

可选的，第二参数配置包括由调焦轮1801的转动角度和镜头1806的调焦距离，其中，镜头1806的调焦距离是调焦轮1801的转动角度和镜头的电机部件1805的参数而确定的。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可见，本发明实施例提供的成像设备，能够利用光电传感器进行调焦，利用光电传感器进行调焦的装置结构简单，零件数量少，加工难度低，不仅降低了设备成本，而且能够满足批量生产的需要。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于成像装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。