专利名称：相机自动对焦系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种相机自动对焦系统及方法。
背景技术：
在拍摄照片时，人物通常是画面的主体，因此所有的对焦、测光都应该基于人物脸部进 行。对于普通相机，这需要曝光锁定的焦点锁定操作，普通用户不太容易掌握。目前市场上 ，人脸对焦技术已非常普及，这一技术能够让相机自动识别画面中是否有人的脸部，并自动 将人脸作为拍摄的主体。相机在对焦和曝光控制方面都将针对人脸的状况来调整。这样，拍 摄者就可以专注于构图和拍摄时机的把握，不会再被烦琐的操作分散精力。
但是，当开启连续对焦功能拍摄在移动中的人的照片时，人的位置不停改变，则需要随 时改变对焦范围，这时对焦马达不能判断人的移动方向轨迹，需要不断前后扫描对焦和改变 对焦范围，直到扫描到人脸，浪费很多时间，不能及时并且清晰地捕捉移动中的人的瞬时清 晰照片。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种相机自动对焦系统，利用人脸相对于整个画面的大小变 化和位置判断连续对焦的方向和轨迹，来减少对焦的时间。
鉴于以上内容，有必要提供一种相机自动对焦方法，利用人脸相对于整个画面的大小变 化和位置判断连续对焦的方向和轨迹，来减少对焦的时间。
一种相机自动对焦系统，用于拍摄移动的人体照片时进行自动对焦，该系统包括自动连 续对焦程序及运行该自动连续对焦程序的数字信号处理系统，该数字信号处理系统存储有第 一画面和第二画面，该第一画面和第二画面为被拍摄者移动时连续抓去的两张人脸对焦画面 ，所述第一画面和第二画面分别用矩形框框住人脸，该自动连续对焦程序包括侦测模块， 用于侦测人脸在第一画面中的相对位置，取该画面中的矩形框的一条对角线，得到该对角线 的两个顶点的坐标；计算模块，用于根据所述第一画面中对角线两个顶点的坐标计算第一画 面中矩形框的面积S1;所述侦测模块，还用于侦测人脸在第二画面中的相对位置，取该画面 中矩形框的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标；所述计算模块，用于根据所述第
二画面中的对角线两个顶点的坐标，计算该矩形框的面积S2;判断模块，用于判断第二画面
中的矩形框的面积S2是否大于第一画面中的矩形框的面积S1;及对焦模块，用于当S2大于
Sl时，控制相机朝着近摄方向对焦扫描；当S2小于S1时，控制相机朝着无限远处对焦扫描。
一种相机自动对焦方法，用于拍摄移动中的人体照片时进行自动对焦，该方法包括如下
步骤侦测人脸在第一画面中的相对位置，取该画面中的矩形框的一条对角线，得到该对角 线的两个顶点的坐标；根据所述第一画面中对角线的两个顶点的坐标计算第一画面中矩形框 的面积S1;侦测人脸在第二画面中的相对位置，取该画面中矩形框的一条对角线，得到该对 角线的两个顶点的坐标；根据所述第二画面中的对角线两个顶点的坐标计算该矩形框的面积
S2;判断第二画面中的矩形框的面积S2是否大于第一画面中的矩形框的面积S1;若S2大于
Sl，则判断被拍摄者朝着近摄方向移动控制相机朝着近摄方向对焦扫描；当S2小于S1时，控 制相机朝着无限远处对焦扫描。
相较于现有技术，本发明利用人脸相对于整个画面的大小变化和位置判断连续对焦的方 向和轨迹，来减少自动对焦的时间。
图l是本发明相机自动对焦系统的硬体架构图。 图2是本发明相机自动对焦方法较佳实施例的示意图。 图3是图1中自动连续对焦程序的功能模块图。 图4是本发明相机自动对焦方法的较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
如图1所示，是本发明相机自动对焦系统的硬体架构图。该系统包括自动连续对焦程 序10，该自动连续对焦程序10运行于一数位信号处理系统(Digital Signal Process,简称 DSP) 12，该DSP系统12存储有所拍摄移动中的人的连续动作的画面。
如图2所示，是本发明相机自动对焦方法较佳实施例的示意图。所示第一画面l (以下简 称画面l)和第二画面2 (以下简称画面2)为两张人脸对焦画面，且该人脸对焦画面为被拍 摄者的连续动作的画面，每一画面中分别用 一矩形框框住人脸。
如图3所示，是图1中自动连续对焦程序10的功能模块图。该自动连续对焦程序包括侦 测模块20、计算模块22、判断模块24、对焦模块26。
侦测模块20，用于侦测人脸在画面l中的相对位置，所述矩形框框住人脸，取该矩形对 焦框的其中一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标，如点M，点N，如图2所示。
计算模块22，用于根据所要拍摄的物体的大小将画面平均划分成若干个小方格，本实施 例中，以划分十六个小方格为例进行说明。
所述计算模块22，还用于计算画面1中矩形框的面积S1，并计算该框的中心点O的坐标，
该矩形框的中心点O即为人脸的中心点，点A在一小方格ABCD内，计算该方格的四个顶点点 A、点B、点C及点D的坐标，如图2所示，当前对焦区域为方格ABCD所在的区域。
所述侦测模块20，还用于侦测人脸在画面2中的相对位置，矩形框框住该画面2中的人脸 ，取该矩形的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标，如点M、点N、如图2所示。
所述计算模块22，还用于计算画面2中的该矩形框的面积S2，并计算该矩形框的中心点 CT的坐标，点CT在一小方格Am—内，计算该方格的四个顶点点A—、点B—、点(T及点 D—的坐标，如图2所示。
判断模块24，用于判断点A、点B、点C及点D的坐标与点A—、点B—、点(T及点K的坐标 是否分别对应相等；若不相等，则判断所拍摄的人已经离开对焦范围，需要重新对焦。
对焦模块26，用于当所述判断模块24判断人已经离开对焦范围时，则将对焦区域设为方 格AH—D'所在的区域。
所述判断模块24，还用于判断S2是否大于S1。
所述对焦模块26，还用于当S2大于S1时，朝着macro (近摄)方向对焦扫描，当S2小于 Sl时，朝着无限远处对焦扫描。
如图4所示，是本发明相机自动对焦方法的较佳实施例的流程图。
首先，步骤S30，计算模块22根据被拍摄者的大小将第一画面和第二画面平均划分成多 个方格，侦测模块20做人脸侦测找出人脸在画面1中的相对位置，所述矩形框框住人脸，取 该矩形对焦框的其中一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标，如点M，点N，如图2所示。
步骤S32，计算模块22计算画面1中矩形框的面积S1，并计算该框的中心点O的坐标，该 矩形框的中心点O即为人脸的中心点，点A在一小方格ABCD内，计算该方格的四个顶点点A 、点B、点C及点D的坐标，如图2所示，当前对焦区域为方格ABCD。
步骤S34，侦测模块20侦测人脸在画面2中的相对位置，矩形框框住该画面2中的人脸， 取该矩形的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标，如点IT，点矿，如图2所示。
步骤S36，所述计算模块22计算画面2中的该矩形框的面积S2，并计算该矩形框的中心点 CT的坐标，点CT在一小方格Am—内，计算该方格的四个顶点点A—、点B—、点(T及点 D—的坐标，如图2所示。
步骤S38，判断模块24判断点A、点B、点C及点D的坐标与点A—、点B—、点(T及点D—的坐 标是否分别对应相等；若不相等，则判断所拍摄的人已经离开对焦范围，需要重新对焦。
步骤S40，判断模块24分别判断所述画面2中的矩形框的面积S2是否大于画面1中的矩形
框的面积S1。
步骤S42，若S2大于S1，则对焦模块26往macro方向对焦扫描。
步骤S44，上述步骤S38中，当所述判断模块24判断人已经离开对焦范围时，则改变对焦 中心位置，将对焦区域移到方格Am—。
步骤S46，上述步骤S40中，若S2小于S1，则所述对焦模块26往无限远处对焦扫描。
权利要求
权利要求1一种相机自动对焦系统，用于拍摄移动的人体照片时进行自动对焦，该系统包括自动连续对焦程序及运行该自动连续对焦程序的数字信号处理系统，该数字信号处理系统存储有第一画面和第二画面，该第一画面和第二画面为被拍摄者移动时连续抓去的两张人脸对焦画面，所述第一画面和第二画面分别用矩形框框住人脸，其特征在于，该自动连续对焦程序包括侦测模块，用于侦测人脸在第一画面中的相对位置，取该画面中的矩形框的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标；计算模块，用于根据所述第一画面中对角线两个顶点的坐标计算第一画面中矩形框的面积S1；所述侦测模块，还用于侦测人脸在第二画面中的相对位置，取该画面中矩形框的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标；所述计算模块，用于根据所述第二画面中的对角线两个顶点的坐标，计算该矩形框的面积S2；判断模块，用于判断第二画面中的矩形框的面积S2是否大于第一画面中的矩形框的面积S1；及对焦模块，用于当S2大于S1时，控制相机朝着近摄方向对焦扫描；当S2小于S1时，控制相机朝着无限远处对焦扫描。
2 如权利要求l所述的相机自动对焦系统，其特征在于，所述计算模块还用于根据被拍摄者的大小将第一画面和第二画面平均划分成多个方格，计算第一画面中 的矩形框的中心点的坐标和该中心点所在方格的四个顶点的坐标，及计算第二画面中矩形框 的中心点的坐标和该中心点所在方格的四个顶点的坐标。
3 如权利要求2所述的相机自动对焦系统，其特征在于，所述判断模 块，还用于判断第一画面中矩形框的中心点所在方格的四个顶点的坐标和第二画面中矩形框 的中心点所在方格的四个顶点对应的坐标是否分别相等，若相等，则不改变对焦范围，对焦 范围仍在第一画面中矩形框的中心点所在的方格内；若不相等，则将对焦区域移到第二画面 中矩形框的中心点所在的方格内。
4 一种相机自动对焦方法，用于拍摄移动中的人体照片时进行自动 对焦，其特征在于，该方法包括如下步骤侦测人脸在第一画面中的相对位置，取该画面中的矩形框的一条对角线，得到该对角 线的两个顶点的坐标；根据所述第一画面中对角线的两个顶点的坐标计算第一画面中矩形框的面积S1;侦测人脸在第二画面中的相对位置，取该画面中矩形框的一条对角线，得到该对角线 的两个顶点的坐标；根据所述第二画面中的对角线两个顶点的坐标计算该矩形框的面积S2;判断第二画面中的矩形框的面积S2是否大于第一画面中的矩形框的面积S1;若S2大于S1，则判断被拍摄者朝着近摄方向移动控制相机朝着近摄方向对焦扫描；当S2小于S1时，控制相机朝着无限远处对焦扫描。
5 如权利要求4所述的相机自动对焦方法，其特征在于，该方法在侦 测人脸在第一画面中的相对位置的步骤之前还包括根据被拍摄者的大小将第一画面和第二 画面平均划分成多个方格。
6 如权利要求5所述的相机自动对焦方法，其特征在于，所述步骤计 算第一画面中矩形框的面积S1还包括步骤计算第一画面中的矩形框的中心点的坐标和该中 心点所在的方格的四个顶点的坐标；所述步骤计算第二画面中矩形框的面积S2还包括步骤 计算第二画面中矩形框的中心点的坐标和该中心点所在方格的四个顶点的坐标。
7 如权利要求6所述的相机自动对焦方法，其特征在于，该方法在判 断第二画面中的矩形框的面积S2是否大于第一画面中的矩形框的面积S1步骤之前还包括判 断第一画面中矩形框的中心点所在的方格的四个顶点的坐标和第二画面中矩形框的中心点所 在的方格的四个顶点对应的坐标是否分别相等；若相等，则不改变对焦范围，对焦范围仍在 第一画面中矩形框的中心点所在的方格内；若不相等，则将对焦区域移到第二画面中矩形框 的中心点所在的方格内。
全文摘要
一种相机自动对焦方法，用于拍摄移动中的人体照片时进行自动对焦，该方法包括如下步骤侦测人脸在第一画面中的相对位置，取该画面中的矩形框的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标；根据所述第一画面中对角线的两个顶点的坐标计算第一画面中矩形框的面积S1；侦测人脸在第二画面中的相对位置，取该画面中矩形框的一条对角线，得到该对角线的两个顶点的坐标；根据所述第二画面中的对角线两个顶点的坐标计算该矩形框的面积S2；判断S2是否大于S1；若S2大于S1，则判断被拍摄者朝着近摄方向移动控制相机朝着近摄方向对焦扫描；当S2小于S1时，控制相机朝着无限远处对焦扫描。本发明还提供了一种相机自动对焦系统。
文档编号H04N5/225GK101387812SQ200710201680
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者蔡朝链 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司