使用多鏡頭的自動對焦系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有涉及一種自動對焦系統(tǒng)，特別是涉及一種使用多鏡頭以兼顧快速以及準確性的對焦系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，自動對焦(auto focus)功能為現(xiàn)今攝像機，例如數(shù)字照相機或者數(shù)字攝影機，的重要功能之一。透過自動對焦功能，攝像機用戶可快速地找到鏡頭組的焦距，提尚拍攝結(jié)果的成功率，提尚影像的質(zhì)量。此外，自動對焦功能也能夠正確的追蹤快速移動的對象，以降低攝像或攝影的技術(shù)門坎。
[0003]在習(xí)知技藝中，自動對焦功能之基本運作系透過攝像機系統(tǒng)自動化地控制透鏡的移動，使得對象的影像清晰地成像在感光單元上。當對象的位置遠近不同，其透鏡組的對焦位置也會不同。每一次進行拍攝時都必須重新移動透鏡以進行對焦，因此，對焦速度的快慢便是影響使用者拍攝感受的一項重要因素，各家廠商便經(jīng)常以快速對焦的功能來宣傳凸顯其產(chǎn)品的優(yōu)點。
[0004]目前常見的自動對焦方式分成二維對焦以及三維對焦。二維對焦系多次移動透鏡，并根據(jù)每一次移動后感光單元接收的影像之清晰程度判斷透鏡的對焦狀況。一般來說，當透鏡聚焦尚未成功之前，感光單元上的成像會較模糊，因此影像上的對比值較低。因此，可預(yù)先設(shè)定一對焦區(qū)域，每一次移動透鏡后便以圖像處理計算感光單元接收的影像中對焦區(qū)域內(nèi)的對比值(Contract value)，其可代表影像之清晰程度，而取得多個對比值后，便可估算出一對比值曲線，接著以對比值曲線中的最大值所對應(yīng)的位置作為對焦位置，將透鏡移動到此對焦位置便完成對焦。
[0005]而另一種對焦方式是三維對焦。當攝像機具有兩組透鏡與感光單元時，每一次拍攝都可產(chǎn)生兩張影像，并且可根據(jù)此兩張影像計算出影像中一對象的深度，其代表所述對象與攝像機之間的距離。根據(jù)此深度，攝像機系統(tǒng)可將透鏡移動到對應(yīng)此深度的位置，以完成對焦。
[0006]二維對焦需要移動透鏡多次以取得多個對比值，造成所需的對焦時間較長。相較之下，因為三維對焦只需要計算一次對象的深度便可完成對焦，所以三維對焦僅需要大約二維對焦十分之一的時間便可完成對焦，有速度上的優(yōu)勢。
[0007]然而，習(xí)知技藝的三維對焦有一缺點，如果兩個鏡頭的影像中對焦區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)重復(fù)圖案時，容易造成深度計算失準，而不正確的深度亦會使得對焦失敗。
[0008]因此，目前所迫切需要的一種能善用三維對焦速度快的優(yōu)點又能避免對焦失敗的自動對焦系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于上述現(xiàn)有技藝的問題，本發(fā)明的目的就是在提供一種使用多鏡頭的自動對焦系統(tǒng)及其方法，以提高對焦的速度以及準確度。
[0010]有鑒于上述現(xiàn)有技藝的問題，本發(fā)明的另一目的就是在提供一種使用多鏡頭的自動對焦系統(tǒng)及其方法，以消除重復(fù)圖案對對焦的影響。
[0011]有鑒于上述現(xiàn)有技藝的問題，本發(fā)明的再一目的就是在提供一種使用多鏡頭的自動對焦系統(tǒng)及其方法，以善用多鏡頭的優(yōu)勢來改良傳統(tǒng)對焦的缺點。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種使用多鏡頭的自動對焦系統(tǒng)，其適用于具有一第一鏡頭、一第二鏡頭、一第一鏡頭驅(qū)動模塊以及一第二鏡頭驅(qū)動模塊的一影像捕獲設(shè)備。此自動對焦系統(tǒng)包含一重復(fù)圖案判斷模塊、第一對焦模塊以及第二對焦模塊。重復(fù)圖案判斷模塊分別從第一鏡頭與第二鏡頭接收第一影像以及第二影像，并判斷第一影像與第二影像中的默認對焦區(qū)域內(nèi)是否有重復(fù)圖案存在。當重復(fù)圖案判斷模塊判斷重復(fù)圖案不存在時，第一對焦模塊根據(jù)第一影像以及第二影像計算對焦深度，并根據(jù)對焦深度控制第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊以驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動進行對焦。反之，當重復(fù)圖案判斷模塊判斷重復(fù)圖案存在時，第二對焦模塊系多次驅(qū)動第一鏡頭或第二鏡頭移動并計算每一次移動后所擷取的第一影像或第二影像之對比值(contract value)，并根據(jù)所計算的復(fù)數(shù)個對比值控制第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊以驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動以進行對焦。
[0013]優(yōu)選地，默認對焦區(qū)域可位于第一影像與第二影像之中央。
[0014]優(yōu)選地，第二對焦模塊可根據(jù)復(fù)數(shù)個對比值產(chǎn)生一對比值曲線，接著以對比值曲線中的最大值所對應(yīng)的位置作為對焦位置，將第一鏡頭與第二鏡頭移動到此對焦位置以完成對焦。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種使用多鏡頭的自動對焦系統(tǒng)，其適用于具有一第一鏡頭、一第二鏡頭、一第一鏡頭驅(qū)動模塊以及一第二鏡頭驅(qū)動模塊的一影像捕獲設(shè)備。此自動對焦系統(tǒng)包含深度計算模塊以及對焦控制模塊。深度計算模塊分別從第一鏡頭與第二鏡頭接收第一影像以及第二影像，并根據(jù)第一影像與第二影像中的默認對焦區(qū)域計算對焦深度或復(fù)數(shù)個候選深度。對焦控制模塊連接深度計算模塊，當深度計算模塊輸出對焦深度時，對焦控制模塊啟動第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊以分別控制第一鏡頭與第二鏡頭移動至對應(yīng)對焦深度的位置。而當深度計算模塊輸出復(fù)數(shù)個候選深度時，對焦控制模塊系控制第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊以分別驅(qū)動第一鏡頭或第二鏡頭移動至對應(yīng)復(fù)數(shù)個候選深度之復(fù)數(shù)個候選對焦位置，并分別取得復(fù)數(shù)個對比值，并根據(jù)復(fù)數(shù)個對比值驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動以進行對焦。
[0016]優(yōu)選地，默認對焦區(qū)域系位于第一影像與第二影像之中央。
[0017]優(yōu)選地，深度計算模塊系先產(chǎn)生復(fù)數(shù)個候選深度，且每一候選深度具有信賴度，深度計算模塊再根據(jù)信賴度判斷條件從復(fù)數(shù)個候選深度中決定對焦深度。
[0018]優(yōu)選地，當深度計算模塊根據(jù)信賴度判斷條件無法決定對焦深度時，深度計算模塊系輸出復(fù)數(shù)個候選深度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種使用多鏡頭的自動對焦方法，其適用于具有一第一鏡頭、一第二鏡頭、一第一鏡頭驅(qū)動模塊以及一第二鏡頭驅(qū)動模塊的一影像捕獲設(shè)備。此自動對焦方法包含下列步驟。首先，分別使用第一鏡頭與第二鏡頭擷取第一影像以及第二影像。接著，判斷第一影像與第二影像中的默認對焦區(qū)域內(nèi)是否有重復(fù)圖案存在。當判斷重復(fù)圖案不存在，根據(jù)第一影像以及第二影像計算對焦深度，并根據(jù)對焦深度控制第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊以分別驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動進行對焦。當判斷重復(fù)圖案存在，多次驅(qū)動第一鏡頭或第二鏡頭移動，并計算每一次移動后所擷取第一影像或第二影像之對比值，并根據(jù)所計算的復(fù)數(shù)個對比值控制第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊以分別驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動以進行對焦。
[0020]優(yōu)選地，默認對焦區(qū)域系位于第一影像與第二影像之中央。
[0021]優(yōu)選地，當判斷重復(fù)圖案存在時，本發(fā)明的自動對焦方法更包含根據(jù)復(fù)數(shù)個對比值產(chǎn)生對比值曲線，接著以對比值曲線中的最大值所對應(yīng)的位置作為對焦位置，驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動到對焦位置以完成對焦。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的目的，再提出一種使用多鏡頭的自動對焦方法，其適用于具有一第一鏡頭、一第二鏡頭、一第一鏡頭驅(qū)動模塊以及一第二鏡頭驅(qū)動模塊的一影像捕獲設(shè)備。此自動對焦方法包含下列步驟。首先，分別使用第一鏡頭與第二鏡頭擷取第一影像以及第二影像。接著，根據(jù)第一影像與第二影像中的默認對焦區(qū)域以產(chǎn)生復(fù)數(shù)個候選深度，每一候選深度具有信賴度。再根據(jù)信賴度判斷條件以及復(fù)數(shù)個信賴度從復(fù)數(shù)個候選深度中決定對焦深度。如果能決定出對焦深度，控制第一鏡頭驅(qū)動模塊以及第二鏡頭驅(qū)動模塊分別驅(qū)動第一鏡頭與第二鏡頭移動至對應(yīng)對焦深度的位置。如果無法決定對焦深度，控制第一鏡頭