專利名稱：自動(dòng)對(duì)焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種影像擷取裝置的自動(dòng)對(duì)焦方法，且特別是有關(guān)于一種能夠在單一更新畫面時(shí)間(frame)內(nèi)判定合焦方向的自動(dòng)對(duì)焦方法。
背景技術(shù)：
因應(yīng)全球數(shù)字化的趨勢(shì)，各種光輸入/輸出產(chǎn)品已迅速地切入了市場，如數(shù)字相機(jī)(DC)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)(DV)、掃描儀(Scanner)、多功能事物機(jī)(Multi-Function Printer，MFP)等。上述產(chǎn)品的成像品質(zhì)皆與影像傳感器有關(guān)，而這些影像傳感器絕大部分為電荷耦合元件(ChargeCoupled Device，CCD)，而電荷耦合元件的取像分辨率對(duì)于上述產(chǎn)品所擷取到的畫面品質(zhì)將有決定性的影響。此外，上述產(chǎn)品的成像品質(zhì)亦與變焦鏡頭亦息息相關(guān)，原因在于通過軟件演算所獲得數(shù)字變焦結(jié)果與通過變焦鏡頭所謂的光學(xué)變焦結(jié)果在品質(zhì)上差異很大，也因此變焦鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方式已成為研發(fā)的重點(diǎn)之一。
為了使變焦鏡頭能夠自動(dòng)對(duì)焦，一般是利用影像信號(hào)所產(chǎn)生的一評(píng)價(jià)值(evaluation)作為自動(dòng)對(duì)焦判斷的依據(jù)，此評(píng)價(jià)值是根據(jù)影像信號(hào)通過帶通濾波器(band pass filter)或是高通濾波器(high pass filter)后所產(chǎn)生的高頻分量計(jì)算而獲得。在變焦鏡頭移動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)于各個(gè)對(duì)焦位置上的高頻分量累加值(即評(píng)價(jià)值)會(huì)構(gòu)成一曲線，而曲線上存在有一相對(duì)最大峰值，且對(duì)應(yīng)此最大峰值的對(duì)焦位置即為數(shù)字相機(jī)的焦點(diǎn)。
公知的對(duì)焦方式主要是在亮度固定的條件下，以順向或逆向的方式驅(qū)動(dòng)對(duì)焦馬達(dá)，并通過評(píng)價(jià)值的計(jì)算來判斷是否有峰值。公知的自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)可略分為單次自動(dòng)對(duì)焦(one shot AF)、追蹤自動(dòng)對(duì)焦(tracking AF)等方式。以單次自動(dòng)對(duì)焦為例，在進(jìn)行掃描時(shí)，首先會(huì)通過對(duì)焦馬達(dá)將變焦鏡頭驅(qū)動(dòng)至起始位置，接著再往固定方向驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行掃描取樣程序。一旦掃描點(diǎn)的評(píng)價(jià)值下降次數(shù)與比例滿足合焦條件時(shí)，則反向驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭回到最大評(píng)價(jià)值的位置，如此即完成了自動(dòng)對(duì)焦的動(dòng)作。由于單次自動(dòng)對(duì)焦在每次取像之前都會(huì)驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭回到起始位置，并重新進(jìn)行掃描取樣的程序，因此單次自動(dòng)對(duì)焦必須耗費(fèi)許多更新畫面的時(shí)間方可完成。
以追蹤自動(dòng)對(duì)焦為例，變焦鏡頭在每一個(gè)更新畫面時(shí)間內(nèi)都在進(jìn)行對(duì)焦的動(dòng)作，此方式雖已針對(duì)單次自動(dòng)對(duì)焦的部份缺點(diǎn)進(jìn)行改善，但每當(dāng)評(píng)價(jià)值的變異大于換景條件時(shí)，如變換場景或快速晃動(dòng)等情況下，變焦鏡頭仍須回到起始位置上重新進(jìn)行掃描取樣的程序。
由上述可知，當(dāng)使用者變換場景或是快速晃動(dòng)時(shí)，單次自動(dòng)對(duì)焦與追蹤自動(dòng)對(duì)焦皆無法在單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)判斷出合焦的方向。此外，在物距不變且變焦鏡頭由廣角端推向望遠(yuǎn)程時(shí)，則自動(dòng)對(duì)焦評(píng)價(jià)曲線中的波峰(peak)會(huì)變?yōu)橄鄬?duì)的窄，此時(shí)，公知的自動(dòng)對(duì)焦方法必須有更高的分辨率，且必須耗費(fèi)多個(gè)更新畫面的時(shí)間才能夠達(dá)成對(duì)焦。
為了降低自動(dòng)對(duì)焦所耗費(fèi)的時(shí)間，曾有公知技術(shù)采用外掛的輔助對(duì)焦模塊量測(cè)焦點(diǎn)的大概位置，或是拉大取樣距離進(jìn)行一次預(yù)掃的動(dòng)作以找出焦點(diǎn)的大概位置，接著再通過正常的掃描取樣程序判斷出確切的焦點(diǎn)位置。然而，上述作法雖可改善自動(dòng)對(duì)焦耗時(shí)的問題，但改善的幅度有限，且使用外掛的輔助對(duì)焦模塊亦會(huì)使制造成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種自動(dòng)對(duì)焦方法，其能夠在單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)判定合焦方向，以有效節(jié)省自動(dòng)對(duì)焦所耗費(fèi)的時(shí)間。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種自動(dòng)對(duì)焦方法，適用于具有變焦鏡頭的影像擷取裝置，例如為數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等。此自動(dòng)對(duì)焦方法包括下列步驟(a)于單一更新畫面的時(shí)間選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域；(b)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于上述對(duì)焦區(qū)域的評(píng)價(jià)值；(c)將評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域(timedomain)以及空間域(space domain)予以均一化，并根據(jù)此均一化后的結(jié)果預(yù)測(cè)出物距分布；(d)根據(jù)物距分布判斷出對(duì)焦方向，并根據(jù)上述評(píng)價(jià)值的差值計(jì)算出驅(qū)動(dòng)距離；(e)根據(jù)對(duì)焦方向與驅(qū)動(dòng)距離驅(qū)動(dòng)影像擷取裝置中的變焦鏡頭；以及(f)重復(fù)上述步驟(a)至步驟(e)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種對(duì)焦方向的判斷方法，適用于具有變焦鏡頭的影像擷取裝置，例如為數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等。此自動(dòng)對(duì)焦方法包括下列步驟(a)于單一更新畫面的時(shí)間選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域；(b)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于上述對(duì)焦區(qū)域的評(píng)價(jià)值；(c)將評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域以及空間域予以均一化，并根據(jù)此均一化后的結(jié)果預(yù)測(cè)出物距分布；以及(d)根據(jù)物距分布判斷出對(duì)焦方向。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，在計(jì)算評(píng)價(jià)值之前，可先通過影像擷取裝置取得各個(gè)對(duì)焦區(qū)域的亮度平均值，之后再將對(duì)焦區(qū)域的亮度平均值對(duì)空間域予以均一化(normalize)。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，例如是于單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)選取三個(gè)對(duì)焦區(qū)域，分別為對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C。其中，對(duì)焦區(qū)域A與對(duì)焦區(qū)域C分別位于對(duì)焦區(qū)域B的兩側(cè)。接著計(jì)算出對(duì)應(yīng)于對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值，并從這些評(píng)價(jià)值之間的關(guān)系獲得物距分布。之后再根據(jù)上述的物距分布判斷出對(duì)焦方向，并根據(jù)評(píng)價(jià)值的差值計(jì)算出驅(qū)動(dòng)距離。最后才根據(jù)上述的對(duì)焦方向與驅(qū)動(dòng)距離驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，在計(jì)算評(píng)價(jià)值之前，例如先通過影像擷取裝置取得對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C的亮度平均值，之后再將對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C的亮度平均值均一化。本實(shí)施例中，例如是以對(duì)焦區(qū)域B的亮度平均值進(jìn)行均一化，意即對(duì)焦區(qū)域B的亮度平均值均一化后為1。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，對(duì)焦區(qū)域A、該對(duì)焦區(qū)域B與該對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化之后的結(jié)果為EA、EB、EC，其對(duì)時(shí)域均一化是通過函式演算而得。此外，EA、EB、EC對(duì)空間域予以均一化之后的結(jié)果為a、b、c，其演算結(jié)果為a＝EA/EB；b＝EB/EB＝1；c＝EC/EB。
本發(fā)明即利用評(píng)價(jià)值均一化之后的結(jié)果a、b、c作為單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)對(duì)焦的判斷依據(jù)。以下將針對(duì)物距分布的判斷方式舉例如下表所示。

由于本發(fā)明于單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域，并計(jì)算出這些對(duì)焦區(qū)域的評(píng)價(jià)值以獲得物距分布，因此本發(fā)明不須回到起始位置上重新進(jìn)行掃描取樣的程序，而能夠在固定的合焦范圍內(nèi)有意義地調(diào)整焦距。


圖1為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例自動(dòng)對(duì)焦的方框流程圖；圖2為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例通過影像擷取裝置在單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域的示意圖；圖3A至圖3C為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例一種對(duì)時(shí)域及空間域予以均一化的示意圖；圖4A至圖4C為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例另一種對(duì)時(shí)域及空間域予以均一化的示意圖；以及圖5A至圖5C為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例焦距與樣本位置之間的關(guān)系圖。
S100～S110自動(dòng)對(duì)焦的流程200影像擷取裝置300、302、304、306弧線400樣本A、B、C對(duì)焦區(qū)域θ視角具體實(shí)施方式
圖1為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例自動(dòng)對(duì)焦的方框流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例中，自動(dòng)對(duì)焦的步驟如下首先于單一更新畫面的時(shí)間選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域(S100)，接著計(jì)算出對(duì)應(yīng)于上述對(duì)焦區(qū)域的評(píng)價(jià)值(S102)，將評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域以及空間域予以均一化，并根據(jù)此均一化后的結(jié)果預(yù)測(cè)出物距分布(S104)。接著再根據(jù)所獲得的物距分布判斷出對(duì)焦方向，并根據(jù)評(píng)價(jià)值的差值計(jì)算出驅(qū)動(dòng)距離(S106)。在判斷出對(duì)焦方向與驅(qū)動(dòng)距離之后，便根據(jù)對(duì)焦方向與驅(qū)動(dòng)距離驅(qū)動(dòng)(調(diào)整)影像擷取裝置的變焦鏡頭(S108)，以完成自動(dòng)對(duì)焦的動(dòng)作(S110)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)知，使用者在使用的過程中，上述步驟系持續(xù)重復(fù)進(jìn)行，以達(dá)到追蹤自動(dòng)對(duì)焦(tracking AF)的目的。
圖2為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例通過影像擷取裝置在單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，本較佳實(shí)施例中，例如是于單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)選取三個(gè)對(duì)焦區(qū)域，分別為對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C。其中，對(duì)焦區(qū)域A與對(duì)焦區(qū)域C分別位于對(duì)焦區(qū)域B的兩側(cè)。接著先通過影像擷取裝置取得對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C的亮度平均值，之后再將對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C的亮度平均值對(duì)空間域予以均一化。本實(shí)施例中，例如系以對(duì)焦區(qū)域B的亮度平均值進(jìn)行均一化，意即，對(duì)焦區(qū)域B的亮度平均值在均一化之后為1。
圖3A至圖3C為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例一種對(duì)時(shí)域及空間域予以均一化的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2以及圖3A至圖3C，由于對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B、對(duì)焦區(qū)域C中的樣本未必相同，若欲將對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B、對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值進(jìn)行比較時(shí)，必須有相同的基準(zhǔn)，因此本實(shí)施例將對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B、對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化，此作法是將對(duì)焦當(dāng)時(shí)計(jì)算出的評(píng)價(jià)值a2與取樣時(shí)間Δt(取樣前數(shù)個(gè)更新畫面的時(shí)間)內(nèi)的最高評(píng)價(jià)值a1與最低評(píng)價(jià)值a3進(jìn)行比較，其演算的方式如下EA＝(a2-a3)/(a1-a3)EB＝(b2-b3)/(b1-b3)
EC＝(c2-c3)/(c1-c3)其中，EA、EB、EC分別代表對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B、對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化后的結(jié)果。
然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)知，對(duì)焦區(qū)域A、B、C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化的方式并不限定于上述的演算方式，均一化的型態(tài)可視產(chǎn)品規(guī)格、屬性而有所變化。圖4A至圖4C即為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例另一種對(duì)時(shí)域及空間域予以均一化的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2以及圖4A至圖4C，此作法的取樣時(shí)間Δt例如為單一更新畫面的時(shí)間，亦即，將對(duì)焦當(dāng)時(shí)所計(jì)算出的評(píng)價(jià)值a2與前一個(gè)更新畫面所計(jì)算出的評(píng)價(jià)值a1(取樣前數(shù)個(gè))進(jìn)行比較，其演算的方式如下EA＝f(a2，a1)EB＝f(b2，b1)EC＝f(c2，c1)其中，EA、EB、EC同樣代表對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B、對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化后的結(jié)果。此外，函式f會(huì)依產(chǎn)品規(guī)格、屬性而有所不同。
承上述，由于以影像擷取裝置的自動(dòng)對(duì)焦動(dòng)作屬于連續(xù)性的動(dòng)作，故各個(gè)對(duì)焦區(qū)域A、B、C均一化之后的評(píng)價(jià)值EA、EB、EC可以輕易地將此單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)所取得的評(píng)價(jià)值與前一個(gè)或數(shù)個(gè)更新畫面時(shí)間內(nèi)所取得的評(píng)價(jià)值比較而獲得。此外，上述對(duì)時(shí)域予以均一化的動(dòng)作亦可在初始化(initialization)的階段完成。
本較佳實(shí)施例中，在計(jì)算獲得各個(gè)對(duì)焦區(qū)域A、B、C的評(píng)價(jià)值EA、EB、EC之后，例如可將對(duì)焦區(qū)域A的評(píng)價(jià)值EA、對(duì)焦區(qū)域B的評(píng)價(jià)值EB以及對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值EC對(duì)空間域予以均一化，其均一化之后的結(jié)果為a、b、c，其中a＝EA/EB；b＝EB/EB＝1；而c＝EC/EB。
圖5A至圖5C為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例焦距與樣本位置之間的關(guān)系圖。本較佳實(shí)施例主要是利用評(píng)價(jià)值均一化之后的結(jié)果a、b、c作為單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)對(duì)焦的判斷依據(jù)。以下將針對(duì)物距分布的判斷方式舉例如表1所示。

表1首先請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4A至圖4C，影像擷取裝置200的視角例如為θ，對(duì)焦區(qū)域A例如是位于影像擷取裝置200的左前方，對(duì)焦區(qū)域B例如是位于影像擷取裝置200的正前方，而對(duì)焦區(qū)域C例如是位于影像擷取裝置200的右前方?；【€300、弧線302、弧線304以及弧線306分別代表不同焦距的情況，且各條弧線300、302、304、306上的任意一點(diǎn)皆與影像擷取裝置200等距離。此外，影像擷取裝置200前方的樣本400會(huì)以任何距離、任何角度呈現(xiàn)。
接著請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5A與表1，在情況1中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域B中距離弧線304、弧線306較遠(yuǎn)，而在對(duì)焦區(qū)域A以及對(duì)焦區(qū)域C中距離弧線304、弧線306較近，屬于a＞1，b＝1，c＞1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域B中所擷取的影像較為模糊，而在對(duì)焦區(qū)域A以及對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像較為清晰。因此，在上述情況中，會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
在情況3中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域B中距離弧線300、弧線302較近，而在對(duì)焦區(qū)域A以及對(duì)焦區(qū)域C中距離弧線300、弧線302較遠(yuǎn)，屬于a＜1，b＝1，c＜1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域B中所擷取的影像較為清晰，而在對(duì)焦區(qū)域A以及對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像較為模糊。因此，在上述情況中，會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往tele方向移動(dòng)。
接著請(qǐng)同時(shí)參照第5B圖與表1，在情況4中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域A與對(duì)焦區(qū)域B中位于弧線302上或是距離弧線300一較短距離，而樣本400在對(duì)焦區(qū)域C中距離弧線300、弧線302一較長距離，屬于a1，b＝1，c＜1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域A與對(duì)焦區(qū)域B中所擷取的影像較為清晰，而在對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像較為模糊。因此，在上述情況中，會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往tele方向移動(dòng)。
在情況5中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域A與對(duì)焦區(qū)域B中距離弧線306一距離，而樣本400在對(duì)焦區(qū)域C中則位于弧線306上，屬于a1，b＝1，c＞1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域A與對(duì)焦區(qū)域B中所擷取的影像較為模糊，而在對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像較為清晰。因此，在上述情況中，會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
在情況6中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C中與弧線304的距離相當(dāng)，屬于a1，b＝1，c1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像清晰程度亦相當(dāng)，但并非時(shí)分析清晰。因此，在上述情況，中會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
最后請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5C與表1，在情況6中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C中與弧線300的距離相當(dāng)，屬于a1，b＝1，c1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域A、對(duì)焦區(qū)域B以及對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像清晰程度亦相當(dāng)，但并非時(shí)分析清晰。因此，在上述情況中，會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
在情況2中，樣本400在對(duì)焦區(qū)域A中距離弧線302、304、306一較短距離，樣本400在對(duì)焦區(qū)域C中距離弧線302、304、306一較長距離，而樣本400在對(duì)焦區(qū)域B中與弧線302、304、306的距離介于上述較短距離與較長距離之間，屬于a＜1，b＝1，c＞1的情況。影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域A中所擷取的影像較為模糊，影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域C中所擷取的影像較為清晰，而影像擷取裝置200在對(duì)焦區(qū)域B中所擷取的影像清晰程度介于前述二者之間。因此，在上述情況中，會(huì)根據(jù)a、b、c之間的差值換算出驅(qū)動(dòng)距離，并驅(qū)動(dòng)變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
本發(fā)明的自動(dòng)對(duì)焦方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1.當(dāng)評(píng)價(jià)值的變異大于換景條件時(shí)，如變換場景或快速晃動(dòng)等情況下，變焦鏡頭不需要回到起始位置上重新進(jìn)行掃描取樣的程序，在單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)即可判斷出合焦方向。
2.本發(fā)明通過軟件演算的方式取代通過外掛輔助對(duì)焦模塊或是拉大取樣距離以進(jìn)行預(yù)掃等尋找焦點(diǎn)的方式，不但有效縮減自動(dòng)對(duì)焦的時(shí)間，且使得制造成本大幅度地降低。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)對(duì)焦方法，適用于具有一變焦鏡頭的一影像擷取裝置，其特征是，該自動(dòng)對(duì)焦方法包括(a)于單一更新畫面的時(shí)間選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域；(b)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該些對(duì)焦區(qū)域的多個(gè)評(píng)價(jià)值；(c)將該些評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域以及空間域予以均一化，并根據(jù)均一化后的結(jié)果預(yù)測(cè)一物距分布；(d)根據(jù)該物距分布判斷出一對(duì)焦方向，并根據(jù)該些評(píng)價(jià)值的差值計(jì)算出一驅(qū)動(dòng)距離；(e)根據(jù)該對(duì)焦方向與該驅(qū)動(dòng)距離驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭；以及(f)重復(fù)步驟(a)至步驟(e)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，步驟(a)與步驟(b)之間更包括下列步驟取得該些對(duì)焦區(qū)域的亮度平均值；以及將該些對(duì)焦區(qū)域的亮度平均值對(duì)空間域予以均一化。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，該些對(duì)焦區(qū)域包括一對(duì)焦區(qū)域A、一對(duì)焦區(qū)域B與一對(duì)焦區(qū)域C，且該對(duì)焦區(qū)域A與該對(duì)焦區(qū)域C分別位于該對(duì)焦區(qū)域B的兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，該對(duì)焦區(qū)域A、該對(duì)焦區(qū)域B與該對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化之后的結(jié)果為EA、EB、EC，而EA、EB、EC再對(duì)空間域予以均一化之后的結(jié)果為a、b、c，且a＝EA/EB；b＝EB/EB＝1；c＝EC/EB。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，當(dāng)a＞1，b＝1，c＞1時(shí)，則驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，當(dāng)a＜1，b＝1，c＞1時(shí)，則驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，當(dāng)a＜1，b＝1，c＜1時(shí)，則驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭往tele方向移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，當(dāng)a1，b＝1，c＜1時(shí)，則驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭往tele方向移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，當(dāng)a1，b＝1，c＞1時(shí)，則驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其特征是，當(dāng)a1，b＝1，c1時(shí)，則驅(qū)動(dòng)該變焦鏡頭往macro方向移動(dòng)。
11.一種對(duì)焦方向的判斷方法，適用于具有一變焦鏡頭的一影像擷取裝置，其特征是，該自動(dòng)對(duì)焦方法包括(a)于單一更新畫面的時(shí)間選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域；(b)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于該些對(duì)焦區(qū)域的多個(gè)評(píng)價(jià)值；(c)將該些評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域以及空間域予以均一化，并根據(jù)均一化后的結(jié)果預(yù)測(cè)一物距分布；以及(d)根據(jù)該物距分布判斷出一對(duì)焦方向。
12.如權(quán)利要求11所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，步驟(a)與步驟(b)之間更包括下列步驟取得該些對(duì)焦區(qū)域的亮度平均值；以及將該些對(duì)焦區(qū)域的亮度平均值對(duì)空間域予以均一化。
13.如權(quán)利要求11所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，該些對(duì)焦區(qū)域包括一對(duì)焦區(qū)域A、一對(duì)焦區(qū)域B與一對(duì)焦區(qū)域C，且該對(duì)焦區(qū)域A與該對(duì)焦區(qū)域C分別位于該對(duì)焦區(qū)域B的兩側(cè)。
14.如權(quán)利要求13所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，該對(duì)焦區(qū)域A、該對(duì)焦區(qū)域B與該對(duì)焦區(qū)域C的評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域予以均一化之后的結(jié)果為EA、EB、EC，而EA、EB、EC再對(duì)空間域予以均一化之后的結(jié)果為a、b、c，且a＝EA/EB；b＝EB/EB＝1；c＝EC/EB。
15.如權(quán)利要求14所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，當(dāng)a＞1，b＝1，c＞1時(shí)，該對(duì)焦方向朝向macro。
16.如權(quán)利要求14所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，當(dāng)a＜1，b＝1，c＞1時(shí)，該對(duì)焦方向朝向macro。
17.如權(quán)利要求14所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，當(dāng)a＜1，b＝1，c＜1時(shí)，該對(duì)焦方向朝向tele。
18.如權(quán)利要求14所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，當(dāng)a1，b＝1，c＜1時(shí)，該對(duì)焦方向朝向tele。
19.如權(quán)利要求14所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，當(dāng)a1，b＝1，c＞1時(shí)，該對(duì)焦方向朝向macro。
20.如權(quán)利要求14所述的對(duì)焦方向的判斷方法，其特征是，當(dāng)a1，b＝1，c1時(shí)，該對(duì)焦方向朝向macro。
全文摘要
一種自動(dòng)對(duì)焦方法，適用于具有變焦鏡頭的影像擷取裝置，例如為數(shù)字相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等。此自動(dòng)對(duì)焦方法包括下列步驟(a)于單一更新畫面的時(shí)間選取多個(gè)對(duì)焦區(qū)域；(b)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于上述對(duì)焦區(qū)域的評(píng)價(jià)值；(c)將評(píng)價(jià)值對(duì)時(shí)域以及空間域予以均一化，并根據(jù)此均一化后的結(jié)果預(yù)測(cè)出物距分布；(d)根據(jù)物距分布判斷出對(duì)焦方向，并根據(jù)上述評(píng)價(jià)值的差值計(jì)算出驅(qū)動(dòng)距離；(e)根據(jù)對(duì)焦方向與驅(qū)動(dòng)距離驅(qū)動(dòng)影像擷取裝置中的變焦鏡頭；以及(f)重復(fù)上述步驟(a)至步驟(e)。此自動(dòng)對(duì)焦方法能夠在單一更新畫面的時(shí)間內(nèi)判定合焦方向，以有效節(jié)省自動(dòng)對(duì)焦所耗費(fèi)的時(shí)間。
文檔編號(hào)G02B15/00GK1517741SQ0310052
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者劉權(quán)輝 申請(qǐng)人:金寶電子工業(yè)股份有限公司