专利名称：一种数字影像撷取装置启动自动对焦的方法
技术领域：
本发明涉及一种影像撷取装置启动对焦的方法，特别涉及一种数字影像撷取装置启动自动对焦的方法。
背景技术：
现有传统相机、数码相机、摄像机等影像撷取装置对焦系统的启动有下列几种方式1、手启动这是最早出现、也是最为常见的启动方式。绝大部分AF(Auto Focus，自动对焦)照相机的AF系统启动钮都是与快门释放钮共用的。快门释放钮的作用是多重的，而且其行程分成两段。按下一半快门释放钮则启动AF系统和测光系统，待自动对焦完毕后，全部按下快门释放钮则是释放快门。但这种启动对焦的方式使用不方便。
2、眼启动眼启动需要单独设置一个启动自动对焦系统的装置。较好的办法是在相机取景目镜下方设置红外线发射器和接收器，只要操作者将相机举起来取景时，红外线接收器收到返回的信号，立即启动AF系统进行自动对焦。但是由于这一启动方式所基于的是反射原理，如果相机的电源未关就放入袋子内，相机的AF系统有可能仍在工作。后来对这种方式加以改进，在相机的握持手柄处加上一个触摸式开关，只有握持相机时，眼启动电路才带电；稍后继续改进，增加了开关，可以永久地关闭眼启动模式。
3、眼睛控制对焦在后来出现的多组测距组件的AF系统中，由于有多个测距组件，相应地就有多个测距点。它的眼睛控制对焦方式的原理是在取景框内设置一个红外线发光二极管，它能向人的眼睛发光，照相机内的传感器分析了眼球反射光线后，就判断出眼睛所正盯着画面的位置，然后从5个对焦点中选出与眼睛直视的位置最为接近的一个，并对该点进行对焦。
综上所述，现有技术中的自动对焦的启动都是通过复杂的电子、光学和机械装置来实现，并且都需要人主动或被动地参与此过程，无法真正地自动进行对焦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中自动对焦启动方法的不足，提出一种不使用额外的装置，仅通过图像分析启动自动对焦的方法。
为了解决上述问题，本发明提供一种启动自动对焦的方法，当数字影像撷取装置启动时进行一次自动对焦，以获得对焦完成时对应帧的第i个窗口内图像的边缘的锐度值AF_datal[i]，此后每隔M帧进行如下步骤步骤A获得当前帧的第i个窗口内图像的边缘的锐度值AF_data2[i]，并根据AF_datal[i]和AF_data2[i]运算得出AF_datachange[i]；步骤B根据当前帧的每一个窗口对应的AF_datachange[i]计算窗口对应的AF_datachange[i]大于阈值1的数目win_count；步骤C当上述win_count值大于阈值2时，令need_focus＝need_focus+1；否则令need_focus＝0；步骤D当上述need_focus值大于阈值3时，启动自动对焦，当自动对焦完成后，获得相应帧的统计值AF_data2[i]，令AF_datal[i]＝AF_data2[i]；否则不启动自动对焦操作，保存当前need_focus值；步骤E在M帧后返回步骤A；其中，所述N为当前帧的窗口数，所述i＝1，2，...，N；M为大于等于0的整数、N为大于等于1的整数。
此外，该方法在步骤A之前或步骤E之后还包含如下步骤根据用户需求和实际使用环境设置所述阈值1、阈值2和阈值3。
此外，该方法在步骤A之前或步骤E之后还包含如下步骤根据用户需求和实际使用环境设置所述M值。
此外，还可用步骤B’取代步骤B步骤B’根据当前帧的每一个窗口对应的AF_datachange[i]计算权重不为0的窗口对应的AF_datachange[i]大于阈值1的数目win_count；此外，可将当前帧中非关键窗口对应的权重值设置为0。
此外，所述阈值2的取值可为窗口总数÷N×系数2，其中，系数2的取值与窗口总数有关，当窗口总数变为N’时，对应的系数2’为系数2×N’÷N。
此外，所述阈值2的取值还可为权重非0的窗口总数÷N×系数2，其中，系数2的取值与窗口总数有关，当窗口总数变为N’时，对应的系数2’为系数2×N’÷N。
此外，所述阈值1的取值为AF_datal[i]×系数1，其中0＜系数1≤1。
此外，所述阈值3的取值范围为大于等于2且小于等于16的整数。
本发明通过对图像进行分析，不需要任何复杂的电子、光学和机械装置实现启动自动对焦，降低了成本，并减少了启动自动对焦过程中的人为干预因素，增加了设备的可靠性，实现了动态自动对焦，并能够根据用户需要和环境变化设置自动对焦的灵敏度。
图1是本发明一种数字影像撷取装置启动自动对焦的方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的基本思路是，每隔M帧对图像进行统计，根据每帧图像的N个窗口得到统计值AF_datachange[N]，当AF_datachange[i](i＝1，2，...N)中超过阈值1的个数大于阈值2时，令变量need_focus+1，结束对当前帧的统计。当need_focus超过阈值3时，启动自动对焦操作。
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地描述。
图1是本发明一种数字影像撷取装置启动自动对焦的方法的流程图。
每帧图像被分为N个窗口，可为每个窗口设置一个权重值p[i]，i＝1，2，...，N。权重值表示该窗口对应的图像的重要程度，当窗口对应的图像可忽略时，对应的权重值为0，否则权重值大于0。
通过最近一次自动对焦后得到的图像帧的N个窗口得到N个统计值AF_datal[i]，i＝1，2，...，N。
其中，AF_datal[i]表示第i个窗口内图像的边缘的锐度值。
当相机开启后，系统强制进行一次自动对焦，得到各AF_datal[i]的值。
此后每隔M帧进行一次自动对焦检测，包含如下步骤步骤A设当前帧数为X，根据第X帧的N个窗口得到统计值AF_data2[i]，i＝1，2，...，N。其中，AF_data2[i]表示当前帧的第i个窗口内图像的边缘的锐度值。
将各AF_data2[i]和AF_datal[i]相减并取绝对值，得到统计值AF_datachange[i]＝|AF_datal[i]-AF_data2[i]|，i＝1，2，...，N。
步骤B对当前帧的每一个窗口对应的AF_datachange[i]进行判断b1.当权重不为0的窗口对应的AF_datachange[i]超过了阈值1，则令变化窗口计数器win_count＝win_count+1；b2.否则win_count值不变。
其中变化窗口计数器win_count在开始对该帧进行自动对焦检测时的初值为0。
上述阈值1的取值为AF_datal[i]×系数1；其中，其中0＜系数1≤1；优选地，系数1可以等于0.25。系数1的取值与对焦灵敏度有关，系数1取值越大，对焦灵敏度越低。
此外，上述b1还可用b1’取代b1’.当窗口对应的AF_datachange[i]超过了阈值1，则令变化窗口计数器win_count＝win_count+1；步骤C对win_count值进行判断c1.当上述变化窗口计数器win_count超过阈值2时，令need_focus＝need_focus+1。
c2.否则need_focus＝0。
其中，阈值2的取值为(权重非0的窗口总数÷N)×系数2；其中系数2可以等于6。系数2的取值与对焦灵敏度有关，系数2取值越大，对焦灵敏度越低。此外，系数2的取值还与窗口总数有关。假设窗口总数变为N’，则对应的系数2’为系数2×N’÷N。
此外，上述阈值2的取值还可以是(窗口总数÷N)×系数2。
步骤D对need_focus值进行判断d1.当need_focus大于阈值3时，启动自动对焦；当自动对焦完成后，获得相应帧的统计值AF_data2[i]，令AF_datal[i]＝AF_data2[i]，i＝1，2，...，N。
d2.当need_focus小于或等于阈值3时不启动自动对焦操作，保存当前的need_focus值，作为下一次进行自动对焦检测的初始值。
其中，阈值3的取值范围为大于等于2且小于等于16的整数；优选地，阈值3可等于8，阈值3的取值与对焦灵敏度有关，阈值3取值越大，对焦灵敏度越低。
步骤E在M帧后返回步骤A。其中上述M可以取值为大于等于0的整数，并可根据用户需求和实际使用环境动态设置。
权利要求
1.一种数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，当数字影像撷取装置启动时进行一次自动对焦，以获得对焦完成时对应帧的第i个窗口内图像的边缘的锐度值AF_data1[i]，此后每隔M帧进行如下步骤步骤A获得当前帧的第i个窗口内图像的边缘的锐度值AF_data2[i]，并根据AF_data1[i]和AF_data2[i]运算得出AF_datachange[i]；步骤B根据当前帧的每一个窗口对应的AF_datachange[i]计算窗口对应的AF_datachange[i]大于阈值1的数目win_count；步骤C当上述win_count值大于阈值2时，令need_focus＝need_focus+1；否则令need_focus＝0；步骤D当上述need_focus值大于阈值3时，启动自动对焦，当自动对焦完成后，获得相应帧的统计值AF_data2[i]，令AF_data1[i]＝AF_data2[i]；否则不启动自动对焦操作，保存当前need_focus值；步骤E在M帧后返回步骤A；其中，所述N为当前帧的窗口数，所述i＝1，2，...，N；M为大于等于0的整数、N为大于等于1的整数。
2.如权利要求1所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，该方法在步骤A之前或步骤E之后还包含如下步骤根据用户需求和实际使用环境设置所述阈值1、阈值2和阈值3。
3.如权利要求1所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，该方法在步骤A之前或步骤E之后还包含如下步骤根据用户需求和实际使用环境设置所述M值。
4.如权利要求1所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，用步骤B’取代步骤B步骤B’根据当前帧的每一个窗口对应的AF_datachange[i]计算权重不为0的窗口对应的AF_datachange[i]大于阈值1的数目win_count。
5.如权利要求4所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，将当前帧中非关键窗口对应的权重值设置为0。
6.如权利要求1所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，所述阈值2的取值为窗口总数÷N×系数2，其中，系数2的取值与窗口总数有关，当窗口总数变为N’时，对应的系数2’为系数2×N’÷N。
7.如权利要求4所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，所述阈值2的取值为权重非0的窗口总数÷N×系数2，其中，系数2的取值与窗口总数有关，当窗口总数变为N’时，对应的系数2’为系数2×N’÷N。
8.如权利要求1或2所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，所述阈值1的取值为AF_data1[i]×系数1，其中0＜系数1≤1。
9.如权利要求1或2所述的数字影像撷取装置启动自动对焦的方法，其特征在于，所述阈值3的取值范围为大于等于2且小于等于16的整数。
全文摘要
一种启动自动对焦的方法，当数字影像撷取装置启动时进行一次自动对焦，此后每隔M帧进行如下步骤获得当前帧的统计值AF_datachange[i]；根据当前帧的每一个窗口对应的AF_datachange[i]计算权重不为0的窗口对应的AF_datachange[i]超过阈值1的数目win_count；当上述win_count值超过阈值2时，令need_focus＝need_focus+1；当上述need_focus值大于阈值3时，启动自动对焦，获得相应帧的统计值AF_data2[i]，令AF_data1[i]＝AF_data2[i]；否则不启动自动对焦操作。
文档编号H04N5/225GK1936687SQ20061011353
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者卢虹, 由海, 陈雯飞 申请人:北京中星微电子有限公司