一体化摄像机的变焦方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一体化摄像机的变焦方法及系统。该方法包括：根据初始的变焦电机的位置和预先存储的变焦电机位置与焦距的关系曲线，获得初始点A的焦距f；以及根据初始的变焦电机的位置与所述焦距f并结合预先存储的变焦跟踪曲线，获得初始点A的物距L1和变焦后的目标点B的物距L2；根据焦距f、物距L1和物距L2，实时调整光圈值，以使目标点B落在初始点A的景深范围内。本发明基于在镜头景深范围内的物体成像都是清晰的原理，在景深范围内改变物距，镜头成像依然保持人眼可接受的清晰程度。改变物距后，再进一步微调聚焦电机，即可完成聚焦，从而缩短聚焦电机的搜索行程。
【专利说明】一体化摄像机的变焦方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一体化摄像机的变焦及聚焦技术。
【背景技术】
[0002]如图1所示，一体化摄像机包括图像采集模块、图像处理模块109、显示器111和镜头控制模块110。图像采集模块包括镜头和图像传感器105。被摄物体101发出或反射的光线通过变焦镜片组102、光圈103和聚焦镜片组104，在图像传感器105的靶面上成像。图像传感器105将所成的像转换成电信号。图像处理模块109将图像传感器105传输过来的电信号进行一系列的处理运算，得到可在显示器105上显示的图像信号。镜头控制模块110，用于控制镜头的变焦电机106、聚焦电机108和光圈控制电机107，以移动变焦镜片组102和聚焦镜片组104在匹配的位置以及调整光圈103的大小，使得图像传感器105靶面上的成像清晰锐利。
[0003]目前，基于测量物距的传统的自动聚焦方法已逐渐被基于数字图像处理的自动聚焦技术所取代。基于数字图像处理的自动聚焦技术是利用数字图像处理算法，获得每帧图像的清晰度评价值，并根据一定的算法控制镜头控制模块100，以移动聚焦镜片组104和变焦镜片组102，找到当前物距下的最大清晰度值，获得清晰图像。
[0004]目前的一体化摄像机的变焦技术，一般先控制变焦电机106移动变焦镜片组102，使得物距接近目标变焦位置，然后再调整聚焦电机108以移动聚焦镜片组104微调焦距，聚焦到画面最清晰位置。这种先变焦后聚焦的变焦方式，画面会存在较为严重的由清晰到模糊的过程。更新一点的变焦方法是在调整变焦电机106的同时移动聚焦镜片组104(由聚焦电机108控制)，尽量减小在变焦过程中的模糊程度。但是这种变焦方式下，聚焦电机108的控制方向较难判断，容易出现方向错误，且聚焦电机108搜索行程较长，容易导致变焦越走越模糊的情况出现。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种一体化摄像机的变焦方法，其能解决变焦过程中，画面会变得模糊的问题。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]—体化摄像机的变焦方法，其包括以下步骤:
[0008]步骤1、根据初始的变焦电机的位置和预先存储的变焦电机位置与焦距的关系曲线，获得初始点A的焦距f ;以及根据初始的变焦电机的位置与所述焦距f并结合预先存储的变焦跟踪曲线，获得初始点A的物距L1和变焦后的目标点B的物距L2 ；
[0009]步骤2、根据焦距f、物距L1和物距L2,实时调整光圈值，以使目标点B落在初始点A的景深范围内。
[0010]优选的，步骤2之后还有步骤3:当完成变焦后，通过聚焦电机控制聚焦镜片组移动至相应位置。进一步优选的，所述步骤3之后还有步骤4:根据AF检测值对聚焦电机进行控制，以对所述聚焦镜片组的位置进行微调。
[0011]优选的，所述步骤2包括以下子步骤:
[0012]步骤21、判断变焦方向，若变焦方向为物距增大方向，则执行步骤22，若变焦方向为物距减小方向，则执行步骤23 ；
[0013]步骤22、调整光圈值为F1,
【权利要求】
1.一体化摄像机的变焦方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、根据初始的变焦电机的位置和预先存储的变焦电机位置与焦距的关系曲线，获得初始点A的焦距f ;以及根据初始的变焦电机的位置与所述焦距f并结合预先存储的变焦跟踪曲线，获得初始点A的物距L1和变焦后的目标点B的物距L2 ； 步骤2、根据焦距f、物距L1和物距L2,实时调整光圈值，以使目标点B落在初始点A的景深范围内。
2.如权利要求1所述的变焦方法，其特征在于，步骤2之后还有步骤3:当完成变焦后，通过聚焦电机控制聚焦镜片组移动至相应位置。
3.如权利要求2所述的变焦方法，其特征在于，所述步骤3之后还有步骤4:根据AF检测值对聚焦电机进行控制，以对所述聚焦镜片组的位置进行微调。
4.如权利要求1所述的变焦方法，其特征在于，所述步骤2包括以下子步骤: 步骤21、判断变焦方向，若变焦方向为物距增大方向，则执行步骤22，若变焦方向为物距减小方向，则执行步骤23; 步骤22、调整光圈值为F1,
步骤23、调整光圈值为F2,
其中，C为容许弥散圆直径。
5.一体化摄像机的变焦系统，其特征在于，包括以下模块: 参数获取模块，用于根据初始的变焦电机的位置和预先存储的变焦电机位置与焦距的关系曲线，获得初始点A的焦距f ;以及根据初始的变焦电机的位置与所述焦距f并结合预先存储的变焦跟踪曲线，获得初始点A的物距L1和变焦后的目标点B的物距L2 ； 光圈调整模块，用于根据焦距f、物距L1和物距L2,实时调整光圈值，以使目标点B落在初始点A的景深范围内。
6.如权利要求5所述的变焦系统，其特征在于，光圈调整模块之后还有:聚焦模块，用于当完成变焦后，通过聚焦电机控制聚焦镜片组移动至相应位置。
7.如权利要求6所述的变焦系统，其特征在于，所述聚焦模块之后还有:微调模块，用于根据AF检测值对聚焦电机进行控制，以对所述聚焦镜片组的位置进行微调。
8.如权利要求5所述的变焦系统，其特征在于，所述光圈调整模块包括以下子模块: 判断模块，用于判断变焦方向，若变焦方向为物距增大方向，则执行第一调整模块，若变焦方向为物距减小方向，则执行第二调整模块； 第一调整模块，用于调整光圈值为F1,
第二调整模块，用于调整光圈值为F2,
其中，c为容许弥散圆直径。
【文档编号】H04N5/232GK104202518SQ201410423054
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】郑福平, 胡少华, 许毅, 刘松艳 申请人:深圳市菲特数码技术有限公司