一种推焦位置确定方法及装置与流程

本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种推焦位置确定方法及装置。

背景技术：

在项目调试对焦参数过程中，如果外拍景物场景，发现经常由于风的影响，拍摄物体在不停运动，从而导致拍摄出的景物模糊，给用户带来极大的不便。

目前，在终端拍照系统中，如果使用景深对焦的方式进行对焦，那么一般都是先计算出当前的感兴趣区域(ROI)的景深位置，然后一步推到该位置，最后再通过预设的算法进行适当的调整。

然而，上述这种方式无法解决在之前提到的场景的模糊问题，由于景物移动过快，导致马达的移动过程中景物位置就已经发生变化，这表现用户体验上就是马达不停地在不同位置拉伸。

技术实现要素：

本发明提出一种推焦位置确定方法及装置，用以解决现有技术中由于对焦时马达不停移动而导致的拍摄效果模糊的技术问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种推焦位置确定方法，包括：获取在给定对焦时间内的一组前景距信息；根据所述前景距信息拟合得到最大概率前景位置；将所述最大概率前景位置作为推焦位置。

进一步，获取在给定对焦时间内的一组前景距信息，包括：在所述给定对焦时间内，每隔预定时间间隔计算一次前景距；将计算得到的前景距数据组成所述给定对焦时间内的一组前景距信息。

进一步，计算前景距，包括：根据景深点的分布情况，确定出前景区域；根据所述前景区域内的多个景深点所处的位置，计算出一个前景距。

进一步，根据所述前景区域的多个景深点所处的位置，计算出一个前景距，包括：求取所述前景区域的多个景深点的景深距的平均值；将求取的平均值作为本次计算得到的前景距。

进一步，根据所述前景距信息拟合得到最大概率前景位置，包括：通过蒙特卡洛方法拟合得到所述最大概率前景位置。

另一方面，本发明提供一种推焦位置确定装置，包括：获取模块，用于获取在给定对焦时间内的一组前景距信息；拟合模块，用于根据所述前景距信息拟合得到最大概率前景位置；推焦位置确定模块，用于将所述最大概率前景位置作为推焦位置。

进一步，所述获取模块包括：计算单元，用于在所述给定对焦时间内，每隔预定时间间隔计算一次前景距；获取单元，用于将计算得到的前景距数据组成所述给定对焦时间内的一组前景距信息。

进一步，所述计算单元包括：确定子单元，用于根据景深点的分布情况，确定出前景区域；计算子单元，用于根据所述前景区域内的多个景深点所处的位置，计算出一个前景距。

进一步，所述计算子单元，具体用于求取所述前景区域的多个景深点的景深距的平均值，并将求取的平均值作为本次计算得到的前景距。

进一步，所述拟合模块，具体用于通过蒙特卡洛方法拟合得到所述最大概率前景位置。

本发明利用对焦时间内的一组前景距信息来确定出最有可能的前景位置，即确定出最大概率前景位置，然后将该位置作为推焦位置。通过上述方式解决了现有技术中由于对焦时马达不停移动而导致的拍摄效果模糊的技术问题，达到了避免拍摄效果模糊的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例中推焦位置确定方法的方法流程图；

图2是本发明实施例中景深图示意图；

图3是本发明实施例中推焦位置确定装置的结构框图；

图4是本发明实施例中推焦位置确定装置的另一结构框图；

图5是本发明实施例中推焦位置确定装置的又一结构框图；

图6是本发明实施例中准焦位置分布示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术由于对焦时马达不停移动而导致的拍摄效果模糊的技术问题，本发明提供了一种推焦位置确定方法，以下结合附图以及两个实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

为了更清楚地理解本发明，先对几个名词进行一下解释：

1)对焦和对焦点：

在进行拍摄时，调节相机镜头，使距离相机一定距离的景物清晰成像的过程叫做对焦，那个景物所在的点，称为对焦点。

2)景深：

因为“清晰”并不是一种绝对的概念，因此，对焦点前(靠近相机的方向)和对焦点后(远离相机的方向)的一定距离内的景物的成像都可以是清晰的，这个前后范围的总和，就叫做景深，也就是说，只要在上述前后范围内的景物，都能清楚地拍摄到。

其中，景深的大小主要与光圈、镜头、及拍摄物的距离有关，一般情况下，光圈越大(光圈值f越小)景深越浅，光圈越小(光圈值f越大)景深越深；镜头焦距越长景深越浅，镜头焦距越短景深越深；被拍摄主体越近，景深越浅，被拍摄主体越远，景深越深。其次，前景深小于后景深，也就是说，精确对焦 之后，对焦点前面只有很短一点距离内的景物能清晰成像，而对焦点后面很长一段距离内的景物，都是清晰的。

3)前景距：

前景是相对于背景来说的，在本发明实施例中，前景指的是用户感兴趣的画面前的运动物体，前景距即镜头与用户感兴趣的画面之间的距离。一般情况下，用户感兴趣的是前景运动物体，拍照需要确定的是用户感兴趣的物体与镜头之间的距离，背景距用来确认是否进入了关注的场景。其中，背景距是固定不动的，而前景距在一定范围内振动。

本发明实施例提供了一种推焦位置确定方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤S102至S106：

S102，获取在给定对焦时间内的一组前景距信息；

S104：根据所述前景距信息拟合得到最大概率前景位置；

S106：将所述最大概率前景位置作为推焦位置。

本发明利用对焦时间内的一组前景距信息来确定出最有可能的前景位置，即确定出最大概率前景位置，然后将该位置作为推焦位置。通过上述方式解决了现有技术中由于对焦时马达不停移动而导致的拍摄效果模糊的技术问题，达到了避免拍摄效果模糊的技术效果。

相当于，根据一组前景距信息，进行概率统计，以确定出在哪个位置点，前景距出现概率最大，将该概率最大的位置点作为推焦位置。

在上述步骤S102中，可以是通过双目摄像头，或者是红外激光对焦器件获取的前景距信息。因为考虑到对焦是有一定的对焦时间的，因此，可以是获取这段对焦时间内的一组前景距信息，所谓的一组前景距信息可以是在给定对焦时间内，每隔预定时间间隔计算一次前景距，然后将计算得到的前景距数据组成所述给定对焦时间内的一组前景距信息。

进一步的，给定的对焦时间越长，相对的后续确定的位置就会更准确，在同样的对焦时间内，预定时间间隔越短，相对的后续确定的位置也会更准确。 当然，间隔越短，对器件的数据处理能力也就越高，因此具体采用的时间间隔的大小可以按照实际情况和需要选取。

为了使得确定的前景距更为合理，可以是先根据景深点的分布情况，确定出前景区域，如图2所示，前景点分布区域即前景区域，背景点分布区域即后景区域，然后，根据前景区域内的多个景深点所处的位置，计算出一个前景距。

具体地，可以求取前景区域的多个景深点的景深距的平均值，然后将求取的平均值作为本次计算得到的前景距，例如，可以按照以下公式计算前景距d：

其中，d表示计算得到的前景距，d_i表示前景区域第i个景深点的前景距，n表示前景区域景深点的个数。

在上例中之所以采用多个景深点的平均景深距作为确定的前景距，主要是基于大数据的考虑，即数据越多，取平均后相对得到的结果就越准确。

在上述步骤104中，可以通过蒙特卡洛方法拟合得到所述最大概率前景位置。其中，蒙特卡洛方法的处理思想是当所求解问题是某种随机事件出现的概率，或者是某个随机变量的期望值时，通过某种“实验”的方法，以这种事件出现的频率估计这一随机事件的概率，或者得到这个随机变量的某些数字特征，并将其作为问题的解。

然而，值得注意的是，通过蒙特卡洛方法拟合得到所述最大概率前景位置并非是唯一的概率拟合方式，还可以采用其它概率统计的方式确定出最大概率的前景位置，具体选用哪种方式，本申请不作限定。

在本实施例中还提供了一种推焦位置确定装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图3是根据本发明实施例的推焦位置确定装置的一种优选结构框图，如图3所示，可以包括：

获取模块301，用于获取在给定对焦时间内的一组前景距信息；

拟合模块302，用于根据所述前景距信息拟合得到最大概率前景位置；

推焦位置确定模块303，用于将所述最大概率前景位置作为推焦位置。

在一个实施方式中，如图4所示，获取模块301可以包括：计算单元3011，用于在所述给定对焦时间内，每隔预定时间间隔计算一次前景距；获取单元3012，用于将计算得到的前景距数据组成所述给定对焦时间内的一组前景距信息。

在一个实施方式中，计算单元3011可以包括：确定子单元，用于根据景深点的分布情况，确定出前景区域；计算子单元，用于根据所述前景区域内的多个景深点所处的位置，计算出一个前景距。

在一个实施方式中，计算子单元，具体可以用于求取所述前景区域的多个景深点的景深距的平均值，并将求取的平均值作为本次计算得到的前景距。

在一个实施方式中，拟合模块302具体可以用于通过蒙特卡洛方法拟合得到所述最大概率前景位置。

优选实施例

为了更好地说明本发明，在本例中还提供了一个具体实施例进行说明，然而这仅是作为一个具体实例，并不构成对本发明的不当限定。

整个拍照装置可以包括：终端拍照模块、图像景深计算模块和最大概率对焦控制模块，其中，终端拍照模块提供正常的拍照功能，图像景深计算模块可以是目前主流的双目测距模块或激光测距模块，最概然对焦控制模块的作用就是根据一段时间内输入的需要对焦区域的景深表深度信息，拟合出最大概率的准焦位置，并将马达推到该位置。

如图5所示，是推焦位置确定装置的一个具体结构示意图，包括：前景距计算模块501(相当于上述获取模块301)、准焦概率最大位置计算模块502(相当于上述拟合模块302)和推马达模块503(相当于上述推焦位置确定模块303)。

其中，上述前景距计算模块501和准焦概率最大位置计算模块502可以按照以下步骤计算概率最大准焦位置：

S1：计算单次前景距：

前景距计算模块501计算景深图，然后根据前景点与背景点分布的不同，区分出前景区域。

然后，对前景区域中的景深点的景深距按照以下公式求平均：

其中，d表示计算得到的前景距，d_i表示前景区域第i个景深点的前景距，n表示前景区域景深点的个数。

S2：在给定对焦时间T内，每隔σt做单次前景距计算并记录，得到图6所示的准焦位置分布图，在图6中，纵坐标代表距离(即景深距离)，横坐标代表归一化时间。

在实际执行的过程中，这个对焦时间T可以是给定的时间定值，考虑到因为获得单位距离点的时间是确定的，因此理论上给定时间越长获得的点数就越多，拟合的精度就会越高，但是，获得的点数越多所需要的处理和计算成本和计算时间就越高，因此，需要在精度和运算成本之间做一个权衡。

S3：在分布最密集处拟合出最大概率前景位置作为推焦位置输出。

具体地，在实现的过程中，可以遵循以下原则：

1)对焦时间可控，在给定对焦时间内，记录该时间段内的感兴趣区域的准焦位置。在景物距离变化不剧烈的场景，记录时间越长对焦越准确。

2)景物的景深信息中需要有近似不变的点作为参照点，用于识别该场景。

3)根据景深点的分布识别前后景区域，在前景景深点中拟合出一个前景距，在相同时间间隔重复此操作，记录多个周期连续间隔时间的前景距，利用蒙特卡洛方法原理拟合最大概率前景位置。

4)当马达固定在最大概率位置时，在此位置对焦清晰的概率是最大的，从而使得取得的焦点距离更准确。

综上所述，本发明利用对焦时间内的一组前景距信息来确定出最有可能的前景位置，即确定出最大概率前景位置，然后将该位置作为推焦位置。通过上述方式解决了现有技术中由于对焦时马达不停移动而导致的拍摄效果模糊的技术问题，达到了避免拍摄效果模糊的技术效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。