一种自动对焦方法、装置和投影仪与流程

本发明涉及投影显示领域，特别涉及一种自动对焦方法、装置和投影仪。

背景技术：

在投影领域，由于使用场景的不同，有时候需要投影机频繁的移动，使得投影距离也在不断改变，投影机在重新对焦时经常会出现跑焦的情况；有时候即使投影机没有移动位置，在使用过程中也会存在跑焦的情况；为了获得更清晰的投影画面，一般要对镜头的位置进行相应的调节，通过调焦来补偿各种因素引起的离焦。

在目前的现有技术中，带投影功能的智能终端常规采用自动调焦的方式对投影焦距进行调整。其中一种方式是，图像投影到屏幕上，经投影镜头取像、图像采集芯片重新将采集到的图像转换成数字图像信号进行图像处理；移动马达位置进行扫描，并计算出不同位置的图像清晰度评价值，取图像清晰度评价值最高的位置作为投影最佳位置。另外一种方式是，采用额外的测距装置，测量屏幕与投影机之间的距离，根据距离与焦距的关系驱动马达，移动投影镜头到指定的位置。

在实现本发明过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：在上述第一种方式中，每移动一次马达就需要等待马达稳定，再等待图像同步信号，然后再取像进行图像处理，调焦速度比较慢；在上述的第二种方式中，由于没有成像清晰度的检测装置，无法解决个体之间存在的误差。现有自动对焦方法，无论是基于现有的测距作步数标定或是利用投影镜头拍照判断的方式进行投影机自动对焦，为了达到最佳的调焦效果，马达都会控制镜头先回到原点再出发去调焦的最佳位置，并且在这个过程中，投影图像会有一个模糊到清晰的过程，有时候会还会抖动两次，对焦时间较长，比较影响用户的视觉体验。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种能够快速对焦的自动对焦方法、装置和投影仪。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种自动对焦方法，所述方法包括以下步骤：

驱动投影镜头沿首次扫描方向从首次扫描起点移动至首次扫描终点进行移动和首次扫描，并同步计算首次扫描图像的清晰度；

根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置并判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向；

根据所述首次扫描图像或二次扫描图像的清晰度确定并驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置完成自动对焦。

可选的，在所述“驱动投影镜头沿首次扫描方向从首次扫描起点移动至首次扫描终点进行移动和首次扫描”前还包括：

在初始点位置上投影初始化图片并获取初始化图像，根据初始化图像获取投影区位置；

驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向从初始点位置移动至首次扫描起点，且所述首次扫描移动的步数大于所述投影镜头从初始点移动至首次扫描起点的步数。

可选的，所述“根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置并判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向”具体包括：

若首次扫描图像的清晰度先变清晰再变模糊，则所述最大清晰点的相对位置位于首次扫描区域内，不需要进行二次扫描；

若首次扫描图像的清晰度越来越清晰，则所述最大清晰点的相对位置位于首次扫描区域外或首次扫描区域的边界点上，且在所述首次扫描方向上，驱动所述投影镜头在所述扫描方向上扩大范围进行二次扫描直到扫描图像的清晰度由清晰变为模糊；

若首次扫描图像的清晰度越来越模糊，则所述最大清晰点的相对位置位于所述首次扫描区域外，且在所述首次扫描方向的相反方向上，驱动所述投影镜头在所述扫描方向的相反方向上扩大范围进行二次扫描直到扫描图像的清晰度由模糊变为清晰。

可选的，所述“根据所述二次扫描图像的清晰度确定并驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置”具体包括：

确定所述最大清晰点的相对位置位于所述首次扫描区域内时，驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向移动至最大清晰点的位置；

确定所述最大清晰点的相对位置位于所述首次扫描区域外或首次扫描区域的边界点上、二次扫描区域内时，驱动所述投影镜头沿二次扫描方向的相反方向移动至最大清晰点的位置。

可选的，所述最大清晰点的位置为当前扫描图像的清晰度高于相邻两个扫描图像的清晰度时所述投影镜头所在的位置。

为解决上述技术问题，第二方面，本发明实施例中提供了一种自动对焦装置，所述装置包括：

驱动控制单元，用于驱动投影镜头沿首次扫描方向从首次扫描起点移动至首次扫描终点进行移动，以及驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置完成自动对焦；

图像采集单元，用于获取首次扫描图像；

清晰度计算单元，用于根据首次扫描图像同步计算首次扫描图像的清晰度；

清晰度比对单元，用于根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置，以及根据所述首次扫描图像或二次扫描图像的清晰度确定最大清晰点的位置；

判断单元，用于根据最大清晰点的相对位置判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向。

可选的，还包括：投影单元，用于在初始点位置上投影初始化图片。

可选的，所述图像采集单元还用于获取初始化图像并根据初始化图像获取投影区位置，以及获取二次扫描图像。

可选的，所述驱动控制单元还用于驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向从初始点位置移动至首次扫描起点，以及驱动所述投影镜头在所述扫描方向上扩大范围进行二次扫描。

为解决上述技术问题，第三方面，本申请实施例提供一种投影仪，包括：

投影镜头；以及，

能够控制所述投影镜头扫描图像的微型控制器；其中，所述微型控制器用于控制所述投影镜头扫描时，执行如上述第一方面所述的自动对焦方法。

为解决上述技术问题，第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被微型控制器时，使所述微型控制器执行如上述第一方面所述的自动对焦方法。

为解决上述技术问题，第五方面，本申请实施例还提供了一种程序产品，所述程序产品包括存储在存储介质上的程序，所述程序包括程序指令，当所述程序指令被微型控制器执行时，使所述微型控制器执行如上述第一方面所述的自动对焦方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中提供了一种自动对焦方法、装置和投影仪；通过首次小范围扫描图像并计算扫描图像的清晰度，根据扫描图像的清晰度变化特征判断是否需要进行二次扩大扫描范围进行扫描以及二次扫描的扫描方向，快速准确的找到最大清晰度所对应的位置，无需对全程进行扫描，减小扫描路径和时间，快速完成自动对焦，具有较好的视觉效果。

附图说明

一个或多个实施例中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模块和步骤表示为类似的模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请实施例一中提供的一种自动对焦方法的流程图示意图；

图2是本申请实施例一中所述的“根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置并判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向”以及“根据所述二次扫描图像的清晰度确定并驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置”的具体步骤的流程图示意图；

图3是本申请实施例一中提供的清晰度随每次扫描图像的三种变化情况；

图4是本申请实施例二中提供的一种自动对焦装置的结构示意图；

图5是本申请实施例三中提供的一种投影仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例中提供了一种自动对焦方法、装置和投影仪，其中，所述自动对焦方法是一种通过扫描一定范围的图像并计算扫描图像的清晰度，根据扫描图像的清晰度变化判断是否需要进行二次扫描及其方向，从而通过首次扫描和二次扫描图像的清晰度确定最大清晰点的位置并驱动马达移动至最大清晰点的位置。本申请实施例提供的自动对焦方法能够应用于投影仪内的装置中，能够减少投影仪的投影镜头的扫描路径和时间，实现快速自动对焦的功能。

具体地，下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

实施例一

图1是本实施例中提供的一种自动对焦方法的流程图示意图，图2是本实施例中所述的“根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置并判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向”以及“根据所述二次扫描图像的清晰度确定并驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置”的具体步骤的流程图示意图，图3是本申请实施例一中提供的清晰度随每次扫描图像的三种变化情况，请参见图1、图2和图3，本发明的实施例中提供了一种自动对焦方法，该方法包括但不限于以下步骤：

步骤110：在初始点位置上投影初始化图片并获取初始化图像，根据初始化图像获取投影区位置。

在本申请实施例中，所述“初始化图片”为一张白色图片，投影到投影背景上后，获取包括初始化图片及其周围的部分投影背景作为初始化图像。所述“根据初始化图像获取投影区位置”具体包括：对获取的初始化图像行进二值化处理，提取二值化后的初始化图像的图像轮廓，提取图像轮廓的边角特征，对获取的初始化图像进行计算处理能够确定图像清晰度的投影区位置。所述二值化处理能够将图片处理为黑白分明的图片从而提取图像的轮廓边角特征。具体地，二值化处理时首先计算整张图片各像素的灰度平均值，大于所述平均值的像素取255(白)，小于所述平均值的像素取0(黑)，从而获得一个黑白分明的图像，从而得到图像的边角特征，从而获得投影区域的有效位置，所述投影区域的位置用于对投影区域清晰度的计算。通过此方法计算获取投影区位置，能够排除非投影区域对计算清晰度的干扰，减少清晰度的计算面积从而提高运算速度，以及不受投影镜头移动后，投影区域在照片中位置有所变化带来的干扰。

在其他的一些实施例中，所述初始化图片可以根据需要进行选择，不需要限定与本申请实施例中的白色图片。所述二值化处理时的二值化阈值(各像素的灰度平均值)还可以根据需要采用其他方式来进行设置，如直接取127作为二值化阈值，或者采用直方图等更精准的方式，不需要拘泥于本申请实施例的限定。所述获取投影区位置也可以采用其他数字图像处理方法提取初始化图像的边角特征，不需要拘泥于本申请实施例的限定。

步骤120：驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向从初始点位置移动至首次扫描起点，且所述首次扫描移动的步数大于所述投影镜头从初始点移动至首次扫描起点的步数。

在本申请实施例中，驱动投影镜头移动固定步数m偏离初始点位置到首次扫描起点，为后续扫描做准备，所述投影镜头从初始点位置移动到首次扫描起点位置的移动方向可以是向左也可以是向右，只需要满足与首次扫描方向相反即可，且所述投影镜头从初始点位置移动到首次扫描起点位置的移动步数m少于首次扫描移动步数n。

在其他的一些实施例中，所述投影镜头从初始点位置移动到首次扫描起点位置的移动方向和移动步数可以根据需要进行设定，不需要拘泥于本申请实施例的限定。

步骤130：驱动投影镜头沿首次扫描方向从首次扫描起点移动至首次扫描终点进行移动和首次扫描，并同步计算首次扫描图像的清晰度。

在本申请实施例中，驱动投影镜头移动固定步数n从首次扫描起点到首次扫描终点进行首次扫描，其中，首次扫描方向与步骤120中所述的投影镜头从初始点位置移动至首次扫描起点的移动方向相反。且所述首次扫描移动的步数大于所述投影镜头从初始点移动至首次扫描起点的步数，即n大于m。上述采用这种设定投影镜头从初始点位置移动至首次扫描起点位置，再移动到首次扫描终点位置的方向和步数关系的方式是因为跑焦离焦时，投影镜头的螺杆此时所在的初始点一般会在最大清晰度的附近(左右端)，通过驱动投影镜头从初始点向左或者向右移动一端距离，再以相反方向移动更长的一段距离，投影镜头的扫描范围即可覆盖到初始点左右两端附近的位置，从而能够实现在轻微一定或者跑焦的情况下，至通过首次扫描即可找到最大清晰度图像及其位置，迅速完成自动对焦。

例如，当投影镜头从初始点以向左的方向移动到首次扫描起点的步数m为200步后，向右移动300步(n)至首次扫描终点并进行首次扫描，这样，扫描范围就能够覆盖到初始点左边200步以及右边100的步数范围内。假设投影镜头从扫描起点移动到扫描终点进行了z次扫描，则图像扫描时，每次扫描的步程为n/z，n需要大于等于z，使得投影镜头至少行进一步以上扫描一次。此外，投影镜头从首次扫描起点移动到首次扫描终点的步数不能过大，导致扫描范围过大，达不到快速对焦的效果，首次扫描的步程也不能过大，导致两个相邻扫描图像的清晰度相差较大，达不到精准对焦的效果。

在其他的一些实施例中，所述投影镜头从初始点移动到首次扫描点的步数、所述投影镜头从首次扫描起点移动到首次扫描终点的步数、所述首次扫描过程中的扫描次数和步程根据需要进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

在本申请实施例中，所述“同步计算首次扫描图像的清晰度”为在首次扫描图像过程中的每次扫描的同时，同步计算扫描图像的清晰度，具体的，清晰度的计算采用brenner梯度函数对步骤110中所获得的投影区位置进行清晰度计算，计算公式为

d(f)＝∑x∑y|f(x+1,y)-f(x,y)|²

其中，f(x,y)指坐标为(x,y)的像素点的亮度值，f(x+1,y)指坐标为(x+1,y)的像素点的亮度值。

步骤140：根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置并判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向。

具体地，请参见图3a，若首次扫描图像的清晰度先变清晰再变模糊，则所述最大清晰点的相对位置位于首次扫描区域内，不需要进行二次扫描。

具体地，请参见图3b，若首次扫描图像的清晰度越来越清晰，则所述最大清晰点的相对位置位于首次扫描区域外或首次扫描区域的边界点上，且在所述首次扫描方向上，驱动所述投影镜头在所述扫描方向上扩大范围进行二次扫描直到扫描图像的清晰度由清晰变为模糊。所述“最大清晰点的相对位置位于首次扫描区域的边界点”指的是所述最大清晰点的相对位置出现在首次扫描区域的最后一个扫描点上的情况，由于没有下一个扫描点图像清晰度作为对比，会出现无法确定所述最后一个扫描点为最大清晰点的情况，这种情况同样需要驱动投影镜头在扫描方向上扩大范围进行二次扫描知道扫描图像的清晰度由清晰变为模糊(出现清晰度抛物线)。

具体地，请参见图3c，若首次扫描图像的清晰度越来越模糊，则所述最大清晰点的相对位置位于所述首次扫描区域外，且在所述首次扫描方向的相反方向上，驱动所述投影镜头在所述扫描方向的相反方向上扩大范围进行二次扫描直到扫描图像的清晰度由模糊变为清晰。

其中，图3的图3a、图3b和图3c中，横坐标表示首次扫描的每个扫描图像的扫描次数(s1到z1总共扫描了z次)，纵坐标表示每个扫描的扫描图像的清晰度(具有清晰度峰值的图像的清晰度为一抛物曲线)。

步骤150：驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向从初始点位置移动至首次扫描起点，且所述首次扫描移动的步数大于所述投影镜头从初始点移动至首次扫描起点的步数。

具体地，请参见图3a，确定所述最大清晰点的相对位置位于所述首次扫描区域内时，驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向移动至最大清晰点的位置。

具体地，请参见图3b和图3c，确定所述最大清晰点的相对位置位于所述首次扫描区域外或首次扫描区域的边界点上、二次扫描区域内时，驱动所述投影镜头沿二次扫描方向的相反方向移动至最大清晰点的位置。

其中，所述最大清晰点的位置为当前扫描图像的清晰度高于相邻两个扫描图像的清晰度时所述投影镜头所在的位置。例如，图3a第e次扫描时，当前位置投影镜头获取到的扫描图像的清晰度高于相邻两个扫描图像的清晰度，当前投影镜头的位置为最大清晰点的位置，投影镜头移动至最大清晰点的位置时，完成自动调焦。

在本实施例中，首次扫描得到的扫描图像的清晰度数据会出现三种情况：

第一种情况，请参见图3a，在跑焦不严重的情况下，最大清晰点的位置应当在初始点附近，在设定好首次扫描步程和步数的情况下，一般能够在首次扫描区域内就会出现最大清晰度的图像，即会出现清晰度抛物曲线，抛物曲线的清晰度峰值所对应的图像即为最大清晰度图像，该图像的清晰度是高于相邻两个扫描图像的清晰度以及其他扫描图像的清晰度的，通过扫描次数、移动步数、移动步程、初始点位置信息、首次扫描起点和终点的位置信息等其中多个参数即可确定最大清晰度图像对应的最大清晰点的位置信息，此时投影镜头已经过了最大清晰度所在的位置，反向(首次扫描方向的相反方向)驱动投影镜头移动至最大清晰点的位置即可获得最大清晰图像，实现自动对焦。

第二种情况，请参见图3b，没有出现第一种情况出现的清晰度抛物曲线，清晰度越来越清晰，说明最大清晰度图像不在首次扫描区域内，沿首次扫描方向继续扫描时图像清晰度还会更清晰(说明最大清晰图像在首次扫描方向上)，这种情况下投影镜头跑焦情况较为严重，需要驱动投影镜头沿着首次扫描方向扩大扫描范围进行二次扫描直到出现最大清晰度峰值/清晰度抛物线，由于确定最大清晰图像的方式是需要确定最大清晰点的位置扫描图像的清晰度高于相邻两个扫描图像的清晰度，因此在获取到最大清晰度峰值时，投影镜头已经过了最大清晰度所在的位置，反向(二次扫描方向的相反方向/首次扫描方向的相反方向)驱动投影镜头移动至最大清晰点的位置即可获得最大清晰图像，实现自动对焦。

第三种情况，请参见图3c，没有出现第一种情况出现的清晰度抛物曲线，清晰度越来越模糊，说明最大清晰度图像不在首次扫描区域内，沿首次扫描方向继续扫描时图像清晰度还会更模糊，而沿着首次扫描方向的相反方向扫描图像时图像的清晰度就会越来越清晰(说明最大清晰图像在首次扫描方向的相反方向上)，这种情况下投影镜头跑焦情况较为严重，需要驱动投影镜头沿着首次扫描方向的相反方向移动回到首次扫描起点后继续前进扩大扫描范围进行二次扫描直到出现最大清晰度峰值/清晰度抛物线，由于确定最大清晰图像的方式是需要确定最大清晰点的位置扫描图像的清晰度高于相邻两个扫描图像的清晰度，因此在获取到最大清晰度峰值时，投影镜头已经过了最大清晰度所在的位置，反向(二次扫描方向的相反方向/首次扫描方向)驱动投影镜头移动至最大清晰点的位置即可获得最大清晰图像，实现自动对焦。

在其他的一些实施例中，所述首次扫描和二次扫描的扫描方向、扫描图像次数、扫描总行程等小根据实际需求进行设置，不需要拘泥于本申请实施例的限定。

本实施例提供了一种自动对焦方法，通过首次小范围扫描图像并计算扫描图像的清晰度，根据扫描图像的清晰度变化特征判断是否需要进行二次扩大扫描范围进行扫描以及二次扫描的扫描方向，从而快速准确的找到最大清晰度所对应的位置，无需对全程进行扫描，减小扫描路径和时间，快速完成自动对焦，具有较好的视觉效果。

实施例二

图4是本申请实施例二中提供的一种自动对焦装置的结构示意图，请参加图4，所述自动对焦装置20包括但不限定于：投影单元21、图像采集单元22、清晰度计算单元23、清晰度对比单元24、判断单元25和驱动控制单元26。

上述投影单元21用于在初始点位置上投影初始化图片，所述投影单元21还用于在投影镜头完成自动对焦后进行正常投影。

上述图像采集单元22用于获取首次扫描图像，所述图像采集单元22还用于获取初始化图像并根据初始化图像获取投影区位置，所述图像采集单元22还用于获取二次扫描图像。

上述清晰度计算单元23用于根据首次扫描图像同步计算首次扫描图像的清晰度，所述清晰度计算单元23还用于根据二次扫描图像同步计算二次扫描图像的清晰度。

上述清晰度对比单元24用于根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置，所述清晰度对比单元24还用于根据所述二次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置，所述清晰度对比单元24还用于根据所述首次扫描图像或二次扫描图像的清晰度确定最大清晰点的位置，所述清晰度对比单元24还用于确定获取到了最大清晰度峰值/清晰度抛物线。

上述判断单元25用于根据最大清晰点的相对位置判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向。

上述驱动控制单元26用于驱动投影镜头沿首次扫描方向从首次扫描起点移动至首次扫描终点进行移动，所述驱动控制单元26还用于驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置完成自动对焦，所述驱动控制单元26还用于驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向从初始点位置移动至首次扫描起点，所述驱动控制单元26还用于驱动所述投影镜头在所述扫描方向上扩大范围进行二次扫描，所述驱动控制单元26还用于驱动投影镜头进行正常投影。

所述投影单元21、图像采集单元22、清晰度计算单元23、清晰度对比单元24、判断单元25和驱动控制单元26在实际应用中的数据传输方式/通讯方式/连接方式，可以是有线连接的，也可以是无线连接的。例如，所述投影单元21和图像采集单元22可以通过电气连接，也可以通过无线通讯连接。所述图像采集单元22和清晰度计算单元23可以通过电气连接，也可以通过无线通讯连接。所述清晰度计算单元23和清晰度对比单元24可以通过电气连接，也可以通过无线通讯连接。所述清晰度对比单元24和判断单元25可以通过电气连接，也可以通过无线通讯连接。所述判断单元25和驱动控制单元26可以通过电气连接，也可以通过无线通讯连接。所述驱动控制单元26和投影单元21可以通过电气连接，也可以通过无线通讯连接。其中，所述电气连接可以是通过数据线连接，焊接等连接方式，所述无线通讯连接可以是蓝牙连接，局域网连接等连接方式。具体的，各个模块的连接方式可以根据需要进行连接设定，不需要拘泥于本实施例的限定。

所述投影单元21、图像采集单元22、清晰度计算单元23、清晰度对比单元24、判断单元25和驱动控制单元26在实际应用中可以是设置在一个实体装置内安装为一体的，也可以是某些模块独立设置在其他装置内的一个或多个实体装置。例如，所述投影单元21和所述图像采集单元22可以是单独设置的两个分别用于投影和摄像(扫描)的两个镜头，所述清晰度计算单元23和清晰度对比单元24可以是设置在一个处理器内的两个安装为一体模块，也可以是设置在两个不同的处理器内的两个独立的模块。具体的，各个模块的组装方式可以根据需要进行连接设定，不需要拘泥于本实施例的限定。

所述自动对焦装置20在工作的情况下，即投影镜头出现跑焦时，首先，在初始点位置(跑焦时投影镜头的螺杆的所在位置)上，所述投影单元21投影初始化图片到投影背景上；所述图像采集单元22获取初始化图像，所述初始化图像包含初始化图片的图像信息和部分投影背景的图像信息，并且通过二值化计算获取投影区位置；所述驱动控制单元26驱动所述投影镜头沿首次扫描方向的相反方向从初始点位置移动至首次扫描起点。

接着，所述驱动控制单元26驱动投影镜头沿首次扫描方向从首次扫描起点移动至首次扫描终点进行移动，同时，所述图像采集单元22进行首次扫描获取首次扫描图像，所述清晰度计算单元23根据所述投影区位置和首次扫描图像同步计算首次扫描图像的清晰度；所述清晰度对比单元24根据所述首次扫描图像的清晰度的变化特征确定最大清晰点的相对位置，所述判断单元25判断是否需要进行二次扫描以及二次扫描的方向。

若需要进行二次扫描，则所述驱动控制单元26驱动投影镜头沿首次扫描方向或首次扫描方向的相反方向扩大范围移动，同时，所述图像采集单元22进行二次扫描获取二次扫描图像，所述清晰度计算单元23根据所述投影区位置和二次扫描图像同步计算二次扫描图像的清晰度，所述清晰度对比单元24确定获取到了最大清晰度峰值/清晰度抛物线。

所述清晰度对比单元24确定获取到了最大清晰度峰值/清晰度抛物线并确定最大清晰点的位置后，所述驱动控制单元26驱动所述投影镜头移动至最大清晰点的位置完成自动对焦。

本实施例提供了一种自动对焦装置20，用于通过此装置能够进行首次小范围扫描图像并计算扫描图像的清晰度，根据扫描图像的清晰度变化特征判断是否需要进行二次扩大扫描范围进行扫描以及二次扫描的扫描方向，从而快速准确的找到最大清晰度所对应的位置，减小扫描路径和时间，本实施例提供的自动对焦装置20能够快速完成自动对焦。

实施例三

图5是本申请实施例三中提供的一种投影仪的结构示意图，请参见图5，所述投影仪30包括但不限定于：投影镜头31，以及能够控制所述投影镜头扫描图像的微型控制器32；其中，所述微型控制器32用于控制所述投影仪扫描时，执行如上述实施例一所述的自动对焦方法。

所述投影镜头31为一能够检测跑焦、拍摄/扫描图像、传输图像信息的镜头，所述投影镜头31在检测到跑焦时，获取初始化图像并将图像信息传输至微型控制器32，所述投影镜头31在接收到由微型控制器32发送过来的指令后移动至首次扫描起点，接着移动至首次扫描终点并进行首次扫描，将首次扫描的图像信息发送回去微型控制器32，微型控制器32对图像信息进行处理后发送相应指令，所述投影镜头31根据相应指令进行二次扫描并传回图像信息，或者移动至最大清晰点的位置完成自动对焦。

所述微型控制器32为一个微型计算机，用于设定各种参数、获取各种参数、存储各种参数、接收各种信息、处理各种信息以及发送各种信息和指令。所述微型控制器32用于根据所述投影镜头31传输回来的图像信息发送指令/信号控制所述投影镜头31进行拍摄/扫描图像以及移动。所述微型控制器32包含但不现定于如本申请实施例二中的自动对焦装置中的所有模块。

所述投影镜头31和所述微型控制器32在实际应用中的数据传输方式/通讯方式/连接方式，可以是有线连接的，也可以是无线连接的，所述投影镜头31和所述微型控制器32可以是安装为一体的一个装置，也可以是某一个或者多个模块独立设置的两个以上的独立装置。例如，所述投影单元21和图像采集单元22也可以设置在投影镜头31内，所述投影单元21可以是高清投影镜头，所述图像采集单元22可以是高清投影镜头，所述高清投影镜头进行图像投影，所述高清投影镜头进行图像的扫描拍摄，所述驱动控制单元26可以设置在投影镜头31的驱动马达内，所述投影单元21、图像采集单元22和驱动控制单元26通过电气连接至所述微型控制器32内的其他模块。所述清晰度计算单元23、清晰度对比单元24、判断单元25也可以是带有一定存储空间的处理器，处理器至少需要能够处理图像信息。

在其他的一些实施例中，所述投影单元21、图像采集单元22和驱动控制单元26的实际呈现方式、安装位置和方式、连接方式可根据需求进行选择，不需要拘泥于本申请实施例的限定。所述清晰度计算单元23、清晰度对比单元24、判断单元25的数据处理能力和连接方式以及是否设置在同一实体装置内也可以根据需求进行选择，不需要拘泥于本申请实施例的限定。

本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，该可执行指令被一个或多个处理器执行，例如：被图5中的微型控制器32执行，可使得上述一个或多个处理器执行上述任意方法实施例一中的自动对焦方法，进一步的，执行以上实施例一种描述的图1中的方法步骤110至150的功能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中，所述投影镜头31和所述微型控制器32可以是或者也可以不是安装一体的，所述投影镜头31和所述微型控制器32可以直接使用端口或引脚等连接一体，也可以通过电气或信号远程连接，即可以位于一个地方，或者也可以分布到不同地方上。可以根据实际的需要选择微型控制器32中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可以通过软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非暂态计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述指令存储在微型控制器内，可为各类微型计算机。

上述产品可执行本申请实施例一提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本申请实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

通过本申请实施例的结构设计，本实施例提供一种投影仪30，所述投影仪30通过使用投影镜头31首次小范围扫描图像和/或二次扩大范围扫描图像，并通过微型控制器32计算扫描图像的清晰度，根据扫描图像的清晰度变化特征判断是否需要进行二次扩大扫描范围进行扫描以及二次扫描的扫描方向，从而快速准确的找到最大清晰度所对应的位置，本实施例提供的一种投影仪30，能够实现快速对焦，给用户带来较好的使用效果。

本发明实施例中提供了一种自动对焦方法、装置和投影仪；通过首次小范围扫描图像并计算扫描图像的清晰度，根据扫描图像的清晰度变化特征判断是否需要进行二次扩大扫描范围进行扫描以及二次扫描的扫描方向，快速准确的找到最大清晰度所对应的位置，无需对全程进行扫描，减小扫描路径和时间，快速完成自动对焦，具有较好的视觉效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中区域技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例中技术方案的范围。