[发明专利]成像装置快速对焦方法及其设备

说明书

本发明涉及一种成像装置快速对焦方法及其设备。所述成像装置快速对焦方法包括以下步骤：拍摄步骤，使用两个或多个成像装置针对一个场景取得不同视角的多幅源图像；匹配步骤，对所述源图像进行匹配，得到所述源图像上的点的偏移信息；深度计算步骤，利用所述偏移信息计算所述场景的深度信息；以及确定像距信息，根据所述深度信息确定对焦点的像距信息；对焦步骤，根据所述像距信息调整成像系统镜头以得到清晰的成像。本发明能够任意选择对焦点，同时保证对焦速度和对焦精度。

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别涉及一种成像装置快速对焦方法及其设备。

背景技术

随着数码成像技术的发展，大量的便携式电子设备，例如手机、播放器、掌上电脑、相机等设备均配备了摄像头，进行摄像。在摄像过程中通常采用自动对焦技术完成对焦，目前常见对焦方法主要有以下两种：

1.对比侦测对焦：对比度检测自动对焦时，镜头会前后方向移动，相机直接对感光器上对焦区域的局部图像进行分析，通过判断图像的对比度大小确定是否合焦。图像对比度达到最大时，完全合焦。优点是对焦精度高，对焦点选择自由，缺点是对焦速度慢，其对焦时需反复驱动马达，耗费时间，也增加马达及传动构件的。

2.相位对焦：对焦系统通过图像分离镜头将图像分解成两个光路，传到两个成对的线性传感器，根据两个传感器的信号分析得到两个传感器聚焦位置，再将两个聚焦位置之间的距离与设定的合焦距离比较。可以计算出达到正确合焦镜头应该移动的方向和距离，不需要镜头多次来回反复移动，对焦迅速。优点是对焦速度快，缺点对焦精度低、对焦点固定以及对焦点图像有要求。

以上两种对焦方法有共同的缺点，都需要对焦点图像有一定的亮度或色彩变化，对焦准确率低。

综上所述，提供一种任意选择对焦点，准确快速低损耗的对焦方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

现有的深度计算技术即常见的测距方法是用两个或两个以上的视点去观察同一物体目标，获得在不同视角下的一组图像(例如，至少两幅图像)，然后通过视觉成像原理推算出不同图像中对应像素间的相对位置信息，进而推断物体目标的空间位置。

图1是以横向双摄像头方案为例，对深度信息进行计算的示意图。图2是横向双摄像头成像的水平面投影示意图。

设空间一点P_W(x₀,y₀,z₀)在两个平行放置的传感器中像点分别是P_LT(x₁,y₁,z₁)和P_RT(x₂,y₂,z₂)，则在已知两传感器光轴中心基线长b和镜头焦距f的情况下，可以计算出P_W点的深度z₀：

z₀为虚化计算所需要的深度信息。

以前后放置的纵向双摄像头方案为例，图3是纵向双摄像头成像的垂直面投影的示意图。

设空间一点P_W(x₀,y₀,z₀)在两个纵向同轴放置的传感器中像点分别是前P_FT(x₁,y₁,z₁)和后P_RR(x₂,y₂,z₂)，则在已知两传感器光轴中心基线长b的情况下，可以计算出P_W点的深度z₀：

z₀为虚化计算所需要的深度信息。