摄像装置系统及其自动对焦方法
【专利摘要】本发明公开了一种摄像装置系统及其自动对焦方法，该摄像装置系统包括：第一摄像装置，拍摄对象图像；第二摄像装置，包括用于移动透镜以进行对焦的致动器；3D深度提取单元，使用由第一和第二摄像装置拍摄的对象图像来提取3D深度；存储器单元，存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息；以及控制器，通过基于由3D深度提取单元提取的3D深度数据读取存储在存储器单元中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息来驱动致动器。
【专利说明】摄像装置系统及其自动对焦方法
【技术领域】
[0001]根据本公开的示例性和非限制性实施例的教导一般涉及一种摄像装置系统及其自动对焦方法。
【背景技术】
[0002]该部分提供了与本公开有关的背景信息，这不一定是现有技术。
[0003]一般地，紧凑小型摄像装置模块被应用于诸如摄像装置模块、PDA (个人数字助理)和智能电话的移动终端装置以及各种IT (信息技术)装置。
[0004]摄像装置模块是使用诸如电荷耦合器件(CXD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器来制造的，并且被制造成调整摄像装置焦距以调整图像的大小。此外，摄像装置模块包括多个透镜，并且安装有用于移动透镜的驱动源，由此通过改变每个透镜的相对距离来调整光学距离。
[0005]近来，伴随着技术的发展，高像素摄像装置模块正得以发展，并且这种摄像装置模块配备有自动调整对象的焦点的自动对焦功能。
[0006]传统的自动对焦方法包括爬山控制方法和全扫描控制方法。
[0007]在传统方法中，透镜是逐级移动的，搜索相对于先前图像的变化图像，再次执行精细搜索并且在寻找到的搜索点处停止。
[0008]此时，响应于帧速度、自动对焦集中在哪个部分以及对象的变化程度，关于自动对焦精度和完成时间生成误差。
[0009]此外，传统方法的另一缺点在于，由于通过多级搜索来执行自动对焦，因此自动对焦时间被延长。
【发明内容】
[0010]该部分提供本公开的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
[0011]本公开提供了一种被配置成增加自动对焦精度并且缩短自动对焦时间的摄像装置系统及其自动对焦方法。
[0012]然而，应强调，本公开不限于如上所说明的特定公开。应理解，本领域技术人员可想到这里没有提及的其它技术主题。
[0013]在本公开的一个一般方面，提供了一种摄像装置系统，该摄像装置系统包括:第一摄像装置，拍摄对象图像；第二摄像装置，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的致动器；3D (三维)深度提取单元，使用由第一和第二摄像装置拍摄的对象图像来提取由3D深度提取单元提取的3D深度数据；以及控制器，基于由3D深度提取单元提取的3D深度数据来驱动致动器。
[0014]优选地而不是必须地，摄像装置系统还可包括存储器单元，该存储器单元存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息。
[0015]优选地而不是必须地，控制器可通过读取存储在存储器单元中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息，响应于由3D深度提取单元提取的3D深度数据来驱动致动器。
[0016]优选地而不是必须地，控制器可以是M⑶(微控制单元)芯片或多媒体芯片。
[0017]优选地而不是必须地，摄像装置系统还可包括图像信号处理单元，该图像信号处理单元通过接收由第二摄像装置拍摄的对象图像，对由第二摄像装置拍摄的对象图像进行处理和输出。
[0018]优选地而不是必须地，图像信号处理单元可嵌入在控制器中。
[0019]优选地而不是必须地，摄像装置系统还可包括识别单元，该识别单元被配置成通过接收由3D深度提取单元提取的对象图像的3D深度数据，识别对象的运动、面部和形状中的任一个。
[0020]在本公开的另一一般方面，提供了一种摄像装置系统，该摄像装置系统包括:第一摄像装置，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的第一致动器；第二摄像装置，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的第二致动器；3D深度提取单元，使用由第一和第二摄像装置拍摄的对象图像来提取3D深度；存储器单元，存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息；以及控制器，基于由3D深度提取单元提取的3D深度数据，根据存储在存储器单元中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息来驱动第一摄像装置的第一致动器或第二摄像装置的第二致动器。
[0021]优选地而不是必须地，摄像装置系统还可包括3D图像合成器，该3D图像合成器对由第一摄像装置和第二摄像装置拍摄的对象图像进行合成。
[0022]优选地而不是必须地，摄像装置系统还可包括识别单元，该识别单元被配置成通过接收由3D深度提取单元提取的对象图像的3D深度数据，识别对象的运动、面部和形状中的任一个。
[0023]在本公开的另一一般方面，提供了一种摄像装置系统的自动对焦方法，该方法包括:由第一摄像装置和第二摄像装置拍摄对象图像，该第二摄像装置包括用于移动透镜的致动器；从由第一和第二摄像装置拍摄的对象图像提取3D深度数据；以及通过基于所提取的3D深度数据驱动第二摄像装置的致动器来执行第二摄像装置的对焦。
[0024]在本公开的又一一般方面，提供了一种摄像装置系统的自动对焦方法，该方法包括:由第一摄像装置和第二摄像装置拍摄对象图像，该第一摄像装置包括用于移动透镜的第一致动器，该第二摄像装置包括用于移动透镜的第二致动器；从由第一和第二摄像装置拍摄的对象图像提取3D深度数据；以及通过基于所提取的3D深度数据驱动第一摄像装置的第一致动器或第二摄像装置的第二致动器来执行对焦。
[0025]在有利效果方面，本公开的示例性实施例可以通过使用3D深度信息执行自动对焦，改进自动对焦精度并缩短自动对焦时间。
[0026]在另一有利效果方面，本公开的示例性实施例可以通过使用深度信息、由两个摄像装置拍摄3D图像来执行自动对焦。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是示出根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统的框图。
[0028]图2是示出根据本公开的另一示例性实施例的摄像装置系统的框图。
[0029]图3是示出根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统的框图。[0030]图4是示出根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统的自动对焦方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
[0032]在描述本公开时，为了清楚性，可放大或缩小层、区域和/或其它元件的大小和相对大小。此外，说明书和权利要求中所使用的特定术语或词的含义不应限于字面或通常采样的含义，而是应该根据用户或操作者的意图以及习惯用法来解释或者可与用户或操作者的意图以及习惯用法不同。因此，特定术语或词的定义应基于整个说明书中的内容。
[0033]图1是示出根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统的框图。
[0034]根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统可包括:第一摄像装置100，拍摄对象图像；第二摄像装置110，用于拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的致动器；3D深度提取单元120，使用由第一和第二摄像装置100、110拍摄的对象图像来提取由3D深度提取单元120提取的3D深度数据；存储器单元210，存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息；以及控制器200，通过接收由3D深度提取单元120提取的3D深度数据，使用对象图像的3D深度数据读取存储在存储器单元中的透镜位置信息来驱动致动器。
[0035]因此，依照根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统，可以由第一摄像装置100和第二摄像装置110来拍摄同一对象图像，并且3D深度提取单元120可以从由第一摄像装置100和第二摄像装置110拍摄的对象图像来提取3D深度。
[0036]控制器200从3D深度提取单元接收所提取的对象图像的3D深度的数据，并且读取存储在存储器单元210中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息以执行致动器的对焦。
[0037]因此，本公开的示例性实施例具有如下有利效果:通过使用3D深度信息执行自动对焦，改进自动对焦精度并且缩短自动对焦时间。
[0038]S卩，根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统可以从存储器单元210读取所提取的实时3D深度信息和与3D深度信息对应的透镜位置信息以进行自动对焦，从而通过将透镜移动到期望位置来执行自动对焦。
[0039]因此，根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统可以将透镜移动到一帧处的位置，从而减少了自动对焦时间。
[0040]此时，存储器单元210可存储与3D深度信息有关的透镜位置信息，其中，可通过预先校准并且以查找表格式进行记录而将透镜位置信息存储在存储器单元210中。此外，控制器200可基于所提取的实时3D深度信息来计算透镜位置信息，而不依赖于来自存储器单元210的信息。
[0041]简而言之，存储在存储器单元210中的、与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息是与3D深度信息有关的位置信息，并且通过使用透镜位置信息驱动致动器来执行对焦。
[0042]此外，控制器200可通过使用所提取的对象图像的实时3D深度信息驱动致动器来执行对焦，而不依赖于来自存储器单元210的信息。
[0043]此外，根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统可以使用3D深度数据来识别对象的运动、面部和形状。
[0044]为此，根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统还可包括识别单元，该识别单元被配置成通过接收由提取单元120提取的对象图像的3D深度数据，识别对象的运动、面部和形状中的任一个。
[0045]参照图2，根据本公开的另一示例性实施例的摄像装置系统还可包括图像信号处理单元150，该图像信号处理单元150被配置成通过接收对象图像而对由第二摄像装置110拍摄的对象图像进行处理和输出。图像信号处理单元150可被称为图像信号处理器。此夕卜，控制器200可以是MCU (微控制单元)芯片或多媒体芯片。图像信号处理单元150可嵌入在控制器200中。
[0046]图3是示出根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统的框图。
[0047]根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统可包括:第一摄像装置100，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的第一致动器；第二摄像装置110，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的第二致动器；3D深度提取单元120，使用由第一和第二摄像装置100、110拍摄的对象图像来提取3D深度；存储器单元210，存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息；以及控制器200，通过基于由3D深度提取单元提取的3D深度数据读取存储在存储器单元中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息，驱动第一摄像装置的第一致动器或第二摄像装置的第二致动器。
[0048]S卩，根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统可以拍摄3D对象图像，并且通过使用第一摄像装置100和第二摄像装置110对对象进行拍摄，基于由用户的两只眼睛之间的距离引起的双眼像差来实现3D图像。
[0049]此时，根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统还可包括3D图像合成器，该3D图像合成器对由第一摄像装置100和第二摄像装置110拍摄的对象图像进行合成。
[0050]因此，根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统中的第一摄像装置100和第二摄像装置Iio可以拍摄对象图像，并且3D深度提取单元120可以从由第一摄像装置100和第二摄像装置110拍摄的对象图像提取3D深度。
[0051]此时，控制器200可通过如下方式来执行对焦:接收与3D深度提取单元120提取的距对象的距离有关的数据，读取存储在存储器单元210中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息，以及控制第一摄像装置100的第一致动器和第二摄像装置110的第二致动器的驱动。可通过仅驱动第一摄像装置100或第二摄像装置110的一个致动器来执行对焦。
[0052]因此，根据本公开的又一示例性实施例，拍摄3D对象图像的两个摄像装置还可使用深度信息来执行自动对焦。
[0053]同时，根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统还可进一步包括识别单元，该识别单元被配置成通过接收由3D深度提取单元120提取的对象图像的3D深度数据，识别对象的运动、面部和形状中的任一个。
[0054]根据本公开的又一示例性实施例的摄像装置系统还可包括图像信号处理单元150，该图像信号处理单元150被配置成通过接收对象图像，对由第二摄像装置110拍摄的对象图像进行处理和输出。
[0055]图像信号处理单元150可被称为图像信号处理器(ISP)。[0056]此外，控制器200可以是MCU (微控制单元)芯片或多媒体芯片。图像信号处理单元150可嵌入在控制器200中。
[0057]图4是示出根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统的自动对焦方法的流程图。
[0058]根据本公开的示例性实施例的摄像装置系统的自动对焦方法首先包括由第一摄像装置和第二摄像装置来拍摄对象图像(S100)，该第二摄像装置包括用于移动透镜以进行对焦的致动器。
[0059]然后，该方法包括从由第一和第二摄像装置拍摄的对象图像提取3D深度数据(S110)，并且通过驱动第二摄像装置的致动器并且通过基于所提取的3D深度数据计算透镜位置信息来执行第二摄像装置的对焦(S120)。
[0060]此时，第一摄像装置可包括用于移动透镜以进行对焦的致动器，并且该方法还可包括在步骤SlOO之后，通过使用所提取的3D深度数据驱动第一摄像装置的致动器来执行第一摄像装置的对焦。
[0061]尽管已参考本公开的多个说明性实施例描述了本公开，但是应理解，本领域技术人员可以想到落入本公开的原理的精神和范围内的大量其它修改和实施例。
【权利要求】
1.一种摄像装置系统，所述摄像装置系统包括:第一摄像装置，拍摄对象图像；第二摄像装置，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的致动器；3D深度提取单元，使用由所述第一摄像装置和第二摄像装置拍摄的对象图像来提取由所述3D深度提取单元提取的3D深度数据；以及控制器，基于由所述3D深度提取单元提取的3D深度数据来驱动所述致动器。
2.根据权利要求1所述的摄像装置系统，还包括存储器单元，所述存储器单元存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息。
3.根据权利要求1所述的摄像装置系统，其中，所述控制器通过读取存储在所述存储器单元中的、与对象图像的3D深度对应的透镜位置信息，响应于由所述3D深度提取单元提取的3D深度数据来驱动所述致动器。
4.根据权利要求1所述的摄像装置系统，其中，所述控制器是微控制单元芯片或多媒体芯片。
5.根据权利要求1所述的摄像装置系统，还包括图像信号处理单元，所述图像信号处理单元通过接收由所述第二摄像装置拍摄的对象图像，对由所述第二摄像装置拍摄的对象图像进行处理和输出。
6.根据权利要求1所述的摄像装置系统，其中，所述图像信号处理单元嵌入在所述控制器中。
7.根据权利要求1所述的摄像装置系统，还包括识别单元，所述识别单元被配置成通过接收由所述3D深度提取单元提取的对象图像的3D深度数据，识别对象的运动、面部和形状中的任一个。
8.一种摄像装置系统，所述摄像装置系统包括:第一摄像装置，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的第一致动器；第二摄像装置，拍摄对象图像并且包括用于移动透镜的第二致动器；3D深度提取单元，使用由所述第一摄像装置和第二摄像装置拍摄的对象图像来提取3D深度；存储器单元，存储有与对象图像的3D深度数据对应的透镜位置信息；以及控制器，基于由所述3D深度提取单元提取的3D深度数据，根据存储在所述存储器单元中的、与所述对象图像的3D深度对应的透镜位置信息来驱动所述第一摄像装置的第一致动器或所述第二摄像装置的第二致动器。
9.根据权利要求8所述的摄像装置系统，还包括3D图像合成器，所述3D图像合成器对由所述第一摄像装置和所述第二摄像装置拍摄的对象图像进行合成。
10.根据权利要求8所述的摄像装置系统，还包括识别单元，所述识别单元被配置成通过接收由所述3D深度提取单元提取的对象图像的3D深度数据，识别对象的运动、面部和形状中的任一个。
11.一种摄像装置系统的自动对焦方法，所述方法包括:由第一摄像装置和第二摄像装置拍摄对象图像，所述第二摄像装置包括用于移动透镜的致动器；从由所述第一摄像装置和第二摄像装置拍摄的对象图像提取3D深度数据；以及通过基于所提取的3D深度数据驱动所述第二摄像装置的致动器来执行所述第二摄像装置的对焦。
12.—种摄像装置系统的自动对焦方法，所述方法包括:由第一摄像装置和第二摄像装置拍摄对象图像，所述第一摄像装置包括用于移动透镜的第一致动器，所述第二摄像装置包括用于移动透镜的第二致动器；从由所述第一摄像装置和第二摄像装置拍摄的对象图像提取3D深度数据；以及通过基于所提取的3D深度数据驱动所述第一摄像装置的第一致动器或所述第二摄像装置的 第二致动器来执行对焦。
【文档编号】G03B13/36GK103454833SQ201310211449
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】金珉秀 申请人:Lg伊诺特有限公司