光学变焦摄像机及其自动聚焦控制方法、装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法，用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦，包括：聚焦区域设置步骤，在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据；聚焦区域选择步骤，从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域；聚焦控制步骤，开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。本发明还公开了相应的光学变焦摄像机及其自动聚焦控制装置。本发明可方便、清晰地在远距离被摄体和近距离被摄体之间调整聚焦对象，聚焦清楚不模糊。
【专利说明】光学变焦摄像机及其自动聚焦控制方法、装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及安防监控领域，尤其涉及一种在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦的光学变焦摄像机，及其自动聚焦控制方法、装置。
【背景技术】
[0002]光学变焦摄像机的成像原理是利用电机来调整镜头焦点使其将清晰的影像映射到传感器，然后再将传感器接收到的影像进行影像处理并通过显示器将影像呈现出来。
[0003]请参考图1，该图是现有技术的光学变焦摄像机的组成结构示意图；如图所示，其主要由聚焦镜头(Focus Lens) 10、图像传感器(CCD/CM0S) 20、图像处理单元(ImageProcessing IC) 30、控制单元(u_C0M) 40、电机及其驱动装置(Motor Driver) 50、及按键(Key) 60等构成。
[0004]工作时，通过聚焦镜头I的影像以电子数据的方式存储在图像传感器2中，并从图像处理单元3输出色彩和亮度已经调好的影像Video。
[0005]控制单元4读取图像处理单元3中每一张画面输出的被摄体的轮廓数据，并控制电机驱动聚焦镜头I移动，在被摄体的轮廓数据达到最高值时，聚焦镜头I到达了被摄体的焦点位置，此时关闭电机，完成聚焦。将清晰的画面通过监控显示器(Monitor)。
[0006]现有技术的光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法具体为，在被摄画面中对准一个固定的聚焦区域，读取该区域中被摄体的轮廓数据，并向被摄体轮廓数据增加的方向移动聚焦镜头，在该轮廓数据达到最大值时实现聚焦。请参考图2和图4，它们分别示出了现有技术的光学聚焦摄像机对远距离被摄体聚焦的画面和对近距离聚焦的画面，而图3和图5对应地分别示出了对远距离被摄体聚焦时镜头位置和被摄体轮廓数据的变化情况和对近距离被摄体聚焦时镜头位置和被摄体轮廓数据的变化情况；从图3和图5中可以看出，当镜头处于焦点位置的时候，被摄体的轮廓数据达到了最大值(即Peak Focus Data)。
[0007]然而，发明人在实施本发明的过程中发现，当一个拍摄画面中存在两个或两个以上不同距离的被摄体，即画面中既存在远距离的被摄体、又存在远距离的被摄体的情况下，请参考图6，该图示出了从对远距离被摄体聚焦调整到对近距离被摄体聚焦过程中镜头位置和被摄体轮廓数据的变化趋势图。从图6中可以看出，镜头从远距离被摄体的焦点位置移动到近距离被摄体的焦点位置的过程中，被摄体的轮廓数据首先是经过了一个减少的变化过程，然后开始增加并达到最大化的，反之亦然。可见，采用现有技术的聚焦控制方案:向被摄体轮廓数据增加的方向移动聚焦镜头，是无法将镜头从远距离被摄体的焦点位置调整到近距离被摄体的焦点位置上，反之亦然；加上镜头的深度限制，因而将焦点调整到近距离的被摄物体时，远距离被摄物体就会聚焦模糊；相反地，将焦点调整到远距离被摄物体时，就会发生近距离被摄物体聚焦模糊现象。
[0008]由于光学变焦摄像机的上述缺点，现有技术的光学变焦摄像机存在“焦点制御”问题。例如，当近距离被摄物体在Im处，远距离被摄物体在IOm处时，如果焦点已经在IOm处的被摄物体上聚到的情况下，想使焦点调整到Im处的被摄物体，就需要IOm处的被摄物体消失才可以聚到焦点。
[0009]当焦点处在一个位置时，如果远距离被摄体要比近距离被摄体更清楚，则焦点会自动调整到远距离被摄物体；反之，如果近距离被摄物体看的更清楚，焦点会自动调整到近距离被摄物体。
[0010]而且，如果焦点聚在远距离被摄体时，视角中近距离被摄体的大小不够大的话将无法聚焦到近距离被摄体。反之，如果焦点聚在近距离被摄体时，视角中远距离被摄体的大小不够大的话将无法聚焦到远距离被摄体等缺点。
[0011]综上所述，在摄像画面中存在不同距离的被摄体的情况下，现有技术的光学变焦摄像机，无法在远距离被摄体和近距离被摄体之间调整聚焦对象。
【发明内容】
[0012]本发明所解决的技术问题是，提供一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法，该方法可在摄像画面中存在不同距离的被摄体的情况下，从对远距离被摄体聚焦到对近距离被摄体聚焦调整的过程中，使被摄体的轮廓数据一直保持随着画面逐渐清楚而增加的状态，从而可方便、清晰地在远距离被摄体和近距离被摄体之间调整聚焦对象，聚焦清楚不模糊。
[0013]本发明进一步所解决的技术问题是，提供一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置，该装置可在摄像画面中存在不同距离的被摄体的情况下，从对远距离被摄体聚焦到对近距离被摄体聚焦调整的过程中，使被摄体的轮廓数据一直保持随着画面逐渐清楚而增加的状态，从而可方便、清晰地在远距离被摄体和近距离被摄体之间调整聚焦对象，聚焦清楚不模糊。
[0014]本发明更进一步所解决的技术问题是，提供一种光学变焦摄像机，该摄像机可在摄像画面中存在不同距离的被摄体的情况下，从对远距离被摄体聚焦到对近距离被摄体聚焦调整的过程中，使被摄体的轮廓数据一直保持随着画面逐渐清楚而增加的状态，从而可方便、清晰地在远距离被摄体和近距离被摄体之间调整聚焦对象，聚焦清楚不模糊。
[0015]为了解决上述技术问题，本发明公开了以下方案:
[0016]一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法，用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦，包括:
[0017]聚焦区域设置步骤，在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，其中，至少相邻的待定聚焦区域部分重合；
[0018]聚焦区域选择步骤，从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域；
[0019]聚焦控制步骤，开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。
[0020]优选地，所述聚焦区域选择步骤包括:
[0021]求系数积步骤，将获得的各个待定聚焦区域的轮廓数据分别乘以一个预设的调节系数后，再乘以一个预设倍数，得到各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据的系数积；
[0022]区域比较步骤，比较各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据及其系数积，根据比较结果得到被摄体所占面积最大的待定聚焦区域后，选择该待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0023]其中，所述预设的调节系数为获得的全部轮廓数据中最大轮廓数据值与对应的待定聚焦区域轮廓数据值的比值。
[0024]优选地，所述聚焦区域设置步骤包括:
[0025]第一区域设置步骤，在被摄画面的中央位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的中央区域，作为第一待定聚焦区域后，获得该第一待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第一轮廓数据；
[0026]第二区域设置步骤，在被摄画面的左侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的左侧区域，作为第二待定聚焦区域后，获得该第二待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第二轮廓数据；
[0027]第三区域设置步骤，在被摄画面的右侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的右侧区域，作为第三待定聚焦区域后，获得该第三待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第三轮廓数据。
[0028]优选地，所述区域比较步骤包括:
[0029]第一区域比较步骤，判断所述第二轮廓数据是否既大于所述第一轮廓数据的系数积、也大于所述第三轮廓数据的系数积，若是，则执行下述第二区域比较步骤，否则，执行下述第三区域比较步骤；
[0030]第二区域比较步骤，判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第三轮廓数据，若是，则选择所述第三待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0031]第三区域比较步骤，判断所述第三轮廓数据是否既大于所述第一待定聚焦区域的系数积、也大于所述第二轮廓数据的系数积，若是，则执行下述第四区域比较步骤，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0032]第四区域比较步骤，判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第二轮廓数据，若是，则选择所述第二待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域。
[0033]优选地，所述聚焦控制步骤包括:
[0034]开启步骤，开启并移动一次聚焦电机；
[0035]第一轮廓数据比较步骤，获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值，并判断该轮廓数据值是否大于移动聚焦电机前该待聚焦区域的轮廓数据值，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，否则，调整聚焦电机与当前状态反向旋转；
[0036]第二轮廓数据比较步骤，继续获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值后，判断该轮廓数据值是否继续增大，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，并循环执行该第二轮廓数据比较步骤，直到该轮廓数据值停止增大；
[0037]停止步骤，关闭聚焦电机，完成聚焦。
[0038]相应地，本发明还公开了一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置，用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦，包括有:
[0039]聚焦区域设置单元，用于在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，其中，至少相邻的待定聚焦区域部分重合；
[0040]聚焦区域选择单元，用于从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域；
[0041]聚焦控制单元，用于开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。
[0042]优选地，所述聚焦区域选择单元包括有:
[0043]求系数积单元，用于将获得的各个待定聚焦区域的轮廓数据分别乘以一个预设的调节系数后，再乘以一个预设倍数，得到各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据的系数积；
[0044]区域比较单元，用于比较各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据及其系数积，根据比较结果得到被摄体所占面积最大的待定聚焦区域后，选择该待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0045]其中，所述预设的调节系数为获得的全部轮廓数据中最大轮廓数据值与对应的待定聚焦区域轮廓数据值的比值。
[0046]优选地，所述聚焦区域设置单元包括有:
[0047]第一区域设置单元，用于在被摄画面的中央位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的中央区域，作为第一待定聚焦区域后，获得该第一待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第一轮廓数据；
[0048]第二区域设置单元，用于在被摄画面的左侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的左侧区域，作为第二待定聚焦区域后，获得该第二待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第二轮廓数据；
[0049]第三区域设置单元，用于在被摄画面的右侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的右侧区域，作为第三待定聚焦区域后，获得该第三待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第三轮廓数据。
[0050]优选地，所述区域比较单元包括有:
[0051]第一区域比较单元，用于判断所述第二轮廓数据是否既大于所述第一轮廓数据的系数积、也大于所述第三轮廓数据的系数积，若是，则启动下述第二区域比较单元，否则，启动下述第三区域比较单元；
[0052]第二区域比较单元，用于判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第三轮廓数据，若是，则选择所述第三待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0053]第三区域比较单元，用于判断所述第三轮廓数据是否既大于所述第一待定聚焦区域的系数积、也大于所述第二轮廓数据的系数积，若是，则启动下述第四区域比较单元，否贝U，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0054]第四区域比较单元，用于判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第二轮廓数据，若是，则选择所述第二待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域。
[0055]优选地，所述聚焦控制单元包括有:
[0056]开启单元，用于开启并移动一次聚焦电机；[0057]第一轮廓数据比较单元，用于获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值，并判断该轮廓数据值是否大于移动聚焦电机前该待聚焦区域的轮廓数据值，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，否则，调整聚焦电机与当前状态反向旋转；
[0058]第二轮廓数据比较单元，用于继续获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值后，判断该轮廓数据值是否继续增大，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，直到该轮廓数据值停止增大；
[0059]停止单元，用于关闭聚焦电机，完成聚焦。
[0060]相应地，本发明还公开了一种光学聚焦摄像机，包括有聚焦镜头、图像处理单元、控制单元、电机、以及电机驱动装置，重点在于，所述控制单元包括有如上所述的自动聚焦控制装置。
[0061]本发明的有益效果是:
[0062]本发明的实施例通过在摄像画面中存在不同距离的被摄体的情况下，设置多个待定聚焦区域，并根据被摄体轮廓数据的变化情况选定聚焦区域后，对选定区域内的被摄体进行聚焦，实现了在对远距离被摄体聚焦到对近距离被摄体聚焦调整的过程中，使被摄体的轮廓数据一直保持随着画面逐渐清楚而增加的状态，从而达到了方便、清晰地在远距离被摄体和近距离被摄体之间调整聚焦对象的效果，聚焦清楚不模糊。
【专利附图】
【附图说明】
[0063]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0064]图1是现有技术的光学变焦摄像机的聚焦控制电路的组成结构图。
[0065]图2是现有技术的光学变焦摄像机对远距离被摄体聚焦的画面。
[0066]图3是现有技术的光学变焦摄像机对远距离被摄体聚焦过程中镜头位置和被摄体轮廓数据的变化趋势图。
[0067]图4是现有技术的光学变焦摄像机对远距离被摄体聚焦的画面。
[0068]图5是现有技术的光学变焦摄像机对远距离被摄体聚焦过程中镜头位置和被摄体轮廓数据的变化趋势图。
[0069]图6是现有技术的光学变焦摄像机从对远距离被摄体聚焦调整到对近距离被摄体聚焦过程中镜头位置和被摄体轮廓数据的变化趋势图。
[0070]图7是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法一个实施例的方法流程图。
[0071]图8是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法一个实施例中聚焦区域设置步骤的方法流程图。
[0072]图9是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法一个实施例中聚焦区域选择步骤的方法流程图。
[0073]图10是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置一个实施例中聚焦控制步骤的方法流程图。
[0074]图11是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置一个实施例的组成结构图。
[0075]图12是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置一个实施例中聚焦区域设置单元的组成结构图。
[0076]图13是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置一个实施例中聚焦区域选择单元的组成结构图。
[0077]图14是本发明的光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置一个实施例中聚焦控制单元的组成结构图。
【具体实施方式】
[0078]下面参考图7-图10详细描述本发明提供的光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法的一个实施例，本实施例主要用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦；如图7所示，本实施例实现一次自动聚焦控制流程主要包括以下步骤:
[0079]在聚焦区域设置步骤SI中，在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，其中，至少相邻的待定聚焦区域部分重合；
[0080]在聚焦区域选择步骤S2中，从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域；
[0081]在聚焦控制步骤S3中，开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。
[0082]请参考图9，具体实现时，所述聚焦区域选择步骤S2可具体包括:
[0083]在求系数积步骤S21中，将获得的各个待定聚焦区域的轮廓数据分别乘以一个预设的调节系数w后，再乘以一个预设倍数，得到各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据的系数积；
[0084]在区域比较步骤S22中，比较各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据及其系数积，根据比较结果得到被摄体所占面积最大的待定聚焦区域后，选择该待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0085]其中，所述预设的调节系数w为获得的全部轮廓数据中最大轮廓数据值与对应的待定聚焦区域轮廓数据值的比值。
[0086]设置所述调节系数w的意义在于，在上述各待定聚焦区域的出现同一个影像的情况下，通过调节系数w的调节，使得各区域中的影像比率全部为1:1。
[0087]例如，在第一区域、第二区域、第三区域拍摄同一影像，得到第一区域的轮廓值L=700,第二区域的轮廓值M = 1000,第三区域的轮廓值N = 600的情况下:
[0088]以出现最大值M的第二区域为基准，则第一区域L的调节系数值W1 = 1000/700,约等于1.43 ;第二区域M的调节系数值Wm = I ;第三区域N的调节系数值Wn = 1000/600,约等于1.67。
[0089]这样，将上述三个区域的轮廓值分别乘以其对应的调节系数值W，就得到了(1.43XL): (IXM): (1.67XN) =1:1:1 的比率。
[0090]请参考图8，进一步地，所述聚焦区域设置步骤SI可具体包括:
[0091]在第一区域设置步骤Sll中，在被摄画面的中央位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的中央区域，作为第一待定聚焦区域后，获得该第一待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第一轮廓数据L ；
[0092]在第二区域设置步骤S12中，在被摄画面的左侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的左侧区域，作为第二待定聚焦区域后，获得该第二待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第二轮廓数据M ；
[0093]在第三区域设置步骤S13中，在被摄画面的右侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的右侧区域，作为第三待定聚焦区域后，获得该第三待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第三轮廓数据N。
[0094]具体实现时，上述各待定聚焦区域可分别设定成占整个被摄画面40%左右的面积，这样，第二待定聚焦区域和第三待定聚焦区域分别与第一待定聚焦区域有10%的重叠区域，有利于各个区域内被摄体轮廓数据的比较判断。
[0095]具体实现时，轮廓数据可通过图像处理单元从控制单元读取获得。
[0096]请参考图9,相应地,所述区域比较步骤S22可具体包括:
[0097]在第一区域比较步骤S221中，判断所述第二轮廓数据M是否既大于所述第一轮廓数据L的系数积A、也大于所述第三轮廓数据N的系数积C，若是，则执行下述第二区域比较步骤S222，否则，执行下述第三区域比较步骤S223 ；
[0098]在第二区域比较步骤S222中，判断所述第一轮廓数据L的预设倍数是否大于所述第三轮廓数据C，若是，则选择所述第三待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0099]在第三区域比较步骤S223中，判断所述第三轮廓数据是否既大于所述第一待定聚焦区域的系数积、也大于所述第二轮廓数据的系数积，若是，则执行下述第四区域比较步骤S224，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0100]在第四区域比较步骤S224中，判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第二轮廓数据，若是，则选择所述第二待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域。
[0101]具体实现时，所述比值可以为区间[1，2.5]的值；所述预设倍数可设置为[1.5,4]的值。
[0102]在所述第二轮廓数据比第一轮廓数据的系数积和第三轮廓数据的系数积分别大
1.5倍?4倍的情况下，可判断为当前状态下整个被摄画面的2/3，即位于中央位置的第一待定聚焦区域A和位于右侧位置的第三待定聚焦区域C没有聚到焦点，聚焦镜头是在对位于左侧位置的第二待定聚焦区域B聚焦。
[0103]因而，为了通过读取聚焦区域的变化来进行自动聚焦，需要在所述第一待定聚焦区域A和第三待定聚焦区域C中选择待聚焦区域。
[0104]这时，如果所述第一轮廓数据比第三轮廓数据大大约1.5倍以上，鉴于第一待定聚焦区域A与第三待定聚焦区域B重叠10%，第一轮廓数据会高于第三轮廓数据，故可将第三待定聚焦区域C设定为待聚焦区域。
[0105]反之，在所述第三轮廓数据比第一轮廓数据的系数积和第二轮廓数据的系数积分别大1.5倍?4倍的情况下，可判断为当前状态下整个被摄画面的2/3，即位于中央位置的第一待定聚焦区域A和位于右侧位置的第二待定聚焦区域B没有聚到焦点，聚焦镜头是在对位于左侧位置的第三待定聚焦区域C聚焦。
[0106]因而，为了通过读取聚焦区域的变化来进行自动聚焦，需要在所述第一待定聚焦区域A和第二待定聚焦区域B中选择待聚焦区域。
[0107]这时，如果所述第一轮廓数据比第二轮廓数据大大约1.5倍以上，鉴于第一待定聚焦区域A与第二待定聚焦区域B重叠10%，第一轮廓数据会高于第二轮廓数据，故可将第二待定聚焦区域C设定为待聚焦区域。
[0108]另外，在上述情况均不成立，无法设定第二待定聚焦区域B或第三待定聚焦区域C为待聚焦区域的情况下，就可将第一待定聚焦区域A设定为待聚焦区域。
[0109]设定了待聚焦区域之后，可将其内被摄体的轮廓数据发送到控制单元，存储为h值，以进行接下来的聚焦控制。
[0110]请参考图10，具体实现时，所述聚焦控制步骤S3可具体包括:
[0111]在开启步骤S31中，开启并向Near或者Far方向移动一次聚焦电机；
[0112]在第一轮廓数据比较步骤S32中，获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值tn，并判断该轮廓数据值tn是否大于移动聚焦电机前该待聚焦区域的轮廓数据值h，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，否则，调整聚焦电机与当前状态反向旋转；
[0113]为了下次的比较,将当前的轮廓数据值tn存储为h后、η值加I ;
[0114]在第二轮廓数据比较步骤S33中，继续获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值tn后，判断该轮廓数据值是否继续增大，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，并将当前的轮廓数据值tn存储为h、η值加I后，循环执行该第二轮廓数据比较步骤S33，直到该轮廓数据值停止增大；
[0115]在停止步骤S34中，关闭聚焦电机，完成聚焦，此时，已经实现了对被摄体所占面积更大的待聚焦区域的聚焦。
[0116]下面参考图11-图14详细描述本发明提供的光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置的一个实施例，本实施例主要用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦；如图10所示，本实施例主要包括有:
[0117]聚焦区域设置单元1，用于在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，其中，至少相邻的待定聚焦区域部分重合；
[0118]聚焦区域选择单元2，用于从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域；
[0119]聚焦控制单元3，用于开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。
[0120]进一步地，所述聚焦区域选择单元2可具体包括有:
[0121]求系数积单元21，用于将获得的各个待定聚焦区域的轮廓数据分别乘以一个预设的调节系数后，再乘以一个预设倍数，得到各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据的系数积；
[0122]区域比较单元22，用于比较各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据及其系数积，根据比较结果得到被摄体所占面积最大的待定聚焦区域后，选择该待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0123]其中，所述预设的调节系数为将获得的全部轮廓数据按照从小到大的顺序依次划分为含有若干个区间段的区间，各个轮廓数据所处区间段的比值。
[0124]请参考图11，具体实现时，所述聚焦区域设置单元I可具体包括有:
[0125]第一区域设置单元11，用于在被摄画面的中央位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的中央区域，作为第一待定聚焦区域后，获得该第一待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第一轮廓数据；
[0126]第二区域设置单元12，用于在被摄画面的左侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的左侧区域，作为第二待定聚焦区域，获得该第二待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第二轮廓数据；
[0127]第三区域设置单元13，用于在被摄画面的右侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的右侧区域，作为第三待定聚焦区域，获得该第三待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第三轮廓数据。
[0128]请参考图12,相应地,所述区域比较单元22可具体包括有:
[0129]第一区域比较单元221，用于判断所述第二轮廓数据是否既大于所述第一轮廓数据的系数积、也大于所述第三轮廓数据的系数积，若是，则启动下述第二区域比较单元222，否则，启动下述第三区域比较单元223 ；
[0130]第二区域比较单元222，用于判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第三轮廓数据，若是，则选择所述第三待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0131]第三区域比较单元223，用于判断所述第三轮廓数据是否既大于所述第一待定聚焦区域的系数积、也大于所述第二轮廓数据的系数积，若是，则启动下述第四区域比较单元224，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域；
[0132]第四区域比较单元224，用于判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第二轮廓数据，若是，则选择所述第二待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域。
[0133]具体实现时,所述聚焦控制单元3可具体包括有:
[0134]开启单元31，用于开启并移动一次聚焦电机；
[0135]第一轮廓数据比较单元32，用于获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值，并判断该轮廓数据值是否大于移动聚焦电机前该待聚焦区域的轮廓数据值，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，否则，调整聚焦电机与当前状态反向旋转；
[0136]第二轮廓数据比较单元33，用于继续获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值后，判断该轮廓数据值是否继续增大，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，直到该轮廓数据值停止增大；
[0137]停止单元34，用于关闭聚焦电机，完成聚焦。
[0138]本实施例提供的装置与前述实施例提供的方法完全对应，相同之处，不再赘述。
[0139]下面详细描述本发明还提供的光学聚焦摄像机的一个实施例，请参考图1，本实施例主要包括有聚焦镜头、图像处理单元、控制单元、电机、以及电机驱动装置，其中，所述控制单元包括有自动聚焦控制装置，请参考图11-图14，该自动聚焦控制装置与前述实施例的聚焦控制装置完全相同，不再赘述。
[0140]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，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory, RAM)等。
[0141]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制方法，用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦，其特征在于，包括以下步骤: 聚焦区域设置步骤，在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，其中，至少相邻的待定聚焦区域部分重合； 聚焦区域选择步骤，从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域； 聚焦控制步骤，开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚焦区域选择步骤包括: 求系数积步骤，将获得的各个待定聚焦区域的轮廓数据分别乘以一个预设的调节系数后，再乘以一个预设倍数，得到各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据的系数积； 区域比较步骤，比较各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据及其系数积，根据比较结果得到被摄体所占面积最大的待定聚焦区域后，选择该待定聚焦区域作为待聚焦区域； 其中，所述预设的调节系数为获得的全部轮廓数据中最大轮廓数据值与对应的待定聚焦区域轮廓数据 值的比值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚焦区域设置步骤包括: 第一区域设置步骤，在被摄画面的中央位置，选取占整个被摄画面33-45 %面积的中央区域，作为第一待定聚焦区域后，获得该第一待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第一轮廓数据； 第二区域设置步骤，在被摄画面的左侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的左侧区域，作为第二待定聚焦区域后，获得该第二待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第二轮廓数据； 第三区域设置步骤，在被摄画面的右侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的右侧区域，作为第三待定聚焦区域后，获得该第三待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第三轮廓数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述区域比较步骤包括: 第一区域比较步骤，判断所述第二轮廓数据是否既大于所述第一轮廓数据的系数积、也大于所述第三轮廓数据的系数积，若是，则执行下述第二区域比较步骤，否则，执行下述第三区域比较步骤； 第二区域比较步骤，判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第三轮廓数据，若是，则选择所述第三待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域； 第三区域比较步骤，判断所述第三轮廓数据是否既大于所述第一待定聚焦区域的系数积、也大于所述第二轮廓数据的系数积，若是，则执行下述第四区域比较步骤，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域； 第四区域比较步骤，判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第二轮廓数据，若是，则选择所述第二待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚焦控制步骤包括:开启步骤，开启并移动一次聚焦电机； 第一轮廓数据比较步骤，获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值，并判断该轮廓数据值是否大于移动聚焦电机前该待聚焦区域的轮廓数据值，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，否则，调整聚焦电机与当前状态反向旋转； 第二轮廓数据比较步骤，继续获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值后，判断该轮廓数据值是否继续增大，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，并循环执行该第二轮廓数据比较步骤，直到该轮廓数据值停止增大； 停止步骤，关闭聚焦电机，完成聚焦。
6.一种光学变焦摄像机的自动聚焦控制装置，用于在被摄画面中存在不同距离的被摄体的情况下，对其中至少一个被摄体进行聚焦，其特征在于，包括有: 聚焦区域设置单元，用于在被摄画面上设置若干个待定聚焦区域后，获得每个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，其中，至少相邻的待定聚焦区域部分重合； 聚焦区域选择单元，用于从所述若干个待定聚焦区域中选择被摄体所占面积最大的一个，作为待聚焦区域； 聚焦控制单元，用于开启聚焦电机后，根据所述待聚焦区域内被摄体的轮廓数据变化情况驱动聚焦电机对该待聚焦区域内的被摄体进行聚焦。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述聚焦区域选择单元包括有: 求系数积单元，用于将获得的各个待定聚焦区域的轮廓数据分别乘以一个预设的调节系数后，再乘以一个预设倍数，得到各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据的系数积； 区域比较单元，用于比较各个待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据及其系数积，根据比较结果得到被摄体所占面积最大的待定聚焦区域后，选择该待定聚焦区域作为待聚焦区域； 其中，所述预设的调节系数为获得的全部轮廓数据中最大轮廓数据值与对应的待定聚焦区域轮廓数据值的比值。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述聚焦区域设置单元包括有: 第一区域设置单元，用于在被摄画面的中央位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的中央区域，作为第一待定聚焦区域后，获得该第一待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第一轮廓数据； 第二区域设置单元，用于在被摄画面的左侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的左侧区域，作为第二待定聚焦区域后，获得该第二待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第二轮廓数据； 第三区域设置单元，用于在被摄画面的右侧位置，选取占整个被摄画面33-45%面积的右侧区域，作为第三待定聚焦区域后，获得该第三待定聚焦区域内被摄体的轮廓数据，作为第三轮廓数据。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述区域比较单元包括有: 第一区域比较单元，用于判断所述第二轮廓数据是否既大于所述第一轮廓数据的系数积、也大于所述第三轮廓数据的系数积，若是，则启动下述第二区域比较单元，否则，启动下述第三区域比较单元； 第二区域比较单元，用于判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第三轮廓数据，若是，则选择所述第三待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域； 第三区域比较单元，用于判断所述第三轮廓数据是否既大于所述第一待定聚焦区域的系数积、也大于所述第二轮廓数据的系数积，若是，则启动下述第四区域比较单元，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域； 第四区域比较单元，用于判断所述第一轮廓数据的预设倍数是否大于所述第二轮廓数据，若是，则选择所述第二待定聚焦区域作为待聚焦区域，否则，选择所述第一待定聚焦区域作为待聚焦区域。
10.如权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述聚焦控制单元包括有: 开启单元，用于开启并移动一次聚焦电机； 第一轮廓数据比较单元，用于获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值，并判断该轮廓数据值是否大于移动聚焦电机前该待聚焦区域的轮廓数据值，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，否则，调整聚焦电机与当前状态反向旋转； 第二轮廓数据比较单元，用于继续获得所述待聚焦区域当前的轮廓数据值后，判断该轮廓数据值是否继续增大，若是，则保持聚焦电机与当前状态同向旋转，直到该轮廓数据值停止增大； 停止单元，用于关闭聚焦电机，完成聚焦。
11.一种光学聚焦摄像机，包括有聚焦镜头、图像处理单元、控制单元、电机、以及电机驱动装置，其特征在于，所述控制单元包括有如权利要求6-10中任一项所述的自动聚焦控制装置。
【文档编号】H04N5/225GK103984186SQ201410185368
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】吴炳技, 朴永焕, 金旭 申请人:深圳市阿格斯科技有限公司