一种变焦跟踪曲线获取系统及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种变焦跟踪曲线获取系统，尤其是适用于变焦镜头模组的一种变焦 跟踪曲线获取系统及其方法。
【背景技术】
[0002] 在安全理念越发重要的今天，安防监控系统也取得了长足的发展，特别是敏感的 场所，如公路、银行、监狱等，为便于管理运些场所，需要对运些场所进行监控。
[0003] 随着变焦镜头的广泛使用，变焦跟踪技术已经成为安防监控系统的重要功能。变 焦跟踪是指在进行变焦操作时，通过变焦镜头的移动来改变系统的焦距，由于系统的焦距 发生变化，所成的像将不会聚焦在原来的对焦面上，所W在变焦镜头移动的同时需要通过 调整对焦镜头的位置，使景物能在变焦过程中聚焦在图像传感器上。
[0004] 实现变焦跟踪的核屯、都是获取变焦跟踪曲线并控制对焦镜头运动，都需要有准确 的变焦跟踪曲线来控制对焦镜头移动，所W-个变焦成像系统要实现变焦跟踪，必须获取 准确的变焦跟踪曲线。 阳〇化]传统的变焦跟踪曲线的获取方法主要有两种：一种是根据镜头组的光学位置关系 用几何光学知识推算出不同物距下的变焦跟踪曲线，但该方法应用于相机系统中会由于存 在机械误差等因素降低变焦跟踪的质量；一种是利用自动对焦算法逐点求出不同物距下的 跟踪曲线，该方法计算量大，而且需要较大的存储空间。
[0006] 有上述可见，一种得W准确获得变焦跟踪曲线且计算便捷的变焦跟踪曲线获取方 法亟待被提出W改善传统的变焦跟踪曲线的获取方法，从而加速变焦跟踪曲线采集技术的 发展及变焦镜头行业的成长。
【发明内容】
[0007] 本发明的一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述系统包括一调节装 置、一动力单元及一图像处控单元，至少一变焦镜头模组得W安装于所述调节装置，并在所 述动力单元调节下完成变焦而清晰成像，所述图像处控单元得W采集=当前物距下所述动 力单元的位置信息W获取所述变焦镜头模组在实时物距下的变焦跟踪曲线，进而使得所述 变焦镜头模组实现快速准确地对焦。
[0008] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述动力单元包括一对 焦电机、一变焦电机，所述对焦电机及所述变焦电机得W分别驱动所述变焦镜头模组及所 述变焦镜头模组的光学透镜W使得所述变焦镜头模组在不同物距下清晰成像。
[0009] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述图像处控单元得W 根据所述变焦镜头模组在清晰成像时所述变焦电机及所述对焦电机的位置信息分析计算 得到=次样条插值函数系数及所述对焦电机与所述变焦电机在所述变焦镜头模组清晰成 像时的相对位置关系映射关系曲线图。
[0010] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述调节装置包括一标 记装置及一移动轨道，所述标记装置安装于所述移动轨道，所述变焦镜头模组得W安装于 所述标记装置并沿着所述移动轨道运动，所述标记装置得W读取所述对焦电机及所述变焦 电机在所述变焦镜头模组清晰成像时的位置信息。
[0011] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述调节装置还包括一 焦距调节装置，所述焦距调节装置得W增加所述变焦镜头模组的焦距W减小远距离采集数 据时对采集场地的要求。
[0012] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述图像处控单元进一 步包括一图像传感单元机一图像信号处理单元，所述图像传感单元得W将透过所述变焦镜 头模组的透镜的光信号转变为电信号W完成成像，所述图像信号处理单元得W获取成像于 所述图像传感单元的图像的清晰度评价值W确定所述变焦镜头模组清晰成像时所述变焦 镜头及所述对焦镜头的位置信息。
[0013] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述图像信号处理单元 得W将成像于所述图像传感单元的所述图像分成多个子评价窗口W减小数据采集环境及 所述变焦镜头模组摄取的标版对所呈图像的影响，同时优化峰值捜索过程中的区域抖动。
[0014] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述图像信号处理单元 得W过滤噪声，获取图像高频分量并通过累加所述子评价窗口作为所述图片的清晰度评价 值W确定所述变焦镜头模组是否处于清晰成像状态。
[0015] 本发明的另一目的在于提供一种变焦跟踪曲线获取系统，所述图像处控单元还包 括一动作信号处理单元及一驱动单元，所述动作信号处理单元通信地连接于所述驱动单 元，所述驱动单元得W驱动所述变焦电机及所述对焦电机运动，所述动作信号处理单元得 W获取所述对焦电机及所述变焦电机的位置信息。
[0016] 为实现W上目的，本发明提供一种变焦跟踪曲线获取系统，包括：一调节装置，其 中，至少一变焦镜头模组得W安装于所述调节装置并摄取一标版的影像；
[0017] 一动力单元，其中，所述动力单元进一步包括一对焦电机及一变焦电机，所述对焦 电机得W调节所述变焦镜头模组的光学透镜模组，所述对焦电机得W驱动所述变焦镜头模 组W完成清晰对焦成像，同时，所述调节装置得W标记所述对焦电机及所述变焦电机调节 所述变焦镜头模组清晰成像时的位置信息；W及
[0018] 一图像处控单元，其中，所述图像处控单元得W根据清晰成像时所述对焦电机及 所述变焦电机的位置信息获取所述变焦电机及所述对焦电机的位置关系的映射关系曲线 图，进而根据实时物距下所述变焦电机的位置及所述映射关系曲线图估算所述实时物距下 的所述变焦跟踪曲线。
[0019] 优选地，所述调节装置进一步包括：
[0020] 一移动轨道；W及
[0021] 一标记装置，其中，所述标记装置安装于所述移动轨道，至少一所述变焦镜头模组 得W安装于所述移动轨道并沿着所述移动轨道移动W调节物距，所述标记装置得W读取所 述变焦电机及所述对焦电机调节所述变焦镜头模组时的位置信息。
[0022] 值得一提的是，所述调节装置进一步包括一焦距调节装置，所述焦距调节装置被 置于所述变焦镜头模组及所述标版之间W增加焦距，减小进行远距离物距采样时对采集场 地的要求。
[0023] 优选地，所述图像处控单元进一步包括：
[0024] 一图像传感单元，通过所述变焦镜头模组的光学透镜的光信号得W通过所述图像 传感单元转化为电信号而成像于所述图像传感单元；
[00巧]一图像信号处理单元，所述图像信号处理单元通信地连接于所述图像传感单元W 对成像于所述图像传感单元的图像进行分析处理；
[00%] -动作信号处理单元，所述动作信号处理单元通信地连接于所述动力单元W对所 述对焦电机及所述变焦电机进行反馈控制；W及
[0027] 一数据处控单元，所述数据处理单元分别通信地连接于所述动作信号处理单元及 所述图像信号处理单元并根据所述图像信号处理单元获取的所述图像信息及所述动作信 号处理单元获取的所述对焦电机及所述变焦电机的信息计算获取所述变焦跟踪曲线。
[0028] 值得一提的是，所述图像传感单元为一 cmos图像传感器，所述图像传感单元得W 将所述变焦镜头模组摄取到的图像W bayer格式视频图像输出。
[0029] 优选地，所述图像信号处理单元进一步包括一第一滤波器及一第二滤波器，所述 一第一滤波器及一第二滤波器通信地连接于所述数据处理单元W提供所述数据处理单元 所述图像的改频分量，所述数据处理单元得W进一步获取所述图像的清晰度评价值而确定 不同物距下所述图像清晰成像时的位置。
[0030] 优选地，所述第一滤波器及所述第二滤波器分别为一高通滤波器及一带通滤波 器。
[0031] 值得一提的是，所述变焦镜头模组的中屯、与所述标版的中屯、一致。
[0032] 优选地，所述图像处控单元还包括一管控单元，所述管控单元通信地连接于所述 数据处理单元，所述管控单元进一步包括： 阳的引一存储单元；化及
[0034] 一驱动单元，其中，所述驱动单元得W驱动所述对焦电机及所述变焦电机运动W 调节所述变焦镜头模组清晰成像，所述存储单元得W存储所述数据处理单元经分析计算所 得的数据信息W供求取所述变焦跟踪曲线。
[0035] 优选地，所述对焦电机及所述变焦电机驱动所述变焦镜头单元在=物距下清晰成 像得W获取所述变焦电机及所述对焦电机的位置关系的=所述映射关系曲线图W完成物 距采样。
[0036] 本发明还提供一种变焦跟踪曲线获取方法，所述方法包括如下步骤：
[0037] A :固定变焦镜头模组于调节装置；
[0038] B :采集当前物距下的变焦电机及对焦电机的位置信息；
[0039] C :清晰成像时，根据所述对焦电机及所述变焦电机的位置关系建立至少S次样条 插值函数W求取所述变焦电机及所述对焦电机的对应位置关系的映射关系曲线图W及所 述=次样条插值函数的系数，完成一次