相位差对焦方法、电子设备及计算机存储介质与流程

本发明实施例涉及图像拍摄技术领域，特别涉及一种相位差对焦方法、电子设备及计算机存储介质。

背景技术：

现有在图像拍摄时常用的对焦方式分为：相位对焦和连续对焦；其中，连续对焦(caf)的优点为在各个亮度下对焦效果较佳，但缺点为对焦速度慢；相位对焦(pdaf)的优点为对焦速度快，但缺点为只能对焦含有竖条纹的场景，且暗处对焦不佳。因此目前常用的做法是，连续对焦和相位对焦相结合，在较亮处使用相位对焦，较暗处利用连续对焦，这样既能提高亮处的对焦速度，又能改善暗处的对焦准确性。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的连续对焦和相位对焦相结合的方式无法实现准确对焦横条纹场景。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种相位差对焦方法、电子设备及计算机存储介质，使得能够准确对焦横条纹场景。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种相位差对焦方法，包括：利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取待摄图像的第一相位，利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取待摄图像的第二相位；获取第一相位与第二相位的相位差；判断相位差是否在预设的景深范围内；若是，则根据第一相位和所述第二相位计算合焦相位；根据合焦相位控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头、与第一摄像头沿第一竖直线排布的第三摄像头，电子设备实现如上述实施方式的的相位差对焦方法。

本发明的实施方式还提供了一种一种电子设备，包括：沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头、与第一摄像头沿第一竖直线排布的第三摄像头，与第三摄像头沿第二水平线排布的第四摄像头、且第四摄像头与第二摄像头沿第二竖直线排布，电子设备实现如上述实施方式的相位差对焦方法。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施方式的相位差对焦方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，提供了一种相位差对焦方法，合焦位置由第一相位和第二相位共同确定，第一相位利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头来获取，第二相位利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头来获取；由于左右排布的摄像头可以实现对横条纹场景的准确对焦，上下排布的摄像头可以实现对竖条纹场景的准确对焦，因此，根据由第一相位和第二相位共同确定的合焦相位，来控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置，实现了在各种复杂场景下对横条纹场景和竖条纹场景的准确对焦；且由于第一相位与第二相位的相位差在预设的景深范围内，确保成像清晰。

另外，在获取第一相位与第二相位的相位差之前，还包括：利用沿第二水平线排布的第三摄像头和第四摄像头获取待摄图像的第三相位，利用沿第二竖直线排布的第二摄像头和第四摄像头获取待摄图像的第四相位；判断第一相位是否与第三相位相同，并判断第二相位是否与第四相位相同，若均相同，则再执行获取第一相位与第二相位的相位差的步骤；在根据第一相位和第二相位计算合焦相位之后，还包括：根据合焦相位控制第四摄像头移动至合焦位置。该方案中增加一个第四摄像头，与第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头组成双上下、双左右摄像头组，实现横条纹和竖条纹场景的对焦检查机制，从而实现在某一帧数据异常时，仍然能够正常完成对焦。

另外，判断第一相位是否与第三相位相同之后，还包括：若第一相位与第三相位不相同，则利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头重新获取待摄图像的第一相位、并利用沿第二水平线排布的第三摄像头和第四摄像头重新获取待摄图像的第三相位，直至第一相位与第三相位相同。该方案中通过重复获取待摄图像的第一相位与第三相位，保证第一相位与第三相位相同，从而实现横条纹场景下焦点位置的统一。

另外，判断第二相位是否与第四相位相同之后，还包括：若第二相位与第四相位不相同，则利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头重新获取待摄图像的第二相位、并利用沿第二竖直线排布的第二摄像头和第四摄像头重新获取待摄图像的第四相位，直至第二相位与第四相位相同。该方案中通过重复获取待摄图像的第二相位与第四相位，保证第二相位与第四相位相同，从而实现竖条纹场景下焦点位置的统一。

另外，根据第一相位和第二相位计算合焦相位，具体为：计算第一相位和第二相位的平均值，将平均值作为合焦相位。

另外，利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取待摄图像的第一相位，具体包括：将沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头中任意一个作为主摄像头、另外一个作为副摄像头；以副摄像头对待摄图像进行对焦，并移动主摄像头，使主摄像头的焦点与副摄像头的焦点相同，根据焦点得到第一相位。该方案中具体给出了左右排布的第一摄像头和第二摄像头具体如何获取第一相位。

另外，利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取待摄图像的第二相位，具体包括：将沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头中任意一个摄像头作为主摄像头、另外一个作为副摄像头；以副摄像头对待摄图像进行对焦，并移动主摄像头，使主摄像头的焦点与副摄像头的焦点相同，根据焦点得到第二相位。该方案中具体给出了上下排布的第三摄像头和第一摄像头具体如何获取第二相位。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式的相位差对焦方法中流程示意图；

图2是根据本发明第二实施方式的相位差对焦方法中流程示意图；

图3是根据本发明第三实施方式的电子设备的示意图；

图4是根据本发明第四实施方式的电子设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种相位差对焦方法，本实施方式的核心在于，提供了一种相位差对焦方法，利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取待摄图像的第一相位，利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取待摄图像的第二相位；获取第一相位与第二相位的相位差，判断相位差是否在预设的景深范围内；若是，则根据第一相位和所述第二相位计算合焦相位；根据合焦相位控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置。合焦位置由第一相位和第二相位共同确定，第一相位利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头来获取，第二相位利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头来获取；由于左右排布的摄像头可以实现对横条纹场景的准确对焦，上下排布的摄像头可以实现对竖条纹场景的准确对焦，因此，根据由第一相位和第二相位共同确定的合焦相位，来控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置，实现了在各种复杂场景下对横条纹场景和竖条纹场景的准确对焦；且由于第一相位与第二相位的相位差在预设的景深范围内，确保成像清晰。

下面对本实施方式的相位差对焦方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中的相位差对焦方法的流程示意图如图1所示：

步骤101：利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取待摄图像的第一相位，利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取待摄图像的第二相位。

具体地，利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取待摄图像的第一相位，具体包括：将沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头中任意一个作为主摄像头、另外一个作为副摄像头；以副摄像头对待摄图像进行对焦，并移动主摄像头，使主摄像头的焦点与副摄像头的焦点相同，根据焦点得到第一相位。

本实施方式中将第一摄像头和第二摄像头中的任意一个作为主摄像头，另一个作为副摄像头，由于主要采用副摄像头对焦后，直接将主摄像头的焦点调节的与副摄像头的焦点相同，因此，实现了第一摄像头和第二摄像头的快速对焦，从而能够快速得到第一摄像头和第二摄像头对焦时焦点位置的第一相位。且由于第一摄像头和第二摄像头沿第一水平线排布，因此可实现横条纹场景的快速、准确对焦。

具体地，利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取待摄图像的第二相位，具体包括：将沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头中任意一个摄像头作为主摄像头、另外一个作为副摄像头；以副摄像头对待摄图像进行对焦，并移动主摄像头，使主摄像头的焦点与副摄像头的焦点相同，根据焦点得到第二相位。

本实施方式中将第一摄像头和第三摄像头中的任意一个作为主摄像头，另一个作为副摄像头，由于主要采用副摄像头对焦后，直接将主摄像头的焦点调节的与副摄像头的焦点相同，因此，实现了第一摄像头和第三摄像头的快速对焦，从而能够快速得到第一摄像头和第三摄像头对焦时焦点位置的第二相位。且由于第一摄像头和第三摄像头沿第一竖直线排布，因此可实现竖条纹场景的快速、准确对焦。

从上述内容可以看出，本实施方式中横条纹场景和竖条纹场景对焦时共用第一摄像头，在实现横、竖条纹场景对焦的同时，还能够简化设备的结构。

步骤102：获取第一相位与第二相位的相位差。

具体地说，由于横条纹场景和竖条纹场景时作为副摄像头的并不一定都是第一摄像头，因此，横条纹场景和竖条纹场景对焦时的焦点位置很可能并不相同，即第一相位和第二相位并不相等。

步骤103：判断相位差是否在预设的景深范围内，若是，则进入步骤104；若否，则该流程结束。

具体地说，所谓景深((depthoffield)是指在聚焦完成后，焦点前后的范围内所呈现的清晰图像，这一前一后的距离范围即为景深。因此，为实现清晰成像，那么横条纹场景对焦是的焦点与竖条纹场景对焦时的焦点之间的距离之差不能超出预设的景深范围，即第一相位与第二相位的差值需在预设的景深范围内，例如：预设的景深范围为±50，那么第一相位和第二相位的差值需在±50之内。本实施方式中对于预设的景深范围并不进行限定，可根据实际拍摄情况自行设置。

本实施方式中若判定第一相位和第二相位的差值在预设的景深范围内，则执行步骤104根据第一相位和第二相位计算合焦相位；若不在预设的景深范围内，则流程结束，本实施方式中为简化流程图直接结束流程，但在实际拍摄时，若第一相位与第二相位的差值不再预设的景深范围内，往往会重新返回步骤101执行。

步骤104：根据第一相位和第二相位计算合焦相位。

具体地，计算第一相位和第二相位的平均值，将平均值作为合焦相位。由于第一相位与第二相位的相位差在预设的景深范围内，因此将第一相位和第二相位的平均值作为合焦相位时，以该合焦相位来拍摄照片必然是清晰的。当然合焦相位的计算方式并不限于本实施方式中的这一种，也可通过为第一相位和第二相位分配不同的权重值来计算合焦相位。例如：假设第一相位为100，第二相位为140，预设的景深范围为±50，那么第一相位和第二相位的相位差在预设的景深范围内。此时若将平均值作为合焦相位，那么合焦相位为120；若按照第一相位权重0.2、第二相位权重0.8来计算，那么合焦相位则为132。无论是“将第一相位和第二相位的平均值作为合焦相位”还是“为第一相位和第二相位分配不同的权重值来计算合焦相位”均在本实施方式的保护范围之内。其中，权重值具体如何分配由用户自行设置。

步骤105：根据合焦相位控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置。

具体地说，确定完合焦相位后，马达控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头均移动至合焦位置，则完成了三个摄像头的对焦。

与现有技术相比，本发明实施方式提供了一种相位差对焦方法，合焦位置由第一相位和第二相位共同确定，第一相位利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头来获取，第二相位利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头来获取；由于左右排布的摄像头可以实现对横条纹场景的准确对焦，上下排布的摄像头可以实现对竖条纹场景的准确对焦，因此，根据由第一相位和第二相位共同确定的合焦相位，来控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置，实现了在各种复杂场景下对横条纹场景和竖条纹场景的准确对焦；且由于第一相位与第二相位的相位差在预设的景深范围内，确保成像清晰。

本发明的第二实施方式涉及一种相位差对焦方法。第二实施方式是对第一实施方式的改进，主要改进之处在于，增加一个第四摄像头，与第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头组成双上下、双左右摄像头组，实现横条纹和竖条纹场景的对焦检查机制，从而确保横/竖条纹场景下对焦时其中某一相位出现异常(例如：数据帧异常丢失等)时，仍然能够正常完成横条纹场景的对焦。

本实施方式中的相位差对焦方法的流程示意图如图2所示，具体包括：

步骤201：利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取待摄图像的第一相位，利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取待摄图像的第二相位。

上述步骤201与第一实施方式中的步骤101大致相同，在此不再赘述。

步骤202：利用沿第二水平线排布的第三摄像头和第四摄像头获取待摄图像的第三相位，利用沿第二竖直线排布的第二摄像头和第四摄像头获取待摄图像的第四相位。

具体的说，沿第二水平线排布的第三摄像头和第四摄像头获取第三相位的方式与沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头获取第一相位的方式大致相同；沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头获取第二相位的方式与沿第二竖直线排布的第二摄像头和第四摄像头获取第四相位的方式大致相同，本实施方式中对于具体的获取过程不进行详细说明。

步骤203：判断第一相位是否与第三相位相同。若是，则进入步骤204；若否，则进入步骤209。

具体地说，第一相位与第三相位均是对横条场景进行对焦后得到的相位值。当获取其中某一相位出现异常(例如：数据帧异常丢失等)时，还有另一相位的值保持正常，从而确保横条纹场景下对焦时的其中某一相位出现异常(例如：数据帧异常丢失等)时，仍然能够正常完成横条纹场景的对焦。因此，在计算相位差之前，确保第一相位与第三相位相同，实现横条纹场景下焦点位置的统一。

本实施方式中若判定第一相位与第三相位相同，则执行步骤204继续判断第二相位是否与第四相位相同；若判定第一相位与第三相位不相同，则执行步骤209重新获取第一相位和第二相位直至第一相位与第三相位相同。

步骤204：判断第二相位是否与第四相位相同。若是，则进入步骤205；若否，则进入步骤210。

具体地说，第二相位与第四相位均是对竖条场景进行对焦后得到的相位值。当获取其中某一相位出现异常(例如：数据帧异常丢失等)时，还有另一相位的值保持正常，从而确保竖条纹场景下对焦时的其中某一相位出现异常(例如：数据帧异常丢失等)时，仍然能够正常完成竖条纹场景的对焦。因此，在计算相位差之前，确保第二相位与第四相位相同，实现竖条纹场景下焦点位置的统一。

本实施方式中若判定第二相位与第四相位相同，则执行步骤205获取第一相位与第二相位的相位差；若判定第二相位与第四相位不相同，则执行步骤210重新获取第二相位和第四相位直至第二相位与第四相位相同。

步骤205：获取第一相位与第二相位的相位差。

步骤206：判断相位差是否在预设的景深范围内。若是，则进入步骤207；若否，则该流程结束。

步骤207：根据第一相位和第二相位计算合焦相位。

步骤208：根据合焦相位控制第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头移动至合焦位置。

上述步骤205至步骤208与第一实施方式中的步骤102至步骤105大致相同，在此不再赘述。

步骤209：根据合焦相位控制第四摄像头移动至合焦位置。

具体地说，得到合焦相位后驱动马达控制第四摄像头移动至合焦位置，完成对第四摄像头的对焦。值得说明的是，本实施方式中仅为撰写方便将步骤209置于步骤208之后执行，但实际上步骤208和步骤209并无明确的先后顺序关系，步骤209可在步骤208之前执行，也可与步骤208同时执行。

步骤210：重新获取第一相位和第二相位直至第一相位与第三相位相同。

具体地说，若第一相位与第三相位不相同，则利用沿第一水平线排布的第一摄像头和第二摄像头重新获取待摄图像的第一相位、并利用沿第二水平线排布的第三摄像头和第四摄像头重新获取待摄图像的第三相位，直至第一相位与第三相位相同。该方案中通过重复获取待摄图像的第一相位与第三相位，保证第一相位与第三相位相同，从而实现横条纹场景下焦点位置的统一。步骤210执行完毕之后，返回步骤204继续执行。

步骤211：重新获取第二相位和第四相位直至第二相位与第四相位相同。

具体地说，若第二相位与第四相位不相同，则利用沿第一竖直线排布的第三摄像头和第一摄像头重新获取待摄图像的第二相位、并利用沿第二竖直线排布的第二摄像头和第四摄像头重新获取待摄图像的第四相位，直至第二相位与第四相位相同。该方案中通过重复获取待摄图像的第二相位与第四相位，保证第二相位与第四相位相同，从而实现竖条纹场景下焦点位置的统一。步骤211执行完毕之后，返回步骤205继续执行。

需要说明的是，本实施方式中仅为撰写方便将步骤202置于步骤201之后执行，但实际上步骤201和步骤202并无明确的先后顺序关系，步骤202也在步骤201之前执行。同样的，步骤203和步骤204也是为撰写方便将步骤204置于步骤203之后执行，实际上步骤203和步骤204并无明确的先后顺序关系，步骤204可于步骤203之前执行、或与步骤203同时执行。

与现有技术相比，本发明实施方式中提供了一种相位差对焦方法，在获取第一相位与第二相位的相位差之前，还包括：利用沿第二水平线排布的第三摄像头和第四摄像头获取待摄图像的第三相位，利用沿第二竖直线排布的第二摄像头和第四摄像头获取待摄图像的第四相位；判断第一相位是否与第三相位相同，并判断第二相位是否与第四相位相同，若均相同，则再执行获取第一相位与第二相位的相位差的步骤；在根据第一相位和第二相位计算合焦相位之后，还包括：根据合焦相位控制第四摄像头移动至合焦位置。该方案中增加一个第四摄像头，与第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头组成双上下、双左右摄像头组，实现横条纹和竖条纹场景的对焦检查机制，从而确保横/竖条纹场景下对焦时其中某一相位出现异常(例如：数据帧异常丢失等)时，仍然能够正常完成横条纹场景的对焦。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种电子设备，如图3所示，包括：沿第一水平线排布的第一摄像头31和第二摄像头32、与第一摄像头31沿第一竖直线排布的第三摄像头33，电子设备实现第一实施方式中的相位差对焦方法。

本发明第四实施方式涉及一种电子设备，如图4所示，包括：沿第一水平线排布的第一摄像头31和第二摄像头32、与第一摄像头31沿第一竖直线排布的第三摄像头33，与第三摄像头33沿第二水平线排布的第四摄像头34、且第四摄像头34与第二摄像头32沿第二竖直线排布，电子设备实现上述第一和/或第二实施方式的相位差对焦方法。

本发明的第五实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实上述第一和/或第二实施方式的相位差对焦方法。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)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(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。