專利名稱：自動(dòng)對(duì)焦方法、記錄介質(zhì)和執(zhí)行所述方法的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各種實(shí)施例涉及一種自動(dòng)對(duì)焦方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在數(shù)字拍攝設(shè)備(例如，數(shù)字靜物相機(jī)(DSC)、數(shù)字單反相機(jī)(DSLR)、攝像機(jī)等) 執(zhí)行拍攝操作之前，通過利用數(shù)字拍攝設(shè)備使用自動(dòng)對(duì)焦功能來對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦，并 獲得對(duì)焦圖像。傳統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)焦方法根據(jù)對(duì)象和數(shù)字拍攝設(shè)備之間的距離計(jì)算關(guān)于輸入圖像的 焦點(diǎn)值，使用焦點(diǎn)值創(chuàng)建焦點(diǎn)曲線，檢測(cè)焦點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn)，并確定所述最大點(diǎn)是應(yīng)該被 用于對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值。然而，當(dāng)數(shù)字拍攝設(shè)備基于傳統(tǒng)方法通過獲得焦點(diǎn)值來獲得點(diǎn)光 源圖像和非點(diǎn)光源圖像中的具有低對(duì)比度的圖像時(shí)，捕獲的圖像通常沒有對(duì)焦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各種實(shí)施例提供了這樣一種自動(dòng)對(duì)焦的方法和用于執(zhí)行所述方法的自 動(dòng)對(duì)焦設(shè)備當(dāng)具有低對(duì)比度的點(diǎn)光源圖像或具有低對(duì)比度的非點(diǎn)光源圖像被自動(dòng)對(duì)焦以 捕獲對(duì)焦圖像時(shí)，所述自動(dòng)對(duì)焦方法創(chuàng)建焦點(diǎn)值。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種自動(dòng)對(duì)焦方法，所述自動(dòng)對(duì)焦方法包括根據(jù)鏡 頭和對(duì)象之間的距離創(chuàng)建每個(gè)輸入圖像的焦點(diǎn)值，并產(chǎn)生焦點(diǎn)值的焦點(diǎn)曲線；將焦點(diǎn)曲線 與點(diǎn)光源參考曲線或非點(diǎn)光源參考曲線進(jìn)行比較；如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線， 則確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值；如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲 線，則確定焦點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值。所述自動(dòng)對(duì)焦方法還可包括將焦點(diǎn)值歸一化，其中，根據(jù)歸一化的焦點(diǎn)值來產(chǎn)生 焦點(diǎn)曲線。比較焦點(diǎn)曲線的步驟可包括創(chuàng)建焦點(diǎn)曲線的樣本與點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間 的差，或者創(chuàng)建焦點(diǎn)曲線的樣本與非點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差。所述差可以是樣本的偏差或標(biāo)準(zhǔn)偏差；焦點(diǎn)曲線可被確定為對(duì)應(yīng)于具有小的偏差或小的標(biāo)準(zhǔn)偏差的點(diǎn)光源參考曲線或 非點(diǎn)光源參考曲線。點(diǎn)光源參考曲線可具有最小點(diǎn)，非點(diǎn)光源參考曲線具有最大點(diǎn)。如果確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則所述方法可包括創(chuàng)建關(guān)于輸入圖 像的曝光信息；將曝光信息和參考曝光信息進(jìn)行比較；如果根據(jù)比較結(jié)果輸入圖像具有低 亮度，則確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值。所述自動(dòng)對(duì)焦方法還可包括如果根據(jù)比較結(jié)果輸入圖像具有高亮度，則確定對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值的創(chuàng)建失敗。如果確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則所述自動(dòng)對(duì)焦方法可包括創(chuàng)建 焦點(diǎn)曲線的銳度；將焦點(diǎn)曲線的銳度和參考銳度進(jìn)行比較；如果焦點(diǎn)曲線的銳度大于參考 銳度，則確定焦點(diǎn)曲線的最大值為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如果焦點(diǎn)曲線的銳度小于參考銳度， 則將根據(jù)距離的輸入圖像的焦點(diǎn)值的增加或減小與參考進(jìn)行比較；如果所述增加或減小小 于所述參考，則確定焦點(diǎn)曲線的最大值為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值；所述自動(dòng)對(duì)焦方法還可包括如果所述增加或減小大于所述參考，則確定對(duì)焦圖 像的焦點(diǎn)值的創(chuàng)建失敗。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種記錄有所述自動(dòng)對(duì)焦方法的記錄介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，所述自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備包括焦 點(diǎn)值創(chuàng)建單元，根據(jù)鏡頭和對(duì)象之間的距離創(chuàng)建每個(gè)輸入圖像的焦點(diǎn)值，并產(chǎn)生焦點(diǎn)值的 焦點(diǎn)曲線；焦點(diǎn)曲線產(chǎn)生單元，將焦點(diǎn)曲線和點(diǎn)光源參考曲線或非點(diǎn)光源參考曲線進(jìn)行比 較；第一比較單元，如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn)為對(duì) 焦圖像的焦點(diǎn)值；第一確定單元，如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則確定焦點(diǎn)曲線 上的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值。焦點(diǎn)曲線產(chǎn)生單元可將焦點(diǎn)值歸一化，并根據(jù)歸一化的焦點(diǎn)值來產(chǎn)生焦點(diǎn)曲線。第一比較單元可創(chuàng)建焦點(diǎn)曲線的樣本與點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差，或者創(chuàng) 建焦點(diǎn)曲線的樣本與非點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差。所述差可以是樣本的偏差或標(biāo)準(zhǔn)偏差。第一確定單元可確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于具有小的偏差或小的標(biāo)準(zhǔn)偏差的點(diǎn)光源參 考曲線或非點(diǎn)光源參考曲線。點(diǎn)光源參考曲線可具有最小點(diǎn)，非點(diǎn)光源參考曲線可具有最大點(diǎn)。所述自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備還可包括第二比較單元，如果第一確定單元確定焦點(diǎn)曲線對(duì) 應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則所述第二比較單元將關(guān)于輸入圖像的曝光信息和參考曝光信息進(jìn) 行比較；第二確定單元，如果根據(jù)比較結(jié)果輸入圖像具有低亮度，則第二確定單元確定焦點(diǎn) 曲線上的最小點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如果根據(jù)比較結(jié)果輸入圖像具有高亮度，則第二確 定單元確定對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值的創(chuàng)建失敗。所述自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備還可包括第三比較單元，如果第一確定單元確定焦點(diǎn)曲線對(duì) 應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則第三比較單元?jiǎng)?chuàng)建焦點(diǎn)曲線的銳度；第三確定單元，如果焦點(diǎn)曲 線的銳度大于參考銳度，則第三確定單元確定焦點(diǎn)曲線的最大值為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如 果焦點(diǎn)曲線的銳度小于參考銳度，則第三確定單元將根據(jù)鏡頭和對(duì)象之間的距離的輸入圖 像的焦點(diǎn)值的增加或減小與參考進(jìn)行比較；第四比較單元，將所述增加或減小與參考進(jìn)行 比較；第四確定單元，如果所述增加或減小小于所述參考，則第四確定單元確定焦點(diǎn)曲線的 最大值為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如果所述增加或減小大于所述參考，則第四確定單元確定對(duì) 焦圖像的焦點(diǎn)值的創(chuàng)建失敗。另一實(shí)施例提供了一種對(duì)焦圖像的方法，所述方法包括基于圖像的焦點(diǎn)值創(chuàng)建 焦點(diǎn)曲線，每個(gè)焦點(diǎn)值對(duì)應(yīng)于鏡頭和對(duì)象之間的一個(gè)距離，并將焦點(diǎn)曲線與點(diǎn)光源參考曲 線和非點(diǎn)光源參考曲線中的至少一個(gè)進(jìn)行比較。所述方法還包括確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn) 光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線中的哪一個(gè)。如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則基于焦點(diǎn)曲線的最小點(diǎn)對(duì)焦圖像。如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則基于焦點(diǎn)曲 線的最大點(diǎn)對(duì)焦圖像。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的以上以及其他特征和優(yōu) 點(diǎn)將變得更清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備的示例的數(shù)字拍攝設(shè)備的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備的自動(dòng)對(duì)焦(AF)控制單元的框 圖；圖3至圖6是非點(diǎn)光源參考曲線，圖7和圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的點(diǎn)光源參考 曲線；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備的AF控制單元的框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的圖1的數(shù)字拍攝設(shè)備的AF控制單元的框圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦方法的流程圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦方法的流程圖，如果焦點(diǎn)曲線對(duì) 應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則所述自動(dòng)對(duì)焦方法還包括確定曝光信息的操作；圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有最小點(diǎn)的點(diǎn)光源參考曲線；圖14是沒有對(duì)焦的點(diǎn)光源圖像的照片，圖15是對(duì)焦的點(diǎn)光源圖像的照片；圖16是包括圖14的照片的焦點(diǎn)值和圖15的照片的焦點(diǎn)值的焦點(diǎn)曲線；圖17是數(shù)字拍攝設(shè)備通過使用圖12的自動(dòng)對(duì)焦方法捕獲的照片，圖18是數(shù)字拍 攝設(shè)備沒有使用圖12的自動(dòng)對(duì)焦方法捕獲的照片；圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的自動(dòng)對(duì)焦方法的流程圖，如果焦點(diǎn)曲線 對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則所述自動(dòng)對(duì)焦方法還包括確定焦點(diǎn)值的增加或減小以及銳度 的操作；圖20是顯示銳度的焦點(diǎn)曲線；圖21是數(shù)字拍攝設(shè)備不使用圖19的自動(dòng)對(duì)焦方法捕獲的照片，圖22是數(shù)字拍攝 設(shè)備使用圖19的自動(dòng)對(duì)焦方法捕獲的照片。
具體實(shí)施例方式以下，將通過參照附圖解釋本發(fā)明的示例性實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備的示例的數(shù)字拍攝設(shè)備的框圖。在當(dāng)前實(shí)施例中，數(shù)字相機(jī)是數(shù)字拍攝設(shè)備的示例。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不限于 數(shù)字相機(jī)和數(shù)字拍攝設(shè)備，并且可被應(yīng)用于安裝有數(shù)字拍攝設(shè)備的數(shù)字裝置(例如，相機(jī) 電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式多媒體播發(fā)器(PMP)、電視(TV)、數(shù)字相冊(cè)等)。參照?qǐng)D1，數(shù)字相機(jī)包括光學(xué)單元11，從對(duì)象接收光學(xué)信號(hào)；光學(xué)驅(qū)動(dòng)單元12， 驅(qū)動(dòng)光學(xué)單元11 ；成像裝置13，將從光學(xué)單元11接收的光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；模擬信號(hào) 處理單元14，針對(duì)電信號(hào)執(zhí)行圖像信號(hào)處理(例如，降噪處理)；和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器15， 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。數(shù)字相機(jī)還包括時(shí)序產(chǎn)生器(TG) 16，所述TG 16向成像裝置 13、模擬信號(hào)處理單元14和A/D轉(zhuǎn)換器15提供時(shí)序信號(hào)。數(shù)字相機(jī)還包括圖像信號(hào)處理單元20，所述圖像信號(hào)處理單元20關(guān)于從A/D轉(zhuǎn)換器15提供的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像信號(hào)處 理。盡管可將圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地輸入到圖像信號(hào)處理單元20，但圖像數(shù)據(jù)可被臨時(shí)存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)器30中，如果需要再被提供給圖像信號(hào)處理單元20。數(shù)字相機(jī)還包括操縱單元40，輸 入用戶的操縱信號(hào)；顯示單元50，顯示圖像；程序存儲(chǔ)單元60，存儲(chǔ)與數(shù)字相機(jī)的操作有關(guān) 的程序；和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元70，存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)和預(yù)定信息。數(shù)字相機(jī)還包括自動(dòng)曝光(AE)控 制單元80，所述AE控制單元80獲得關(guān)于輸入圖像的曝光信息，并根據(jù)該曝光信息自動(dòng)控制 輸入圖像的曝光程度。數(shù)字相機(jī)還包括自動(dòng)對(duì)焦(AF)控制單元90，所述AF控制單元90對(duì) 輸入圖像進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦。將參照附圖更詳細(xì)地描述AF控制單元90。數(shù)字相機(jī)還包括系統(tǒng) 控制單元100，所述系統(tǒng)控制單元100通常根據(jù)用戶的操縱信號(hào)或輸入圖像控制每個(gè)元件。在當(dāng)前實(shí)施例中，盡管每個(gè)元件被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)塊，但是本發(fā)明并不限于此。元件中 的至少兩個(gè)元件可被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)芯片。執(zhí)行兩個(gè)或更多個(gè)功能的元件可根據(jù)各自的功能被 實(shí)現(xiàn)為兩個(gè)或更多個(gè)芯片?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述以上元件。光學(xué)單元11可包括鏡頭(未示出)，集中光學(xué)信號(hào)；光圈(未示出)，調(diào)整光學(xué)信 號(hào)的量(光量)；和快門(未示出)，控制光學(xué)信號(hào)的輸入。另外，鏡頭可包括變焦鏡頭，根 據(jù)焦距控制視角被縮小或擴(kuò)大；和對(duì)焦鏡頭，對(duì)焦對(duì)象。可用各個(gè)單個(gè)鏡頭或一組多個(gè)鏡頭 來形成變焦鏡頭和對(duì)焦鏡頭。光學(xué)單元11可包括具有上下移動(dòng)的蓋子的機(jī)械快門。或者， 光學(xué)單元11可通過控制將電信號(hào)提供給成像裝置13而用作快門。用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)單元11的光學(xué)驅(qū)動(dòng)單元12可驅(qū)動(dòng)每個(gè)鏡頭的位置、光圈的打開/ 關(guān)閉、快門的操作等，以執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦、AE調(diào)整、光圈調(diào)整、變焦、對(duì)焦改變等。光學(xué)驅(qū)動(dòng)單 元12可從AE控制單元80、AF控制單元90或系統(tǒng)控制單元100接收控制信號(hào)，以控制光學(xué) 單元11的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)對(duì)焦圖像時(shí)，AF控制單元90獲得對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，獲得與該焦點(diǎn)值 相應(yīng)的對(duì)象和數(shù)字相機(jī)之間的距離，并確定與該距離相應(yīng)的鏡頭的位置信息，從而驅(qū)動(dòng)光 學(xué)單元11的鏡頭。因此，當(dāng)對(duì)焦圖像時(shí)，數(shù)字相機(jī)通過光學(xué)單元11來獲得對(duì)焦圖像。成像裝置13從光學(xué)單元11接收光學(xué)信號(hào)，并形成對(duì)象的圖像。成像裝置13可使 用互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q傳感器陣列或電荷耦合裝置(CCD)傳感器陣列。成像裝 置13可根據(jù)從TG 16提供的時(shí)序信號(hào)提供與單個(gè)幀的圖像相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。模擬信號(hào)處理單元14可包括這樣一種電路，所述電路執(zhí)行信號(hào)處理，以關(guān)于由成 像裝置13提供的電信號(hào)調(diào)整增益或調(diào)節(jié)波形。由A/D轉(zhuǎn)換器15將從模擬信號(hào)處理單元14提供的電信號(hào)(該電信號(hào)為模擬信 號(hào))轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而產(chǎn)生包括幀的圖像的圖像數(shù)據(jù)。圖像信號(hào)處理單元20可關(guān)于輸入圖像數(shù)據(jù)降噪，并執(zhí)行信號(hào)處理(例如，伽馬校 正、濾色器陣列插值、顏色矩陣、顏色校正和顏色增強(qiáng)等)，以改善圖像質(zhì)量。圖像信號(hào)處理 單元20可通過壓縮通過執(zhí)行圖像信號(hào)處理而產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)來產(chǎn)生圖像文件，以改善圖 像質(zhì)量，或者可從圖像文件恢復(fù)圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)的壓縮格式可以是可逆格式或不可逆 格式。合適的壓縮格式的示例可包括聯(lián)合圖像專家組(JPEG)格式和JPEG 2000格式。可 將壓縮的圖像文件存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元70中。圖像信號(hào)處理單元20可功能性地執(zhí)行朦朧 (obscurity)處理、顏色處理、模糊(blur)處理、邊緣增強(qiáng)處理、圖像插值處理、圖像識(shí)別處 理或圖像效果處理。圖像識(shí)別處理可包括臉部識(shí)別處理或場(chǎng)景識(shí)別處理。另外，圖像信號(hào)處理單元20可對(duì)顯示圖像信號(hào)執(zhí)行處理，以在顯示單元50上進(jìn)行顯示。例如，可執(zhí)行亮度 水平控制、顏色校正、對(duì)比度控制、邊緣增強(qiáng)控制、屏幕劃分處理、字符圖像產(chǎn)生或圖像合成 處理。在實(shí)施例中，圖像信號(hào)處理單元20連接到外部監(jiān)控器，可對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的圖 像信號(hào)處理，以被顯示在外部監(jiān)控器上，并發(fā)送處理的圖像數(shù)據(jù)，從而可在外部監(jiān)控器上顯 示相應(yīng)的圖像?？蓪腁/D轉(zhuǎn)換器15提供的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到圖像信號(hào)處理單元20。然而， 當(dāng)傳送速度與圖像信號(hào)處理單元20的處理速度不同時(shí)，可將圖像數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器30中，并可然后提供給圖像信號(hào)處理單元20?？墒褂美纾絼?dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (SDRAM)、多芯片封裝(MCP)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)裝置作為存儲(chǔ)器30。可將由圖像信號(hào)處理單元20處理的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元70中。數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)單元70可被實(shí)現(xiàn)在數(shù)字拍攝設(shè)備中或從數(shù)字拍攝設(shè)備是可拆卸的。例如，安全數(shù)字 卡/多媒體(SDcard/MM)、硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、光盤、磁光盤、全息存儲(chǔ)器等可用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 單元70。執(zhí)行了圖像信號(hào)處理的圖像數(shù)據(jù)可被發(fā)送到顯示單元50，并可被實(shí)現(xiàn)為預(yù)定的圖 像。顯示單元50可使用顯示裝置(例如，液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)、等離 子顯示面板(PDP)或電泳顯示器(EDD))。程序存儲(chǔ)單元60可存儲(chǔ)操作數(shù)字拍攝設(shè)備所需的操作系統(tǒng)(OS)、應(yīng)用程序等。電 可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、閃存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)等可用作程序存儲(chǔ)單元60。操縱單元40可包括用于操縱數(shù)字拍攝設(shè)備或用于在拍攝操作期間布置各種設(shè)置 的元件。例如，操縱單元40可包括按鈕、鍵、觸摸面板、觸摸屏、撥盤等，并可輸入用戶操縱 信號(hào)(例如，通電/斷電、拍攝開始/停止、重放開始/停止/搜索、光學(xué)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、模式轉(zhuǎn) 換、菜單操縱、選擇操縱等)。另外，在當(dāng)前實(shí)施例中，數(shù)字拍攝設(shè)備可包括AE控制單元80，所述AE控制單元80 自動(dòng)控制輸入圖像的曝光。數(shù)字拍攝設(shè)備包括AF控制單元90，所述AF控制單元90自動(dòng)對(duì)焦輸入圖像。系統(tǒng)控制單元100可根據(jù)程序存儲(chǔ)單元60中存儲(chǔ)的應(yīng)用程序控制數(shù)字拍攝設(shè)備 的每個(gè)元件，或者通?？筛鶕?jù)通過操縱單元40輸入的用戶操縱信號(hào)、輸入圖像和圖像信號(hào) 處理單元20的圖像處理結(jié)果來控制每個(gè)元件。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的AF控制單元91的框圖。參照?qǐng)D2，AF控制單元91包 括焦點(diǎn)值創(chuàng)建單元91a，根據(jù)鏡頭和對(duì)象之間的距離來創(chuàng)建每個(gè)輸入圖像的焦點(diǎn)值；焦點(diǎn) 曲線產(chǎn)生單元91b，根據(jù)所述距離來創(chuàng)建焦點(diǎn)值的焦點(diǎn)曲線。焦點(diǎn)值創(chuàng)建單元91a可通過垂 直同步(VD)信號(hào)的脈沖來讀取所述焦點(diǎn)值，并根據(jù)所述焦點(diǎn)值的改變與脈沖數(shù)量的增加 和減少相應(yīng)地增加參數(shù)。焦點(diǎn)曲線產(chǎn)生單元91b可歸一化焦點(diǎn)值，并通過使用歸一化的焦 點(diǎn)值來產(chǎn)生焦點(diǎn)曲線。例如，焦點(diǎn)曲線產(chǎn)生單元91b可通過將相應(yīng)焦點(diǎn)值FVi和最小焦點(diǎn)值 FVmin之間的差除以最大焦點(diǎn)值FVmax，并如下面的等式1所示創(chuàng)建歸一化的焦點(diǎn)值NormFVi， 來歸一化焦點(diǎn)值。
FV-FVNormFVi = 1 mm，(i = l、2、3...樣本數(shù)量 samplecnt) (1)
maxAF控制單元91還包括第一比較單元91c，所述第一比較單元91c將焦點(diǎn)曲線與點(diǎn)光源參考曲線或非點(diǎn)光源參考曲線進(jìn)行比較。第一比較單元91c可使用焦點(diǎn)曲線的樣本和 點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差、或者焦點(diǎn)曲線的樣本和非點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的 差。所述差可以是平均值或標(biāo)準(zhǔn)偏差?？筛鶕?jù)下面的等式2來創(chuàng)建平均AvgFVn^f,并可根 據(jù)下面的等式3來創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)偏差MdFVn°_"f。no. ref表示指示點(diǎn)光源參考曲線或非點(diǎn)光源 參考曲線的數(shù)字。圖3至圖6中示出的非點(diǎn)光源參考曲線以及圖7和圖8中示出的點(diǎn)光源參考曲線 被預(yù)先存儲(chǔ)。假設(shè)所有的焦點(diǎn)曲線具有正弦波形。非點(diǎn)光源參考曲線具有最大點(diǎn)，點(diǎn)光源 參考曲線具有最小點(diǎn)。四條非點(diǎn)光源參考曲線被預(yù)先存儲(chǔ)，其中，對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值分布在 中心區(qū)域(圖3)、遠(yuǎn)距離處(圖4)和近距離處(圖5和圖6)。同時(shí)，由于主要在點(diǎn)光源參 考曲線的遠(yuǎn)距離處執(zhí)行拍攝操作，因此，這樣的兩條點(diǎn)光源參考曲線被預(yù)先存儲(chǔ)，在所述兩 個(gè)點(diǎn)光源參考曲線中，對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值分布在中心區(qū)域(圖7)和遠(yuǎn)距離處(圖8)。參 照?qǐng)D7和圖8，點(diǎn)光源參考曲線顯示由距對(duì)象較近的鏡頭接收的光量減少。點(diǎn)光源參考曲 線可主要與暗的單色對(duì)象有關(guān)。在圖3至圖8顯示的參考曲線中，如果第一參考曲線和圖 3中顯示的焦點(diǎn)曲線之間存在差，則no. ref可指示1。由于6條參考曲線被預(yù)先存儲(chǔ)，所以 no. ref可指示1至6。根據(jù)下面的等式2使用所述差來創(chuàng)建平均值。在圖3至圖8顯示的 參考曲線中，可通過獲得每個(gè)樣本的焦點(diǎn)值re/Cwrve/"^7和歸一化的焦點(diǎn)值NormFVi之間
的差并將所有樣本的差之和除以樣本的數(shù)量samplecnt，來創(chuàng)建平均值A(chǔ)vgFVn°_ref。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)對(duì)焦方法，所述自動(dòng)對(duì)焦方法包括創(chuàng)建圖像的焦點(diǎn)值，并產(chǎn)生焦點(diǎn)值的焦點(diǎn)曲線，其中，每個(gè)焦點(diǎn)值對(duì)應(yīng)于鏡頭和對(duì)象之 間的距離；將焦點(diǎn)曲線與點(diǎn)光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線中的至少一個(gè)進(jìn)行比較； 如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值；如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則確定焦點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)O
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，還包括 將焦點(diǎn)值歸一化，其中，根據(jù)歸一化的焦點(diǎn)值來產(chǎn)生焦點(diǎn)曲線。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其中，比較焦點(diǎn)曲線的步驟包括創(chuàng)建焦點(diǎn)曲線 的樣本與點(diǎn)光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線之一的樣本之間的差。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其中，所述差是樣本的偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏差之一； 如果焦點(diǎn)曲線的樣本和點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差小于焦點(diǎn)曲線的樣本和非點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差，則確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，如果焦點(diǎn)曲線的樣本和非點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差小于焦點(diǎn)曲線的樣本和點(diǎn) 光源參考曲線的樣本之間的差，則確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其中，點(diǎn)光源參考曲線具有最小點(diǎn)，非點(diǎn)光源參 考曲線具有最大點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其中，如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則 執(zhí)行以下步驟創(chuàng)建關(guān)于圖像的曝光信息； 將曝光信息和參考曝光信息進(jìn)行比較；如果圖像具有低亮度，則確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，還包括如果圖像具有高亮度，則確定對(duì)焦圖像 的焦點(diǎn)值的創(chuàng)建失敗。
8.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦方法，其中，如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線， 則執(zhí)行以下步驟創(chuàng)建焦點(diǎn)曲線的銳度；將焦點(diǎn)曲線的銳度和參考銳度進(jìn)行比較；如果焦點(diǎn)曲線的銳度大于參考銳度，則確定焦點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn) 值，如果焦點(diǎn)曲線的銳度小于參考銳度，則將圖像的焦點(diǎn)值的增加和減小之一與參考進(jìn)行 比較；如果焦點(diǎn)值的增加和減小之一小于所述參考，則確定焦點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像 的焦點(diǎn)值；還包括如果焦點(diǎn)值的增加和減小之一大于所述參考，則確定對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值的創(chuàng) 建失敗。
9.一種自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，所述自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備包括焦點(diǎn)值創(chuàng)建單元，創(chuàng)建圖像的焦點(diǎn)值，并產(chǎn)生焦點(diǎn)值的焦點(diǎn)曲線，其中，每個(gè)焦點(diǎn)值對(duì) 應(yīng)于鏡頭和對(duì)象之間的一個(gè)距離；焦點(diǎn)曲線產(chǎn)生單元，將焦點(diǎn)曲線和點(diǎn)光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線中的至少一個(gè) 進(jìn)行比較；第一比較單元，如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn)為 對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值；第一確定單元，如果焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則確定焦點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn) 為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值。
10.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，其中，焦點(diǎn)曲線產(chǎn)生單元將焦點(diǎn)值歸一化，并 根據(jù)歸一化的焦點(diǎn)值來產(chǎn)生焦點(diǎn)曲線。
11.如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，其中，第一比較單元?jiǎng)?chuàng)建焦點(diǎn)曲線的樣本與 點(diǎn)光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線之一的樣本之間的差，所述差是樣本的偏差和標(biāo)準(zhǔn)偏 差之一。
12.如權(quán)利要求11所述的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，其中，如果焦點(diǎn)曲線的樣本和點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差小于焦點(diǎn)曲線的樣本和非點(diǎn) 光源參考曲線的樣本之間的差，則第一確定單元確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，如果焦點(diǎn)曲線的樣本和非點(diǎn)光源參考曲線的樣本之間的差小于焦點(diǎn)曲線的樣本和點(diǎn) 光源參考曲線的樣本之間的差，則第一確定單元確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線。
13.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，其中，點(diǎn)光源參考曲線具有最小點(diǎn)，非點(diǎn)光源 參考曲線具有最大點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，所述自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備還包括第二比較單元，如果第一確定單元確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源參考曲線，則第二比較 單元將關(guān)于圖像的曝光信息和參考曝光信息進(jìn)行比較；第二確定單元，如果輸入圖像具有低亮度，則第二確定單元確定焦點(diǎn)曲線上的最小點(diǎn) 為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如果輸入圖像具有高亮度，則第二確定單元確定對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值 的創(chuàng)建失敗。
15.如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備，所述自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備還包括第三比較單元，如果第一確定單元確定焦點(diǎn)曲線對(duì)應(yīng)于非點(diǎn)光源參考曲線，則第三比 較單元?jiǎng)?chuàng)建焦點(diǎn)曲線的銳度；第三確定單元，如果焦點(diǎn)曲線的銳度大于參考銳度，則第三確定單元確定焦點(diǎn)曲線上 的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如果焦點(diǎn)曲線的銳度小于參考銳度，則第三確定單元將圖 像的焦點(diǎn)值的增加和減小之一與參考進(jìn)行比較；第四比較單元，將焦點(diǎn)值的增加和減小之一與參考進(jìn)行比較；第四確定單元，如果焦點(diǎn)值的增加和減小之一小于所述參考，則第四確定單元確定焦 點(diǎn)曲線上的最大點(diǎn)為對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值，如果增加和減小之一大于所述參考，則第四確定 單元確定對(duì)焦圖像的焦點(diǎn)值的創(chuàng)建失敗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種當(dāng)點(diǎn)光源圖像和具有低對(duì)比度的圖像被對(duì)焦時(shí)創(chuàng)建焦點(diǎn)值的自動(dòng)對(duì)焦方法、記錄所述方法的記錄介質(zhì)和執(zhí)行所述方法的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)備。在實(shí)施例中，點(diǎn)光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線被預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，通過將輸入圖像的焦點(diǎn)曲線與點(diǎn)光源參考曲線和非點(diǎn)光源參考曲線進(jìn)行比較來創(chuàng)建具有與焦點(diǎn)曲線最相似的模式的參考曲線，當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的參考曲線的類型使用不同方法對(duì)焦圖像時(shí)，創(chuàng)建焦點(diǎn)值。
文檔編號(hào)G03B13/36GK102141717SQ20101029393
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者宋沅錫, 高成植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社