本發(fā)明的實(shí)施例涉及成像裝置，且確切地說，涉及用于成像裝置自動(dòng)聚焦的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

數(shù)字處理技術(shù)與成像裝置的集成已實(shí)現(xiàn)更有力且更容易使用的攝影產(chǎn)品。舉例來說，以數(shù)字方式控制成像裝置的快門速度、光圈和傳感器靈敏度而不需攝影者針對每一環(huán)境手動(dòng)確定和設(shè)置這些參數(shù)的能力已提供多種成像環(huán)境中改進(jìn)的圖片質(zhì)量。

具有自動(dòng)聚焦能力(其成像裝置和方法可在本文中簡單地成為“自動(dòng)聚焦”)的成像裝置還使得俘獲高質(zhì)量相片變得更加容易，其使幾乎任一攝影者不管其技術(shù)如何都能在大多數(shù)成像環(huán)境中獲得清晰圖像。自動(dòng)聚焦還可能已減少專業(yè)攝影者的工作負(fù)荷。這可使攝影者能夠?qū)⑵涓嗑性谄渎殬I(yè)的創(chuàng)造性方面，使得這些攝影者制作的相片的質(zhì)量對應(yīng)地增加。

現(xiàn)有自動(dòng)聚焦搜索操作可引起數(shù)個(gè)問題。舉例來說，可能由于成像裝置必須在遠(yuǎn)近兩個(gè)方向上進(jìn)行搜索而花費(fèi)用于最佳鏡頭位置的較長搜索時(shí)間，因此引起在可俘獲經(jīng)恰當(dāng)?shù)鼐劢沟膱D像之前有延遲。因?yàn)檫@一點(diǎn)，自動(dòng)聚焦失敗的比率可能增加，且由于在自動(dòng)聚焦搜索操作開始時(shí)散焦(而不是接收漸銳聚焦)，用戶可能具有非所要的體驗(yàn)。因此，在自動(dòng)聚焦搜索操作期間，用戶可查看稍微離焦的圖像，自動(dòng)聚焦搜索操作接著可當(dāng)成像裝置在不正確方向上進(jìn)行搜索時(shí)，致使圖像漸增地散焦，且最后成像裝置可在相反方向上進(jìn)行搜索以定位最佳聚焦位置。仍需要去除此效應(yīng)并使在自動(dòng)聚焦搜索操作期間所需的時(shí)間降到最小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干創(chuàng)新方面，其中沒有單個(gè)方面單獨(dú)負(fù)責(zé)本文所揭示的合乎需要的屬性。本文中所描述的創(chuàng)新、方面和特征的組合可并入在系統(tǒng)、方法和裝置的各種實(shí)施例中，且此類組合不受本文中所描述的實(shí)施例的實(shí)例(包含下文描述的發(fā)明內(nèi)容)限制。

一些實(shí)施例可包含一種通過確定使成像裝置的鏡頭首先在哪個(gè)方向上移動(dòng)來使成像裝置進(jìn)行聚焦以便獲得更快速并且更銳利的聚焦的方法。此方法可包含用成像裝置俘獲描繪場景的多個(gè)幀以及選擇至少一個(gè)幀的對應(yīng)于所顯示幀中的對象的部分。在一些實(shí)施例中，所述選擇至少一個(gè)幀的對應(yīng)于對象的部分可包含顯示所述多個(gè)幀中的至少一者，并且接收用戶輸入以選擇所述所顯示幀的對應(yīng)于所述所顯示幀中的對象的部分。所述方法還包含跟蹤所述多個(gè)幀中的所述對象，其中跟蹤所述對象提供所述多個(gè)幀中的每一者的所述對象的參考參數(shù)。所述方法還包括檢測至少在所述多個(gè)幀的第一幀與第二幀之間的所述參考參數(shù)的改變，以及基于所述參考參數(shù)的所述改變來確定聚焦方向。所述方法還包含通過基于所述所確定的聚焦方向使所述成像裝置的鏡頭移動(dòng)來起始聚焦操作。

在一些實(shí)施例中，所述參考參數(shù)可對應(yīng)于所述對象相對于描繪所述對象所在的幀的大小。在這點(diǎn)上，所述跟蹤所述多個(gè)幀中的所述對象可包含檢測所述第一幀中的所述對象的大小，以及檢測所述第二幀中的所述對象的大小，其中所述第二幀是在俘獲所述第一幀之后俘獲的所述多個(gè)幀中的一者。在一些實(shí)施例中，所述參考參數(shù)的所述改變是所述第一幀中的所述對象的所述大小與所述第二幀中的所述對象的所述大小之間的差。

在其它實(shí)施例中，所述方法可包含針對所述多個(gè)幀中的所述對象的每一描述確定圍繞所述對象的限界矩形。在這些實(shí)施例中，每一幀的所述參考參數(shù)可基于所述限界矩形的尺寸。在一些實(shí)施例中，每一幀的所述參考參數(shù)可基于限界框的x尺寸、所述限界矩形的y尺寸或所述限界矩形的對角線中的一者。

在一些實(shí)施例中，可在完成自動(dòng)聚焦搜索操作之后執(zhí)行所述方法。在這些實(shí)施例中，在完成先前自動(dòng)聚焦搜索操作之后，所述檢測所述參考參數(shù)的改變可包含從所述先前聚焦操作識(shí)別所述多個(gè)幀的最后幀，以及從所述先前自動(dòng)聚焦搜索操作確定所述最后幀的參考參數(shù)。所述方法還可包含將用于當(dāng)前自動(dòng)聚焦搜索操作的所述第一幀的所述參考參數(shù)設(shè)置為來自所述先前自動(dòng)聚焦搜索操作的所述最后幀的所述參考參數(shù)。

在另一實(shí)施例中，所述檢測所述參考參數(shù)的改變可包含將所述第一幀的所述參考參數(shù)與在所述第一幀之后俘獲的每一幀的所述參考參數(shù)進(jìn)行比較，以產(chǎn)生參考參數(shù)改變集。接著可調(diào)整所述參考參數(shù)改變集。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整所述參考參數(shù)改變集包括平滑化所述參考參數(shù)改變集。在再一實(shí)施例中，平滑化所述參考參數(shù)改變集可包含將濾波器應(yīng)用于所述參考參數(shù)改變集，并且所述濾波器可經(jīng)配置以減少第一幀與多個(gè)幀的每一后續(xù)幀之間的參考參數(shù)改變集中的噪聲。

在一些實(shí)施例中，所述方法可包含產(chǎn)生指示所述第一幀的所述參考參數(shù)與在所述第一幀之后俘獲的每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述差的趨勢的參考參數(shù)改變指示符。在一個(gè)實(shí)施例中，所述參考參數(shù)改變指示符可指示當(dāng)每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述差的所述趨勢相對于所述第一幀的所述參考參數(shù)增加時(shí)，所述對象正在靠近所述成像裝置。在另一實(shí)施例中，所述參考參數(shù)改變指示符可指示當(dāng)每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述差的所述趨勢相對于所述第一幀的所述參考參數(shù)減小時(shí)，所述對象正在遠(yuǎn)離所述成像裝置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述確定所述聚焦方向可包含確定具有第一邊界值和第二邊界值的閾值。可將所述參考參數(shù)的所述改變與所述第一邊界值和所述第二邊界值進(jìn)行比較，并且僅當(dāng)所述參考參數(shù)的所述改變大于所述閾值的所述第一邊界值或小于所述閾值的所述第二邊界值時(shí)才可確定所述聚焦方向。在一些實(shí)施例中，所述第一邊界值和所述第二邊界值對應(yīng)于所述對象相對于所述成像裝置的位置。在另一實(shí)施例中，所述第一邊界值和所述第二邊界值可為動(dòng)態(tài)的并且經(jīng)配置以針對單獨(dú)的聚焦操作進(jìn)行調(diào)整。在一些實(shí)施例中，當(dāng)每一幀的所述參考參數(shù)的所述改變相對于所述第一幀的所述參考參數(shù)增加并且所述參考參數(shù)的所述改變大于所述閾值的所述第一邊界值時(shí)，可確定所述聚焦方向?yàn)榭拷?。?dāng)確定所述聚焦方向?yàn)榭拷臅r(shí)，可通過使鏡頭移動(dòng)遠(yuǎn)離對象來起始聚焦操作。在其它實(shí)施例中，當(dāng)每一幀的所述參考參數(shù)的所述改變相對于所述第一幀的所述參考參數(shù)減小并且所述參考參數(shù)的所述改變小于所述閾值的所述第二邊界值時(shí)，可確定所述聚焦方向?yàn)檫h(yuǎn)離的。當(dāng)確定所述聚焦方向?yàn)檫h(yuǎn)離的時(shí)，可通過使鏡頭朝向?qū)ο笠苿?dòng)來起始聚焦操作。在一些實(shí)施例中，所述第一邊界值可對應(yīng)于所述閾值的上邊界值，且所述第二邊界值可對應(yīng)于所述閾值的下邊界值。

根據(jù)另一方面，揭示一種用于確定使成像裝置進(jìn)行聚焦的方向的設(shè)備。所述設(shè)備包含：鏡頭；圖像傳感器，其經(jīng)配置以俘獲描繪場景的多個(gè)幀；處理器，其可操作地耦合到所述圖像傳感器和所述鏡頭；和存儲(chǔ)器，其可操作地耦合到所述處理器。存儲(chǔ)器經(jīng)配置以存儲(chǔ)輸入處理模塊、對象跟蹤模塊、參考參數(shù)確定模塊、改變確定模塊和自動(dòng)聚焦控制模塊。所述輸入處理模塊經(jīng)配置以選擇至少一個(gè)幀的對應(yīng)于對象的部分。所述對象跟蹤模塊經(jīng)配置以跟蹤所述多個(gè)幀中的所述對象。

所述參考參數(shù)確定模塊經(jīng)配置以基于對所述多個(gè)幀的所述跟蹤來確定所述多個(gè)幀中的每一者的所述對象的參考參數(shù)。在一些實(shí)施例中，所述參考參數(shù)確定模塊可進(jìn)一步經(jīng)配置以針對所述多個(gè)幀中的所述對象的每一描述確定圍繞所述對象的關(guān)注區(qū)，其中每一幀的參考參數(shù)是基于所述關(guān)注區(qū)的至少一個(gè)尺寸。在另一實(shí)施例中，所述參考參數(shù)確定模塊可進(jìn)一步經(jīng)配置以在完成先前聚焦操作之后，從所述先前操作識(shí)別所述多個(gè)幀的最后幀，從所述先前聚焦操作確定所述最后幀的參考參數(shù)，以及將用于當(dāng)前聚焦操作的所述第一幀的所述參考參數(shù)設(shè)置為來自所述先前聚焦操作的所述最后幀的所述參考參數(shù)。

所述改變確定模塊經(jīng)配置檢測至少在所述多個(gè)幀的第一幀與第二幀之間的所述參考參數(shù)的改變。在一些實(shí)施例中，所述參考參數(shù)的所述改變可為所述第一幀的所述參考參數(shù)與所述第二幀的所述參考參數(shù)之間的差。在其它實(shí)施例中，所述改變確定模塊可進(jìn)一步經(jīng)配置以產(chǎn)生參考參數(shù)改變集，所述參考參數(shù)改變集包含所述第一幀的所述參考參數(shù)與在所述第一幀之后俘獲的每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述參考參數(shù)的多個(gè)改變。所述改變確定模塊可進(jìn)一步經(jīng)配置以調(diào)整所述參考參數(shù)改變集，從而平滑化所述參考參數(shù)改變集，以及產(chǎn)生指示所述第一幀的所述參考參數(shù)與在所述第一幀之后俘獲的每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述差的趨勢的參考參數(shù)改變指示符。在一些實(shí)施例中，參數(shù)改變指示符可指示當(dāng)每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述差的所述趨勢相對于所述第一幀的所述參考參數(shù)增加時(shí)，所述對象正在靠近所述成像裝置。在其它實(shí)施例中，參數(shù)改變指示符可指示當(dāng)每一幀的所述參考參數(shù)之間的所述差的所述趨勢相對于所述第一幀的所述參考參數(shù)減小時(shí)，所述對象正在遠(yuǎn)離所述成像裝置。

在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器可進(jìn)一步經(jīng)配置以存儲(chǔ)閾值確定模塊。所述閾值確定模塊可經(jīng)配置以基于所述對象相對于所述成像裝置的位置來確定具有第一邊界值和第二邊界值的閾值，并且經(jīng)配置以將所述參考參數(shù)的所述改變與所述第一邊界值和所述第二邊界值進(jìn)行比較。

所述自動(dòng)聚焦控制模塊經(jīng)配置以基于所述參考參數(shù)的所述改變來確定聚焦方向，并且通過基于所述聚焦方向使所述鏡頭移動(dòng)來起始聚焦操作。在一些實(shí)施例中，所述自動(dòng)聚焦控制模塊經(jīng)配置以僅當(dāng)所述參考參數(shù)的所述改變大于所述第一邊界值或小于所述第二邊界值時(shí)才確定所述聚焦方向。

根據(jù)另一方面，揭示一種用于確定使成像裝置進(jìn)行聚焦的方向的設(shè)備。所述設(shè)備包含：用于俘獲描繪場景的多個(gè)幀的裝置；用于選擇至少一個(gè)幀的對應(yīng)于對象的部分的裝置；以及用于跟蹤所述多個(gè)幀中的所述對象的裝置。所述設(shè)備還包含：用于基于對所述多個(gè)幀的所述跟蹤來確定所述多個(gè)幀中的每一者的所述對象的參考參數(shù)的裝置；以及用于檢測至少在所述多個(gè)幀的第一幀與第二幀之間的所述參考參數(shù)的改變的裝置。所述設(shè)備還包括：用于基于所述參考參數(shù)的所述改變來確定聚焦方向的裝置；和用于通過基于所述聚焦方向使所述鏡頭移動(dòng)來起始聚焦操作的裝置。

根據(jù)另一方面，揭示一種上面存儲(chǔ)有指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體，所述指令在執(zhí)行時(shí)致使處理器執(zhí)行起始聚焦操作的方法。由所執(zhí)行的代碼執(zhí)行的方法包含：用成像裝置俘獲描繪場景的多個(gè)幀；和選擇至少一個(gè)幀的對應(yīng)于所顯示幀中的對象的部分。所述方法還包含跟蹤所述多個(gè)幀中的所述對象，其中跟蹤所述對象提供所述多個(gè)幀中的每一者的所述對象的參考參數(shù)，以及檢測至少在所述多個(gè)幀的第一幀與第二幀之間的所述參考參數(shù)的改變。所述方法還包括基于所述參考參數(shù)的所述改變來確定聚焦方向，以及通過基于所述聚焦方向使所述成像裝置的鏡頭移動(dòng)來起始聚焦操作。

附圖說明

將在下文中結(jié)合附圖描述所揭示的方面，提供附圖是為了說明而非限制所揭示的方面，在附圖中，相同標(biāo)號(hào)表示相同元件。

圖1說明其中成像裝置在正確方向上起始自動(dòng)聚焦搜索操作的實(shí)例。

圖2a說明其中成像裝置在不正確方向上模擬自動(dòng)聚焦搜索操作的實(shí)例。

圖2b描繪圖2a的自動(dòng)聚焦搜索操作的圖形表示。

圖3是包含自動(dòng)聚焦控制模塊的成像裝置的框圖。

圖4a到4c說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的選定對象的至少一個(gè)參考參數(shù)的改變。

圖5說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基于參考參數(shù)的聚焦方向的確定。

圖6是說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方向決策的動(dòng)態(tài)閾值的圖表。

圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的確定自動(dòng)聚焦搜索操作的方向的過程的流程圖。

圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的初始化對象跟蹤的過程的流程圖。

圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的初始化自動(dòng)聚焦搜索操作的過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

在以下描述中，給出具體細(xì)節(jié)以提供對實(shí)例的透徹理解。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述實(shí)例。舉例來說，可在框圖中展示電組件/裝置，以免用不必要的細(xì)節(jié)混淆所述實(shí)例。在其它示例中，可詳細(xì)展示此類組件、其它結(jié)構(gòu)和技術(shù)以進(jìn)一步解釋所述實(shí)例。

還應(yīng)注意，可將所述實(shí)例描述成過程，所述過程被描繪成流程圖、流圖、有限狀態(tài)圖、結(jié)構(gòu)圖或框圖。雖然流程圖可將操作描述成循序過程，但許多操作可并行或同時(shí)執(zhí)行，并且所述過程可重復(fù)。另外，可以重新布置操作的次序。過程在其操作完成時(shí)終止。過程可以對應(yīng)于方法、功能、程序、子例程、子程序等。當(dāng)過程對應(yīng)于軟件功能時(shí)，過程的終止對應(yīng)于功能返回到調(diào)用功能或主功能。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可使用多種不同技術(shù)和技藝中的任一者來表示信息和信號(hào)。舉例來說，可通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示在整個(gè)上文描述中可能參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)和碼片。

可通過多種類型的致動(dòng)器在圖像裝置中執(zhí)行自動(dòng)聚焦。相機(jī)使用在可移動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)的鏡頭將場景聚焦到圖像傳感器上以實(shí)現(xiàn)聚焦。自動(dòng)聚焦成像裝置使用音圈電機(jī)(vcm)、壓電或mems解決方案來使鏡頭移動(dòng)。

可在現(xiàn)代數(shù)字成像裝置中使用多種自動(dòng)聚焦(“af”)方法來確定機(jī)械移動(dòng)將使鏡頭移動(dòng)的方向以及距離。舉例來說，因?yàn)榫哂休^高對比度的圖像可能傾向于具有較銳利聚焦，所以一些自動(dòng)聚焦方法尋找提供具有最高對比度的圖像的聚焦位置。這可被稱為聚焦值算法，其中將不同鏡頭位置處的聚焦值進(jìn)行比較以確定哪個(gè)圖像具有最高對比度。自動(dòng)聚焦方法的另一實(shí)例是基于對象深度估計(jì)，其中所述算法基于所估計(jì)的目標(biāo)對象距成像裝置的深度或位置，將鏡頭直接移動(dòng)到所估計(jì)的位置?；诠烙?jì)的可信度，可使用基于最小對比度的自動(dòng)聚焦。然而，當(dāng)用于最佳聚焦的最佳鏡頭位置或最佳聚焦位置未知時(shí)，成像裝置使用基于對比度的自動(dòng)聚焦或聚焦值自動(dòng)聚焦方法。最佳鏡頭位置是指產(chǎn)生最大聚焦值或最高對比度值的鏡頭位置。

聚焦值方法的一些實(shí)施方案可以待聚焦的目標(biāo)對象的未知最佳鏡頭位置開始。為開始自動(dòng)聚焦，所述算法首先搜索最佳鏡頭位置。所述搜索以選擇使鏡頭移動(dòng)的方向以獲得連續(xù)樣本開始。所述算法取得連續(xù)樣本，將所述樣本進(jìn)行比較，并且基于具有較高對比度的樣本來確定聚焦位置方向。

關(guān)于在哪個(gè)方向上開始搜索的決策是困難的決策，這是因?yàn)閺淖詣?dòng)聚焦搜索操作一開始就不知道目標(biāo)對象的最佳聚焦位置。在一些實(shí)施例中，所述方向決策部分地基于當(dāng)前鏡頭位置和預(yù)定義的邊界。預(yù)定義的邊界可為對象相對于成像裝置的位置范圍。所述邊界范圍可介于從在成像裝置附近的距離到無限遠(yuǎn)的距離之間。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，預(yù)定義的邊界對于不同的成像裝置可為不同的。通常，附近位置距相機(jī)約10厘米，且無窮遠(yuǎn)的位置距相機(jī)約200厘米或更大。由于此決策以及未知實(shí)際最佳鏡頭位置，選擇使鏡頭移動(dòng)的正確方向的總成功率我大約50％。

一些自動(dòng)聚焦方法可能在特定成像環(huán)境中沒有能力達(dá)成足夠的聚焦。舉例來說，在距圖像傳感器不同距離處在圖像內(nèi)呈現(xiàn)多個(gè)對象的成像環(huán)境可能使自動(dòng)聚焦方法難以確定應(yīng)選擇多個(gè)對象中的哪個(gè)/些對象進(jìn)行聚焦。其它成像環(huán)境可包含處于運(yùn)動(dòng)中的對象。傳統(tǒng)的自動(dòng)聚焦方法可能無法辨識(shí)處于運(yùn)動(dòng)中的對象。這與本文中所揭示的方法相比可能造成較差聚焦。

本文中所描述的實(shí)施例包含經(jīng)配置以確定在成像裝置的自動(dòng)聚焦搜索操作中使鏡頭移動(dòng)的第一方向的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀媒體。在一些實(shí)施例中，所述方法可針對于可確定在af操作開始時(shí)使鏡頭移動(dòng)的初始聚焦方向的方法和圖像俘獲裝置。通過確定聚集方向，可使成像裝置的鏡頭在提供對象的較銳利聚集的恰當(dāng)方向上移動(dòng)。這可引起af速度和總準(zhǔn)確度的可能改進(jìn)，進(jìn)而改進(jìn)圖像俘獲裝置中的圖像質(zhì)量。因此，一個(gè)實(shí)施例提出確定在af操作初始化期間的聚焦方向的軟件解決方案。

在所述方法和設(shè)備的一些實(shí)施例中，聚焦方向可基于參考參數(shù)的改變。在此類實(shí)施方案中，成像裝置可經(jīng)配置以俘獲選定對象的多個(gè)圖像或幀。接著可經(jīng)由成像裝置的跟蹤模塊通過所述多個(gè)幀跟蹤所述對象，以提供跟蹤數(shù)據(jù)。跟蹤模塊可包含例如包跟蹤、激光跟蹤以及類似者的技術(shù)。舉例來說，跟蹤模塊可實(shí)施由高通技術(shù)公司(qualcommtechnologies,inc.)研發(fā)的。所述方法和設(shè)備使用跟蹤信息監(jiān)測對象的參考參數(shù)的改變。舉例來說，在多個(gè)幀中跟蹤對象的參考參數(shù)，并可將所述參考參數(shù)與先前參考參數(shù)進(jìn)行比較以確定所述多個(gè)幀當(dāng)中的參考參數(shù)是否已經(jīng)改變。所述參考參數(shù)可與對象的大小有關(guān)，借此對象的大小可在連續(xù)幀之間改變。在一個(gè)實(shí)施方案中，對象大小的增加可指示對象正在靠近成像裝置。成像裝置可經(jīng)配置以基于參考參數(shù)的改變來推斷出聚焦方向。舉例來說，當(dāng)確定對象正在靠近成像裝置時(shí)，可確定致使成像裝置的致動(dòng)器使鏡頭移動(dòng)遠(yuǎn)離所述對象的聚焦方向，進(jìn)而提供更銳利的聚焦。另外，當(dāng)確定對象正在移動(dòng)遠(yuǎn)離成像裝置時(shí)，可確定使得成像裝置的致動(dòng)器使鏡頭朝向?qū)ο笠苿?dòng)的聚焦方向，進(jìn)而提供更銳利的聚焦。

在一些實(shí)施例中，可基于參考參數(shù)的改變推斷或推導(dǎo)出移動(dòng)方向估計(jì)。舉例來說，成像裝置可能能夠估計(jì)場景中的每一對象的移動(dòng)方向。對象的移動(dòng)可在附近，例如較靠近成像裝置，或遠(yuǎn)處，例如距成像裝置較遠(yuǎn)。可為自動(dòng)聚焦成像裝置提供估計(jì)的移動(dòng)方向，并且作為自動(dòng)聚焦過程的部分，基于相對于成像裝置的移動(dòng)方向，成像裝置可確定使鏡頭移動(dòng)的恰當(dāng)方向。成像裝置可能能夠減小用于搜索聚焦于選定對象上的最佳鏡頭位置的時(shí)間，這是將僅在一個(gè)方向上搜索鏡頭位置。成像裝置將避免在起初做出不正確確定的情況下必須順原路折回。成像裝置可使用選定對象的移動(dòng)方向優(yōu)化用戶體驗(yàn)、搜索速度和自動(dòng)聚焦成像裝置的成功率。

在一些實(shí)施例中，可從跟蹤參考參數(shù)推斷出選定對象的移動(dòng)方向估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，對象跟蹤可返回與參考參數(shù)有關(guān)的可包含對象大小的改變或參考參數(shù)的改變的指示的信息。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述大小可基于連續(xù)圖像之間的相對參考參數(shù)信息。個(gè)別大小確定可能較不可靠，因此成像裝置可使用總體參考參數(shù)的改變趨勢產(chǎn)生關(guān)于對象的參考參數(shù)如何改變的更可信確定。成像裝置可將中值濾波器應(yīng)用于所跟蹤的參考參數(shù)以輸出可靠的改變趨勢，其中跟蹤信息可包含表示被跟蹤對象的有界框。在一個(gè)實(shí)施方案中，中值濾波器可為能夠?qū)D像或信號(hào)執(zhí)行降噪的濾波器，其中對應(yīng)于單個(gè)幀的一個(gè)條目的信號(hào)經(jīng)替換為相鄰條目的中值。在一個(gè)實(shí)施方案中，可在跟蹤信息的寬度上使用具有長度5的一維中值濾波器來防止噪聲，使得中值濾波器可將即時(shí)條目替換為五個(gè)相鄰條目的中值。在一些實(shí)施例中，相鄰條目包含在即時(shí)條目之前的條目。在其它實(shí)施例中，相鄰條目包含在即時(shí)條目之后的條目。在又其它實(shí)施例中，相鄰條目包含在即時(shí)條目前后兩者的條目。參考參數(shù)的改變趨勢可指示對象的平均或總體移動(dòng)方向。如上文所描述，所述方法和設(shè)備接著可確定使鏡頭移動(dòng)的方向，以基于所確定的移動(dòng)方向來起始自動(dòng)聚焦搜索操作。與使用聚焦值方法確定自動(dòng)聚焦搜索操作的開始方向的方法相比，此類方法可實(shí)現(xiàn)明顯更快且平滑的被跟蹤對象聚焦。

在所述方法和設(shè)備的一些實(shí)施例中，可提供用于決定移動(dòng)方向的動(dòng)態(tài)閾值?？蓪⒖紖?shù)信息映射到選定對象的物理距離。由此，使鏡頭在哪個(gè)方向上移動(dòng)的決策可基于如從參考參數(shù)推導(dǎo)出的對象物理地定位在何處的確定。所述方向決策可在對象物理地定位在距圖像裝置較遠(yuǎn)處或某一距離處時(shí)較不敏感。所述方向決策可在對象物理地定位在距圖像裝置較近或附近時(shí)較敏感。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可在成像裝置的顯示器上在預(yù)覽模式中查看為獲得方向信息正在跟蹤的選定對象。成像裝置的顯示器可為圖像裝置的用戶提供選定對象的預(yù)覽以便對準(zhǔn)優(yōu)選的圖像。舉例來說，成像裝置的顯示器可在自動(dòng)聚焦搜索操作之前描繪整個(gè)場景的幀，并可在顯示器內(nèi)提供第二窗口(例如，畫中畫窗口)以用于預(yù)覽被跟蹤對象。在此預(yù)覽階段期間，成像裝置可開始跟蹤對象以獲取參考參數(shù)的改變，所述成像裝置可從所述參考參數(shù)的改變推導(dǎo)出聚焦方向信息。

在另一實(shí)施方案中，自動(dòng)聚焦搜索操作可從自動(dòng)聚焦搜索操作開始逐漸地改進(jìn)到更銳利的聚焦。以此方式，成像裝置可在稍后的移動(dòng)期間通過到最佳鏡頭位置的較大步長和漸進(jìn)式步長來搜索最佳鏡頭位置。較大步長可提供每一連續(xù)步長之間的較大對比度值，進(jìn)而限制錯(cuò)誤方向自動(dòng)聚焦搜索操作的情況。

圖1說明其中成像裝置在正確方向上起始自動(dòng)聚焦搜索操作的實(shí)例。成像裝置包含具有第一和/或起始方向的鏡頭105。在圖1中展示的自動(dòng)聚焦搜索操作中，成像裝置的用戶可能希望俘獲具有最佳鏡頭位置115的場景或?qū)ο?未示出)的圖像。在圖1中所說明的情況下，成像裝置通過使鏡頭105在起始方向120上沿著成像裝置的光軸110朝向最佳鏡頭位置115移動(dòng)來開始自動(dòng)聚焦搜索操作。

圖2a說明其中成像裝置在不正確方向上起始自動(dòng)聚焦搜索操作的實(shí)施例的另一實(shí)例。圖2a與圖1的類似之處在于，鏡頭105具有起始位置并在起始方向220上沿著光軸110移動(dòng)。然而，圖2a包含位于與起始方向220相反的方向上的最佳鏡頭位置215。在此情況下，鏡頭105首先在起始方向220上遠(yuǎn)離最佳鏡頭位置215移動(dòng)。成像裝置移動(dòng)鏡頭105直到鏡頭105到達(dá)方向檢測邊界225，在此點(diǎn)處，成像裝置確定起始方向220不正確。在確定起始方向220不正確后，成像裝置使鏡頭105往回朝向起始位置，并且還朝向最佳鏡頭位置215移動(dòng)。因此，成像裝置不僅必須使鏡頭105在原始不正確方向220上移動(dòng)，而且成像裝置還必須使鏡頭105第二次跨越同一距離移動(dòng)以返回到起始位置，且接著經(jīng)過必要的距離到達(dá)最佳鏡頭位置215。結(jié)果是，自動(dòng)聚焦搜索操作執(zhí)行起來花費(fèi)了較大時(shí)間量，這是因?yàn)槠溥M(jìn)行了額外且不必要的移動(dòng)，并且成像裝置的用戶在遠(yuǎn)離最佳鏡頭位置215的不正確移動(dòng)期間經(jīng)歷散焦圖像。

圖2b描繪圖2a的自動(dòng)聚焦搜索操作。圖2b說明類似于圖2a的方法。圖2b以圖形方式說明隨鏡頭位置而變的聚焦值，其說明為曲線230。聚焦值可為圖像對比度測量值，其中由較高對比度表示較銳利的聚焦。因此，展示其中存在最高聚焦值216的最佳鏡頭位置215。類似于圖2a，鏡頭105的起始鏡頭位置位于圖2b的曲線230的尾端。當(dāng)成像裝置使鏡頭在不正確的起始方向220上移動(dòng)時(shí)，每一連續(xù)圖像的聚焦值基本上相同，因此成像裝置不能夠確定最佳聚焦所在的方向。如此類的典型聚焦值可能致使成像裝置失敗，這是因?yàn)樯⒔箞D像的聚焦值在每一鏡頭位置之間基本上類似。成像裝置在比較每一鏡頭位置之間的聚焦值以確定成像裝置是否應(yīng)顛倒使鏡頭移動(dòng)的方向方面沒有可信度。成像裝置不能夠從圍繞當(dāng)前鏡頭位置的鏡頭位置之間的聚焦值的比較確定應(yīng)使鏡頭在哪個(gè)方向上移動(dòng)。因此，成像裝置可能會(huì)由于周圍鏡頭位置的聚焦值的類似性而繼續(xù)使鏡頭在不正確方向(例如，方向220)上無限期地移動(dòng)。為糾正鏡頭在不正確方向上的繼續(xù)移動(dòng)，成像裝置可采用方向決策邊界225，如上文所描述，在此點(diǎn)處，可致使成像裝置使鏡頭往回跨越原始距離朝向起始位置移動(dòng)。

圖3是說明包含自動(dòng)聚焦控制功能性的成像裝置300的實(shí)施例的框圖的實(shí)例。成像裝置300包含處理器305，其以可操作方式連接到圖像傳感器314、鏡頭310、致動(dòng)器312、工作存儲(chǔ)器370、存儲(chǔ)裝置375、顯示器380和輸入裝置390。另外，處理器305連接到存儲(chǔ)器320。存儲(chǔ)器320存儲(chǔ)數(shù)個(gè)模塊，其存儲(chǔ)定義用以配置處理器305以執(zhí)行成像裝置300的功能的指令的數(shù)據(jù)值。存儲(chǔ)器320包含鏡頭控制模塊325、對象跟蹤模塊340和自動(dòng)聚焦控制模塊360，以及操作系統(tǒng)365。成像裝置300還包含輸入處理模塊330、參考參數(shù)確定模塊335、改變確定模塊345、閾值確定模塊350，以及參考參數(shù)改變指示符確定模塊355。雖然圖3說明獨(dú)立于對象跟蹤模塊340的多個(gè)模塊，但將理解，所展示的模塊中的任一者可被個(gè)別地或組合地包含為對象跟蹤模塊340的子模塊。

在說明性實(shí)施例中，光進(jìn)入鏡頭310并聚焦于圖像傳感器314上。在一個(gè)方面中，圖像傳感器314使用電荷耦合裝置。在另一方面中，圖像傳感器314使用cmos或ccd傳感器。鏡頭310耦合到致動(dòng)器312，并被致動(dòng)器312移動(dòng)。致動(dòng)器312經(jīng)配置以在自動(dòng)聚焦搜索操作期間使鏡頭310在一系列的一或多個(gè)鏡頭移動(dòng)中移動(dòng)。當(dāng)鏡頭310到達(dá)其移動(dòng)范圍的邊界時(shí)，鏡頭310或致動(dòng)器312可被稱為飽和的?？赏ㄟ^包含音圈電機(jī)(vcm)、微電子機(jī)械系統(tǒng)(mems)或形狀記憶合金(sma)的多種方法和組件中的任一者來致動(dòng)鏡頭310。

圖3的實(shí)施例中所說明的顯示器380經(jīng)配置以顯示經(jīng)由鏡頭310俘獲的圖像和幀并且也可用以實(shí)施裝置300的配置功能。在一個(gè)實(shí)施方案中，顯示器380可經(jīng)配置以顯示成像裝置的用戶經(jīng)由輸入裝置390選擇的一或多個(gè)對象。

輸入裝置390可視實(shí)施方案而呈現(xiàn)多種形式。在一些實(shí)施方案中，輸入裝置390可與顯示器380集成在一起以便形成觸摸屏顯示器。在其它實(shí)施方案中，輸入裝置390可在成像裝置300上包含單獨(dú)的鍵或按鈕。這些鍵或按鈕可提供針對顯示器380上顯示的菜單的導(dǎo)航的輸入。在其它實(shí)施方案中，輸入裝置390可為輸入端口。舉例來說，輸入裝置390可提供另一裝置到成像裝置300的可操作耦合。成像裝置300接著可經(jīng)由輸入裝置390從附接的鍵盤或鼠標(biāo)接收輸入。

仍參考圖3的實(shí)施例，處理器305可使用工作存儲(chǔ)器370存儲(chǔ)在成像裝置300的操作期間動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。舉例來說，來自存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器320中的模塊中的任一者的指令(下文論述)可在由處理器305執(zhí)行時(shí)存儲(chǔ)于工作存儲(chǔ)器370中。工作存儲(chǔ)器370還可存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)，例如由正在處理器305上執(zhí)行的程序所使用的堆棧或堆數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)裝置375可用以存儲(chǔ)由成像裝置300產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。舉例來說，經(jīng)由鏡頭310俘獲的圖像可存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置375上。

存儲(chǔ)器320可被視為計(jì)算機(jī)可讀媒體并存儲(chǔ)數(shù)個(gè)模塊。所述模塊存儲(chǔ)定義用于處理器305的指令的數(shù)據(jù)值。這些指令配置處理器305以執(zhí)行裝置300的功能。舉例來說，在一些方面中，存儲(chǔ)器320可經(jīng)配置以存儲(chǔ)致使處理器305執(zhí)行如下文所描述且如圖7中所說明的過程700或其部分的指令。在所說明的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器320包含鏡頭控制模塊325、對象跟蹤模塊340和自動(dòng)聚焦控制模塊360，以及操作系統(tǒng)365。存儲(chǔ)器320可進(jìn)一步包含輸入處理模塊330、參考參數(shù)確定模塊335、改變確定模塊345、閾值確定模塊350，以及參考參數(shù)改變指示符確定模塊355。

操作系統(tǒng)365包含配置處理器305以管理裝置300的硬件和軟件資源的指令。

圖3的實(shí)施例中所說明的鏡頭控制模塊325包含配置處理器305以控制鏡頭310的指令。鏡頭控制模塊325中的指令可配置處理器305以實(shí)現(xiàn)鏡頭310的鏡頭位置。在一些方面中，鏡頭控制模塊325中的指令可配置處理器305控制鏡頭310與圖像傳感器314結(jié)合以俘獲圖像。因此，鏡頭控制模塊325中的指令可表示一種用于使用圖像傳感器314和鏡頭310俘獲圖像的裝置。

輸入處理模塊330包含配置處理器305以從輸入裝置390讀取輸入數(shù)據(jù)的指令。在一個(gè)方面中，輸入處理模塊330可配置處理器305以檢測由圖像傳感器314俘獲的圖像幀內(nèi)的對象。在另一方面中，輸入處理模塊330可配置處理器305以從輸入裝置390接收用戶輸入，并基于輸入裝置390的的用戶操控來識(shí)別用戶選擇或配置。因此，輸入處理模塊330中的指令可表示一種用于識(shí)別或選擇圖像幀內(nèi)的一或多個(gè)對象的裝置。

參考參數(shù)確定模塊335中的指令可配置處理器305以至少部分地基于用戶選定對象來確定參考參數(shù)。在一些方面中，參考參數(shù)可基于對象的可測量特征。舉例來說，參考參數(shù)可與相對于所俘獲圖像的幀的對象大小有關(guān)。在另一實(shí)例中，參考參數(shù)可與經(jīng)配置以涵蓋選定對象的有界框有關(guān)，借此有界框的尺寸中的至少一者界定參考參數(shù)。因此，參考參數(shù)確定模塊335中的指令可表示一種用于至少部分地基于用戶選定對象來確定參考參數(shù)的裝置。

對象跟蹤模塊340中的指令可配置處理器305以提供對象跟蹤能力。在一些實(shí)施例中，可在對象圍繞顯示器380移動(dòng)時(shí)跟蹤所述對象。在對象圍繞顯示器380移動(dòng)時(shí)，參考參數(shù)確定模塊335可連續(xù)地確定所跟蹤圖像的每一幀的參考參數(shù)。在一些實(shí)施例中，跟蹤成像裝置與本發(fā)明集成在一起。舉例來說，其內(nèi)容整體并入本文中的第8,483,437號(hào)美國專利揭示用于使用訓(xùn)練圖像跟蹤圖像中的對象的特征；其內(nèi)容整體并入本文中的第2013/0258141號(hào)美國專利申請公開案揭示用于檢測并跟蹤視頻幀中的對象并且丟棄錯(cuò)誤肯定的特征；其內(nèi)容整體并入本文中的第2014/0205141號(hào)美國專利申請公開案揭示用于跟蹤視頻幀中的對象以產(chǎn)生定位結(jié)果的特征；以及其內(nèi)容整體并入本文中的第8,249,299號(hào)美國專利揭示用于識(shí)別并跟蹤視頻中的對象的特征。

在一些方面中，對象跟蹤模塊340可配置處理器305以接收至少包含與被跟蹤對象的連續(xù)圖像幀之間的參考參數(shù)有關(guān)的信息的對象跟蹤數(shù)據(jù)。因此，對象跟蹤模塊340中的指令表示一種用于跟蹤用戶選定對象的裝置。

改變確定模塊345中的指令可配置處理器305以至少部分地基于當(dāng)前參考參數(shù)和最后保存的參考參數(shù)(下文描述)來確定參考參數(shù)的改變。舉例來說，改變確定模塊345可包含用以基于由圖像傳感器314俘獲的一或多個(gè)圖像來估計(jì)參考參數(shù)的改變的指令。處理器305可經(jīng)配置以將來自參考參數(shù)確定模塊335的先前參考參數(shù)與當(dāng)前參考參數(shù)進(jìn)行比較，并使用改變確定模塊345中的指令確定參考參數(shù)的改變。因此，改變確定模塊345中的指令表示一種用于確定參考參數(shù)的改變的裝置。

在一些方面中，改變確定模塊345可由處理器305進(jìn)行配置以至少部分地基于在自動(dòng)聚焦搜索操作期間跨連續(xù)圖像幀的參考參數(shù)的改變來確定參考參數(shù)改變集。舉例來說，改變確定模塊345可包含用以配置處理器305以確定最后保存的參考參數(shù)與連續(xù)跟蹤的圖像幀的每一參考參數(shù)之間的改變的指令。因此，改變確定模塊345中的指令可表示一種用于產(chǎn)生參考參數(shù)改變集的裝置。

閾值確定模塊350中的指令可配置處理器305以至少部分地基于對象距成像裝置的距離來確定閾值。舉例來說，對象距離可基于對象與成像裝置的鏡頭之間的物理距離，并且閾值可與給定對象距離相關(guān)。對象距離可為鏡頭的位置的函數(shù)，借此具有來自鏡頭控制模塊325的鏡頭位置的成像裝置可確定對象距離。舉例來說，可例如基于致動(dòng)器位置通過成像裝置固有的特性來確定鏡頭位置。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值是動(dòng)態(tài)的并且可基于對象的距離針對每一自動(dòng)聚焦搜索操作進(jìn)行更新。

在另一實(shí)施例中，閾值可包含第一邊界值和第二邊界值。舉例來說，閾值可表示參考參數(shù)的改變百分率，借此成像裝置可以可信地確定參考參數(shù)正在改變，且所檢測到的改變不是離群值或額外數(shù)據(jù)點(diǎn)。舉例來說，閾值確定模塊350可配置處理器305以確定具有第一邊界值和第二邊界值的閾值。處理器305可接收閾值，并且接著可被閾值確定模塊350配置以評估參考參數(shù)的百分率改變(增加或減小)是否在第一和/或第二邊界值之外。舉例來說，如果閾值基于對象距離經(jīng)確定為0.15或15％的改變，那么第一或上邊界將為參考參數(shù)的15％增加，并且第二或下邊界將為參考參數(shù)的15％減小。自動(dòng)聚焦控制模塊360接著將配置處理器305以僅在參考參數(shù)的改變15％時(shí)確定自動(dòng)聚焦搜索操作方向。因此，閾值確定模塊350中的指令可表示一種用于確定具有第一邊界和第二邊界的閾值的裝置。

在一個(gè)方面中，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355中的指令可配置處理器305以接收參考參數(shù)改變集并確定參考參數(shù)改變指示符。在一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)改變指示符是參考參數(shù)的改變的趨勢，其表示多個(gè)圖像幀之間的參考參數(shù)的平均改變。舉例來說，參考參數(shù)改變集可由如被參考參數(shù)確定模塊335配置的處理器305產(chǎn)生。然而，參考改變集可包含連續(xù)圖像之間的參考參數(shù)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，使得大部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)指示參考參數(shù)的減小，但所述集包含指示參考參數(shù)的增加的離群值。在一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355中的指令可配置處理器305以完全移除或忽略離群值。在另一實(shí)施例中，處理器305可經(jīng)配置以應(yīng)用濾波器(例如，中值濾波器)來平滑化所述數(shù)據(jù)集，從而確定連續(xù)圖像之間的參考參數(shù)的改變的平均值或趨勢。因此，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355中的指令可表示一種用于確定參考參數(shù)的改變的趨勢或估計(jì)的裝置。

自動(dòng)聚焦控制模塊360包含配置處理器305以自動(dòng)聚焦鏡頭310的指令。自動(dòng)聚焦控制模塊360中的指令可配置處理器305以實(shí)現(xiàn)鏡頭310的鏡頭位置。在一實(shí)施例中，自動(dòng)聚焦控制模塊360中的指令可發(fā)送鏡頭位置信息以及其它輸入?yún)?shù)到鏡頭控制模塊325。鏡頭位置信息可包含當(dāng)前鏡頭位置、目標(biāo)鏡頭位置，以及至少部分地基于由改變確定模塊345和/或參考參數(shù)改變指示符確定模塊355產(chǎn)生的結(jié)果的自動(dòng)聚焦搜索操作方向確定。在一些方面中，自動(dòng)聚焦控制模塊360中的指令可表示一種用于初始化自動(dòng)聚焦搜索操作的裝置。在一些方面中，自動(dòng)聚焦控制模塊360中的指令可表示一種用于至少部分地基于參考參數(shù)的改變來確定自動(dòng)聚焦搜索操作的鏡頭移動(dòng)的幅值和/或方向的裝置。

圖4a到4c說明選定對象的至少一個(gè)參考參數(shù)的改變。展示具有查看窗口400的裝置的實(shí)施例，所述查看窗口通過各自具有尺寸430、440和450的多個(gè)所俘獲圖像(或幀)410a(圖4a)、410b(圖4b)和410c(圖4c)來顯示一場景。在一個(gè)實(shí)施例中，尺寸430、440和450分別表示所顯示場景的y尺寸、x尺寸和對角線尺寸。在另一實(shí)施例中，尺寸430、440和450在多個(gè)圖像410a、410b和410c中的每一者之間基本上相同。查看窗口400可在顯示器380上或來自例如圖3的成像裝置300的裝置，包含攝像機(jī)、移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)等。在一些實(shí)施例中，查看窗口400可展示成像裝置所俘獲或記錄的圖像。

查看窗口描繪、俘獲和/或記錄具有可被稱為參考對象的選定對象420b的第一場景410b。在圖4b的說明性實(shí)例中，關(guān)注對象描繪為貓。關(guān)注對象可為可在場景或成像裝置中成像的任何數(shù)目個(gè)項(xiàng)。用戶可(例如)通過觸摸對象在觸摸屏裝置的屏幕上的位置來手動(dòng)選擇關(guān)注對象420b。也可自動(dòng)選擇所述對象。舉例來說，可以使用對象辨識(shí)特征，例如在以下專利中揭示的那些對象辨識(shí)特征：第2013/0335575號(hào)美國專利申請公開案，其全部內(nèi)容整體并入本文中，并揭示用于通過使用對象的邊緣檢測飛行中的對象的特征；第8,254,699號(hào)美國專利，其全部內(nèi)容整體并入本文中，并揭示用于視頻的對象辨識(shí)算法；第8,064,685號(hào)美國專利，其全部內(nèi)容整體并入本文中，并揭示用于3d對象辨識(shí)的特征。在一些實(shí)施例中，可驗(yàn)證關(guān)注對象420b的選擇。舉例來說，成像裝置可請求對關(guān)注對象420b的選擇的驗(yàn)證。在一些實(shí)施例中，可遠(yuǎn)程選擇關(guān)注對象420b。舉例來說，查看窗口400可展示經(jīng)由因特網(wǎng)連接查看的場景，例如由監(jiān)控?cái)z像機(jī)觀察的傳輸?shù)綀D3的顯示器380的場景。接著可(例如)通過觸摸移動(dòng)電話顯示器上的觸摸屏的關(guān)注對象420b所在的區(qū)域來選擇關(guān)注對象420b。

成像裝置可經(jīng)配置以在對象420b在(例如)從410b到410a或410b到410c的連續(xù)圖像幀中改變時(shí)跟蹤所述對象。如所展示，可在對象420b分別在連續(xù)圖像410a、410b和410c之間改變和/或移動(dòng)時(shí)跟蹤所述對象。在一些實(shí)施例中，如上文所描述，也可跟蹤第二對象(未示出)。

在一個(gè)方面中，成像裝置可確定用于多個(gè)圖像410a到410c中的關(guān)注對象420a到420c的每一描述的關(guān)注區(qū)(roi)，例如有界矩形425a到425c。在一個(gè)實(shí)施例中，roi可在查看窗口400中顯示并可被用戶查看。在另一實(shí)施例中，roi僅記錄于圖3的工作存儲(chǔ)器370或存儲(chǔ)裝置375中作為參考。有界矩形425a到425c各自包含x尺寸(470a到470c)、y尺寸(460a到460c)和對角線尺寸(480a到480c)。如上文所描述，成像裝置可經(jīng)配置以基于從與第一對象420b有關(guān)的參考參數(shù)和與第二對象(例如，420a或420c)有關(guān)的參考參數(shù)之間的差推導(dǎo)出的參考參數(shù)的改變來推斷出自動(dòng)聚焦搜索操作的聚焦方向。在一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)是基于有界框的x尺寸、y尺寸或?qū)蔷€尺寸中的至少一者。在另一實(shí)施例中，參考參數(shù)是基于關(guān)注對象自身的區(qū)域的計(jì)算。在又一實(shí)施例中，參考參數(shù)是基于roi或關(guān)注對象的像素計(jì)數(shù)。

在一個(gè)方面中，成像裝置經(jīng)配置以基于多個(gè)圖像410a到410c之間的對象420b的改變來確定參考參數(shù)的改變。在參考圖3的一個(gè)實(shí)施例中，改變確定模塊345包含配置處理器305以至少部分地基于對象420a到420c通過多個(gè)圖像幀410a到410c的改變來確定參考參數(shù)的改變的指令。舉例來說，第一圖像幀410b的對象420b可為具有第一圖像的參考參數(shù)的參考對象420b。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像410b可改變或移動(dòng)到圖像410a，使得對象420b變成具有第二圖像的參考參數(shù)的對象420a。對象420a與參考對象420b相比看起來相對于查看窗口400是較小的。類似地，對應(yīng)于對象420a的參考參數(shù)將小于對應(yīng)于參考對象420b的參考參數(shù)。因此，第一圖像410b和第二圖像410a的參考參數(shù)之間的減小表示指示對象正在移動(dòng)遠(yuǎn)離成像裝置的參考參數(shù)的改變。替代地，第一圖像410b可改變?yōu)榈诙D像410c，使得對象420b變成具有第一圖像410b和第二圖像410c之間的參考參數(shù)的改變的對象420c。對象420c現(xiàn)在表現(xiàn)為大于參考對象420b。因此，所述參考參數(shù)的差表示指示對象正在移動(dòng)靠近成像裝置的參考參數(shù)的改變。

在一些實(shí)施例中，參考參數(shù)的改變可以由分別在圖4a、4b和4c中所說明的有界矩形425a到425c的x尺寸、y尺寸或?qū)蔷€尺寸中的至少一者的改變表示。舉例來說，圖像410b可表示具有由至少具有x尺寸470b的有界矩形425b表示的對象420b的第一圖像。在此情況下，參考參數(shù)可以由第一或參考圖像420b的尺寸470b表示。尺寸470b可為絕對值，例如像素計(jì)數(shù)，或可為相對于查看窗口400的總尺寸440的值?？煞@第二或多個(gè)圖像，產(chǎn)生具有對象420a和表示第二圖像410a的參考參數(shù)的尺寸470a的圖像410a。尺寸470a同樣可為絕對值，例如像素計(jì)數(shù)，或可為相對于查看窗口400的總尺寸440的值。查看窗口尺寸440在圖像410b和410a之間可不改變。然而，尺寸470b到470a的改變可表示參考參數(shù)的減小。替代地，后續(xù)圖像可為圖像410c，進(jìn)而表示尺寸470b到470c的增加。以此方式，成像裝置可確定被跟蹤關(guān)注對象的多個(gè)圖像之間的參考參數(shù)的改變。

圖5說明根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的基于參考參數(shù)的改變確定聚焦方向的實(shí)例。線500和510指示參考參數(shù)跨連續(xù)俘獲的連續(xù)圖像幀的改變。舉例來說，圖5描繪圖4的對象420a到420c，其中對象420b說明可被視為參考對象420b的對象420b的第一所俘獲圖像。參考對象420b可具有如上文參考圖4b所描述的對應(yīng)參考參數(shù)。所述參考參數(shù)可為被指示我傾斜線510與底線500之間的距離的大小或高度。隨著對象的參考參數(shù)從對象420b到420c或420b到420a改變(例如，增加或減小)，分別通過線510和500之間的間隙增大或變窄來說明參考參數(shù)的改變。在一個(gè)實(shí)施例中，可由成像裝置300用(例如)圖3的對象跟蹤模塊340和改變確定模塊345來執(zhí)行圖5的方面。

圖5還描繪表示其中對象420b的參考參數(shù)減小(示出為對象420b變小)的情況的示范性對象420a。第二示范性對象420c表示其中對象420b的參考參數(shù)增加(示出為對象420b變大)的情況。以此方式，成像裝置可經(jīng)配置以經(jīng)由對象跟蹤模塊340監(jiān)測參考參數(shù)，并且成像裝置可能能夠確定對象是在變大還是在變小。

在圖5中推導(dǎo)出的參考參數(shù)的改變可以線性方式映射到對象所在的距成像裝置的相對物理距離。舉例來說，圖3的參考參數(shù)改變指示符確定模塊355可包含用以在第二圖像幀的參考參數(shù)相對于第一圖像幀的參考參數(shù)增加(例如，對象的大小在圖像幀之間增加)時(shí)指示對象正在移動(dòng)靠近成像裝置的指令。替代地，圖3的參考參數(shù)改變指示符確定模塊355可包含用以在當(dāng)前或第二圖像幀的參考參數(shù)相對于第一圖像幀的參考參數(shù)減小(例如，對象的大小在幀之間減小)時(shí)指示關(guān)注對象正在移動(dòng)遠(yuǎn)離成像裝置的指令?；谙鄬嚯x到當(dāng)前或第二圖像幀的參考參數(shù)的映射，成像裝置可做出使鏡頭在最佳鏡頭位置的方向上移動(dòng)的聚焦方向決策。最佳鏡頭位置方向決策可用以在對象的方向被指示為遠(yuǎn)離時(shí)使鏡頭從起始位置朝向?qū)ο笠苿?dòng)。在另一實(shí)施方案中，鏡頭位置聚焦方向決策可用以在對象的方向被指示為正在靠近時(shí)使鏡頭從起始位置遠(yuǎn)離對象移動(dòng)。

在圖5中展示的說明性實(shí)施例中，聚焦方向確定也可部分地基于閾值(視為閾值邊界530和520)。成像裝置可具有成像裝置將借以基于參考參數(shù)的總改變趨勢確定對象是正在移動(dòng)靠近還是遠(yuǎn)離的閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，成像裝置300可用(例如)圖3的閾值確定模塊350、改變確定模塊345和/或自動(dòng)聚焦控制模塊360執(zhí)行圖5的方面。

在圖5的說明性實(shí)施例中，閾值包含第一邊界值520和第二邊界值530。在一個(gè)實(shí)施例中，第一邊界值和第二邊界值可被視為上邊界值和下邊界值。在一個(gè)實(shí)施例中，圖3的自動(dòng)聚焦控制模塊360可包含用以僅在參考參數(shù)的改變處于第一邊界值520和第二邊界值530之外時(shí)基于所述參考參數(shù)的改變來確定聚焦方向的指令。舉例來說，第二邊界值530可表示第一圖像幀和第二圖像幀的參考參數(shù)之間的百分率改變。在對象420b和對應(yīng)參考參數(shù)在大小上減小到對象420a和對應(yīng)參考參數(shù)的情況下，成像裝置300(圖3)確定參考參數(shù)的改變指示僅在對象420b到420a的減小低于閾值530的情況下的減小。接著，圖3的參考參數(shù)改變指示符確定模塊355可基于第一圖像幀和第二圖像幀的參考參數(shù)之間的減小來指示聚焦方向。替代地，當(dāng)?shù)谝粓D像幀和第二圖像幀的參考參數(shù)之間的差增加到超出到對象420c的第一邊界值520時(shí)，則聚焦方向可基于關(guān)注對象420b和420c的參考參數(shù)之間的增加。在說明性實(shí)施例中，閾值界定可推導(dǎo)出聚焦方向的第一邊界和第二邊界。

如圖5中所見，一旦參考參數(shù)相對于最后保存的圖像幀或第一圖像幀的參考參數(shù)的改變達(dá)到閾值便可做出聚焦方向確定，所述閾值可具有上邊界值或下邊界值。所述閾值可提供成像裝置300的第一邊界值530和第二邊界值520以確定聚焦方向。舉例來說，第一圖像幀中的對象(例如，對象420b)的參考大小可設(shè)置為值1和基于對象距成像裝置的距離的閾值0.15。第一邊界可確定為1×1.15，且第二邊界可為1/1.15。僅具有1.15×第一圖像幀的參考參數(shù)或1/1.15×第一圖像幀的參考參數(shù)的參考參數(shù)平均改變或改變趨勢的第一幀和第二幀的參考參數(shù)的改變可產(chǎn)生方向確定。在另一實(shí)施例中，針對每一聚焦操作，第一圖像幀的參考參數(shù)可更新或保存于圖3的工作存儲(chǔ)器370和/或存儲(chǔ)裝置375中，且經(jīng)更新參考參數(shù)可針對下一聚焦操作設(shè)置為1。

圖6是說明聚焦方向確定的動(dòng)態(tài)閾值的圖表。圖6描繪由線610表示的閾值的圖表，其基于由線620表示的對象的物理距離和圖6中如箭頭表示的致動(dòng)器位置635。可基于致動(dòng)器位置確定對象的物理距離。舉例來說，致動(dòng)器可基于成像裝置中的致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和制造僅移動(dòng)到設(shè)置的離散致動(dòng)器位置635。在自動(dòng)聚焦搜索操作結(jié)束時(shí)，致動(dòng)器將位于與對象的物理距離(例如，曲線620)相關(guān)的致動(dòng)器位置635中的一者處。可從曲線610確定基于致動(dòng)器位置的給定距離的閾值。因此，在自動(dòng)聚焦搜索操作完成之后，保存基于致動(dòng)器的位置的先前閾值以用于所述操作?？捎沙上裱b置300(例如)用如參考圖3所描述的對象跟蹤模塊340、改變確定模塊345和閾值確定模塊350來執(zhí)行圖6的方面。

在一個(gè)方面中，方向確定可包含如上文參考圖5詳細(xì)描述，將僅在被超過時(shí)才做出聚焦方向的確定的閾值。然而，如圖6中所描繪，遠(yuǎn)離對象的方向確定與在對象靠近時(shí)的確定需求相比可需要為較不敏感的。舉例來說，可在對象處于超過5或6米遠(yuǎn)處時(shí)不需要方向決策，這是因?yàn)橹聞?dòng)器以及因此鏡頭將定位在無限遠(yuǎn)的聚焦位置處。因此，如圖6中所展示，方向確定閾值可隨物理距離增加而增加。閾值可取決于實(shí)際相機(jī)鏡頭和圖像傳感器，并且可能需要基于總成像裝置300進(jìn)行微調(diào)。

圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的確定聚焦方向的過程的流程圖?？捎蓤D3中所說明的成像裝置300執(zhí)行過程700。在一些實(shí)施例中，可由與存儲(chǔ)器320的模塊中的任一者通信的鏡頭控制模塊325來執(zhí)行確定自動(dòng)聚焦搜索操作的聚焦方向的方法。所述方法可由存儲(chǔ)器320實(shí)施為軟件解決方案，或?qū)嵤┯诔上裱b置300中的其它處，例如由處理器305中的邏輯裝置執(zhí)行的一或多個(gè)處理器處。

過程700開始于開始框并且接著移動(dòng)到過程框710，其中成像裝置開始自動(dòng)聚焦搜索操作和對象跟蹤。在一個(gè)實(shí)施例中，通過成像裝置的用戶對場景取幀以最終俘獲至少一個(gè)關(guān)注對象的圖像，來開始自動(dòng)聚焦搜索操作。在另一實(shí)施例中，當(dāng)用戶操作輸入裝置以起始相片的拍攝或場景記錄時(shí)，開始自動(dòng)聚焦搜索操作。在此實(shí)施例中，自動(dòng)聚焦搜索操作可緊接在用戶操作輸入裝置之后但在成像裝置將相片記錄在成像裝置存儲(chǔ)裝置中之前發(fā)生。將在下文參考圖8進(jìn)一步詳細(xì)解釋過程框710的子過程。

在自動(dòng)聚焦搜索操作開始之后，過程700移動(dòng)到框720，其中至少部分地基于當(dāng)前圖像幀的跟蹤結(jié)果確定當(dāng)前參考參數(shù)。當(dāng)前幀的參考參數(shù)也可被稱作第二幀的參考參數(shù)，且每一連續(xù)幀可具有對應(yīng)參考參數(shù)。在一些實(shí)施例中，參考參數(shù)可基于關(guān)注對象的相對大小，其中對象大小是相對于顯示器的尺寸。在另一實(shí)施例中，參考參數(shù)可基于包封關(guān)注對象的有界矩形的至少一個(gè)尺寸，例如有界矩形的x、y或?qū)蔷€尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，如參考圖3更詳細(xì)地描述，處理器305被參考參數(shù)確定模塊335配置以接受至少部分地基于用戶選定的關(guān)注對象的跟蹤操作的參考參數(shù)。如在本文中更完整地解釋，可基于對象和/或roi的大小確定參考參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，如在圖3中所說明，參考參數(shù)是基于所確定的有界矩形的x尺寸、y尺寸或?qū)蔷€尺寸中的至少一者。包含在參考參數(shù)確定模塊335中的指令可配置處理器305以將閾值記錄在工作存儲(chǔ)器370或存儲(chǔ)裝置375中。

在確定當(dāng)前參考參數(shù)之后，過程700繼續(xù)到框730，其中檢索自動(dòng)聚焦搜索操作的最后圖像幀的最后保存的參考參數(shù)以及閾值。在參考圖3的一個(gè)實(shí)施例中，處理器305經(jīng)配置以存取工作存儲(chǔ)器370和/或存儲(chǔ)裝置375，從而檢索最后保存的參考參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，如參考框790更詳細(xì)地描述，可由參考參數(shù)確定模塊335中的指令基于在先前自動(dòng)聚焦搜索操作中確定的最后參考參數(shù)來確定最后保存的參考參數(shù)，在一個(gè)實(shí)施例中，在第一情況下，過程700接受第一框架的當(dāng)前參考參數(shù)作為最后保存的參考參數(shù)。在一些實(shí)施例中，最后保存的參考參數(shù)也可被視為第一圖像幀的參考參數(shù)，或可用作用于確定是否已在隨后俘獲的圖像幀中發(fā)生參考參數(shù)的改變的基礎(chǔ)的參考用參考參數(shù)。舉例來說，如將參考框750更詳細(xì)地描述，通過將最后保存的參考參數(shù)與當(dāng)前或第二圖像幀的參考參數(shù)進(jìn)行比較，可確定先前自動(dòng)聚焦操作與當(dāng)前或第二圖像幀之間的參考參數(shù)的改變。

此外，過程700可在框730處確定閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值是基于對象距成像裝置的物理距離，其是如參考圖5和6所描述至少部分地基于對象的參考參數(shù)而推導(dǎo)出。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值可基于當(dāng)前致動(dòng)器位置。在另一實(shí)施例中，閾值可基于由先前自動(dòng)聚焦搜索操作引起的當(dāng)前致動(dòng)器位置。在參考圖3的又一實(shí)施例中，閾值確定模塊350可基于從對象跟蹤模塊340獲得的跟蹤信息來確定具有第一邊界值和第二邊界值的閾值。包含在閾值確定模塊350中的指令可配置處理器305以將閾值記錄在工作存儲(chǔ)器370或存儲(chǔ)裝置375中。

過程700接著移動(dòng)到框740，其中濾波和監(jiān)測對象的當(dāng)前圖像幀的參考參數(shù)。每一幀的參考參數(shù)的每一確定可為較不可靠的，因此過程700可確定參考參數(shù)改變集(例如，參考參數(shù)的改變趨勢)以平滑化或推斷出可在跟蹤對象時(shí)發(fā)生的離群值或額外參考參數(shù)。舉例來說，最后保存的圖像幀與第一當(dāng)前圖像幀之間的參考參數(shù)的改變可指示參考參數(shù)減小(例如，對象正在移動(dòng)遠(yuǎn)離)，但最后保存的幀與第二當(dāng)前幀之間的參考參數(shù)的改變可指示可歸因于成像裝置的突然移動(dòng)引起的增加(例如，對象正在靠近)。在此情況下，成像裝置可監(jiān)測和濾波參考參數(shù)改變集，以最小化或移除額外參考參數(shù)的改變的效應(yīng)，所述集包含最后保存的參考參數(shù)與每一幀的參考參數(shù)的比較。以此方式，可確定參考參數(shù)的改變趨勢，所述趨勢可指示對象移動(dòng)的一般性或總體方向。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所說明，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355可包含用以配置處理器305以確定參考參數(shù)的改變趨勢的指令。在另一實(shí)施例中，框740包含用以應(yīng)用平滑濾波器，進(jìn)而確定跨越多個(gè)圖像的參考參數(shù)的相對平均改變的指令。舉例來說，可將中值濾波器應(yīng)用于參考參數(shù)改變集以輸出可靠的改變趨勢。在一個(gè)實(shí)施方案中，中值濾波器可為能夠?qū)D像或信號(hào)執(zhí)行降噪的濾波器，其中對應(yīng)于單個(gè)幀的一個(gè)條目的信號(hào)經(jīng)替換為相鄰條目的中值。在一個(gè)實(shí)施方案中，可在跟蹤信息的寬度上使用具有長度5的一維中值濾波器來防止噪聲，使得中值濾波器可將即時(shí)條目替換為五個(gè)相鄰條目的中值。在一些實(shí)施例中，所述相鄰條目包含在即時(shí)條目之前的條目。在其它實(shí)施例中，相鄰條目包含在即時(shí)條目之后的條目。在又其它實(shí)施例中，相鄰條目包含在即時(shí)條目前后兩者的條目。以此方式，改變趨勢可指示對象移動(dòng)的平均或一般性方向。

過程700接著可移動(dòng)到框750，其中過程700至少部分地基于當(dāng)前幀的參考參數(shù)與最后保存的圖像幀或第一圖像幀的參考參數(shù)(例如，來自先前聚焦操作的最后保存的參考參數(shù)或?qū)?yīng)于第一幀的參考參數(shù))的比較，來確定參考參數(shù)的改變。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所說明，經(jīng)由對象跟蹤模塊340將第一圖像幀的參考參數(shù)與連續(xù)俘獲的幀的每一參考參數(shù)進(jìn)行比較，并且由基于來自改變確定模塊345的指令經(jīng)配置的處理器305對其進(jìn)行分析。在一個(gè)實(shí)施例中，可如參考圖4a到4c詳細(xì)描述地確定參考參數(shù)的改變。舉例來說，參考圖3，將具有第一參考參數(shù)的第一圖像的對象與具有當(dāng)前參考參數(shù)的當(dāng)前跟蹤的幀的對象進(jìn)行比較，并且由基于來自改變確定模塊345的指令的處理器305來記錄改變。在另一實(shí)施例中，如上文所描述，可記錄第一圖像的參考參數(shù)與連續(xù)跟蹤的幀的參考參數(shù)之間的改變以產(chǎn)生參考參數(shù)改變集。

過程700接著移動(dòng)到?jīng)Q策框760，其中過程700確定如在框750中確定的參考參數(shù)的改變是否已達(dá)到相對于閾值的條件。如圖3中所說明，可在閾值確定模塊350和/或自動(dòng)聚焦控制模塊360中做出決策框760的確定。在一個(gè)實(shí)施例中，閾值包含第一邊界值和第二邊界值，借此如上文參考圖5和6詳細(xì)描述，參考參數(shù)的改變必須大于第一邊界值或小于第二邊界值。如果參考參數(shù)的改變尚未達(dá)到相對于閾值的條件，那么過程700返回到框720并重復(fù)過程700直到參考參數(shù)的改變高于或低于閾值為止。如果參考參數(shù)的改變的改變已達(dá)到相對于閾值的條件，那么過程700可移動(dòng)到過程框770。

在框770處，過程700記錄參考參數(shù)改變指示符。在參考圖3的一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355包含用以配置處理器305以將參考參數(shù)改變指示符記錄在工作存儲(chǔ)器370和/或存儲(chǔ)裝置375中的指令。在參考圖3的另一實(shí)施例中，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355包含用以配置處理器305以發(fā)射參考參數(shù)改變指示符到自動(dòng)聚焦控制模塊360的指令。以此方式，如下文參考圖9描述，圖3的自動(dòng)聚焦控制模塊360可在執(zhí)行自動(dòng)聚焦搜索操作時(shí)使用參考參數(shù)改變指示符。

在記錄了參考參數(shù)改變指示符之后，過程700接著可移動(dòng)到?jīng)Q策框780。在決策框780處，過程700可確定自動(dòng)聚焦搜索操作是否已結(jié)束。如果自動(dòng)聚焦搜索操作未完成，那么過程可返回到框720并重復(fù)所述過程以確定適當(dāng)聚焦方向。如果成像裝置確定自動(dòng)聚焦搜索操作完成，那么過程700移動(dòng)到框790。在框790處，過程700將參考參數(shù)更新為最后保存的參考參數(shù)并更新閾值?？苫趯?yīng)于最后保存的圖像幀的最后保存的參考參數(shù)來更新第一圖像幀的參考參數(shù)，其中最后保存的參考參數(shù)是對應(yīng)于先前自動(dòng)聚焦搜索操作的最后幀的參考參數(shù)?？苫跉w因于先前自動(dòng)聚焦搜索操作引起的當(dāng)前鏡頭或致動(dòng)器位置來更新閾值。在一些實(shí)施例中，在每個(gè)聚焦操作之后更新最后保存的參考參數(shù)和閾值。如在圖7的框790中所說明，可在同一階段執(zhí)行最后保存的參考參數(shù)和閾值的更新。然而，所述操作是單獨(dú)且獨(dú)立的。在參考圖3的一個(gè)實(shí)施例中，處理器305經(jīng)配置以將由參考參數(shù)確定模塊335確定的對象的最后參考參數(shù)作為最后保存的參考參數(shù)記錄在工作存儲(chǔ)器370和/或存儲(chǔ)裝置375。在參考圖3的另一實(shí)施例中，處理器305經(jīng)配置以記錄至少部分地基于由于自動(dòng)聚焦搜索操作引起的鏡頭的位置的閾值。一旦參考參數(shù)和閾值經(jīng)更新，過程便移動(dòng)到框730以針對后續(xù)自動(dòng)聚焦操作進(jìn)行重復(fù)。

圖8是可在圖7的過程框710處執(zhí)行的用于初始化對象的跟蹤的子過程的流程圖。在參考圖3的一個(gè)實(shí)施例中，由被來自對象跟蹤模塊340和/或輸入處理模塊330的指令配置的處理器305來執(zhí)行對象跟蹤。所述子過程在開始框處開始并且接著前進(jìn)到框810，其中通過成像裝置俘獲圖像幀。圖像可為由成像裝置俘獲的靜態(tài)相片或視頻。在說明性實(shí)施例中，來自圖像或場景的光進(jìn)入鏡頭310并聚焦在圖3的圖像傳感器314上，進(jìn)而俘獲圖像。所述圖像可包含可為移動(dòng)或靜止的一個(gè)或數(shù)個(gè)關(guān)注對象。

在圖8中所展示的圖7的過程框710的子過程接著移動(dòng)到框820，其中可顯示圖像。舉例來說，可在成像裝置的顯示器(例如，圖3的成像裝置300的顯示器380)上顯示圖像?？捎涗浕虍?dāng)前地記錄圖像(例如，錄播或現(xiàn)場直播)。此外，所俘獲圖像可來自顯示圖像的同一裝置，或其可來自不同裝置。

過程框710的子過程接著移動(dòng)到框830，其中接收選擇關(guān)注對象的輸入。在一些實(shí)施例中，可以通過用戶觸摸屏幕或顯示所述對象當(dāng)前在顯示器上所處位置來接收對象的選擇。在其它實(shí)施例中，由成像裝置或其部分基于包含在存儲(chǔ)器(例如，圖3的存儲(chǔ)器320)中的指令來選擇對象。在其它實(shí)施例中，也可通過接收識(shí)別對象的信息來接收對象的選擇。舉例來說，可將對象的描述存儲(chǔ)在所述裝置中。在一些實(shí)施例中，選擇對象包含產(chǎn)生包含所述對象的關(guān)注區(qū)(roi)。舉例來說，可形成圍繞對象的roi，指示已選擇所述區(qū)中的對象。在一些實(shí)施例中，所述區(qū)可能不可見。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所說明，處理器305可經(jīng)配置以基于來自輸入處理模塊330的指令和與輸入裝置390的用戶交互來接收用戶選定的關(guān)注對象。

在用戶或成像裝置選擇關(guān)注對象之后，過程框710的子過程繼續(xù)到結(jié)束框。過程框710的子過程一旦經(jīng)完成便可返回到過程700并繼續(xù)到如上文參考圖7所描述的框720。

圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在自動(dòng)聚焦搜索操作中使用方向確定的過程900的流程圖。舉例來說，過程900可由圖3中所說明的成像裝置300執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所說明，過程900可由與存儲(chǔ)器320的模塊中的任一者通信的鏡頭控制模塊325和/或自動(dòng)聚焦控制模塊360執(zhí)行。所述方法可由存儲(chǔ)器320實(shí)施為軟件解決方案，或?qū)嵤┯诔上裱b置300中的其它處，例如由圖3的處理器305中的邏輯裝置執(zhí)行的一或多個(gè)處理器處。

過程900開始于自動(dòng)聚焦搜索操作的開始并前進(jìn)到?jīng)Q策框910。在決策框910處，做出關(guān)于方向信息是否可用的確定。在參考圖3的一個(gè)實(shí)施例中，可由已被改變確定模塊345、閾值確定模塊350和/或參考參數(shù)改變指示符確定模塊355更新的處理器305做出所述確定。如果不在決策框910處做出方向信息不可用的確定，那么過程移動(dòng)到框920。在框920處，過程900可基于上文所論述的傳統(tǒng)方法來起始自動(dòng)聚焦搜索操作。

如果在決策框910處做出方向信息可用的確定，那么過程900移動(dòng)到框930。在框930處，如參考圖7所描述，基于跟蹤結(jié)果來檢索參考參數(shù)改變指示符。在一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)改變指示符至少部分地基于參考參數(shù)的改變趨勢和/或閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3中所說明，參考參數(shù)改變指示符確定模塊355中的指令包含用以配置處理器305以從工作存儲(chǔ)器370和/或存儲(chǔ)裝置375檢索參考參數(shù)改變指示符的指令。

一旦過程900檢索參考參數(shù)改變指示符，過程900便繼續(xù)到?jīng)Q策框940。在決策框940處，做出關(guān)于參考參數(shù)改變指示符是否指示參考參數(shù)減小的確定。在圖9的說明性實(shí)施例中，如果做出參考參數(shù)改變指示符指示參考參數(shù)減小的確定，那么過程900繼續(xù)到框950。在框950處，將聚焦操作的聚焦方向設(shè)置為遠(yuǎn)離。在一些實(shí)施例中，參考參數(shù)改變指示符正在減小的確定指示，第一圖像幀或最后保存的圖像幀的參考參數(shù)與跟在第一幀之后的每一幀的參考參數(shù)之間的差已跨越多個(gè)幀平均起來已減小。在一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)之間的差的減小可指示對象的選定大小已減小，進(jìn)而指示相對于第一圖像幀或最后保存的圖像幀的參考參數(shù)，對象正在移動(dòng)遠(yuǎn)離成像裝置。

替代地，如果做出參考參數(shù)改變指示符指示第一圖像幀或最后保存的圖像幀的參考參數(shù)與對應(yīng)于每一后續(xù)幀的參考參數(shù)之間的差增加的確定，那么過程900移動(dòng)到框960。在框960處，將自動(dòng)聚焦搜索操作的聚焦方向設(shè)置為靠近。在一個(gè)實(shí)施例中，參考參數(shù)之間的差的增加可指示對象的大小已增加，進(jìn)而指示相對于第一圖像幀或最后保存的圖像幀的參考參數(shù)，選定對象正在移動(dòng)靠近成像裝置。

過程900接著移動(dòng)到框970，其中基于所確定的方向開始自動(dòng)聚焦搜索操作。在一個(gè)實(shí)施例中，圖3的自動(dòng)聚焦控制模塊360可通過基于在框960中的確定致使致動(dòng)器312使鏡頭310移動(dòng)來起始自動(dòng)聚焦搜索操作。在一個(gè)實(shí)施例中，自動(dòng)聚焦控制模塊360包含用以配置處理器305來基于參考參數(shù)改變指示符確定聚焦方向的指令。以此方式，過程900能夠通過在自動(dòng)聚焦搜索操作開始時(shí)使鏡頭在適當(dāng)聚焦方向上移動(dòng)，進(jìn)而使鏡頭朝向最佳聚焦位置快速且有效地移動(dòng)，來開始自動(dòng)聚焦搜索操作。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將進(jìn)一步了解，結(jié)合本文所揭示的實(shí)施方案而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和過程步驟可實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。為清晰地說明硬件與軟件的此可互換性，以上已大體就其功能性來描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。此功能性是實(shí)施為硬件還是軟件取決于特定應(yīng)用以及施加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對每一特定應(yīng)用以不同方式實(shí)施所描述功能性，但此類實(shí)施決策不應(yīng)解釋為致使偏離本發(fā)明的所揭示的實(shí)施例或方面的范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，一個(gè)部分或一部分可包括小于或等于整體的內(nèi)容。舉例來說，像素集合的一個(gè)部分可能是指那些像素的子集合。

可使用經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文所描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其任何組合來實(shí)施或執(zhí)行結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施方案而描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路。通用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如，dsp與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一或多個(gè)微處理器結(jié)合dsp核心，或任何其它此類配置。

結(jié)合本文中所揭示的實(shí)施方案而描述的方法或演算法的步驟可直接體現(xiàn)于硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或其兩者的組合中。軟件模塊可駐存在ram存儲(chǔ)器、快閃存儲(chǔ)器、rom存儲(chǔ)器、eprom存儲(chǔ)器、eeprom存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可裝卸磁盤、cd-rom，或此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何其它形式的存儲(chǔ)媒體中。示范性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體耦合到處理器，使得處理器可從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體讀取信息，以及向計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體寫入信息。在替代方案中，存儲(chǔ)媒體可集成到處理器。處理器和存儲(chǔ)媒體可駐存于asic中。asic可以駐存在用戶終端、相機(jī)或其它裝置中。在替代方案中，處理器和存儲(chǔ)媒體可作為離散組件駐存于用戶終端、相機(jī)或其它裝置中。

本文中包含數(shù)個(gè)標(biāo)題，是為了參考和輔助定位各個(gè)部分。這些標(biāo)題不欲限制關(guān)于其描述的概念的范圍。此類概念可在整個(gè)說明書中都適用。

提供所揭示實(shí)施方案的先前描述以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠作出或使用本文中所揭示的創(chuàng)新的實(shí)施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解對這些實(shí)施方案的各種修改，且本文中定義的一般原理可應(yīng)用于其它實(shí)施方案而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明所描述的實(shí)施例并不意在限于本文中所展示的實(shí)施方案，而是應(yīng)被賦予與本文中所揭示的原理和新穎特征相一致的最廣范圍。