一种摄像模组的寻焦方法、装置、介质及设备

技术领域

本申请涉及摄像模组寻焦技术领域，尤其涉及一种摄像模组的寻焦方法、装置、介质及设备。

背景技术

摄像模组在自动对焦时，实际远焦位置是一个重要的参考指标，因此在每个摄像模组出厂之前，需要对摄像模组的实际远焦位置进行标定。

摄像模组的自动对焦驱动一般是步进电机，现有技术中在寻找实际远焦位置时，会预设一个寻焦范围，步进电机需要走完全部寻焦范围才能确定出。

但是如果在某些摄像模组中，步进电机的光电传感器的安装位置向电机行程范围的far端偏移时，如果继续按照预设的寻焦范围进行寻找时，可能会由于寻焦范围不够导致步进电机撞击到摄像模组的机械限位，导致摄像模组被损坏，影响摄像模组的良率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种摄像模组的寻焦方法、装置、介质及设备，以解决或者部分解决现有技术中摄像模组寻焦过程容易导致摄像模组损坏，进而导致摄像模组良率降低的技术问题。

本发明的第一方面，提供一种摄像模组的寻焦方法，所述方法包括：

控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；

当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；

若确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围。

上述方案中，所述获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力，包括：

获取摄像模组在所述当前寻焦位置拍摄的当前帧图片；

对所述当前帧图片进行解析，获得所述当前镜头解析力。

上述方案中，所述确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件，包括：

确定最佳镜头解析力；

判断所述当前寻焦位置的坐标是否大于所述最佳镜头解析力对应的寻焦位置坐标；

若大于，则继续判断所述当前镜头解析力是否小于预设的镜头解析力阈值；

若小于，则确定所述当前镜头解析力满足所述寻焦停止条件。

上述方案中，所述确定最佳镜头解析力，包括：

每获得一个当前镜头解析力时，将所述当前镜头解析力与上一镜头解析力进行比较，每次保留所述当前镜头解析力与所述上一镜头解析力中的较大值，直至寻找到最大镜头解析力；

将所述最大镜头解析力确定为所述最佳镜头解析力。

上述方案中，所述镜头解析力阈值根据公式n*M确定；其中，

所述n为预设的解析力比例，所述M为所述最佳镜头解析力。

上述方案中，所述输出实际远焦位置之前，所述方法还包括：

获取最佳镜头解析力对应的寻焦位置；

将所述最佳镜头解析力对应的寻焦位置确定为所述实际远焦位置。

本发明的第二方面，提供一种摄像模组的寻焦装置，所述装置包括：

控制单元，用于控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；

获取单元，用于当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；

确定单元，用于确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围。

上述方案中，所述获取单元具体用于：

获取摄像模组在所述当前寻焦位置拍摄的当前帧图片；

对所述当前帧图片进行解析，获得所述当前镜头解析力。

本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。

本发明的第四方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。

本发明提供了一种摄像模组的寻焦方法、装置、介质及设备，方法包括：控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；若确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围；如此，通过预设一个寻焦停止条件，在寻焦过程中，若满足寻焦停止条件时则立即结束寻焦过程；由于寻焦停止条件对应的实际寻焦范围是小于参考寻焦范围的，实际寻焦范围较短，因此步进电机无需移向摄像模组的边缘即可寻找到实际远焦位置，从而可以避免步进电机撞击到摄像模组的机械限位，确保摄像模组的良率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的步进电机行程原理示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的摄像模组的寻焦方法流程示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的摄像模组的镜头解析力示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的摄像模组的寻焦装置结构示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的计算机设备结构示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了能够更好地理解本申请的技术方案，这里先介绍下步进电机的行程原理。一般来说，一般摄像模组中使用的步进电机的行程范围为0～1023code，但是有些特殊结构的摄像模组(尺寸较小)使用的步进电机行程范围为0～240code。

如图1所示，步进电机的整个行程范围的一端为Near端，一端为far端，电机复位位置(RP，Releasing Position)在Near端和far端之间，理论远焦位置INF在电机复位位置和far端之间，理论远焦位置INF和far端之间设置有下行程限位位置INF soft limit，复位位置和Near端之间设置有上行程限位位置Near soft limit。

其中，步进电机的复位位置定义如下：

摄像模组中搭配开环步进电机使用的器件还包括有光电传感器，光电传感器为脉冲感应器(PI，Pulse inductor)，步进电机的复位位置基于光电传感器确定。

光电传感器包括：遮挡侧和不遮挡侧，当步进电机移动至遮挡侧-不遮挡侧的临界遮挡位置时，该位置为复位位置。可以利用光电传感器的输出电压来确定临界遮挡位置，比如某一型号的光电传感器输出电压为0V～3V，界定1V为刚好遮挡(临界遮挡)的位置，那么当光电传感器输出为1V时，对应的步进电机位即为复位位置RP。

摄像模组每次寻焦之前，为避免步进电机的复位误差，需要先控制步进电机进行复位，然后再进行寻焦。

相应地，本发明实施例提供一种摄像模组的寻焦方法，如图2所示，方法包括以下步骤：

S210，控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的。

在控制步进电机寻焦之前，需要先确定出一个参考寻焦范围以及步进电机的步长，参考寻焦范围一般是基于理论远焦位置确定的。

举例来说，假设理论远焦位置在130～200code之间时，那么参考寻焦范围可以为100～230code。

本实施例中，步进电机的步长可以为5～7code，优选为6code；步长也可以基于实际情况确定，在此不做限制。

其中，code为步长的单位；为了能够更好地理解code的含义，这里进行举例解释：

比如，参考寻焦范围之间的总距离为为1mm，也即总距离为1000μm，若将总距离分为1000code，那么1code＝1μm。当步长为6code时，相当于步长为6μm。

也即，步进电机在寻焦过程中，每次会移动6code，到达至当前寻焦位置。当前寻焦位置为所有寻焦位置中的任一位置。

步进电机的步长及参考寻焦范围确定出之后，可控制步进电机先进行复位，然后控制步进电机从复位位置移动至参考寻焦范围的初始点，从初始点开始基于预设的步长开始逐步移动，进行寻焦。

承接上述举例，若复位位置为200code，参考寻焦范围的初始点为70code，那么会控制步进电机复位至200code，然后从200code移动至70code，再以70code为初始点开始移动，每次移动6code，每次到达一个当前寻焦位置。

S211，当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力。

当步进电机每移动至一个当前寻焦位置时，会获取当前寻焦位置对应的当前镜头解析力，具体包括：

获取摄像模组在当前寻焦位置拍摄的当前帧图片；

对当前帧图片进行解析，获得当前镜头解析力。

具体来讲，步进电机每到达一个当前寻焦位置，摄像模组会拍摄一帧图片，因此每个当前寻焦位置均对应存在一帧图片。然后对当前帧图片进行解析，获的对应的当前镜头解析力。其中，解析力可以为调制传递函数(MTF，Modulation Transfer Function)值。调制传递函数是指调制度随空间频率变化的函数，该函数值主要用于评价摄像模组的解析力。

在一种实施方式中，所述对当前帧图片进行解析，获得当前镜头解析力，包括：

获取当前帧图片中各像素点的亮度值；

从各像素点的亮度值中确定最大亮度值和最小亮度值；

根据公式MTF＝(最大亮度值-最小亮度值)/(最大亮度值+最小亮度值)确定当前镜头解析力MTF。

这样在每个当前位置均可确定出相应的当前镜头解析力。

S212，若确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围。

一般来说，若摄像模组在组装过程中，存在组装偏差时，可能会导致步进电机的实际复位位置在理论复位位置的基础上偏向far端。比如，若理论复位位置为200code，实际复位位置是220code，此时复位位置实际是向far端偏移了20个code。

若参考寻焦范围100～230code，步进电机行程范围为0～240code时，如果按照正常的寻焦方式，会从100code开始逐步移动，直至到230code结束。但是由于实际复位位置向far端偏移了20个code，又由于步进电机在寻焦前需要先复位再进行寻焦，因此间接导致整个参考寻焦范围向far端偏移了20个code。那么实际上步进电机在到达230code时，还会继续移动，理论上来说应该移动至250code结束，但是步进电机行程只有240code，最终步进电机会撞击到机械限位，导致模组受损。

基于此，本实施例为避免步进电机在寻焦过程中撞击到机械限位，预先设置有一个寻焦停止条件，若确定当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦。这样步进电机不需要跑完整个参考寻焦范围即可找到实际INF位置。

在一种实施方式中，确定当前镜头解析力满足寻焦停止条件，包括：

确定最佳镜头解析力；

判断当前寻焦位置的坐标是否大于最佳镜头解析力对应的寻焦位置坐标；

若大于，则继续判断当前镜头解析力是否小于预设的镜头解析力阈值；

若小于，则确定当前镜头解析力满足所述寻焦停止条件。

其中，镜头解析力阈值根据公式n*M确定；其中，

n为预设的解析力比例，M为所述最佳镜头解析力。

解析力比例根据步进电机行程范围确定；比如，若电机行程范围较大(0～1023)时，解析力比例可以为0.5～0.7；若电机行程范围较小时，解析比例可以为0.2～0.5。

需要说明的是，解析力比例为0.5时，无论是较大的电机行程范围还是较小的电机行程范围均是适用的。

在一种实施方式中，确定最佳镜头解析力，包括：

每获得一个当前镜头解析力时，将当前镜头解析力与上一镜头解析力进行比较，每次保留当前镜头解析力与上一镜头解析力中的较大值，直至寻找到最大镜头解析力；

将所述最大镜头解析力确定为所述最佳镜头解析力。

具体来讲，每确定出一个当前寻焦位置对应的当前镜头解析力时，会和上一镜头解析力进行比较，将较大的镜头解析力进行保留。

举例来说，参考图3，从100～230code寻焦范围内，100code对应的镜头解析力为3，106code对应的镜头解析力为2，那么此时会将3确定为解析力峰值，保留3。

然后步进电机移动至112code，对应的镜头解析力为6，此时6和3比较，由于6大于3，则会将6暂时确定为解析力峰值，保留6。

这样逐一进行比较，当步进电机移动至136code时，对应的镜头解析力为77，此时77和上一镜头解析力60进行比较，由于77大于60，则会将77暂时确定为解析力峰值，保留77。

当步进电机移动至142code时，对应的镜头解析力为64，64和上一镜头解析力77进行比较，由于77大于66。可以看出，此时镜头解析力开始呈下滑趋势，因此确定77为最大镜头解析力。

最佳镜头解析力确定出之后，步进电机继续移动，若确定后续镜头解析力小于镜头解析力阈值时，则停止寻焦。

举例来说，假设镜头解析力阈值为0.5*77＝38.5，继续参考图3，当步进电机移动至148code时，对应的镜头解析力为30，此时30小于镜头解析力阈值，且寻焦位置的坐标为148code大于最佳镜头解析力对应的寻焦位置坐标136code，因此当步进电机移动至148code时，会自动停止寻焦，然后输出实际远焦位置。

在一种实施方式中，输出实际远焦位置之前，方法还包括：

获取最佳镜头解析力对应的寻焦位置；

将最佳镜头解析力对应的寻焦位置确定为实际远焦位置。

这样，步进电机实际寻焦范围实质上是100～148code，步进电机无需跑完整个参考寻焦范围，即能找到实际INF位置，直接提高了寻焦效率。并且即使在步进电机PI传感器位置安装具有偏差时，也不会撞击到机械位，避免模组被损，提高模组良率。

基于与前述实施例中同样的发明构思，本实施例还提供一种摄像模组的寻焦装置，如图4所示，装置包括：

控制单元41，用于控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；

获取单元42，用于当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；

确定单元43，用于确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围。

在一种实施方式中，获取单元42具体用于：

获取摄像模组在所述当前寻焦位置拍摄的当前帧图片；

对所述当前帧图片进行解析，获得所述当前镜头解析力。

由于本发明实施例所介绍的装置，为实施本发明实施例摄像模组的寻焦装置，故而基于本发明实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的方法所采用的装置都属于本发明所欲保护的范围。

基于同样的发明构思，本实施例提供一种计算机设备500，如图5所示，包括存储器510、处理器520及存储在存储器510上并可在处理器520上运行的计算机程序511，处理器520执行计算机程序511时实现下述步骤：

控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；

当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；

若确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围。

基于同样的发明构思，本实施例提供一种计算机可读存储介质600，如图6所示，其上存储有计算机程序611，该计算机程序611被处理器执行时实现下述步骤：

控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；

当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；

若确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种摄像模组的寻焦方法、装置、介质及设备，方法包括：控制步进电机基于预设的步长在参考寻焦范围内移动；所述参考寻焦范围是基于理论远焦位置确定的；当所述步进电机移动至当前寻焦位置时，获取所述当前寻焦位置对应的当前镜头解析力；若确定所述当前镜头解析力满足寻焦停止条件时，则停止寻焦，并输出实际远焦位置；所述寻焦停止条件对应的实际寻焦范围小于所述参考寻焦范围；如此，通过预设一个寻焦停止条件，在寻焦过程中，若满足寻焦停止条件时则立即结束寻焦过程；由于寻焦停止条件对应的实际寻焦范围是小于参考寻焦范围的，相比现有技术中必须走完参考寻焦范围才能确定出实际远焦位置的方法，必然可以提高寻焦效率；同样的，由于实际寻焦范围较短，因此步进电机无需移向摄像模组的边缘即可寻找到实际远焦位置，从而可以避免步进电机撞击到摄像模组的机械限位，确保摄像模组的质量，提高摄像模组的良率。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。