图像采集装置的对焦方法及图像采集装置与流程

本发明涉及图像采集技术领域，尤其是涉及一种图像采集装置的对焦方法及图像采集装置。

背景技术：

随着电子技术的发展，具有图像采集功能的智能设备越来越多的应用在人们生活中。智能设备在日常生活中经常被用于拍摄记录，在精彩瞬间或特殊场景下，通常要求智能设备具有较好的抢拍功能。

然而现有智能设备在拍摄时需要识别、对焦、拍照等过程，在这整个过程中，对焦操作需要摄像头中相机马达带动镜头移动来搜索对焦点，这一操作耗时较长，影响抢拍质量。

技术实现要素：

本发明提供一种图像采集装置的对焦方法及图像采集装置，以解决现有技术中对焦过程较慢，影响拍照质量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像采集装置的对焦方法，其包括步骤：获取图像采集装置的移动信息；根据移动信息计算图像采集装置的移动数值；将移动数值与预定范围进行比较；若移动数值位于预定范围内，获取对应的调整方式，根据调整方式控制图像采集装置的镜头进行对焦。

其中，移动信息包括角速度信息和加速度信息；获取图像采集装置的角速度信息和加速度信息；将角速度信息和加速度信息转换到同一坐标系中以计算移动数值。

其中，预定范围包括第一预定范围；将移动数值与第一预定范围进行比较；若移动数值位于第一预定范围内，则根据移动数值推动镜头进行对焦。

其中，预定范围包括第二预定范围；将移动数值与第二预定范围进行比较；若移动数值位于第二预定范围内，则将镜头由远景位置推动至近景位置，或由近景位置推动至远景位置后进行对焦。

其中，预定范围包括第三预定范围，将移动数值与第三预定范围进行比较；若移动数值位于第三预定范围内，则将镜头推动至中间位置后进行对焦。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种图像采集装置，其包括信息获取模块，用于获取图像采集装置的移动信息；数值计算模块，用于根据移动信息计算图像采集装置的移动数值；数值比较模块，用于将移动数值与预定范围进行比较；对焦调整模块，用于若移动数值位于预定范围内，则获取对应的调整方式，根据对应调整方式控制图像采集装置的镜头进行对焦。

其中，信息获取模块进一步用于获取图像采集装置的角速度信息和加速度信息；数值计算模块进一步用于将角速度信息和加速度信息转换到同一坐标系中以计算移动数值。

其中，预定范围包括第一预定范围；数值比较模块进一步用于将移动数值与第一预定范围进行比较；对焦调整模块进一步用于若移动数值位于第一预定范围内，则根据移动数值推动镜头进行对焦。

其中，预定范围包括第二预定范围；数值比较模块进一步用于将移动数值与第二预定范围进行比较；对焦调整模块进一步用于若移动数值位于第二预定范围内，则将镜头由远景位置推动至近景位置，或由近景位置推动至远景位置后进行对焦。

其中，预定范围包括第三预定范围；数值比较模块进一步用于将移动数值与第三预定范围进行比较；对焦调整模块进一步用于若移动竖直位于第三预定范围内，则将镜头推动至中间位置后进行对焦。

本发明图像采集装置的对焦方法包括步骤：获取图像采集装置的移动信息；根据移动信息计算图像采集装置的移动数值；将移动数值与预定范围进行比较；若移动数值位于预定范围内，获取对应的调整方式，根据调整方式对图像采集装置的镜头进行对焦。本发明根据图像采集装置的移动信息，采取对应对焦调整方法，从而实现快速对焦。

附图说明

图1是本发明图像采集装置的对焦方法一实施方式的流程示意图；

图2是本发明图像采集装置一实施方式的结构示意图；

图3是图2所示图像采集装置一实施方式的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明图像采集装置的对焦方法及图像采集装置作出进一步详细描述。

首先请参阅图1，图1是本发明图像采集装置的对焦方法一实施方式的流程示意图。本实施方式对焦方法包括以下步骤。

S11：获取图像采集装置的移动信息。

本发明对焦方法是根据图像采集装置的移动，对应采用不同的调整方式控制图像采集装置进行对焦，因此首先需要获取到图像采集装置的移动信息。移动信息主要包括图像采集装置的姿态变化以及位置变化，因此本步骤S11中，一般需要获取到图像采集装置的角速度信息和加速度信息。

通常来说，图像采集装置可以是相机、可拍照的手机等，由用户手持，直接控制实现拍摄；或由无人机或机器人搭载，用户遥控实现拍摄。无论是哪种拍摄方式，都可通过图像采集装置自身的传感器来获取其移动信息，以更为准确的获取到移动信息。具体来说，图像采集装置中的陀螺仪可获得其角速度信息，从而分析得出在拍摄时手机的姿态；图像采集装置中的加速度传感器可获得其加速度，从而分析处图像采集装置的位置变化。

S12：根据移动信息计算图像采集装置的移动数值。

由于所采集到的移动信息可能为多种不同格式的信号，因此需要将移动信息进行处理，以得到一个移动数值，以方便对其进行比较分类。

本实施方式中获取到的移动信息为角速度信息和加速度信息，因此本步骤S12中将角速度信息和加速度信息转换到同一坐标系来计算移动数值。

具体来说，根据加速度信息，确定与重力加速度垂直的方向作为X轴，与重力加速度平行的方向作为Y轴；然后将角速度信息转换到X-Y轴坐标系中，而加速度信息本身位于X-Y轴坐标系中，因此实现了将不同信息转换到同一坐标系中，从而计算得到一个移动数值。

本步骤S12中主要计算流程为：

1、对角速度信息及加速度信息进行采样，并分别进行数字滤波，已得到角速度数据和加速度数据；

2、基于加速度数据建立的一坐标系，对角速度数据进行转换；

3、获得在该坐标系下两个轴上的偏移量，计算获得移动数值。

S13：将移动数值与预定范围进行比较。

S14：若在本步骤中比较得出移动数值位于预定范围内，则获取对应的调整方式，根据该调整方式控制图像采集装置的镜头进行对焦。

在获得移动数值后，将移动数值与预定范围比较，以根据合适的调整方式来控制图像采集装置的镜头进行对焦。预定范围可设置多个，例如本实施方式中设置a、b两个值，a＜b＜c。[0,a)为第一预定范围，[a,b)为第二预定范围，[b,∞)为第三预定范围。

对于第一预定范围，移动数值小于a；认为用户仅仅是轻微移动手机，还是在原有场景上进行拍摄，根据移动信息可判断镜头是向前还是向后移动，再根据移动数值快速的推动镜头到指定的位置进行对焦。

对于第二预定范围，移动数值大于a，小于b；认为用户还是在原有场景上拍摄，但切换了不同的景物，例如由远景切换为近景，或由近景切换为远景。此时则将镜头由远景位置推动至近景位置，或由近景位置推动至远景位置后再进行对焦调整。远景位置和近景位置可根据镜头本身特征预先设置。

对于第三预定范围，移动数值大于b，认为用户切换了场景，此时则需要重新进行对焦调整。本实施方式中采取的方案是首先将镜头推动到中间位置，再进行对焦调整。中间位置与远景位置/近景位置类似，也是根据镜头本身特征确定的。

由此，本实施方式中的上述步骤S14具体包括以下步骤S141-S143。

S141：若移动数值位于第一预定范围内，则根据移动数值推动镜头进行对焦。

S142：若移动数值位于第二预定范围内，则将镜头由远景位置推动至近景位置，或由近景位置推动至远景位置后进行对焦。

S143：若移动数值位于第三预定范围内，则将镜头推动至中间位置后进行对焦。

当然在其他实施方式中，也可仅设置一个或更多的预定范围，根据用户需求进行变换。

需要说明的是，对于多种预定范围，步骤S13中需要依次将移动数值与多个预定范围进行比较，例如本实施方式中，首先将移动数值与第一预定范围进行比较，若移动数值位于第一预定范围内，则进行步骤S141；若移动数值不在第一预定范围内，则再将移动数值与第二预定范围进行比较。依次比较以确定移动数值所位于的预定范围，从而根据与该预定范围对应的调整方式来控制图像采集装置的镜头进行对焦。

上述图像采集装置的对焦方法根据图像采集装置的不同移动来对图像采集装置进行不同的对焦控制，例如在移动较小时，在一定范围调整对焦；移动较大时，重新对焦。本方法在一定程度上能够实现快速对焦。

在对上述图像采集装置的对焦方法进行应用时，通常利用一段可执行程序来表示其逻辑过程即对焦方法的各个步骤，并且基于硬件设备构建软件系统，以运行该可执行程序实现对焦方法。

对于可执行程序，本发明中可执行程序被存储在一计算机存储介质中，该可执行程序可实现以下步骤：

1、获取图像采集装置的移动信息；

2、根据移动信息计算图像采集装置的移动数值；

3、将移动数值与预定范围进行比较；

4、若移动数值位于预定范围内，获取对应的调整方式，根据调整方式对图像采集装置的镜头进行对焦。

对于软件系统，本发明图像采集装置中构建了多个模块来实现对焦方法中的多个步骤。具体请参阅图2，图2是本发明图像采集装置一实施方式的结构示意图。本实施方式图像采集装置100包括信息获取模块11、数值计算模块12、数值比较模块13、对焦调整模块14。

其中，信息获取模块11用于获取图像采集装置的移动信息，数值计算模块12根据移动信息计算出图像采集装置100的移动数值。

数值比较模块13将移动数值与预定范围进行比较，若得出移动数值位于预定范围内，对焦调整模块14则获取对应调整方式，并根据该调整方式对图像采集装置100的镜头进行对焦。

图像采集装置100中各个模块的功能对应上述对焦方法中的各个步骤，具体不再赘述。

对于硬件设备，构建了上述软件系统的图像采集装置100包括处理器21及传感器22。

传感器22可获取图像采集装置100的移动信息，具体来说，本实施方式中传感器22包括加速度传感器和陀螺仪，加速度传感器可获取图像采集装置100的加速度信息，陀螺仪可获取图像采集装置100的角速度信息。

传感器22将获取的移动信息传至处理器21，处理器首先根据移动信息计算图像采集装置100的移动数值，然后将计算得出的移动数值与预定范围进行比较，若移动数值位于预定范围内，则根据与该预定范围对应的调整方式来控制图像采集装置的镜头进行对焦。具体的预定范围即对应的调整方式已在对焦方法中给出描述，此处不再赘述。

图像采集装置100中还进一步包括拍摄组件23，其主要包括感光元件、镜头和马达。处理器21驱动马达和感光元件工作，马达推动镜头到不同位置，感光元件感应不同清晰度的图像信号，处理器21获得不同清晰度的图像信号，并进行分析，以使得马达推动镜头至对焦点，从而获得最清晰的图像。

本发明的图像采集装置中采用上述对焦方法，根据图像采集装置的移动来采用不同的对焦方案，实现了快速对焦。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。