对焦方法和装置、图像采集设备与流程

本申请涉及一种终端技术领域，特别是涉及一种对焦方法和装置、图像采集设备。

背景技术：

反差检测对焦技术是目前广泛使用的被动式自动对焦技术之一，其主要原理是根据图像采集设备获取的拍摄对象的采样图像的反差数据变化，寻找反差数据较大甚至最大处所对应的对焦位置，作为最佳对焦位置，即合焦位置。

以采样图像的对比度作为反差数据为例，反差检测对焦过程通常依据时分方式多次获取同一对象的图像的反差数据的变化进行，对焦过程例如：沿深度方向移动对焦镜片，随着对焦镜片的移动，图像传感器的成像面获取的图像逐渐清晰、对比度逐渐上升；当图像最清晰、对比度最高时，图像传感器的成像面已经位于合焦深度位置，但图像采集设备并不知道，所以会沿原方向继续移动镜头，当发现图像的对比度下降时，才确定已经错过了合焦深度位置，因此反向移动镜头；如此反复调节多次，直至图像传感器的成像面的位置尽可能接近或等于合焦深度位置。

技术实现要素：

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本申请实施例提供一种对焦方法和装置、图像采集设备。

第一方面，本申请实施例提供了一种对焦方法，包括：

调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差，以使多个成像子区中至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同；

获取所述多个成像子区分别采集到的图像的反差数据；

至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差之前，所述方法还包括：至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，其中，所述图像传感器至少局部变形后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述对象包括眼底。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述对象的特征信息包括以下至少之一：眼底形状信息、眼睛的屈光信息、眼轴信息。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，包括：至少根据所述眼底形状信息控制图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，包括：至少根据所述眼睛的屈光信息控制所述图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述至少根 据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，包括：至少根据所述对象的一眼睛的眼轴方向改变所述图像传感器中至少部分成像区的法线方向，其中，所述图像传感器法线方向改变后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形之前，所述方法还包括：获取所述对象的特征信息。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，获取所述对象的特征信息，包括：根据所述对象的图像识别结果，获取所述对象的形状信息。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述多个成像子区的偏差相对所述参考面的相应子区呈正负分布。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置，包括：根据所述多个成像子区的偏差、各偏差对应的反差数据以及反差数据曲线特征信息，拟合至少一条反差数据曲线；根据所述至少一条反差数据曲线确定所述图像传感器的一参考点的合焦位置。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述参考点为所述图像传感器的中心。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差之前，所述方法还包括：将所述图像传感器分为多个成像区域，其中，至少一个所述成像区域内包括至少二个偏差不同的成像子区。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，将所述图像传感器分为多个成像区域，包括：至少根据所述图像传感器采集到的图像的特征信息，将所述图像传感器分为多个成像区域。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，同一所述成 像区域内的各成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据，对应一条所述反差数据曲线。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，确定所述图像传感器的合焦位置之后，所述方法还包括：根据所述图像传感器的合焦位置，确定或调整包括所述图像传感器的图像采集设备的合焦状态。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，确定所述图像传感器的合焦位置之后，所述方法还包括：分别消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，分别消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差之后，所述方法还包括：控制包括所述图像传感器的图像采集设备采集所述对象的图像。

第二方面，本申请实施例提供了一种对焦装置，包括：

一偏差调整模块，用于调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差，以使多个成像子区中至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同；

一反差数据获取模块，用于获取所述多个成像子区分别采集到的图像的反差数据；

一合焦位置确定模块，用于至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述装置还包括：一变形控制模块，用于至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，其中，所述图像传感器至少局部变形后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述对象包括眼底。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述对象的特征信息包括以下至少之一：眼底形状信息、眼睛的屈光信息、眼轴信息。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述变形控制模块包括：一第一变形控制子模块，用于至少根据所述眼底形状信息控制图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述变形控制模块包括：一第二变形控制子模块，用于至少根据所述眼睛的屈光信息控制所述图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述变形控制模块包括：一第三变形控制子模块，用于至少根据所述对象的一眼睛的眼轴方向改变所述图像传感器中至少部分成像区的法线方向，其中，所述图像传感器法线方向改变后的成像面为所述参考面。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述装置还包括：一特征信息获取模块，用于获取所述对象的特征信息。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述特征信息获取模块还包括：一形状信息获取子模块，用于根据所述对象的图像识别结果，获取所述对象的形状信息。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述多个成像子区的偏差相对所述参考面的相应子区呈正负分布。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述合焦位置确定模块包括：一反差数据曲线拟合子模块，用于根据所述多个成像子区的偏差、各偏差对应的反差数据以及反差数据曲线特征信息，拟合至少一条反差数据曲线；一合焦位置确定子模块，用于根据所述至少一条反差数据曲线确定所述图像传感器的一参考点的合焦位置。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述参考点为所述图像传感器的中心。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述装置还包括：一成像区域划分模块，用于将所述图像传感器分为多个成像区域，其中，至少一个所述成像区域内包括至少二个偏差不同的成像子区。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述成像区域划分模块包括：一成像区域划分子模块，用于至少根据所述图像传感器采集到的图像的特征信息，将所述图像传感器分为多个成像区域。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，同一所述成像区域内的各成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据，对应一条所述反差数据曲线。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述装置还包括：一合焦状态调整模块，用于根据所述图像传感器的合焦位置，确定或调整包括所述图像传感器的图像采集设备的合焦状态。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述装置还包括：一偏差消除模块，用于分别消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差。

结合本申请实施例提供的任一种对焦装置，可选的，所述装置还包括：一成像控制模块，用于控制包括所述图像传感器的图像采集设备采集所述对象的图像。

第三方面，本申请实施例提供了一种图像采集设备，包括：

一图像传感器、一处理器、一通信接口、一存储器以及一通信总线；所述处理器、所述通信接口、所述存储器以及所述图像传感器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一指令；所述指令使所述处理器执行以下操作：

调整所述图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差，以使多个成像子区中至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同；

获取所述多个成像子区分别采集到的图像的反差数据；

至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置。

本申请实施例提供的技术方案可充分利用图像传感器可变形的特性，通过控制图像传感器变形等方式，调整不同成像子区相对参考面的相应子区的偏差(调整后，至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同)，之后，再基于已知的反差数据分布的特征信息，至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置，由此实现反差对焦检测的空分对焦；特别在某些情形下，如参考面为曲面或参考面为不垂直于深度方向的平面等情形下，采用空分方式对焦有利于提高对焦效率。

通过以下结合附图对本申请的可选实施例的详细说明，本申请的这些以及其它的优点将更加明显。

附图说明

本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本申请的可选实施例和解释本申请的原理和优点。在附图中：

图1a为本申请实施例提供的一种对焦方法流程图；

图1b为本申请实施例提供的柔性图像传感器示例；

图1c为本申请实施例提供的多个成像子区阵列分布的图像传感器示例；

图2a为本申请实施例提供的图像传感器偏差调整后的状态示例 一；

图2b为本申请实施例提供的基于图2a的反差数据拟合曲线示例；

图3a为本申请实施例提供的图像传感器偏差调整后的状态示例二；

图3b为本申请实施例提供的基于图3a的反差数据拟合曲线示例；

图4a为本申请实施例提供的图像传感器偏差调整后的状态示例三；

图4b为本申请实施例提供的基于图4a的反差数据拟合曲线示例；

图5为本申请实施例提供的第一种对焦装置的逻辑框图；

图6为本申请实施例提供的第二种对焦装置的逻辑框图；

图7为本申请实施例提供的图像采集装置的逻辑框图。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本申请实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本申请的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本申请，在附图和说明中仅仅描述了与根据本申请的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了对与本申请关系不大的、本领域 普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

下面结合附图(若干附图中相同的标号表示相同的元素)和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本领域技术人员可以理解，本申请中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

图1a为本申请实施例提供的一种对焦方法流程图。本申请实施例提供的对焦方法的执行主体可为某一对焦装置。所述对焦装置的设备表现形式不受限制，例如所述对焦装置可为某一独立的部件；或者，所述对焦装置可作为某一功能模块集成在一具有图像采集功能的设备(即图像采集设备)中，所述图像采集设备可包括但不限于相机、摄像机、手机、平板电脑、具有拍照或摄像功能的其他电子设备等，本申请实施例对此并不限制。具体如图1a所示，本申请实施例提供的一种对焦方法包括：

S101：调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差，以使多个成像子区中至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同。

在实际应用过程中，所述参考面的表现形式多样。一种可选的实现方式中，所述参考面可通过某一实际存在的平面或曲面的方式体现，例如，在实际应用过程中，可对图像传感器的至少局部进行变形，所述图像传感器变形后的成像面即可某一实际存在的参考面，其中，经过变形后的参考面可能表现为一曲面，或者，经过变形后的参考面可能表现为与变形前的所述图像传感器的法线方向不再垂直的某一平面，具体可根据实际需要确定，本申请实施例对此并不限制。另一种可选的实现方式中，所述参考面可通过与某一虚拟的平面或曲面对应的一组形状分布相关信息体现，也就是说，虽然没有实际存在该参考 面，但所述形状分布相关信息可对应一个虚拟的平面或曲面，如根据所述形状分布相关信息可推导或描述出一个虚拟的平面或曲面，等等。

所述图像传感器可包括多个成像子区，每个成像子区和所述参考面的相应子区对应，不同成像子区相应所述参考面的不同子区。某个成像子区与所述参考面中与之相应的子区的偏差，包括成像子区相对所述参考面与之相应的子区的偏离方向、以及成像子区相对所述参考面与之相应的子区在深度方向上的偏离距离等矢量信息。

其中，本申请实施例所述的图像传感器的表面形状可变形，如可为成像面的表面形状至少局部可发生变化的图像传感器，其器件的具体结构和形态并不限制。例如，所述图像传感器可为柔性图像传感器，柔性图像传感器在某些图像采集设备中已经有所应用，本申请通过外力等作用可将所述柔性图像传感器进行一定的程度的弯曲，如图1b所示，由此改变所述柔性图像传感器的不同成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差。又例如，如图1c所示，所述图像传感器可包括阵列分布的多个成像子区，至少二个成像子区之间通过弹性部件或可控变形材料部(如光致变形材料部、磁致变形材料部、压电材料部等等)等可变形连接部件连接，以形成一个整体的成像面。通过控制可变形连接部件的变形，如通过外力或外场等作用该连接部件，可带动相应的成像子区沿深度增加方向或深度减小方向移动、或者相对某一点进行旋转等，由此改变所述柔性图像传感器的不同成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差。可以理解，根据实际应用的需要，上述阵列分布的成像子区和柔性图像传感器也可结合使用，形成一可变形的图像传感器。

通过控制图像传感器变形等方式，可调整图像传感器中不同成像子区相对参考面相应子区的偏差，并以调整后至少二个成像子区相对参考面的相应子区的偏差不同为收敛条件，也就是说，调整后，图像传感器的各成像子区相对参考面的相应子区的偏差可均不相同，或者， 部分成像子区相对参考面的相应子区的偏差相同、而部分成像子区相对参考面的相应子区的偏差不同。

S102：获取所述多个成像子区分别采集到的图像的反差数据。

图像采集设备中拍摄光学系统、图像传感器等元件位于某一对焦位置时，图像传感器的成像面可接收某拍摄对象的光线以采集到该对象的图像，所述图像传感器的多个成像子区上分别采集到的图像的反差数据，可包括但不限于所述多个成像子区上分别采集到的图像的对比度(Contrast)数据或锐度(Sharpness)数据等。

S103：至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置。

图像采集设备为获取拍摄对象清晰成像通常具有一较为理想的合焦位置。在反差检测自动对焦过程中，合焦位置通常是预先不可知的，但通常可以在对焦过程中慢慢收敛得到或推导得到。而已知的，图像传感器在不同对焦位置所采集到的图像的反差数据的变化通常遵循一定的分布规律，所述分布规律为类似正态分布的曲线形状，可以事先针对不同场景进行测试而得到，这些分布规律即为反差数据分布的特征信息。本申请实施例正是充分利用反差数据分布的特征信息和图像传感器的可变形特性，实现反差对焦检测的空分对焦。

本申请实施例可充分利用图像传感器可变形的特性，通过控制图像传感器变形等方式，调整不同成像子区相对参考面的相应子区的偏差(调整后，至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同)，之后，再基于已知的反差数据分布的特征信息，至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置，由此实现反差对焦检测的空分对焦；特别在某些情形下，如参考面为曲面或参考面为不垂直于深度方向的平面等情形下，采用空分方式对焦有利于提高对焦效率。

可选的，所述调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的 相应子区的偏差之前，所述方法还包括：至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，其中，所述图像传感器至少局部变形后的成像面为所述参考面。所述对象的特征信息可包括但不限于所述对象的形状信息。可选示例如图2a、图3a或图4a所示，对象的形状为一曲面，图像传感器变形前的初始形状为一平面，可根据该对象的形状信息控制图像传感器至少局部变形，使得变形后的图像传感器的形状与对象的形状相似，图像传感器变形后的该表面形状可更好适应非平面的对象的图像采集，因此，对焦过程中可以图像传感器至少局部变形后的成像面为参考面，调整图像传感器多个成像子区与参考面的相应的子区的偏差、且至少二个成像子区与参考面的相应子区的偏差不同，如成像子区1和2分别相对参考面的相应子区的偏差为a1和a2，偏差a1表示成像子区1沿负方向与参考面的相应子区的偏离，偏差a2表示成像子区2沿正方向与参考面的相应子区的偏离，等等。该方案根据对象的特征信息控制图像传感器至少局部变形后的成像面为参考面，进行空分反差对焦，有利于提高图像传感器的对焦效率。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，所述多个成像子区的偏差相对所述参考面的相应子区呈正负分布，例如，所述图像传感器的某个或某些成像子区沿正方向偏离所述参考面的相应子区(如a2)，而某个或某些成像子区沿负方向偏离所述参考面的相应子区(如a1)，采用该方案调整图像传感器不同成像子区的偏移，有利于提高空分反差对焦的精度。

可选的，所述对象包括但不限于眼底。借助眼底图像可进行眼底疾病或某些全身疾病提供早期诊断或预后判断，因此，高质量的眼底图像获取技术，对眼科疾病或某些全身疾病的诊断和研究具有重要的价值。此外，随着机器视觉技术的不断发展，眼底相机在眼跟踪设备的应用日益广泛，使得眼跟踪设备可基于眼底图像实现人眼跟踪，而 眼底图像的质量对人眼跟踪的速度和/或精度也存在较大影响。本申请实施例提供的技术方案可应用但不限于眼底相机中，实现空分反差快速对焦。眼底的特征信息可包括但不限于以下至少之一：眼底形状信息、眼睛的屈光信息、眼轴信息。根据眼底的特征信息可对图像传感器的至少局部进行变形，使得至少局部变形后的图像传感器的至少部分成像面与眼底的特征信息匹配，由此提高眼底成像的质量。

例如：所述眼底的特征信息至少包括所述眼底形状信息，所述至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，包括：至少根据眼底形状信息控制图像传感器的至少局部弯曲，所述眼底形状信息可为眼底形状的图像信息或眼底曲率分布信息等。眼底的形状并非平面，如果采样传统平面的图像传感器进行眼底图像采集，则眼底仅有很小的区域在图像传感器可清晰成像，眼底的多数区域成像质量不佳，而将图像传感器的至少局部根据眼底形状信息进行弯曲，则有利于非平面的眼底图像的采集，有利于提高眼底成像质量，而以图像传感器中至少局部弯曲后的成像面为参考面进行空分反差对焦，则有利于提高对焦效率。

又例如，所述眼底的特征信息至少包括所述眼睛的屈光信息，至少根据所述眼睛的屈光信息控制所述图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。眼睛折射光线的作用叫屈光，眼睛的屈光信息为反应所述眼睛的屈光状态的相关信息。所述屈光状态可包括但不限于眼睛屈光正常或眼睛屈光不正，其中，所述眼睛屈光不正是指眼在不使用自调节功能时，平行光线通过眼的屈光作用后，不能在视网膜上成清晰的物像，而是在视网膜的前方或后方成像，它可表现为远视、近视或散光等情形。眼睛的屈光信息不同，一定程度上反映了眼睛的形状存在一定的差异，例如屈光不正的类型和/或屈光不正程度不同，眼球的变形程度不尽相同，眼底形状也相应呈现出一定程度的差异。根据眼睛的屈光信息控制图 像传感器的至少局部弯曲，可使得图像传感器的成像面和所述眼睛屈光信息匹配，有利于提高眼底成像质量，而以图像传感器中至少局部弯曲后的成像面为参考面进行空分反差对焦，则有利于提高对焦效率。

再例如，所述眼底的特征信息至少包括眼轴信息，所述至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，包括：至少根据所述对象的一眼睛的眼轴方向改变所述图像传感器中至少部分成像区的法线方向，其中，所述图像传感器法线方向改变后的成像面为所述参考面。所述对象可包括人或者和人的眼睛具有相同或相似结构的动物。所述对象通常具有二只眼睛，即左眼和右眼，可至少根据某单眼睛的眼轴方向改变眼底相机的图像传感器中至少部分成像区的法线方向，以提高所述对象的该单眼的眼底、或另一单眼的眼底、或者双眼各自的眼底在所述至少部分成像区成像的清晰度。眼睛的眼轴方向一定程度上可反映所述对象的注视方向或视线方向。传统眼底相机中图像传感器的成像区整体为一平面，该图像传感器的法线方向与眼底相机的光轴方向平行，基于传统眼底相机进行眼底图像采集，要求用户注视一特定方向，由此保证该用户的眼底可在图像传感器上形成较清晰的像。如果用户没有注视该特定方向，易导致该用户的眼睛的光轴方向和图像传感器的法线方向存在较大程度偏离，该用户眼底可在图像传感器上清晰成像的合焦区域较小甚至没有合焦区域，眼底图像的成像质量较差。而至少根据某单眼的眼轴方向对图像传感器的至少部分成像区的法线方向进行调整，调整过程可以提高所述对象的该单眼的眼底、或另一单眼的眼底、或者双眼各自的眼底在所述至少部分成像区成像的清晰度为收敛条件，由此有利于减小甚至消除待摄眼底对应的眼轴方向和眼底相机的光轴的偏离程度，基于该眼底相机无需要求如人等对象注视某一特定方向，即可采集到较高质量的眼底图像，以满足疾病研究、眼跟踪等实际应用需求。而以至少根据所述对象的一眼睛的眼轴方向改变法线方向的所述图像传感器中至少部分 成像区为参考面，进行空分反差对焦，则有利于提高对焦效率。

可选的，所述至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形之前，所述方法还包括：获取所述对象的特征信息。所述对象的特征信息可包括但不限于所述对象的形状信息。所述对象可为需要拍摄的任何对象，所述对象的特征信息的获取方式非常灵活。所述对象的特征信息可通过外部设备获取。或者，可对所述对象进行图像识别，根据所述对象的图像识别结果，获取所述对象的如形状等特征信息，例如，所述对象为具有一定形状特征的建筑物、人脸等，可通过图像传感器采集到所述对象的图像并对该图像进行识别，通过图像识别的结果确定所述对象的类型，基于所述对象的类型的特征形状信息，作为所述对象的形状信息，该方案结合图像识别获取所述对象的形状信息，有利于提高对象形状信息获取的效率。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置，包括：根据所述多个成像子区的偏差、各偏差对应的反差数据以及反差数据曲线特征信息，拟合至少一条反差数据曲线；根据所述至少一条反差数据曲线确定所述图像传感器的一参考点的合焦位置。所述参考点可为所述图像传感器中的任意一点，可选的，所述参考点可为所述图像传感器的中心，以便于确定所述图像传感器全局的对焦位置。已知的，图像传感器在不同对焦位置所采集到的图像的反差数据的变化通常遵循一定的分布规律，所述分布规律为类似正态分布的曲线形状，可以事先针对不同场景进行测试而得到，这些分布规律即为反差数据分布的特征信息。该方案充分利用反差数据分布的特征信息和图像传感器的可变形特性，根据多个成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据拟合至少一条符合上述反差数据分布特征信息的反差数据曲线，根据拟合的至少一条反差数据曲线确定所述图像传感器全局的合焦位置。

例如，可选示例如图2b、图3b或图4b所示，可利用反差数据分布的特征信息，根据多个成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据拟合一条符合上述反差数据分布特征信息的反差数据曲线，根据反差数据曲线确定图像传感器的参考点期望对应的偏差，根据参考点期望对应的偏差可确定参考点在深度方向上的期望位置，该深度方向上的期望位置作为所述图像传感器全局的合焦位置。具体而言，已知的反差数据分布特征信息可通过一条具有类似正态分布规律的曲线表示，不妨称之为已知的反差数据分布曲线。根据已知的所述反差数据分布曲线、各成像子区对应的偏差以及相应的测量而得的反差数据，可拟合得到一条反差数据曲线，其中，一种可能的曲线拟合方法为最小二乘法，通过沿偏差方向前后滑动已知的反差数据分布曲线，计算各成像子区的偏差在该反差数据分布曲线上对应的反差数据，与各成像子区的偏差对应的实际测量的反差数据的最小二乘结果，利用牛顿法等经典优化算法可以快速得到最符合的曲线，从而完成单条反差数据曲线的拟合。根据拟合得到的该反差数据曲线，可确定图像传感器的参考点期望对应的偏差，根据参考点期望对应的偏差可确定参考点在深度方向上的期望位置，该深度方向上的期望位置作为所述图像传感器全局的合焦位置。

又例如，可以成像区域为单位进行反差数据曲线的拟合，由此得到分别与不同成像区域对应的多条反差数据曲线，再基于多条反差数据曲线确定所述图像传感器全局的合焦位置。具体而言，所述调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差之前，所述方法还包括：将所述图像传感器分为多个成像区域，其中，至少一个所述成像区域内包括至少二个偏差不同的成像子区；以成像区域为单位，利用反差数据分布的特征信息，根据该成像区域内的各成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据拟合一条符合上述反差数据分布特征信息的反差数据曲线，也就是说，同一所述成像区域内的各成 像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据，对应一条所述反差数据曲线；对每个成像区域都进行如此处理，由此可得到分别对应多个成像区域的多条反差数据曲线，根据每条反差数据曲线可确定图像传感器的参考点(如图像传感器的中心等)的一个期望位置，之后，再根据确定的多个期望位置确定一个所述图像传感器的参考点的合焦位置。

多条反差数据曲线拟合问题与上述单条反差数据曲线拟合类似，不再赘述。或者，可选的，为加快运算速度，也可将任一成像区域对应的待拟合的反差数据曲线用多项式形式表示，并提取曲线的固定特征及可变特征，例如：

$y_i=vf\left(x_i\right)=v(a+{\mathrm{bx}}_i+{\mathrm{cx}}_i^2+{\mathrm{dx}}_i^3+\mathrm{...}+{\mathrm{mx}}_i^n)\mathrm{...}\left(1\right)$

x_i＝Δ_i+C..................................................(2)

其中：i表示某个成像区域内任一成像子区的序号；y_i表示测量而得的反差数据；x_i表示深度坐标值，Δ_i表示偏差，C为表示图像传感器的参考点当前位置到期望合焦位置的距离；a,b,c,d,…,m为可根据已知的反差数据分布曲线确定的已知常数；固定特征为f(x_i)；可变特征为v，表示待拟合的反差数据曲线的幅值。

对于每一成像区域对应的A个反差数据，将每一反差数据y_i带入上述公式，并将公式(2)带入(1)，可得到A个方程2个未知数(C和v)的方程组，通过经典超定方程组解法，例如最小二乘法，可以得到2个未知数C和v，从而完成该成像区域的单条曲线的拟合。类似可以得到分别对应多个成像区域的多条反差数据曲线。

根据每条反差数据曲线可确定图像传感器的参考点(如图像传感器的中心等)到期望合焦位置的距离C，之后，可根据多个期望位置计算一平均位置或加权平均位置，该平均位置或加权平均位置即为所述图像传感器的参考点的合焦位置；其中，不同成像区域对应的期望位置的加权值可根据实际需要确定，例如，可根据可变特征的大小确定不同成像区域对应的权值，如可变特征v越大，相应成像区域对应 的权值越大，反之，可变特征v越小，相应成像区域对应的权值越小，等等。

可选的，所述图像传感器中所述成像区域的划分方式非常灵活。可按照预先确定的要求或规则将所述图像传感器分为多个成像区域。或者，可至少根据所述图像传感器采集到的图像的特征信息，将所述图像传感器分为多个成像区域，例如，所述图像的特征信息可包括但不限于色彩、饱和度、纹理等，将图像中特征相似或特征在一定容差范围的连续区域确定为一成像区域，这样，可将图像传感器划分为多个成像区域；该方案将图像的特征相对一致的部分的相关偏差和反差数据，进行一次反差数据曲线拟合，有利于降低误差，提高合焦位置确定的准确性。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，确定所述图像传感器的合焦位置之后，所述方法还包括：根据所述图像传感器的合焦位置，确定或调整包括所述图像传感器的图像采集设备的合焦状态。如果所述图像传感器当前所处的位置与确定的所述图像传感器的合焦位置重合或者在一定容差允许范围，可确定所述图像采集设备处于合焦状态，否则，可通过对图像采集设备包括光学元件(如透镜等)进行调整以改变光学参数(如透镜的物距、像距、焦距等)，和/或对图像传感器的位置进行调整等方式，使得图像传感器的位置与所述合焦位置匹配；一种可选的应用示例中，可以所述图像传感器的参考点为参考，整体移动图像传感器，使得图像传感器的参考点(如所述图像传感器的中心)与所述合焦位置重合或者尽可能接近所述合焦位置。

结合本申请实施例提供的任一种对焦方法，可选的，确定所述图像传感器的合焦位置之后，所述方法还包括：分别消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差。该方案中，所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差，主要用于进行空分反差对焦；确定所述图像传感器的合焦位置之后，可消除 所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的偏差，使得所述图像传感器恢复成初始状态，或者，使得所述图像传感器恢复成与参考面形状匹配的状态，以便进行如图像采集、合焦状态调整等操作。

可以理解，所述偏差的消除、图像采集设备的合焦状态确定或调整的步骤的执行次序并不限制，二者可先后执行或者可同时执行等，实现方式非常灵活。

进一步可选的，分别消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差之后，所述方法还包括：控制包括所述图像传感器的图像采集设备采集所述对象的图像。消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的偏差之后，所述图像传感器恢复成初始状态，或者，所述图像传感器恢复成与参考面形状匹配的状态，由此进行所述对象的图像采集，使得所述图像传感器的形状更有利于采集所述对象的形状，提高所述对象的成像质量。

本领域技术人员可以理解，在本申请具体实施方式的上述任一方法中，各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请具体实施方式的实施过程构成任何限定。

图5为本申请实施例提供的一种对焦装置的结构框图。如图5所示，本申请实施例提供的一种对焦装置包括：一偏差调整模块51、一反差数据获取模块52和一合焦位置确定模块53。

偏差调整模块51用于调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差，以使多个成像子区中至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同。

反差数据获取模块52用于获取所述多个成像子区分别采集到的图像的反差数据。

合焦位置确定模块53用于至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置。

本申请实施例提供的对焦装置可充分利用图像传感器可变形的特性，通过控制图像传感器变形等方式，调整不同成像子区相对参考面的相应子区的偏差(调整后，至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同)，之后，再基于已知的反差数据分布的特征信息，至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置，由此实现反差对焦检测的空分对焦；特别在某些情形下，如参考面为曲面或参考面为不垂直于深度方向的平面等情形下，采用空分方式对焦有利于提高对焦效率。

所述对焦装置的设备表现形式不受限制，例如所述对焦装置可为某一独立的部件；或者，所述对焦装置可作为某一功能模块集成在一具有图像采集功能的设备(即图像采集设备)中，所述图像采集设备可包括但不限于相机、摄像机、手机、平板电脑、具有拍照或摄像功能的其他电子设备等，本申请实施例对此并不限制。

可选的，如图6所示，所述对焦装置还包括：一变形控制模块54。变形控制模块54用于至少根据对象的特征信息控制所述图像传感器至少局部变形，其中，所述图像传感器至少局部变形后的成像面为所述参考面。该方案根据对象的特征信息控制图像传感器至少局部变形后的成像面为参考面，进行空分反差对焦，有利于提高图像传感器的对焦效率。

可选的，所述对象包括眼底，也就是说，本申请实施例提供的技术方案可应用但不限于眼底相机中，实现空分反差快速对焦。眼底的特征信息可包括但不限于以下至少之一：眼底形状信息、眼睛的屈光信息、眼轴信息。根据眼底的特征信息可对图像传感器的至少局部进行变形，使得至少局部变形后的图像传感器的至少部分成像面与眼底的特征信息匹配，由此提高眼底成像的质量。

可选的，所述眼底的特征信息至少包括所述眼底形状信息。所述变形控制模块54包括：一第一变形控制子模块541。第一变形控制 子模块541用于至少根据所述眼底形状信息控制图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。该方案将图像传感器的至少局部根据眼底形状信息进行弯曲，则有利于非平面的眼底图像的采集，有利于提高眼底成像质量，而以图像传感器中至少局部弯曲后的成像面为参考面进行空分反差对焦，则有利于提高对焦效率。

可选的，所述眼底的特征信息至少包括所述眼睛的屈光信息。所述变形控制模块54包括：一第二变形控制子模块542。第二变形控制子模块542用于至少根据所述眼睛的屈光信息控制所述图像传感器的至少局部弯曲，其中，所述图像传感器至少局部弯曲后的成像面为所述参考面。根据眼睛的屈光信息控制图像传感器的至少局部弯曲，可使得图像传感器的成像面和所述眼睛屈光信息匹配，有利于提高眼底成像质量，而以图像传感器中至少局部弯曲后的成像面为参考面进行空分反差对焦，则有利于提高对焦效率。

可选的，所述眼底的特征信息至少包括眼轴信息。所述变形控制模块54包括：一第三变形控制子模块543，第三变形控制子模块543用于至少根据所述对象的一眼睛的眼轴方向改变所述图像传感器中至少部分成像区的法线方向，其中，所述图像传感器法线方向改变后的成像面为所述参考面。该方案至少根据某单眼的眼轴方向对图像传感器的至少部分成像区的法线方向进行调整，调整过程可以提高所述对象的该单眼的眼底、或另一单眼的眼底、或者双眼各自的眼底在所述至少部分成像区成像的清晰度为收敛条件，由此有利于减小甚至消除待摄眼底对应的眼轴方向和眼底相机的光轴的偏离程度，基于该眼底相机无需要求如人等对象注视某一特定方向，即可采集到较高质量的眼底图像，以满足疾病研究、眼跟踪等实际应用需求。而以至少根据所述对象的一眼睛的眼轴方向改变法线方向的所述图像传感器中至少部分成像区为参考面，进行空分反差对焦，则有利于提高对焦效 率。

可选的，所述对焦装置还包括：一特征信息获取模块55。特征信息获取模块55用于获取所述对象的特征信息。所述对象可为需要拍摄的任何对象，所述对象的特征信息的获取方式非常灵活。

可选的，所述特征信息获取模块55还包括：一形状信息获取子模块551。形状信息获取子模块551用于根据所述对象的图像识别结果，获取所述对象的形状信息。该方案结合图像识别获取所述对象的形状信息，有利于提高对象形状信息获取的效率。

可选的，所述多个成像子区的偏差相对所述参考面的相应子区呈正负分布。该方案有利于提高对焦的准确性。

可选的，所述合焦位置确定模块53包括：一反差数据曲线拟合子模块531和一合焦位置确定子模块532。反差数据曲线拟合子模块531用于根据所述多个成像子区的偏差、各偏差对应的反差数据以及反差数据曲线特征信息，拟合至少一条反差数据曲线；合焦位置确定子模块532用于根据所述至少一条反差数据曲线确定所述图像传感器的一参考点的合焦位置。可选的，所述参考点为所述图像传感器的中心。该方案充分利用反差数据分布的特征信息和图像传感器的可变形特性，根据多个成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据拟合至少一条符合上述反差数据分布特征信息的反差数据曲线，根据拟合的至少一条反差数据曲线确定所述图像传感器全局的合焦位置。

可选的，所述对焦装置还包括：一成像区域划分模块56。成像区域划分模块56用于将所述图像传感器分为多个成像区域，其中，至少一个所述成像区域内包括至少二个偏差不同的成像子区。所述图像传感器中所述成像区域的划分方式非常灵活。

可选的，所述成像区域划分模块56包括：一成像区域划分子模块561。成像区域划分子模块561用于至少根据所述图像传感器采集到的图像的特征信息，将所述图像传感器分为多个成像区域。可选的， 同一所述成像区域内的各成像子区的偏差以及各偏差对应的反差数据，对应一条所述反差数据曲线，由此可得到分别对应多个成像区域的多条反差数据曲线，根据每条反差数据曲线可确定图像传感器的参考点(如图像传感器的中心等)的一个期望位置，之后，再根据确定的多个期望位置确定一个所述图像传感器的参考点的合焦位置。该方案将图像的特征相对一致的部分的相关偏差和反差数据，进行一次反差数据曲线拟合，有利于降低误差，提高合焦位置确定的准确性。

可选的，所述对焦模块还包括：一合焦状态调整模块57。合焦状态调整模块57用于根据所述图像传感器的合焦位置，确定或调整包括所述图像传感器的图像采集设备的合焦状态。如果所述图像传感器当前所处的位置与确定的所述图像传感器的合焦位置重合或者在一定容差允许范围，可确定所述图像采集设备处于合焦状态，否则，可通过对图像采集设备包括光学元件(如透镜等)进行调整以改变光学参数(如透镜的物距、像距、焦距等)，和/或对图像传感器的位置进行调整等方式，使得图像传感器的位置与所述合焦位置匹配；一种可选的应用示例中，可以所述图像传感器的参考点为参考，整体移动图像传感器，使得图像传感器的参考点(如所述图像传感器的中心)与所述合焦位置重合或者尽可能接近所述合焦位置。

可选的，所述对焦装置还包括：一偏差消除模块58。偏差消除模块58用于分别消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差。确定所述图像传感器的合焦位置之后，可消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的偏差，使得所述图像传感器恢复成初始状态，或者，使得所述图像传感器恢复成与参考面形状匹配的状态，以便进行如图像采集、合焦状态调整等操作。

可选的，所述对焦装置还包括：一成像控制模块59。成像控制模块59用于控制包括所述图像传感器的图像采集设备采集所述对象的图像。消除所述图像传感器中各成像子区相对所述参考面的偏差之 后，所述图像传感器恢复成初始状态，或者，所述图像传感器恢复成与参考面形状匹配的状态，由此进行所述对象的图像采集，使得所述图像传感器的形状更有利于采集所述对象的形状，提高所述对象的成像质量。

图7为本申请实施例提供的图像采集设备的结构示意图，本申请具体实施例并不对图像采集设备700的具体实现方式做限定。如图7所示，图像采集设备700可以包括：

处理器(Processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(Memory)730、通信总线740以及图像传感器750。其中：

处理器710、通信接口720、以及存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。

通信接口720，用于与比如可变形的图像传感器等通信。

处理器710，用于执行程序732，具体可以执行上述任一方法实施例中的相关步骤；

图像传感器750为表面形状至少局部可弯曲的图像传感器，用于获取眼底图像。

例如，程序732可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器710可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器730，用于存放程序732。存储器730可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(Non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

例如，在一种可选的实现方式中，处理器710通过执行程序732 可执行以下步骤：调整图像传感器中的不同成像子区相对一参考面的相应子区的偏差，以使多个成像子区中至少二个成像子区相对所述参考面的相应子区的偏差不同；获取所述多个成像子区分别采集到的图像的反差数据；至少根据所述多个成像子区的偏差和反差数据，确定所述图像传感器的合焦位置。

在其他可选的实现方式中，处理器710通过执行程序732还可执行上述其他任一实施例提及的步骤，在此不再赘述。

程序732中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤、模块、子模块、单元中对应的描述，在此不再赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

在本申请上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。有关装置、设备或系统实施例的实施原理或过程的相关描述，可参见相应方法实施例的记载，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件 产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本申请的装置、方法、系统等实施例中，显然，各部件(系统、子系统、模块、子模块、单元、子单元等)或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。同时，在上面对本申请具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

最后应说明的是：以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。