專利名稱：對焦方法及攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對焦方法及攝像裝置，特別是一種快速及精確的對焦方法及攝像裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有的技術中，相機的SO連續(xù)對焦作法是在鏡頭現(xiàn)在的位置以及稍近和稍遠位置分別去計算代表清晰程度的對比值，如果中間位置的對比值最高則認為最清晰的位置在掃瞄的范圍內(nèi)，則采用數(shù)學的多項式逼近方法找出最清晰的位置，如果出現(xiàn)在近端或遠端則往對比值大的方向移動直到對比值下降，同樣采用數(shù)學的多項式逼近方法找出最清晰的位置，當找到最清晰的位置后，最清晰位置的對比值會被記錄下來以確定場景有沒有變化，如果發(fā)現(xiàn)變化則重新啟動SO連續(xù)對焦的程序，如果沒有則保持收斂不做動作。然而，以現(xiàn)有的技術無論間距的使用是使用較大的間距或是較小的間距，都有其缺失；較大的間距造成不穩(wěn)定的晃動感及對焦的精準度會產(chǎn)生問題；較小的間距則會導致慢速的連續(xù)對焦，特別是場景由很遠處移到非常近端時，由于鏡頭每一個取樣點必須消耗擷取畫面幀(frame)的時間，在鏡頭行程很長的時候，使用較小的間距將消耗許多時間。因此，有必要提供一種對焦方法及攝像裝置，以改善先前技術所存在的缺失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種對焦方法及攝像裝置，以達到縮減SO連續(xù)對焦的時間的效果。為達到上述的目的，本發(fā)明的對焦方法包括下列步驟檢測變焦鏡頭的起始位置； 藉由變焦鏡頭擷取起始位置的影像信息、第一位置的影像信息以及第二位置的影像信息； 其中第一位置相對于起始位置并遠離攝像裝置，第二位置相對于起始位置并接近攝像裝置；判斷起始位置的影像信息、第一位置的影像信息以及第二位置的影像信息之中，何者的影像信息的對比值最高；若起始位置的影像信息的對比值最高，則藉由變焦鏡頭根據(jù)起始位置找出正確對焦位置；若第一位置的影像信息的對比值最高，則藉由變焦鏡頭以相對于第一位置且以非等距的對焦距離間隔遠離攝像裝置以找出正確對焦位置；以及若第二位置的影像信息的對比值最高，則藉由變焦鏡頭以相對于第二位置且以非等距的對焦距離間隔接近攝像裝置以找出正確對焦位置。本發(fā)明還提供一種對焦方法，用于具有一變焦鏡頭的一攝像裝置，該方法包括下列步驟(a)檢測該變焦鏡頭的一起始位置；(b)藉由該變焦鏡頭擷取該起始位置的影像信息、一第一位置的影像信息以及一第二位置的影像信息；(C)判斷該起始位置的影像信息、 該第一位置的影像信息以及該第二位置的影像信息之中，何者的影像信息的對比值最高； (d)若該起始位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭根據(jù)該起始位置找出一正確對焦位置；以及(e)若該第一位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭以相對于該第一位置且以一非等距的對焦距離間隔遠離該攝像裝置以找出該正確對焦位置。
為達到上述的目的，本發(fā)明的攝像裝置包括變焦鏡頭、影像分析模塊、對焦距離提供模塊以及處理模塊；其中變焦鏡頭用以擷取多個位置的影像信息；影像分析模塊用以分析多個位置的影像信息的對比值；對焦距離提供模塊用以提供非等距及固定距離的對焦距離間隔；處理模塊電性連接變焦鏡頭、影像分析模塊以及對焦距離提供模塊；藉此，處理模塊控制變焦鏡頭在進行對焦動作時，變焦鏡頭先以非等距的對焦距離間隔以擷取多個位置的影像信息，影像分析模塊判斷當各位置的影像信息的對比值上升后，首先下降的位置的影像信息為概略對焦位置；接著再根據(jù)概略對焦位置以等距的對焦距離間隔找出正確對焦位置。本發(fā)明可解決對焦距離間隔皆為使用固定間距而產(chǎn)生變焦鏡頭的對焦時間過久的缺失。


圖1為關于本發(fā)明的攝像裝置的一實施例的架構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的攝像裝置的一實施例的示意圖。圖3及圖4為關于本發(fā)明的對焦方法的一實施例的步驟流程圖。主要組件符號說明攝像裝置1起始位置PO變焦鏡頭10第一位置Pl影像分析模塊20第二位置P2對焦距離提供模塊30第三位置P3算法模塊40第四位置P4處理模塊50
具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。以下請先參考圖1，關于本發(fā)明的攝像裝置的一實施例的架構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的攝像裝置1包括變焦鏡頭10、影像分析模塊20、對焦距離提供模塊30、算法模塊40以及處理模塊50 ；其中變焦鏡頭10用以擷取多個位置的影像信息； 影像分析模塊20用以分析多個位置的影像信息的對比值；對焦距離提供模塊30用以提供非等距及固定距離的對焦距離間隔；處理模塊50電性連接變焦鏡頭10、影像分析模塊20、 對焦距離提供模塊30以及算法模塊40，且處理模塊50用以控制上述各裝置或模塊的工作。如圖2所示，在本發(fā)明的一實施例中，本發(fā)明的攝像裝置1為數(shù)碼相機，但本發(fā)明不以此為限，舉例來說，攝像裝置1亦可為數(shù)碼攝像機、照相手機或具有拍照功能的個人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)或其他具有拍照功能的便攜式電子裝置等。以下即以圖1及圖2所示的本發(fā)明的攝像裝置1為例，詳細說明本發(fā)明的對焦方法的各個步驟，但須注意的是，只要能達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的方法并不以應用在圖1 及圖2所示的攝像裝置1為限。須注意的是，在本發(fā)明的一實施例中，攝像裝置1使用SO 連續(xù)對焦模式進行對焦動作，但本發(fā)明不以應用于連續(xù)對焦模式為限。
請一并參考圖1至圖4，關于本發(fā)明的對焦方法的一實施例，其中圖3及圖4為關于本發(fā)明的對焦方法的一實施例的步驟流程圖。如圖3所示，本發(fā)明首先進行步驟S701 判斷是否存在正確對焦位置及正確對焦位置是否未改變。在本發(fā)明的一實施例中，正確對焦位置是指變焦鏡頭10可擷取一場景的最清晰影像的對焦位置，在本發(fā)明的一實施例中，處理模塊50在進行連續(xù)對焦模式前，判斷變焦鏡頭10是否已取得場景的正確對焦位置。若不存在正確對焦位置或因攝像裝置1移動或是整個場景改變而使正確對焦位置改變，則進行步驟S702 檢測變焦鏡頭的起始位置。如圖2所示，在本發(fā)明的一實施例中，處理模塊50檢測變焦鏡頭10的起始位置 P0，其中起始位置PO是指變焦鏡頭10在未進行連續(xù)對焦模式前的位置。接著進行步驟S703 擷取起始位置的影像信息、第一位置的影像信息以及第二位
置的影像信息。在本發(fā)明的一實施例中，藉由變焦鏡頭10擷取起始位置PO的影像信息、第一位置 Pl的影像信息及第二位置P2的影像信息，其中第一位置為Pl相對于起始位置PO遠離攝像裝置1的位置，第二位置P2相對于起始位置PO接近攝像裝置1的位置。接著進行步驟S704 判斷起始位置的影像信息、第一位置的影像信息以及第二位置的影像信息之中，何者的影像信息的對比值最高。在本發(fā)明的一實施例中，影像分析模塊20用以分析起始位置PO的影像信息、第一位置Pl的影像信息以及第二位置P2的影像信息之中，何者的影像信息的對比值最高。在本發(fā)明的一實施例中，影像分析模塊20以對比值代表場景的影像的清晰程度，對比值越高， 代表越清晰，但本發(fā)明不以此為限。如圖4所示，若起始位置PO的影像信息的對比值最高，則進行步驟S705 擷取該位置之前的多個相鄰位置的影像信息。在本發(fā)明的一實施例中，若起始位置PO的影像信息的對比值最高，起始位置PO即為概略對焦位置，則變焦鏡頭10擷取在起始位置PO的多個相鄰位置的影像信息，其中各相鄰位置實質(zhì)上相距固定距離，此固定距離依據(jù)變焦鏡頭10的制造廠商而定，但本發(fā)明不以此為限。舉例來說，固定距離亦可為使用者自行設定。最后進行步驟S706 使用算法計算各相鄰位置的影像信息并找出正確對焦位置。在本發(fā)明的一實施例中，算法模塊40用以提供算法并計算出正確對焦位置，其中算法包括數(shù)學的多項式逼近方法，將各相鄰位置的影像信息的距離與對比值代入算法，以得到最清晰的正確對焦位置，由于利用以算法獲得最清晰的正確對焦位置已經(jīng)在相關技術領域中被廣泛使用，且并非本發(fā)明所要改進的重點所在，故在此不再贅述其詳細的計算原理。如圖3所示，在本發(fā)明的一實施例中，若第一位置Pl的影像信息的對比值最高，則進行步驟S707 擷取第三位置的影像信息。如圖2所示，在本發(fā)明的一實施例中，若第一位置Pl的影像信息的對比值最高，則藉由變焦鏡頭10擷取第三位置P3的影像信息，其中第三位置P3遠離攝像裝置1，并相對于第一位置Pl相距一移動距離。
接著進行步驟S708 判斷第三位置的影像信息的對比值是否下降。在本發(fā)明的一實施例中，影像分析模塊20用以判斷第三位置P3的影像信息的對比值是否比第一位置Pl的影像信息的對比值低。

若第三位置P3的影像信息的對比值下降，則進行步驟S705 擷取該位置之前的多個相鄰位置的影像信息。在本發(fā)明的一實施例中，若第三位置P3的影像信息的對比值下降，這代表正確對焦位置位于第三位置P3及第一位置Pl之間，第三位置P3即為概略對焦位置，則變焦鏡頭 10擷取在第三位置P3之前的多個相鄰位置的影像信息，進一步地來說，變焦鏡頭10擷取在第三位置P3及第一位置Pl之間的多個相鄰位置的影像信息，其中各相鄰位置實質(zhì)上相距固定距離，此固定距離依據(jù)變焦鏡頭10的制造廠商而定，但本發(fā)明不以此為限。在本發(fā)明的一實施例中，若第三位置P3的影像信息的對比值升高，則進行步驟
5709將第一位置Pl設為起始位置P0，第三位置P3設為第一位置Pl，并改變移動距離。在本發(fā)明的一實施例中，若第三位置P3的影像信息的對比值升高，則代表正確對焦位置位于離第三位置P3的更遠處，處理模塊50將第一位置Pl設為起始位置P0，第三位置P3設為第一位置Pl，且新的第三位置P3與新的第一位置Pl相距的移動距離增加一等差距離或一等比距離，但本發(fā)明不以此為限。在本發(fā)明的一實施例中，進行本發(fā)明的步驟S709 后，接著重復步驟S707。在本發(fā)明的一實施例中，若第二位置P2的影像信息的對比值最高，則進行步驟
5710擷取第四位置的影像信息。在本發(fā)明的一實施例中，若第二位置P2的影像信息的對比值最高，則藉由變焦鏡頭10擷取第四位置P4的影像信息，其中第四位置P4接近攝像裝置1，并相對于第二位置 P2相距一移動距離。接著進行步驟S711 判斷第四位置的影像信息的對比值是否下降。在本發(fā)明的一實施例中，影像分析模塊20用以判斷第四位置P4的影像信息的對比值是否比第二位置P2的影像信息的對比值低。若第四位置P4的影像信息的對比值下降，則進行步驟S705 擷取該位置之前的多個相鄰位置的影像信息。在本發(fā)明的一實施例中，若第四位置P4的影像信息的對比值下降，這代表正確對焦位置位于第四位置P4及第二位置P2之間，第四位置P4即為概略對焦位置，則變焦鏡頭 10擷取在第四位置P4之前的多個相鄰位置的影像信息，進一步地來說，變焦鏡頭10擷取在第四位置P4及二位置P2之間的多個相鄰位置的影像信息，其中各相鄰位置實質(zhì)上相距固定距離，此固定距離依據(jù)變焦鏡頭10的制造廠商而定，但本發(fā)明不以此為限。在本發(fā)明的一實施例中，若第四位置P4的影像信息的對比值升高，則進行步驟 S712 將第二位置P2設為起始位置P0，第四位置P4設為第二位置P2，并改變移動距離。在本發(fā)明的一實施例中，若第四位置P4的影像信息的對比值升高，則代表正確對焦位置位于離第四位置P4與攝像裝置1之間，處理模塊50將第二位置P2設為起始位置PO， 第四位置P4設為第二位置P2，且新的第四位置P4與新的第二位置P相距的移動距離增加一等差距離或一等比距離，但本發(fā)明不以此為限。在本發(fā)明的一實施例中，進行本發(fā)明的步驟S712后，接著重復步驟S710。
藉由本發(fā)明的對焦方法及攝像裝置，攝像裝置先以非等距的對焦距離間隔以擷取多個位置的影像信息，并得到一概略對焦位置，再根據(jù)概略對焦位置以等距的對焦距離間隔以找出正確對焦位置；由于非等距的對焦距離間隔以等差距離或等比距離增加，因此可快速找到概略對焦位置，接著再以等距的對焦距離間隔以找到精準的正確對焦位置，可解決在先前技術中，對焦距離間隔皆為使用固定間距而產(chǎn)生變焦鏡頭的對焦時間過久的缺失。綜上所陳，本發(fā)明無論就目的、手段及功效，處處均顯示其迥異于公知技術的特征，懇請審查員明察，早日賜準專利，使嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明而舉例而已，本發(fā)明所要求保護的權利范圍自然應當以權利要求書的范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種對焦方法，用于具有一變焦鏡頭的一攝像裝置，該方法包括下列步驟(a)檢測該變焦鏡頭的一起始位置；(b)藉由該變焦鏡頭擷取該起始位置的影像信息、一第一位置的影像信息以及一第二位置的影像信息；(c)判斷該起始位置的影像信息、該第一位置的影像信息以及該第二位置的影像信息之中，何者的影像信息的對比值最高；(d)若該起始位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭根據(jù)該起始位置找出一正確對焦位置；以及(e)若該第一位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭以相對于該第一位置且以一非等距的對焦距離間隔遠離該攝像裝置來找出該正確對焦位置。
2.如權利要求1所述的對焦方法，其中在步驟(b)中，該第一位置相對于該起始位置遠離該攝像裝置，且該第二位置相對于該起始位置接近該攝像裝置。
3.如權利要求1所述的對焦方法，其中步驟(e)還包括下列步驟(f)若該第一位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭擷取一第三位置的影像信息，其中該第三位置遠離該攝像裝置，并相對于該第一位置相距一移動距離；(g)判斷該第三位置的影像信息的對比值是否下降；(h)若該第三位置的影像信息的對比值下降，則根據(jù)該第三位置找出該正確對焦位置；以及(i)若該第三位置的影像信息的對比值升高，則將該第一位置設為該起始位置，該第三位置設為該第一位置，并重復步驟(f)，其中該移動距離增加一等差距離或一等比距離。
4.如權利要求1所述的對焦方法，其中步驟(c)之后，還包括步驟(j)若該第二位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭以相對于該第二位置且以該非等距的對焦距離間隔接近該攝像裝置來找出該正確對焦位置。
5.如權利要求4所述的對焦方法，其中步驟(j)還包括下列步驟(k)若該第二位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭擷取一第四位置的影像信息，其中該第四位置接近該攝像裝置，并相對于該第二位置相距該移動距離； (1)判斷該第四位置的影像信息的對比值是否下降；(m)若該第四位置的影像信息的對比值下降，則根據(jù)該第四位置找出該正確對焦位置；以及(η)若該第三位置的影像信息的對比值升高，則將該第二位置設為該起始位置，該第四位置設為該第二位置，并重復步驟(k)，其中該移動距離增加該等差距離或該等比距離。
6.如權利要求3所述的對焦方法，其中步驟(h)還包括下列步驟(ο)藉由該變焦鏡頭擷取該第三位置之前的多個相鄰位置的影像信息，其中各相鄰位置實質(zhì)上相距一固定距離；(P)使用一算法計算各相鄰位置的影像信息并找出該正確對焦位置。
7.如權利要求5所述的對焦方法，其中步驟(m)還包括下列步驟(q)藉由該變焦鏡頭擷取該第四位置之前的該多個相鄰位置的影像信息，其中各相鄰位置實質(zhì)上相距該固定距離；以及(r)使用該算法計算各相鄰位置的影像信息并找出該正確對焦位置。
8.如權利要求3所述的對焦方法，其中在步驟(a)前，還包括下列步驟 (s)判斷是否存在該正確對焦位置及該正確對焦位置是否未改變；以及 (t)若不存在該正確對焦位置或該正確對焦位置改變，則進行步驟(a)。
9.如權利要求1所述的對焦方法，其中該方法用于一SO連續(xù)對焦模式。
10.一種攝像裝置，包括一變焦鏡頭，用以擷取多個位置的影像信息； 一影像分析模塊，用以分析該多個位置的影像信息的對比值； 一對焦距離提供模塊，用以提供一非等距及一固定距離的對焦距離間隔；以及一處理模塊，電性連接該變焦鏡頭、該影像分析模塊以及該對焦距離提供模塊； 藉此，該處理模塊控制該變焦鏡頭在進行一對焦動作時，該變焦鏡頭先以該非等距的對焦距離間隔以擷取多個位置的影像信息，該影像分析模塊判斷當各位置的影像信息的對比值上升后，首先下降的該位置的影像信息為一概略對焦位置；接著再根據(jù)該概略對焦位置以該等距的對焦距離間隔找出一正確對焦位置。
11.如權利要求10所述的攝像裝置，其中該攝像裝置還包括一算法模塊，電性連接該處理模塊，該算法模塊用以提供一算法并計算出一正確對焦位置；其中，該變焦鏡頭擷取該概略對焦位置之前的多個相鄰位置的影像信息，其中各相鄰位置實質(zhì)上相距該固定距離，藉此，該處理模塊控制該算法模塊并根據(jù)該算法及各相鄰位置的影像信息并找出該正確對焦位置。
12.如權利要求10所述的攝像裝置，其中該攝像裝置使用一SO連續(xù)對焦模式。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對焦方法及攝像裝置。該對焦方法用于具有一變焦鏡頭的一攝像裝置，該方法包括下列步驟(a)檢測該變焦鏡頭的一起始位置；(b)藉由該變焦鏡頭擷取該起始位置的影像信息、一第一位置的影像信息以及一第二位置的影像信息；(c)判斷該起始位置的影像信息、該第一位置的影像信息以及該第二位置的影像信息之中，何者的影像信息的對比值最高；(d)若該起始位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭根據(jù)該起始位置找出一正確對焦位置；以及(e)若該第一位置的影像信息的對比值最高，則藉由該變焦鏡頭以相對于該第一位置且以一非等距的對焦距離間隔遠離該攝像裝置來找出該正確對焦位置。本發(fā)明可解決對焦時間過久的缺失。
文檔編號G03B13/36GK102193164SQ20101011923
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權日2010年3月8日
發(fā)明者嚴志彬, 蔡嘉倫, 郭力文 申請人:華晶科技股份有限公司