CN105259729B - 一种af快速对焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种AF快速对焦模式，在不增加原有摄像头镜头模组的体积的前提下，将感光芯片的有效像素区分为一区域R及一区域L两部分，从而以得以模仿人眼输出一第一成像图及一第二成像图，进而对所述第一成像图及所述第二成像图的对比度进行分析对比以判断当前镜头模组处于前焦、合焦或后交，以使得马达驱动所述尽头向所述合焦位置移动，完成对焦。

Description

一种AF快速对焦方法

技术领域

本发明涉及一种AF快速对焦方法，尤其是基于相位主动式对焦的一种AF快速对焦方法。

背景技术

相机，尤其是极为广泛地应用于手机的手机摄像头镜头模组，是人们留住记忆、创造视觉美感的不二佳选。随着电子设备的日益改良，人们对相机拍摄品质的追求迫使着相机生产制造业不断地改进、革新以迎合市场的需求。

相机的更新换代除了感光芯片及镜头的不断审计外，其图像系统中的自动对焦模式也渐渐成为业界越来越看重的一部分。如图1至图2所示，摄像头镜头模组的自动对焦主要分为两类；1.被动式对焦，即通过不断地驱动所述摄像头镜头模组的镜头步进式地运动发生位移l以调节焦距f，同时，在此过程中分析目标物T在成像面P上所成画面的图像对比度，以得到所述对比度最高的峰值点S，继而通过所述峰值点S与周围峰值S`的对比使得所述马达驱动所述镜头Len趋向所述峰值点S来回移动以找到所述合焦的位置，至此才算完成对焦；2.主动式对焦，即通过计算出该目标物T与所述Len的物距l后，由此直接计算得出所述Len应该移动的距离，从而找到所述合焦位置以完成对焦。较主动式对焦，被动式对焦需要所述马达驱动所述Len来回走完全程后才能找到所述合焦点，很难提升对焦速度，而主动式对焦需要通过增加其他硬件来实现。现如今的手机摄像头镜头模组中，普遍是用的是被动式对焦，在推广电子产品微小化的发展背景下，实则难以在手机摄像头镜头模组得到推广。因此，一个体积小且具有高所述合焦效率的相机模组亟待迎合庞大的市场需要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种AF快速对焦方法，在不增加原有摄像头镜头模组的体积的前提下，将感光芯片的有效像素区分为一区域R及一区域L两部分，从而以得以模仿人眼输出一第一成像图及一第二成像图，进而对所述第一成像图及所述第二成像图的对比度进行分析对比以判断当前镜头模组处于前焦、合焦或后交，以使得马达驱动所述尽头向所述合焦位置移动，完成对焦，提高所述摄像头镜头模组的对焦效率。

本发明的另一目的在于提供一种AF快速对焦方法，在不增加原有的摄像头镜头模组的体积的前提下实现主动对焦，从而使得所述摄像头镜头模组在小型电子产品中推广使用，如手机。

本发明的另一目的在于提供一种AF快速对焦方法，通过所述摄像头镜头模组中通过模仿人的左右眼以输出第一成像图RP及第二成像图LP并得以通过分析对比所述第一成像图RP及所述第二成像图LP的对比度得出所述摄像头镜头模组的镜头Len的前焦、合焦及后焦的位置。

本发明的另一目的在于提供一种AF快速对焦方法，当判断出所述摄像头镜头模组的所述镜头的当前位置时，所述马达得以驱动所述镜头向合焦位置移动，以完成对焦，从而提高所述摄像头镜头模组的对焦效率。

本发明的另一目的在于提供一种AF快速对焦方法，当所述目标物处在动态时，所述AF快速对焦方法的整个对焦步骤处于循环过程，以确定所述目标物在不同位置时得以根据所述镜头的当前位置判断出所述马达对所述镜头的驱动方向。

本发明的另一目的在于提供一种AF快速对焦方法，当所述目标物处在静态时，所述AF快速对焦方法的部分对焦步骤处于循环过程，以确定所述目标物在不同位置时得以根据所述镜头的当前位置判断出所述马达对所述镜头的驱动方向。

本发明的另一目的在于提供一种AF快速对焦方法，在不增加新的硬件到原有摄像头镜头模组的体积的前提下实现主动对焦，从而减轻所述摄像头镜头模组的质量。

为实现以上目标，本发明提供一种AF快速对焦方法，所述AF快速对焦方法包括以下步骤：

A：拍摄目标物后将感光芯片的有效像素区域分成区域R及区域L两部分，以模拟人的左眼和右眼，输出第一成像图RP及第二成像图LP；

B：判断摄像头镜头模组的镜头合焦及离焦时的位置；

C：判断所述镜头的当前位置以确定马达的移动方向；和

D：移动所述镜头至所述合焦位置以清晰成像，完成对焦。

其中，所述步骤C还包括步骤：

C.1：判断所述镜头是否处于所述合焦位置，若是则执行步骤C.5，若否则执行步骤C.4；

C.2：判断所述镜头是否处于所述前焦位置，若是则执行步骤C.2，若否则执行步骤C.4；

C.3：所述马达驱动所述镜头偏向所述后焦位置移动；

C.4：所述马达驱动所述镜头偏向所述前焦位置移动；和

C.5：所述马达停止驱动所述镜头移动，以完成对焦。

值得一提的是，所述步骤C所包括的步骤亦得以为如下步骤：

C.1：判断所述是否处于合焦位置，若是则执行步骤C.5，若否则执行步骤C.4；

C.2：判断所述镜头是否处于所述后焦位置，若是则执行步骤C.2，若否则执行步骤C.4；

C.3：所述马达驱动所述镜头偏向所述前焦位置移动；

C.4：所述马达驱动所述镜头偏向所述后焦位置移动；和

C.5：所述马达停止驱动所述镜头移动，以完成对焦。

附图说明

如图所示1为摄像头镜头模组对焦原理图。

如图所示2为摄像头镜头模组成像的对比度所示镜头移动而改变焦距的变化图。

如图3所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法的对焦原理图。

如图4所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法在对焦时镜头处于前焦P，合焦P`及后焦P``示意图。

如图5A所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法在镜头处于前焦P时对应的第一成像图及第二成像图的对比度分析图。

如图5B所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法在镜头处于前焦P`时对应的第一成像图及第二成像图的对比度分析图。

如图5C所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法在镜头处于前焦P``时对应的第一成像图及第二成像图的对比度分析图。

如图6所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法的感光芯片上的有效像素区域R及区域L的分布图。

如图7所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法的一种流程图。

如图8所示为本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法的另一种流程图。

具体实施方式

根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容，本发明的技术方案具体如下文所述。

如图3至图4所示是本发明一优选实施例一种AF快速对焦方法对焦原理示意图，所述AF快速对焦方法在不增加新的硬件至原有的摄像头镜头模组的前提下，通过采用所述AF快速对焦方法对目标物T进行拍摄时，所述T得以清晰并快速地成像于所述摄像头模组的成像面P。具体地，所述AF快速对焦方法通过使得所述摄像头镜头模组的内部传感系统将感光芯片上的有效像素区分为一区域R10及一区域L20两部分，以模拟人的左眼及右眼，从而分别输出所述区域R10对应的第一成像图11及所述区域L20对应的第二成像图21，通过对所述第一成像图11及所述第二成像图12的对比分析，所述摄像头镜头模组的马达得以明确地调节所述摄像头镜头模组的镜头Len的移动方向，以在所述P上成像，较传统的自动对焦，所述AF快速对焦方法得以提高所述摄像头镜头模组的对焦效率。

值得一提的是，所述AF快速对焦方法得以在无需增加新的硬件提升所述摄像头镜头模组的对焦速率，也就是说，所述AF快速对焦方法无需增加所述摄像头镜头模组的体积来达到提升所述摄像头镜头模组的对焦速率，使得所述AF快速对焦方法得以在小型电子设备被推广使用，如手机。

如图5A至图5C所示，进一步地，在获取图片时，将所述区域R10和所述区域L20下方的一列像素分别视为单独的感光芯片，进而得以根据所述区域R10及所述区域L20分别输出一第一成像图11及一第二成像图21。以所述图6中所述区域R10及所述区域L20下方每行的行基数为横坐标，以每行像素的最高对比度为纵坐标对所述第一成像图11及所述第二成像图21进行分析，所述第一成像图11的第一高对比度变化图12及所述第二成像图的所述的第二高对比度变化曲线22得以被相比较于同一坐标系。所述第一高对比度变化图12具有一第一峰值点121，所述第一峰值点121在所述坐标系的横坐标上对应一第一标记值122，所述第一标记值122随着所述第一峰值点121的移动而在所述坐标系的横坐标上移动；所述第二高对比图变化值22具有一第二峰值点221，所述第二峰值点221在所述坐标系的横坐标上对应一第二标记值222，所述第二标记值222随着所述第二峰值点221的移动而在所述坐标系的横坐标上移动。当所述第一标记值122等于所述第二标记值222时，所述摄像头镜头模组处于合焦位置，此时，被拍摄的T得以在所述P上清晰成像，当所述第一标记值122不等于所述第二标记值222时，所述摄像头镜头模组处于离焦位置，此时，被拍摄的T30无法在所述P上清晰成像。

所述摄像头镜头模组依据所述T的成像得以分为处于所述合焦位置或所述离焦位置，进一步地，所述离焦位包括前焦及后焦。具体地，当所述第一标记值122等于所述第二标记值222时，所述摄像头镜头模组处于所述合焦位置，也就是说，所述T于所述P上所成的像清晰度最高，所述摄像头镜头模组的镜头Len无需进行调距移动。当所述第一标记值122小所述第二标记值222时，Len模组处于所述前焦位置，当所述第一标记值122大于所述第二标记值222时，所述Len处于所述后焦位置，所述前焦位置位于所述合焦位置的左侧，所述后焦位置位于所述合焦位置的右侧，也就是说，当所述T成像于所述P的左侧，所述马达得以驱动所述Len偏向所述前焦位置，即向右移动，以靠近所述合焦位置；当所述第一标记值122大于所述第二标记值222时，所述Len模组处于所述后焦位置，所述T成像于所述P的右侧，所述马达得以驱动所述Len向所述后焦位置，即向左移动，以靠近所述合焦位置。

综上述，通过分析比较所述第一标记值122及所述第二标记值222的大小，得以判断所述Len模组处于和焦位置，所述前焦位置或所述后焦位置，进而所述马达得以驱动所述Len的移动方向，使得所述Len在一较短的区间上来回移动最终至于所述合焦位置以完成所述摄像头的对焦作业。

值得一提的是，当所述摄像头处于所述合焦位置时，所述Len无需在所述马达的作用下进行移动，较传统的被动式对焦模式需要使所述Len移动经过所述合焦与所述离焦全过程，所述AF快速对焦方法得以提高所述摄像头镜头模组的对焦速率。

更进一步地，所述区域R只对光线中的G原色器及B原色器进行提取，所述L区域只对光线中的G原色器及R原色器进行提取，进而使经所述区域R及所述区域L得到所述第一成像图11及所述第二成像图12分别得到所述第一对比曲线图12及所述第二对比曲线图22，进而根据所述第一标记值122及所述第二标记值222对所述摄像头镜头模组处于所述合焦位置，进而所述马达得以驱动所述Len模组向一确定的方向移动以快速到达所述合焦位置。

值得一提的是，所述AF快速对焦方法还得以改善当所述T能吸收当活波时使得传统主动对焦模式对焦困难的现象，以提高所述摄像头镜头模组成像成功率。

值得一提的是，所述AF快速对焦方法还得以改善因所述T为玻璃时因反射得以透过玻璃而使得对焦困难的现象。

如图7、图8所示，综上述，所述AF快速对焦方法包括如下步骤：

A：拍摄所述T后将所述感光芯片的有效像素区域分成所述区域R10及所述区域L20两部分，以模拟人的左眼和右眼，输出所述第一成像图RP11及殴第二成像图LP21；

B：判断所述摄像头镜头模组的所述Len合焦及离焦时的位置；

C：判断所述Len的当前位置以确定所述马达的移动方向；和

D：移动所述Len至所述合焦位置以清晰成像，完成对焦。

其中，所述步骤C还包括步骤：

C.1：判断所述摄像头是否处于所述合焦位置，若是则执行步骤C.5，若否则执行步骤C.4；

C.2：判断所述Len是否处于前焦位置，若是则执行步骤C.2，若否则执行步骤C.4；

C.3：所述马达驱动所述Len偏向所述后焦位置移动；

C.4：所述马达驱动所述Len偏向所述前焦位置移动；和

C.5：所述马达停止驱动所述Len移动，以完成对焦。

值得一提的是，上述步骤C所包括的步骤亦得以为如下步骤：

C.1：判断所述是否处于合焦位置，若是则执行步骤C.5，若否则执行步骤C.4；

C.2：判断所述Len是否处于所述后焦位置，若是则执行步骤C.2，若否则执行步骤C.4；

C.3：所述马达驱动所述Len偏向所述前焦位置移动；

C.4：所述马达驱动所述Len偏向所述后焦位置移动；和

C.5：所述马达停止驱动所述Len移动，以完成对焦。

值得一提的是，所述步骤C.1至所述步骤C.4为一循环过程，即所述马达始终通过判断所述Len的当前位置以确定驱动所述Len的移动方向直至所述Len移至所述合焦位置。

值得一提的是，当所述T处在动态时，所述步骤A，所述步骤B，所述步骤C及所述步骤D处于循环过程，以确定所述T在不同位置时所述马达得以根据所述Len的当前位置判断出对所述Len的驱动方向。

所述步骤A还包括步骤A.1：分析所述第一成像图RP12及所述第二成像图LP22的对比度，从而得以得出所述第一成像图RP12的对比度的第一峰值点121及所述第二成像图LP22的对比度的第二峰值点221位于同一坐标系是的位置关系，其中，当所述第一峰值点121的第一标记值122与所述第二峰值点221的第二标记值222相等时，所述Len位于合焦位置，当所述第一峰值点121的第一标记值122小于所述第二峰值点221的所述第二标记值222时，所述Len处于前焦位置，当所述第一峰值点121的所述第一标记值122大于所述第二峰值点221的所述第二标记值222时所述Len处于后焦位置。

更值得一提的是，较传统被动式对焦模式，所述AF快速对焦方法得以准确判定所述Len需要移动的方向，而非通过走完所述前焦与所述后焦区间才能确定所述Len需要移动的方向，进而大大节省了所述摄像头镜头模组对焦的时间。

更值得一提的是，所述AF快速对焦方法在实现自动对焦的基础上未增加新的部件，进而得以适应电子设备，如手机，微小型化的发展趋势而被广泛使用。

上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本发明权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本发明权利要求书及说明书所公开的范围。

Claims (12)

1.一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述AF快速对焦模式包括以下步骤：

A：拍摄目标物后将感光芯片的有效像素区域分成区域R及区域L两部分，以模拟人的左眼和右眼，在获取图片时，将所述区域R和所述区域L下方的一列像素分别视为单独的感光芯片，根据所述区域R和所述区域L分别输出第一成像图RP及第二成像图LP；

B：分析所述第一成像图RP和所述第二成像图LP，判断摄像头镜头模组的镜头合焦及离焦时的位置，当第一成像图RP的对比度的第一峰值点小于所述第二成像图LP的对比度的第二峰值点时，所述镜头处于前焦位置；

C：判断所述镜头的当前位置以确定马达的移动方向；和

D：移动所述镜头至所述合焦位置以清晰成像，完成对焦。

2.如权利要求1所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述离焦还进一步包括前焦和后焦，所述合焦位置位于所述前焦位置与后焦位置之间，当所述镜头处于离焦位置时，所述镜头得以在所述马达的驱动下偏向所述前焦位置或偏向所述后焦位置移动以移动至所述合焦位置从而完成合焦。

3.如权利要求2所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤C还包括步骤：

C.1：判断所述镜头是否处于所述合焦位置，若是则执行步骤C.5，若否则执行步骤C.4；

C.2：判断所述镜头是否处于所述前焦位置，若是则执行步骤C.2，若否则执行步骤C.4；

C.3：所述马达驱动所述镜头偏向所述后焦位置移动；

C.4：所述马达驱动所述镜头偏向所述前焦位置移动；和

C.5：所述马达停止驱动所述镜头移动，以完成对焦。

4.如权利要求2所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤C还包括步骤：

C.1：判断所述镜头是否处于合焦位置，若是则执行步骤C.5，若否则执行步骤C.4；

C.2：判断所述镜头是否处于所述后焦位置，若是则执行步骤C.2，若否则执行步骤C.4；

C.3：所述马达驱动所述镜头偏向所述前焦位置移动；

C.4：所述马达驱动所述镜头偏向所述后焦位置移动；和

C.5：所述马达停止驱动所述镜头移动，以完成对焦。

5.如权利要求3所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤C.1至所述步骤C.4为一循环过程，即所述马达始终通过判断所述镜头的当前位置以确定驱动所述镜头的移动方向直至所述镜头移至所述合焦位置。

6.如权利要求4所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤C.1至所述步骤C.4为一循环过程，即所述马达始终通过判断所述镜头的当前位置以确定驱动所述镜头的移动方向直至所述镜头移至所述合焦位置。

7.如权利要求1所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，当所述目标物处在动态时，所述步骤A，所述步骤B，所述步骤C及所述步骤D处于循环过程，以确定所述目标物在不同位置时得以根据所述镜头的当前位置判断出所述马达对所述镜头的驱动方向。

8.如权利要求5所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，当所述目标物处在动态时，所述步骤A，所述步骤B，所述步骤C及所述步骤D处于循环过程，以确定所述目标物在不同位置时得以根据所述镜头的当前位置判断出所述马达对所述镜头的驱动方向。

9.如权利要求6所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，当所述目标物处在动态时，所述步骤A，所述步骤B，所述步骤C及所述步骤D处于循环过程，以确定所述目标物在不同位置时得以根据所述镜头的当前位置判断出所述马达对所述镜头的驱动方向。

10.如权利要求7所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤A还包括步骤A.1：分析所述第一成像图RP及所述第二成像图LP的对比度，从而得以得出所述第一成像图RP的对比度的第一峰值点及所述第二成像图LP的对比度的第二峰值点位于同一坐标系时的位置关系，其中，当所述第一峰值点的横坐标与所述第二峰值点的横坐标相等时，所述镜头位于合焦位置，当所述第一峰值点的横坐标大于所述第二峰值点的横坐标时所述镜头处于后焦位置。

11.如权利要求8所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤A还包括步骤A.1：分析所述第一成像图RP及所述第二成像图LP的对比度，从而得以得出所述第一成像图RP的对比度的第一峰值点及所述第二成像图LP的对比度的第二峰值点位于同一坐标系时的位置关系，其中，当所述第一峰值点的横坐标与所述第二峰值点的横坐标相等时，所述镜头位于合焦位置，当所述第一峰值点的横坐标大于所述第二峰值点的横坐标时所述镜头处于后焦位置。

12.如权利要求9所述的一种AF快速对焦方法，其特征在于，所述步骤A还包括步骤A.1：分析所述第一成像图RP及所述第二成像图LP的对比度，从而得以得出所述第一成像图RP的对比度的第一峰值点及所述第二成像图LP的对比度的第二峰值点位于同一坐标系时的位置关系，其中，当所述第一峰值点的横坐标与所述第二峰值点的横坐标相等时，所述镜头位于合焦位置，当所述第一峰值点的横坐标大于所述第二峰值点的横坐标时所述镜头处于后焦位置。