[发明专利]一种大幅失焦状态下的自动聚焦方法

摘要

本发明提供一种大幅失焦状态下的自动聚焦算法，以适用于在教育录播、视频会议等复杂应用场景下恰当的使用光学大倍率变倍相机的需求，简化操作者在变倍、切换场景时聚焦的操作，增强产品使用的体验，推进自动聚焦算法在现实场景中的应用。本发明包括如下步骤：步骤一、使用高、低通滤波分别计算高频域图像清晰度值FV1和低频域图像清晰度值FV2；步骤二、根据FV1、FV2判断图像是否在大幅失焦状态：步骤三、利用δ(FV)启动大幅失焦状态下的自动聚焦算法；步骤四、自动聚焦算法如下：（1）初始搜索方向分析；（2）利用FV1逐帧改变Focus电机前进速度，基于爬山算法多次折返Focus电机运动方向后确定最清晰图像对应的Focus电机位置，既定焦。

主权项

1.一种大幅失焦状态下的自动聚焦方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、使用高、低通滤波分别计算高频域图像清晰度值FV1和低频域图像清晰度值FV2；步骤二、根据FV1、FV2判断图像是否在大幅失焦状态：当FV1小于等于阈值threshold1，并且FV2小于等于threshold2时，图像为大幅失焦状态；当FV1大于阈值threshold1，或者FV2大于阈值threshold2时，图像不为大幅失焦状态；步骤三、利用δ(FV)启动大幅失焦状态下的自动聚焦算法；δ(FV)在帧t处的计算如下：δ(FV)_t＝abs(FV_t‑α*FV_t‑1‑β*FV_t)/FV_t，其中δ(FV)表示当前帧图像清晰度值与前一帧图像清晰度值变化率，α、β分别为前一帧与当前帧的权重值，FV_t是帧t处的图像清晰度值，abs(x)函数是计算x的绝对值；自动聚焦算法启动条件为：当帧数累计值T大于等于阈值threshold_T，并且|FV_t‑LastAF(FV)|大于等于阈值threshold_fv时，自动聚焦算法触发，LastAF(FV)为上一次自动聚焦停止时的图像清晰度值；threshold_fv为两次聚焦绝对差值阈值；步骤四、自动聚焦算法如下：(1)初始搜索方向分析：采用小步长向某一方向试探前进的方式来确定接下来的搜索方向，小步长意为设定初始Focus电机的移动速度为低速，并且设定初始Focus电机初始搜索方向D_init＝Far；Near和Far分别代表Focus电机的两个不同行进方向，并且Near与Far的行进方向相反。下次Focus电机搜索方向Dnext为：当FV1_t‑1小于FV1_t、并且FV1_t‑1大于FV1_t‑2时，D_next＝Far；当FV1_t‑1大于FV1_t、并且FV1_t‑1小于FV1_t‑2时，D_next＝Near；当不满足上述两个条件，Focus电机保持当前速度与方向继续前进试探；(2)利用FV1逐帧改变Focus电机前进速度，基于爬山算法多次折返Focus电机运动方向后确定最清晰图像对应的Focus电机位置，既定焦。