一种自动对焦方法及装置、摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图片拍摄技术领域，特别是涉及一种自动对焦方法及装置、摄像装置。
【背景技术】
[0002] 自动对焦技术，是计算机视觉和各类成像系统的关键技术之一，在数码相机、数码 摄像机等成像系统中有着广泛的用途。随着现代计算技术的发展和数字图像处理理论的日 益成熟，自动对焦技术已经进入一个新的数字时代，越来越多的自动对焦方法基于图像处 理理论对图像有关信息进行分析计算，然后根据控制策略驱动电机，调节系统使之准确对 焦。
[0003] 现有技术中，镜头的自动对焦主要采用数码检测和光学对焦两种方法。其中，数码 检测方法需要反复采集物体的图像进行预览，直至采集到的图像清晰为止，因此，存在着速 度缓慢、精确度低的问题。而光学对焦方法则采用多个镜头模组来采集待拍摄物体的图像， 因此，存在着结构复杂、成本高的缺点。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例解决的是如何快速准确地进行自动对焦，并降低成本。
[0005] 为解决上述问题，本发明实施例提供了一种自动对焦方法，所述方法包括：
[0006] 获取向待拍摄物体发射红外调制信号，以及所述待拍摄物体反射回来的红外调制 信号，所述向待拍摄物体发射红外调制信号的频率为发射所述红外调制信号的红外二极管 发射电路的本振频率与一预设频率之和；
[0007] 将所述发射和接收的所述红外调制信号分别与一差频信号进行混频，并将得到的 两个混频信号进行相位比较，得到两者之间的相位差，所述差频信号的频率与所述预设频 率相同；
[0008] 根据所述相位差，计算镜头与待拍摄物体之间的距离；
[0009] 根据计算出的镜头和待拍摄物体之间的距离，控制所述镜头转动的角度。
[0010] 可选地，所述将发射和接收的所述红外调制信号分别与一差频信号进行混频，并 将得到的两个混频信号进行相位比较，得到两者之间的相位差，包括：
[0011] 将经过所述待拍摄物体反射的红外调制信号进行放大，并转换成为相应的数字信 号；
[0012] 将转换得到的数字信号与所述差频信号进行混频，得到第一混频信号；
[0013] 将向所述待拍摄物体反射的红外调制信号与所述差频信号进行混频，得到第二混 频信号：
[0014] 比较得出所述第一混频信号与所述第二混频信号之间的相位差。
[0015] 可选地，采用如下的公式计算所述镜头与所述待拍摄物体之间的距离，包括：
[0016] D = 士（ N 十 ΔΝ ) ( N + ΔΝ ); 2 21
[0017] 其中，D为所述镜头与所述待拍摄物体之间的距离，λ为所述红外调制信号的波 长，f为红外调制信号的发射频率，C为光速，N+ Λ N为所述第一混频信号与所述第二混频信 号之间的相位差对应的信号周期。
[0018] 可选地，所述计算出的所述镜头与所述待拍摄物体之间的距离与所述镜头转动的 角度之间具有--对应关系。
[0019] 本发明实施例还提供了一种自动对焦装置，所述装置包括：
[0020] 获取单元，适于获取向待拍摄物体发射红外调制信号，以及所述待拍摄物体反射 回来的红外调制信号，所述向待拍摄物体发射红外调制信号的频率为发射所述红外调制信 号的红外二极管发射电路的本振频率与一预设频率之和；
[0021] 混频比相单元，适于将所述发射和接收的所述红外调制信号分别与一差频信号进 行混频，并将得到的两个混频信号进行相位比较，得到两者之间的相位差，所述差频信号的 频率与所述预设频率相同；
[0022] 计算单元，适于所述根据所述混频比相单元得到的相位差，计算镜头与待拍摄物 体之间的距离；
[0023] 控制单元，适于根据所述计算单元计算出的镜头和待拍摄物体之间的距离，控制 所述镜头转动的角度。
[0024] 可选地，所述混频比相单元包括：
[0025] 模数转换子单元，适于将经过所述待拍摄物体反射的红外调制信号进行放大，并 转换成为相应的数字信号；
[0026] 第一混频器，适于将所述模数转换子单元转换得到的数字信号与所述差频信号进 行混频，得到第一混频信号；
[0027] 第二混频器，将向所述待拍摄物体反射的红外调制信号与所述差频信号进行混 频，得到第二混频信号；
[0028] 比相器，适于比较得出所述第一混频信号与所述第二混频信号之间的相位差。
[0029] 可选地，所述计算出的所述镜头与所述待拍摄物体之间的距离与所述镜头转动的 角度之间具有 对应关系。
[0030] 本发明实施例还提供了一种摄像装置，包括上述的自动对焦装置。
[0031] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下的优点：
[0032] 由于将发射红外调制信号的频率设置成为原有的本振频率与一预设的频率之和， 即发射红外调制信号的频率增大，发射向待拍摄物体的红外调制信号的波长减小，即使根 据向待拍摄物体发射和反射回来的红外调制信号之间所计算出的相位差对应的信号周期 仍有一定误差，仍能使计算得出的镜头与待拍摄物体之间的距离更加准确，因此，根据所述 计算得出的镜头与待拍摄物体之间的距离可以控制镜头进行准确地对焦，速度快，成本低 廉。
【附图说明】
[0033] 图1是本发明实施例中一种自动对焦方法的流程图；
[0034] 图2是本发明实施例中的另一种自动对焦方法的流程图；
[0035] 图3是本发明实施例中的一种自动对焦装置的结构示意图；
[0036] 图4是本发明实施例中的混频比相单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037] 现有技术中，镜头的自动对焦一般采用如下的两种方式：
[0038] 其一是采用数码检测的方法，所述方法通过对镜头所采集的图像进行预览，若不 清晰则调整焦距，再次采集待拍摄物体的图像进行预览，经过反复地调整，直至镜头所采集 的待拍摄物体的图像清晰为止。因此，这种数码检测的方法，存在着对焦缓慢、精度低的问 题。
[0039] 其二是采用光学对焦的方法，所述光学对焦的方法一般是将两组以上的镜片封装 在一起，因此，存在着结构复杂、成本高的缺点。
[0040] 为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例采用的技术方案通过将提高向 待拍摄物体发射红外调制信号的频率，并将发射和反射回来的红外调制信号分别与一差频 信号进行混频，并得出两者之间的相位差，并根据所述相位差，便可以准确地计算出镜头与 待拍摄物体之间的距离，因此，可以提高自动对焦的速度和准确性。
[0041] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0042] 图1示出了本发明实施例中一种自动对焦方法的流程图。如图1所示的自动对焦 方法，可以包括：
[0043] 步骤Sll :获取向待拍摄物体发射红外调制信号，以及所述待拍摄物体反射回来 的红外调制信号。
[0044] 在具体实施中，所述向待拍摄物体发射红外调制信号红外二极管发射电路的驱动 电路驱动红外调制信号红外二极管发射的红外调制信号，其频率为所述红外二极管发射电 路的本振频率与一预设频率之和。所述待拍摄物体反射回来的红外调制信号为从红外二极 管发射出去，经过待拍摄物体反射后接收的红外调制信号。
[0045] 步骤S12 :将所述发射和接收的所述红外调制信号分别与一差频信号进行混频， 并将得到的两个混频信号进行相位比较，得到两者之间的相位差。
[0046] 在具体实施中，由于发射向待拍摄物体的红外调制信号在经过待拍摄物体反射回 来并接收，所述红外调制信号在待拍摄物体与镜头之间往返，会产生一定的相位差。将未经 过待拍摄物体反射的红外调制信号与一差频信号进行混频，作为基准信号，而将向待拍摄 物体发射并经待拍摄物体反射后接收的红外信号与所述差频信号进行混频，得到具有相位 差信息的混频信号。通过将所述基准信号与具有相位差信息的混频信号进行比相，便可以 得到两者之间的相位差。
[0047] 步骤S13 :根据所述相位差，计算镜头与待拍摄物体之间的距离。
[0048] 在具体实施中，根据相位测距原理，利用基准信号与具有相位差信息的混频信号 比相得到的相位差，便可以计算出镜头与待拍摄物体之间的距离。
[0049] 步骤S14 :根据计算出的镜头和待拍摄物体之间的距离，控制所述镜头转动的角 度。
[0050] 在具体实施中，计算出的镜头和待拍摄物体之间的距离的所述镜头转动的角度之 间具有一一对应的关系，当计算出镜头与所述待拍摄物体之间的距离时，便可以根据所述 对应关系，控制镜头转过相应的角度，实现自动对焦。
[0051] 图2示出了本发明实施例中的一种自动对焦方法中的流程图。如图2所示的自动 对焦方法，可以包括：
[0052] 步骤S21 :获取向待拍摄物体发射的红外调制信号，以及所述待拍摄物体反射回 来的红外调制信号。
[0053] 在具体实施中，所述向待拍摄物体发射红外调制信号的频率为发射所述红外调制 信号的红外二极管发射电路的本振频率与一预设频率之和。
[0054] 在具体实施中，通过在发射红外线的红外二极管发射电路发射红外线的本振频率 的基础之上叠加一预设频率的载频，可以提高发射红外调制信号的频率，从而可以减小发 射的红外线的波长。
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