光學變焦攝像機及其自動聚焦控制方法、裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，包括：聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據；聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。本發明專利技術還公開了相應的光學變焦攝像機及其自動聚焦控制裝置。本發明專利技術可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。

【技術實現步驟摘要】
光學變焦攝像機及其自動聚焦控制方法、裝置
本專利技術涉及安防監控領域，尤其涉及一種在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦的光學變焦攝像機，及其自動聚焦控制方法、裝置。
技術介紹
光學變焦攝像機的成像原理是利用電機來調整鏡頭焦點使其將清晰的影像映射到傳感器，然后再將傳感器接收到的影像進行影像處理并通過顯示器將影像呈現出來。請參考圖1，該圖是現有技術的光學變焦攝像機的組成結構示意圖；如圖所示，其主要由聚焦鏡頭(FocusLens)10、圖像傳感器(CCD/CMOS)20、圖像處理單元(ImageProcessingIC)30、控制單元(u-COM)40、電機及其驅動裝置(MotorDriver)50、及按鍵(Key)60等構成。工作時，通過聚焦鏡頭1的影像以電子數據的方式存儲在圖像傳感器2中，并從圖像處理單元3輸出色彩和亮度已經調好的影像Video。控制單元4讀取圖像處理單元3中每一張畫面輸出的被攝體的輪廓數據，并控制電機驅動聚焦鏡頭1移動，在被攝體的輪廓數據達到最高值時，聚焦鏡頭1到達了被攝體的焦點位置，此時關閉電機，完成聚焦。將清晰的畫面通過監控顯示器(Monitor)。現有技術的光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法具體為，在被攝畫面中對準一個固定的聚焦區域，讀取該區域中被攝體的輪廓數據，并向被攝體輪廓數據增加的方向移動聚焦鏡頭，在該輪廓數據達到最大值時實現聚焦。請參考圖2和圖4，它們分別示出了現有技術的光學聚焦攝像機對遠距離被攝體聚焦的畫面和對近距離聚焦的畫面，而圖3和圖5對應地分別示出了對遠距離被攝體聚焦時鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化情況和對近距離被攝體聚焦時鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化情況；從圖3和圖5中可以看出，當鏡頭處于焦點位置的時候，被攝體的輪廓數據達到了最大值(即PeakFocusData)。然而，專利技術人在實施本專利技術的過程中發現，當一個拍攝畫面中存在兩個或兩個以上不同距離的被攝體，即畫面中既存在遠距離的被攝體、又存在遠距離的被攝體的情況下，請參考圖6，該圖示出了從對遠距離被攝體聚焦調整到對近距離被攝體聚焦過程中鏡頭位置和被攝體輪廓數據的變化趨勢圖。從圖6中可以看出，鏡頭從遠距離被攝體的焦點位置移動到近距離被攝體的焦點位置的過程中，被攝體的輪廓數據首先是經過了一個減少的變化過程，然后開始增加并達到最大化的，反之亦然。可見，采用現有技術的聚焦控制方案：向被攝體輪廓數據增加的方向移動聚焦鏡頭，是無法將鏡頭從遠距離被攝體的焦點位置調整到近距離被攝體的焦點位置上，反之亦然；加上鏡頭的深度限制，因而將焦點調整到近距離的被攝物體時，遠距離被攝物體就會聚焦模糊；相反地，將焦點調整到遠距離被攝物體時，就會發生近距離被攝物體聚焦模糊現象。由于光學變焦攝像機的上述缺點，現有技術的光學變焦攝像機存在“焦點制御”問題。例如，當近距離被攝物體在1m處,遠距離被攝物體在10m處時，如果焦點已經在10m處的被攝物體上聚到的情況下,想使焦點調整到1m處的被攝物體，就需要10m處的被攝物體消失才可以聚到焦點。當焦點處在一個位置時，如果遠距離被攝體要比近距離被攝體更清楚，則焦點會自動調整到遠距離被攝物體；反之，如果近距離被攝物體看的更清楚，焦點會自動調整到近距離被攝物體。而且，如果焦點聚在遠距離被攝體時，視角中近距離被攝體的大小不夠大的話將無法聚焦到近距離被攝體。反之，如果焦點聚在近距離被攝體時，視角中遠距離被攝體的大小不夠大的話將無法聚焦到遠距離被攝體等缺點。綜上所述，在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，現有技術的光學變焦攝像機，無法在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象。
技術實現思路
本專利技術所解決的技術問題是，提供一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，該方法可在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，從對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。本專利技術進一步所解決的技術問題是，提供一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置，該裝置可在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，從對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。本專利技術更進一步所解決的技術問題是，提供一種光學變焦攝像機，該攝像機可在攝像畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，從對遠距離被攝體聚焦到對近距離被攝體聚焦調整的過程中，使被攝體的輪廓數據一直保持隨著畫面逐漸清楚而增加的狀態，從而可方便、清晰地在遠距離被攝體和近距離被攝體之間調整聚焦對象，聚焦清楚不模糊。為了解決上述技術問題，本專利技術公開了以下方案：一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，包括：聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內待聚焦的被攝體進行聚焦。優選地，所述聚焦區域選擇步驟包括：求系數積步驟，將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積；區域比較步驟，比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域；其中，所述預設的調節系數為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據值的比值。優選地，所述聚焦區域設置步驟包括：第一區域設置步驟，在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45％面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據；第二區域設置步驟，在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45％面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據；第三區域設置步驟，在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45％面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。優選地，所述區域比較步驟包括：第一區域比較步驟，判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第二區域比較步驟，否則，執行下述第三區域比較步驟；第二區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據乘以預設倍數后是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；第三區域比較步驟，判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第四區域比較步驟，否則，選擇所述第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，其特征在于，包括以下步驟：聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內的被攝體進行聚焦。

【技術特征摘要】
1.一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制方法，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一個被攝體進行聚焦，其特征在于，包括以下步驟：聚焦區域設置步驟，在被攝畫面上設置若干個待定聚焦區域后，獲得每個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，其中，至少相鄰的待定聚焦區域部分重合；聚焦區域選擇步驟，從所述若干個待定聚焦區域中選擇被攝體所占面積最大的一個，作為待聚焦區域；聚焦控制步驟，開啟聚焦電機后，根據所述待聚焦區域內被攝體的輪廓數據變化情況驅動聚焦電機對該待聚焦區域內待聚焦的被攝體進行聚焦。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚焦區域選擇步驟包括：求系數積步驟，將獲得的各個待定聚焦區域的輪廓數據分別乘以一個預設的調節系數后，再乘以一個預設倍數，得到各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據的系數積；區域比較步驟，比較各個待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據及其系數積，根據比較結果得到被攝體所占面積最大的待定聚焦區域后，選擇該待定聚焦區域作為待聚焦區域；其中，所述預設的調節系數為獲得的全部輪廓數據中最大輪廓數據值與對應的待定聚焦區域輪廓數據值的比值。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚焦區域設置步驟包括：第一區域設置步驟，在被攝畫面的中央位置，選取占整個被攝畫面33-45％面積的中央區域，作為第一待定聚焦區域后，獲得該第一待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第一輪廓數據；第二區域設置步驟，在被攝畫面的左側位置，選取占整個被攝畫面33-45％面積的左側區域，作為第二待定聚焦區域后，獲得該第二待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第二輪廓數據；第三區域設置步驟，在被攝畫面的右側位置，選取占整個被攝畫面33-45％面積的右側區域，作為第三待定聚焦區域后，獲得該第三待定聚焦區域內被攝體的輪廓數據，作為第三輪廓數據。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述區域比較步驟包括：第一區域比較步驟，判斷所述第二輪廓數據是否既大于所述第一輪廓數據的系數積、也大于所述第三輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第二區域比較步驟，否則，執行下述第三區域比較步驟；第二區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據乘以預設倍數后是否大于所述第三輪廓數據，若是，則選擇所述第三待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；第三區域比較步驟，判斷所述第三輪廓數據是否既大于所述第一待定聚焦區域的系數積、也大于所述第二輪廓數據的系數積，若是，則執行下述第四區域比較步驟，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域；第四區域比較步驟，判斷所述第一輪廓數據乘以預設倍數后是否大于所述第二輪廓數據，若是，則選擇所述第二待定聚焦區域作為待聚焦區域，否則，選擇所述第一待定聚焦區域作為待聚焦區域。5.如權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述聚焦控制步驟包括：開啟步驟，開啟并移動一次聚焦電機；第一輪廓數據比較步驟，獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值，并判斷該輪廓數據值是否大于移動聚焦電機前該待聚焦區域的輪廓數據值，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，否則，調整聚焦電機與當前狀態反向旋轉；第二輪廓數據比較步驟，繼續獲得所述待聚焦區域當前的輪廓數據值后，判斷該輪廓數據值是否繼續增大，若是，則保持聚焦電機與當前狀態同向旋轉，并循環執行該第二輪廓數據比較步驟，直到該輪廓數據值停止增大；停止步驟，關閉聚焦電機，完成聚焦。6.一種光學變焦攝像機的自動聚焦控制裝置，用于在被攝畫面中存在不同距離的被攝體的情況下，對其中至少一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳炳技，樸永煥，金旭，
申請(專利權)人：深圳市阿格斯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44