[发明专利]一种辅助对焦方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及监控技术领域，尤其涉及一种摄像机的辅助对焦方法方法及装置。

背景技术

网络摄像机（IPC）或其他监控摄像机在配备手动镜头的情况下，必须由用户通过现场手动调整对焦杆的方式来执行对焦操作。这种对焦操作一般需要两个人配合才能完成。在对焦过程中，一个人调整对焦杆，而另一个人观看本地输出图像或者实况图像，比如通过网口连接电脑或笔记本。

这种传统方法在实际使用过程中有很多局限性。首先，这种方法会因为两个操作人员之间的配合时间差问题而导致需要多次尝试才能对焦清楚，这无疑需要两个人之间有一定的默契才能较快的完成对焦操作。其次，对焦是否到达最清晰或者说满足业务需要完全依靠人眼判断，依靠人眼来判断是否调整到最佳对焦位置，其误差不可控，亦即对焦结果的可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种辅助对焦装置，应用于摄像机上，用于辅助用户的手动对焦操作，该装置包括：模式检测单元、清晰度评价单元、列表整理单元以及提示输出单元，其中：

模式检测单元，用于在检测到辅助对焦启动事件时通知清晰度评价单元；

清晰度评价单元，用于在收到该通知后，按照预定时间间隔获取摄像机输出的图像，并计算获取到的当前图像的清晰度值；

列表整理单元，用于将该当前图像的清晰度值与清晰度列表中保存的清晰度值进行对比，根据对比结果获取该清晰度值在列表中对应的清晰等级；并判断该清晰度值是否符合预定的插入条件，如果是则将该清晰度值插入到该清晰度列表中；

提示输出单元，用于根据该清晰等级输出对应的提示信号。

本发明采用智能化的处理机制来辅助用户的手动对焦操作过程，使得用户手动对焦操作变得更加简单，甚至单个用户也可以完成操作，并且对焦结果的可靠性更高，尤其适用于监控系统中应用。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中辅助对焦过程处理流程图。

图2是本发明一种实施方式中辅助对焦装置的逻辑结构图。

图3是本发明一种实施方式中场景检测的处理流程图。

具体实施方式

本发明提供一种智能辅助对焦方法及对应的装置，该装置应用在摄像机上，尤其适用于监控摄像机的手工对焦过程。在优选的实现方案中，该方法及装置基于计算机软件实现，可以利用摄像机中自带的主CPU来实现。当然考虑到摄像机的设计多样性，本发明并不排除硬件实现以及FPGA等可编程逻辑器件的实现方式，其在原理上是一致的。所述智能辅助对焦装置包括模式检测单元、清晰度评价单元、列表整理单元、提示输出单元以及场景检测单元。该装置运行时执行如下的处理流程。

步骤101，模式检测单元检测到辅助对焦模式启动事件时通知清晰度评价单元，并启动定时器转步骤102进行处理；

步骤102，清晰度评价单元根据该通知按照预定时间间隔获取摄像机输出的图像，并计算该图像的清晰度值；转步骤103；

步骤103，列表整理单元，将该当前图像的清晰度值与清晰度列表中保存的清晰度值进行对比，根据对比结果获取该清晰度值在列表中对应的清晰等级；并判断该清晰度值是否符合预定的插入条件，如果是则将该清晰度值插入到该清晰度列表中；

步骤104，提示输出单元在所述定时器超时后输出与该清晰等级对应的提示信号。

在优选的方式中，如果操作者希望对摄像机进行手动对焦，其可以进行预定的操作来启动辅助对焦模式，系统检测到这一操作就会立刻进入辅助对焦模式的对应的处理流程。这个预定的操作可以有开发者自己定义，比如定义一个组合键操作，或者定义一个特定的按钮操作等等，只要与摄像机已有的操作不冲突即可。

辅助对焦模式启动之后，清晰度评价单元会按照一个非常短的时间间隔来获取图像，一种比较典型的实现是按照帧间隔来获取图像。假设帧速率为30帧/秒，那么对应的时间间隔约为33.3毫秒。清晰度评价单元每获取到一帧图像都会计算其清晰度。计算图像清晰度的方法有很多种，本发明在此提供一种较佳的算法实现。

首先将画面分成N清晰度评价区域，每个清晰度评价区域定义权重值为W_n。然后通过四个方向的Sobel梯度算子计算每个清晰度评价区域的清晰度评价值，再对每个清晰度评价画面的清晰度值按照对应的权重做加权求和得到整个画面的清晰度评价值。其中四个方向的Sobel梯度算子如下：

0度的梯度算子：

45度的梯度算子：