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双视场成像仪自动聚焦方法、双视场成像仪及存储介质

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


双视场成像仪自动聚焦方法、双视场成像仪及存储介质

技术领域

本申请涉及红外成像技术领域,具体涉及一种双视场成像仪自动聚焦方法、双视场成像仪及存储介质。

背景技术

随着无人机监控技术的发展,对于无人机的监控设备的检测精度越来越高。因为无人机的监控对象随着技术人员的不同选择而变化,故对无人机的响应时间和检测精度要求更高,若镜头需要走完聚焦行程才能得到最大清晰点,这大大影响了无人机的响应时间。

现有技术中监控设备根据监控范围的大小分为了窄视场和宽视场,两种视场对应不同的红外感知区域,在两种红外感知区域上设置有不同的成像镜片,在技术人员确定利用窄视场或宽视场去监测监控对象时,需要调控目标视场对应的镜头去监控,但上述方法中需要两个镜头,整体结构体积较大,并且如何驱动两个镜头在对应的感知区域上移动的控制方法也较为复杂,在进行聚焦过程中无法对不断变化的监控对象进行更快响应的监测。故如何提供一种能提高镜头的响应时间和检测精度的聚焦方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例公开了一种双视场成像仪自动聚焦方法、双视场成像仪及存储介质,以实现在聚焦过程中能够提高镜头的响应时间和聚焦的精度,以适应无人机中不断变化的监控对象。

第一方面,本申请提供一种双视场成像仪自动聚焦方法,应用于双视场成像仪,所述双视场成像仪包括成像镜片和红外探测器,所述成像镜片用于采集环境的红外图像,所述红外探测器包括窄视场和宽视场对应的红外感知区域,所述方法包括:响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动所述成像镜片移动至所述目标视场对应的红外感知区域,所述目标视场为所述窄视场和宽视场中的任一视场;驱动所述成像镜片在所述目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算所述成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值;在获得的所述图像清晰值中确定所述目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动所述成像镜片移动至所述最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

上述双视场成像仪自动聚焦方法中,通过在红外探测器上设置窄视场和宽视场对应的红外感知区域,并在接收到用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令后,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,当镜头在目标视场对应的红外感知区域内移动时,按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值,并在确定出最大图像清晰值后驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置处。相比于现有技术,本申请通过将窄视场和宽视场的红外感知区域合并,通过单个成像镜片在红外感知区域上移动以实现双视场的切换,提高镜头的响应时间和聚焦的精度,以适应无人机中不断变化的监控对象。

其中一种实施方式中,所述驱动所述成像镜片移动至所述目标视场对应的红外感知区域的移动速度为第一移动速度,所述驱动所述成像镜片在所述目标视场对应的红外感知区域内的移动速度为第二移动速度,所述第二移动速度用于在所述预设周期不变的情况下使在所述目标视场内获得的图像清晰值的数量大于预设阈值个数,所述第一移动速度大于所述第二移动速度。

其中一种实施方式中,所述在移动过程中按照预设周期计算所述成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值,包括:当所述第二移动速度小于预设的速度阈值时,在预设时间段内获取至少两个图像清晰值,将所述至少两个图像清晰值的平均值作为所述预设时间段的图像清晰值,所述预设时间段包括至少两个周期;将所述预设时间段的移动距离的中间点位置作为成像镜片在所述预设时间段内的当前位置。

其中一种实施方式中,所述方法还包括:按照所述第二移动速度驱动所述成像镜片在所述目标视场对应的红外感知区域内的移动过程中,按照预设周期计算所述成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值时,若当前周期对应的第一图像清晰值与上一周期对应的第二图像清晰值的差值大于预设阈值,则驱动所述成像镜片以第三移动速度在所述目标视场对应的红外感知区域内的移动,所述第三移动速度小于所述第二移动速度。

其中一种实施方式中,所述在获得的所述图像清晰值中确定所述目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,包括:若当前周期对应的第三图像清晰值小于上一周期对应的第四图像清晰值,则确定所述第三图像清晰值处于下滑状态,更新下滑状态次数;当所述下滑状态次数达到阈值次数时,在所述获得的所有图像清晰值中确定图像清晰值最大值为所述最大图像清晰值。

其中一种实施方式中,所述第一移动速度为驱动所述成像镜片移动的最大速度。

第二方面,本申请提供一种双视场成像仪,所述双视场成像仪包括成像镜片和红外探测器,所述成像镜片用于采集环境的红外图像,所述红外探测器包括窄视场和宽视场对应的红外感知区域,所述双视场成像仪还包括:移动驱动模块,用于响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动所述成像镜片移动至所述目标视场对应的红外感知区域,所述目标视场为所述窄视场和宽视场中的任一视场;清晰值计算模块,用于驱动所述成像镜片在所述目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算所述成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值;目标位置确定模块,用于在获得的所述图像清晰值中确定所述目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动所述成像镜片移动至所述最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

第三方面,本申请提供一种双视场成像仪,所述双视场成像仪包括:成像镜片,用于采集环境的红外光信号;红外探测器,包括窄视场和宽视场对应的红外感知区域,用于将所述红外光信号转换为图像信息;控制器,用于根据所述图像信息获取对应的图像清晰值,并根据所述图像清晰值输出控制信号;电机,用于根据所述控制信号控制所述成像镜片移动,以获取所述窄视场和宽视场对应的红外感知区域上对应的不同图像信息;所述控制器,具体用于响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动所述成像镜片移动至所述目标视场对应的红外感知区域,所述目标视场为所述窄视场和宽视场中的任一视场;驱动所述成像镜片在所述目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算所述成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值;在获得的所述图像清晰值中确定所述目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动所述成像镜片移动至所述最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

第四方面,本申请提供一种电子设备,包括:存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行上述双视场成像仪自动聚焦方法。

第五方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,该指令被一个或多个处理器执行实现上述双视场成像仪自动聚焦方法的步骤。

应当理解的是,本申请实施例的第二至五方面与本申请实施例的第一方面的技术方案一致,各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似,不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种双视场成像仪的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种红外感知区域的结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图;

图4为本申请实施例提供的另一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的又一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图;

图6为本申请实施例提供的再一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图;

图7为本申请实施例提供的另一种双视场成像仪的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的又一种双视场成像仪的结构示意图;

图9为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。

图1为本申请实施例提供的一种双视场成像仪的结构示意图,如图所示,该双视场成像仪1可以包括:

成像镜片,用于采集环境的红外光信号;

红外探测器,包括窄视场和宽视场对应的红外感知区域,用于通过红外感知区域将红外光信号转换为图像信息;

控制器,用于根据图像信息获取对应的图像清晰值,并根据图像清晰值输出控制信号;

电机,用于根据控制信号控制成像镜片移动,以获取窄视场和宽视场对应的红外感知区域上对应的不同图像信息。

应理解,上述红外感知区域为单个完整的红外感光面,当成像镜片在电机的驱动下在双视场成像仪内进行移动时,红外感光面会接收到成像镜片聚集的红外信号,因随着成像镜片的移动,双视场成像仪能在红外感知区域的两个子区域中获得较清晰的图像,这两个子区域根据焦距的不同可将其分为窄视场区域和宽视场区域。

可选地,上述红外探测器上设置有窄视场对应的第一光耦器件和宽视场对应的第二光耦器件,该第一光耦器件和第二光耦器件用于表示窄视场和宽视场的起点位置,当成像镜片经过第一光耦器件和第二光耦器件时会产生相应的光耦信号,并输出至控制器,控制器根据该相应的光耦信号判定此刻成像镜片已移动至窄视场和宽视场处。

应理解,上述第一光耦器件和第二光耦器件可以为相同的器件,也可以为不同的器件,当第一光耦器件和第二光耦器件为相同的器件时需设置第一光耦器件产生的光耦信号和第二光耦器件产生的光耦信号为不同的信号参数,以区分第一光耦器件的光耦信号和第二光耦器件的光耦信号。

可选地,上述红外探测器上设置有窄视场对应的第一限位器件和宽视场对应的第二限位器件,该第一限位器件和第二限位器件用于表示窄视场和宽视场的终点位置,当成像镜片到达第一限位器件和第二限位器件处时会产生相应的限位信号,并输出至控制器,控制器根据该相应的限位信号判定此刻成像镜片已移动至窄视场和宽视场的终点位置处,控制成像镜片停止移动。

应理解,上述第一限位器件和第二限位器件可以为相同的器件,也可以为不同的器件,当第一限位器件和第二限位器件为相同的器件时需设置第一限位器件产生的限位信号和第二限位器件产生的限位信号为不同的信号参数,以区分第一限位器件的限位信号和第二限位器件的限位信号。

应理解,当成像镜片从上述第一/二光耦器件移动到第一/二限位器件时可作为对应视场的完整聚焦行程,例如,窄视场对应的红外感应区域上设置有第一光耦器件和第一限位器件,即成像镜片从第一光耦器件到第一限位器件的路程即作为窄视场对应的红外感应区域,其中,窄视场对应的红外感应区域的起点位置为第一光耦器件,终点位置为第一限位器件,宽视场同理。

可选地,上述电机可以为步进电机,通过改变步进电机的控制参数进行成像镜片的移动速度的调节。

可选地,上述窄视场和宽视场的红外感应区域的区分可以根据感光面和镜头的位置确定,例如,当感光面在第一限位器件的右侧,镜头在第二限位器件的左侧,则第二光耦器件到第二限位器件的区域为宽视场,第一光耦器件到第一限位器件的区域为窄视场。需要说明的是,上述感光面和镜头的位置由本领域技术人员根据实际需要进行设置,本申请不做限制。

图2为本申请实施例提供的一种红外感知区域的结构示意图,如图所示。该红外感知区域上包括第一限位器件A、第二限位器件B、第一光耦器件C和第二光耦器件D,成像镜片E可在电机的驱动下沿着红外感知区域进行移动,例如,在窄视场下,成像镜片E从第一限位器件A移动至第一光耦器件C处;在宽视场下,成像镜片E从第二限位器件B移动至第二光耦器件D处。

上述双视场成像仪中,通过将在红外探测器上设置窄视场和宽视场对应的红外感知区域,以使成像镜片可以在单个红外感知区域中实现窄视场和宽视场的快速切换,减小了双视场成像仪的整体结构体积。

图3为本申请实施例提供的一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图,该双视场成像仪自动聚焦方法应用于上述双视场成像仪,如图所示,该双视场成像仪自动聚焦方法可以包括以下步骤:

步骤S201,响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,目标视场为窄视场和宽视场中的任一视场。

可选地,上述聚焦指令中包含的目标视场的选择由技术人员根据当前的监测对象进行对应确定,例如,当技术人员判断此刻需要对大的场景区域进行监控时,需要选择宽视场进行监控,则双视场成像仪接收的聚焦指令中会包含将目标视场为宽视场的信息,从而驱动成像镜片移动至宽视场对应的红外感知区域;当技术人员判断此刻需要对具体目标进行监控时,具体目标例如行人、建筑物和高压电塔等,需要选择窄视场进行监控,则双视场成像仪接收的聚焦指令中会包含将目标视场为窄视场的信息,从而驱动成像镜片移动至窄视场对应的红外感知区域。

可选地,上述驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域之前,双视场成像仪可以读取当前成像镜片所在的视场信息,从而判断是否进行视场切换,例如,双视场成像仪会实时存储当前的视场信息,若进行了视场切换,则将视场信息进行相应更新,若双视场成像仪从断电状态变为启动状态,则读取存储的视场信息,从而得知当前成像镜片所在的视场信息。

应理解,当确定出成像镜片当前所在的视场信息和目标视场后,即确定了成像镜片的移动方向和相应的移动终点,例如,若当前所在的视场信息和目标视场一致,则往对应视场的反向运动,直至触发对应光耦信号,即认为到达目标视场的起点位置;若当前所在的视场信息和目标视场不一致,则往对应视场的反向运动,经触发对应光耦信号,即可判定此时开始处于视场切换过程,直至触发目标视场的光耦信号,即可判定视场切换过程完成,到达目标视场的起点位置。需要说明的是,双视场成像仪预先设置有窄视场和宽视场内的正向运动方向和反向运动方向。

步骤S202,驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值。

应理解,上述成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内移动时处于正向运动,即从光耦器件移动到限位器件,并在运动到限位器件时完成完整的移动过程,移动过程中为保证获取到的图像清晰值不冗余,从光耦器件移动到限位器件的过程为单向运动过程,即到达限位器件后进行聚焦的判断过程仅从当前获得的图像清晰值中进行比较,不再进行成像镜片的重复移动。

可选地,上述单个周期内的当前位置可以为在一个周期的最后时刻处的成像镜片的位置,例如,一个周期为60ms,在一个周期开始时即此时为0ms,当时间统计到60ms时获取此时的红外图像和成像镜片的位置,并对应计算出红外图像的图像清晰值。

步骤S203,在获得的图像清晰值中确定目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

可选地,上述在获得的图像清晰值中确定最大图像清晰值可以在成像镜片到达相应限位器件处后再来通过比较所有的图像清晰值来确定,也可以当图像清晰值出现清晰值先由小逐渐增大又有大逐渐减小时确定最大图像清晰值已出现。例如,控制器在计算出图像清晰值后,会将当前周期的图像清晰值与上一周期的图像清晰值进行比较,当发现近几次周期的图像清晰值出现逐渐增大又逐渐减小的趋势后,电机停止移动,读取最大图像清晰值和预期对应的成像镜片位置,即完成自动聚焦过程。

可选地,上述在获得的图像清晰值中确定最大图像清晰值还可以通过仅记录处于减少趋势时的图像清晰值,由此减少控制器的判断记录次数,例如,若当前周期对应的第三图像清晰值小于上一周期对应的第四图像清晰值,则确定第三图像清晰值处于下滑状态,更新下滑状态次数;当下滑状态次数达到阈值次数时,在获得的所有图像清晰值中确定图像清晰值最大值为最大图像清晰值。

上述双视场成像仪自动聚焦方法中,通过在红外探测器上设置窄视场和宽视场对应的红外感知区域,并在接收到用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令后,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,当镜头在目标视场对应的红外感知区域内移动时,按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值,并在确定出最大图像清晰值后驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置处。相比于现有技术,本申请通过将窄视场和宽视场的红外感知区域合并,通过单个成像镜片在红外感知区域上移动以实现双视场的切换,提高镜头的响应时间和聚焦的精度,以适应无人机中不断变化的监控对象。

图4为本申请实施例提供的一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图,该双视场成像仪自动聚焦方法应用于上述双视场成像仪,如图所示,该双视场成像仪自动聚焦方法可以包括以下步骤:

步骤S301,响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,目标视场为窄视场和宽视场中的任一视场,其中,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域的移动速度为第一移动速度。

可选地,上述第一移动速度可以为驱动成像镜片移动的最大速度,该最大速度的具体数值根据电机参数确定,控制器通过输出高占比的脉冲宽度调制波来提高电机的移动速度,由此提高视场切换时的电机的移动速度,减少自动聚焦时间,达到快速响应。

上述步骤S301的其余执行方式与步骤S201的执行方式一致,此处不再赘述。

步骤S302,驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值,其中,驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内的移动速度为第二移动速度,第二移动速度用于在预设周期不变的情况下使在目标视场内获得的图像清晰值的数量大于预设阈值个数,第一移动速度大于第二移动速度。

可选地,双视场成像仪可以预先获取预设阈值个数,以使成像镜片在移动时可以根据电机的实际参数进行调整,也可以通过技术人员预先根据预设阈值个数计算出第二移动速度的数值后,再统一设置双视场成像仪的第二移动速度的数值,以减少控制器的计算时间。

因为监控对象的不断变化,故第二移动速度的数值不一定能适应不同大小的监控对象,故为提高监控的精度需实时根据获取到的图像清晰值的变化情况进行第二移动速度的适应性调整。

可选地,上述步骤S302可以通过以下步骤实现:

步骤S3021,当第二移动速度小于预设的速度阈值时,在预设时间段内获取至少两个图像清晰值,将至少两个图像清晰值的平均值作为预设时间段的图像清晰值,预设时间段包括至少两个周期。

步骤S3022,将预设时间段的移动距离的中间点位置作为成像镜片在预设时间段内的当前位置。

应理解,当第二移动速度小于一定程度时,会造成前后两个周期的图像清晰值的变化不明显,故此时可以在经过多个周期后再记录平均图像清晰值的方式以增大图像清晰值的变化趋势,加快响应效率。

上述步骤S302的其余执行方式与步骤S202的执行方式一致,此处不再赘述。

步骤S303,在获得的图像清晰值中确定目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

上述步骤S303的其余执行方式与步骤S203的执行方式一致,此处不再赘述。

上述双视场成像仪自动聚焦方法中,通过在成像镜片的移动过程中设置不同的移动速度可以进一步提高双视场成像仪的聚焦效率,减少聚焦响应时间,使获得的图像清晰值的变化趋势更平滑,以提高确定出的最大图像清晰值的检测准确度。

图5为本申请实施例提供的一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图,该双视场成像仪自动聚焦方法应用于上述双视场成像仪,如图所示,该双视场成像仪自动聚焦方法可以包括以下步骤:

步骤S401,响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,目标视场为窄视场和宽视场中的任一视场,其中,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域的移动速度为第一移动速度。

步骤S402,驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值,其中,驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内的移动速度为第二移动速度,第二移动速度用于在预设周期不变的情况下使在目标视场内获得的图像清晰值的数量大于预设阈值个数,第一移动速度大于第二移动速度。

步骤S403,在按照第二移动速度驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内的移动过程中,按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值时,若当前周期对应的第一图像清晰值与上一周期对应的第二图像清晰值的差值大于预设阈值,则驱动成像镜片以第三移动速度在目标视场对应的红外感知区域内的移动,第三移动速度小于第二移动速度。

步骤S404,在获得的图像清晰值中确定目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

上述步骤S401、步骤S402和步骤S404的执行方式分别与步骤S301、步骤S302和步骤S304的执行方式一致,此处不再赘述。

上述双视场成像仪自动聚焦方法中,通过在判断出前后两个周期的图像清晰值的变化过大时,可进一步降低成像镜片的移动速度,以获取到更加平滑的图像清晰值的变化趋势,提高检测精度。

图6为本申请实施例提供的一种双视场成像仪自动聚焦方法的流程示意图,该双视场成像仪自动聚焦方法应用于上述双视场成像仪,如图所示,该双视场成像仪自动聚焦方法可以包括以下步骤:

步骤S501,根据接收到的聚焦指令判断此时是否需要进行视场切换。若当前的所在视场为窄视场,目标视场为宽视场,则需要进行视场切换;若当前的所在视场为窄视场,目标视场为窄视场,则不需要进行视场切换。

步骤S502,将成像镜片移动至目标视场的光耦器件处。若需要进行视场切换,则驱动成像镜片从当前视场先快速移动至目标视场的光耦器件处;若不需要进行视场切换,则驱动成像镜片从当前位置移动至当前视场的光耦器件处,并在到达光耦器件后,驱动成像镜片开始向限位器件方向移动。

步骤S503,驱动成像镜片向当前视场的限位方向移动。

步骤S504,每间隔60ms记为一个点,获取当前的图像清晰值f(x),并记录当前最大的清晰值对应的位置X。

步骤S505,判断是否触发限位信号,如果触发则认为到达边界,转到步骤S507。

步骤S506,判断是否已经过清晰值最高点,具体方法为:假设上一个点位置x1,当前位置x2,若f(x1)>f(x2),则处于下坡状态,记录下坡状态次数m。如果在此前提下,如果m>=6则认为稳定下坡,此时则认为已经过了最大清晰值的点。进行步骤S507。

步骤S507,移动到记录的最大清晰值X的位置。

优选地,上述进行视场切换后的自动聚焦过程的执行时间为1s,视场内的自动聚焦过程的执行时间为1.2s。

应该理解的是,虽然图1~图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1~图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于前述的实施例,本申请实施例提供一种双视场成像仪,该双视场成像仪包括所包括的各模块、以及各模块所包括的各单元,可以通过处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现;在实施的过程中,处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。

图7为本申请实施例提供的一种双视场成像仪的结构示意图,如图所示,该双视场成像仪可以包括成像镜片和红外探测器,成像镜片用于采集环境的红外图像,红外探测器包括窄视场和宽视场对应的红外感知区域,该双视场成像仪1还包括:

移动驱动模块601,用于响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,目标视场为窄视场和宽视场中的任一视场;

清晰值计算模块602,用于驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值;

目标位置确定模块603,用于在获得的图像清晰值中确定目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

其中一种实施方式中,上述移动驱动模块601中具体设置为:驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域的移动速度为第一移动速度;上述清晰值计算模块602具体设置为:驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内的移动速度为第二移动速度,第二移动速度用于在预设周期不变的情况下使在目标视场内获得的图像清晰值的数量大于预设阈值个数,第一移动速度大于第二移动速度。

其中一种实施方式中,上述清晰值计算模块602可以包括:

平均值计算子模块,用于当第二移动速度小于预设的速度阈值时,在预设时间段内获取至少两个图像清晰值,将至少两个图像清晰值的平均值作为预设时间段的图像清晰值,预设时间段包括至少两个周期;

中间点位置确定子模块,用于将预设时间段的移动距离的中间点位置作为成像镜片在预设时间段内的当前位置。

其中一种实施方式中,上述目标位置确定模块603可以包括:

下滑次数确定子模块,用于若当前周期对应的第三图像清晰值小于上一周期对应的第四图像清晰值,则确定第三图像清晰值处于下滑状态,更新下滑状态次数;

最大值判断子模块,用于当下滑状态次数达到阈值次数时,在获得的所有图像清晰值中确定图像清晰值最大值为最大图像清晰值。

图8为本申请实施例提供的一种双视场成像仪的结构示意图,如图所示,基于图7所示的双视场成像仪,上述双视场成像仪还可以包括:

速度调整模块604,用于按照第二移动速度驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内的移动过程中,按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值时,若当前周期对应的第一图像清晰值与上一周期对应的第二图像清晰值的差值大于预设阈值,则驱动成像镜片以第三移动速度在目标视场对应的红外感知区域内的移动,第三移动速度小于第二移动速度。

以上装置实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请装置实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。

需要说明的是,本申请实施例中图7~图8所示的双视场成像仪对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。也可以采用软件和硬件结合的形式实现。

图1所示的双视场成像仪中,控制器可以通过以下步骤来实现上述双视场成像仪自动聚焦方法:

上述控制器,具体用于响应于用于指示在目标视场内进行聚焦的聚焦指令,驱动成像镜片移动至目标视场对应的红外感知区域,目标视场为窄视场和宽视场中的任一视场;驱动成像镜片在目标视场对应的红外感知区域内移动,在移动过程中按照预设周期计算成像镜片在当前位置获取的红外图像的图像清晰值;在获得的图像清晰值中确定目标视场对应的红外感知区域内的最大图像清晰值,驱动成像镜片移动至最大图像清晰值对应的成像镜片位置。

在一些实施例中,控制器还可以实现图3~图6所示的双视场成像仪自动聚焦方法的方法流程,此处不再赘述。

需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的方法,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

本申请实施例提供一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种双视场成像仪自动聚焦方法。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中提供的方法中的步骤。

本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例提供的方法中的步骤。

本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,本申请提供的双视场成像仪自动聚焦方法可以实现为一种计算机程序的形式,计算机程序可在如图9所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该双视场成像仪的各个程序模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的双视场成像仪自动聚焦方法中的步骤。

这里需要指出的是:以上存储介质和设备实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质、存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,本文不再赘述。

本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如对象A和/或对象B,可以表示:单独存在对象A,同时存在对象A和对象B,单独存在对象B这三种情况。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个模块或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的模块可以是、或也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是、或也可以不是物理模块;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各模块分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中;上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。

本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例或设备实施例。

以上所述,仅为本申请的实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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