对焦方法、对焦装置、电子设备及无人机

【技术领域】

本发明涉及自动对焦技术领域，尤其涉及一种对焦方法、对焦装置、电子设备及无人机。

【背景技术】

对焦是指根据镜头与拍摄物之间的距离(也可以被称为“物距”)，调整镜头与成像面之间的距离，以使得拍摄物或者对焦点成像清晰的过程。

现有技术中提供了多种基于不同原理实现的对焦方案。例如，基于CMOS提供的相位差信息来确定镜头移动向量的相位对焦，或者是通过扫描获取多帧采样图像之间反差量最大的位置来确定镜头位置的反差式对焦，又或者是，将以上相位对焦和反差式对焦混合使用，用于分别用于粗调和精细调节的混合对焦。

但是，这些对焦方案在实际应用过程中都存在一定的限制，例如相位对焦对于光线要求较高，在夜景和大面积纯色时对焦精度会受到较大限制，反差式对焦的对焦速度受限，较依赖步进马达的性能。

【发明内容】

本申请实施例旨在提供一种对焦方法、对焦装置、电子设备及无人机，能够解决现有对焦方案的至少一部分缺陷。

第一方面，本申请实施例提供了一种对焦方法。该对焦方法包括：在若干项对焦条件均满足预设标准时，获取来自相位对焦模块的相位信息以及来自避障模块的深度信息；在所述相位信息为有效信息，并且第一物距和第二物距之间的差值小于预设阈值时，以所述第一物距为基准进行对焦；其中，所述第一物距根据所述相位信息确定；所述第二物距由所述深度信息确定；在所述相位信息为有效信息，所述深度信息为有效信息，并且所述第一物距和所述第二物距之间的差值大于等于预设阈值时，在所述第一物距和第二物距之间通过爬坡扫描进行对焦。

可选地，所述方法还包括：在所述相位信息为无效信息，并且所述深度信息为有效信息时，以所述第二物距为基准进行对焦；并且在所述相位信息为无效信息，并且所述深度信息为有效信息时，以所述第一物距为基准进行对焦。

可选地，所述方法还包括：在所述相位信息和所述深度信息均为无效信息时，判断拍摄镜头的离地高度是否大于预设高度阈值；若是，对远焦点进行对焦；若否，则不进行对焦。

可选地，所述方法还包括：在若干项对焦条件中，存在至少一项对焦条件不满足预设标准时，不进行对焦。

可选地，所述根据所述深度信息计算第二物距，具体包括：获取由所述避障模块实时计算的障碍物距离；确定拍摄镜头的镜头方向与避障模块之间的夹角；根据所述夹角和所述障碍物距离，通过三角函数计算所述拍摄镜头与障碍物之间的距离作为第二物距。

可选地，所述方法还包括：在拍摄镜头与避障模块之间的夹角小于预设角度阈值，并且所述障碍物距离小于预设距离阈值时，确定所述深度信息为有效信息；在拍摄镜头与避障模块之间的夹角大于等于预设角度阈值，或者所述障碍物距离大于等于预设距离阈值时，确定所述深度信息为无效信息。

可选地，所述方法还包括：判断当前的相位信息是否在预设的数值范围之内；若是，确定所述相位信息为有效信息；若否，则确定所述相位信息为无效信息。

可选地，所述对焦条件包括：清晰度统计值的变化，拍摄镜头的位姿变化以及图像的亮度变化。

可选地，所述方法还包括：在连续N帧图像中，所述清晰度统计值的变化情况满足如下算式时，确定所述清晰度统计值的变化符合满足预设标准：

其中，FV

可选地，所述方法还包括：在连续M帧图像中，所述拍摄镜头的位姿变化情况满足如下算式时，确定所述拍摄镜头的位姿变化符合预设标准：

其中，a为拍摄镜头在水平方向的旋转角速度；p为拍摄镜头在垂直方向的角速度；a

可选地，所述方法还包括：在连续K帧图像中，所述图像的亮度变化情况满足如下算式时，确定所述图像的亮度变化符合预设标准：

其中，Y为当前帧的图像亮度；Y

第二方面，本申请实施例提供了一种对焦装置。该对焦装置包括：信息获取模块，用于在若干项对焦条件均满足预设标准时，获取来自相位对焦模块的相位信息以及来自避障模块的深度信息；物距计算模块，用于在所述相位信息和所述深度信息均为有效信息时，根据所述相位信息计算第一物距，并且根据所述深度信息计算第二物距；判断模块，用于判断所述第一物距和所述第二物距之间的差值是否小于预设阈值；对焦模块，用于在所述相位信息为有效信息，并且所述第一物距和所述第二物距之间的差值小于预设阈值时，以所述第一物距为基准进行对焦；在所述相位信息和所述深度信息均为有效信息，并且所述第一物距和所述第二物距之间的差值大于等于预设阈值时，在所述第一物距和第二物距之间通过爬坡扫描进行对焦。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备。该电子设备包括：处理器以及与所述处理器通信连接的存储器；所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器调用时，以使所述处理器执行如上所述的对焦方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种无人机。该无人机包括：机身；所述机身上设置有云台；安装固定于所述云台上的拍摄设备；所述拍摄设备具有用于实现相位对焦的相位对焦模块；获取用于飞行避障的景深信息的避障模块；所述避障模块设置在所述机身上；以及设置在所述机身上的对焦模块；所述对焦模块与所述拍摄镜头和所述避障模块通信连接，用以执行如上所述的对焦方法，以控制所述拍摄设备进行对焦。

本申请实施例的其中一个有利方面是：通过融合多种对焦判断条件以及结合使用相位信息和景深信息，有效的解决了诸如大雾、大面积天空或海洋等纯色场景以及夜景光线强度不足等特定场景下容易产生失焦的问题，还能够实现较快的对焦速度。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例的对焦方法的应用场景的示意图；

图2为本申请实施例的对焦方法的方法流程图；

图3为本申请实施例的第二物距计算方法的示意图；

图4为本申请实施例的对焦方法的方法流程图，示出了判断相位信息和深度信息的步骤；

图5为本申请实施例的对焦方法的方法流程图，示出了相位信息和深度信息均为无效信息时的对焦操作步骤；

图6为本申请实施例的判断对焦条件是否符合预设标准的方法流程图；

图7为本申请实施例的对焦方法的方法流程图，示出了对焦检测阶段的步骤；

图8为本申请实施例对焦方法的方法流程图，示出了融合对焦处理阶段的步骤；

图9为本申请实施例的对焦装置的功能框图；

图10为本申请另一实施例的对焦装置的功能框图；

图11为本申请实施例的电子设备的结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1为本申请实施例提供的对焦方法的应用场景的示意图。该应用场景可以是无人机。该无人机可以是以任何类型的动力驱动的无人飞行载具，包括但不限于四轴无人机、具有其他数量旋翼和/或旋翼配置的飞行器、固定翼飞行器、航模、无人飞艇或者无人热气球等。请参阅图1，该无人机可以包括：机身10、云台20、拍摄设备30以及避障模块40。

其中，机身10是无人机的主体结构，用以承载实现无人机功能的一个或者多个功能模块。其具体可以根据实际情况的需要而具有相应的尺寸、材质或者形状，例如可以设置有向外延伸，用于布置桨叶的机臂。

云台20是设置在机身10上的安装固定支架。其通常具有一个或者多个可控制旋转角度的旋转轴，可以在无人机飞行过程中保持拍摄设备30稳定以及调整拍摄设备拍摄角度。

拍摄设备30是任何类型，能够支持相位对焦的图像采集设备。其包括但不限于运动相机、高清相机或者广角相机。通常地，拍摄设备30可以包括采集光线的光学部分(在一些实施例中也可以称为拍摄镜头)以及感知光线形成对应数据信息的电路部分。

在实际的无人机拍摄过程中，无人机一方面可以通过实时图像采集而感知无人机当前与障碍物之间的距离信息，实现自动避障的功能，另一方面还可以在飞行过程中通过拍摄设备30拍摄采集图像信息，实现航拍等的功能。

应当说明的是，图1所示的应用场景仅用于示例性说明。本领域技术人员可以根据实际情况的需要，添加或者减省其中的一个或者多个设备，而不限于图1所示。例如，搭载在无人机机身上的一种或者多种传感器(包括用于感知高度变化的高度传感器、感知无人机位置的GPS模块、感知无人机机身姿态变化的惯性传感器)，或者用于传递采集获得的图像信息的图传装置。

为提升在图1所示的应用场景中，拍摄设备30的对焦性能，本申请实施例提供了一种对焦方法。该对焦方法将避障模块40的深度信息与拍摄设备30的相位信息等多种对焦相关信息相融合，以提升对焦速度和成功率。

图2为本申请实施例提供的对焦方法的方法流程图。如图2所示，该对焦方法可以包括如下步骤：

S202、获取来自相位对焦模块的相位信息以及来自避障模块的深度信息。

其中，“相位对焦模块”是指用于执行相位对焦(Phase Detection Auto-focus，PDAF)的功能模块。其具体可以是任何类型的，由一个或者多个结构组件组成的功能模块，例如预先设置在感光器件上，用以遮盖像素一半感光区域的遮罩(也可以被称为shieldpixel)。在本申请中不对其具体实现进行限制。

避障模块是指用于获取无人机当前位置与障碍物之间距离，从而实现无人机自动避障的功能模块。在本申请中，为便于陈述而基于该功能模块所要执行的功能而将其称为“避障模块”，但不对避障模块的具体实现进行具体限定，只需要能够提供无人机与障碍物之间的距离信息即可，例如其可以是基于双目视觉而实现的视觉避障模块。

在本实施例中，使用“相位信息”这样的术语来表示从相位对焦模块中获取的，能够反映其相位差的数据，使用“深度信息”这样的术语来表示从避障模块中获取的，能够反映与障碍物之间距离的数据。该相位信息和深度信息的具体数据形式可以根据实际情况而确定。

在一些实施例中，基于相位信息和深度信息中的任一者均可以通过相应的计算方式来确定物距。其中，“物距”是指镜头与拍摄物(或者对焦点)之间的距离。相位信息和深度信息都能够分别通过合适的换算方式，换算得到物距。

在本实施例中，为了区分基于相位信息和深度信息换算获得的物距而使用了“第一”和“第二”这样的术语。本领域技术人员可以理解的是，上述“第一”和“第二”这样的术语仅用于区分不同信息换算得到的物距，而不用于对物距作具体的限制。

具体的，对于第一物距，可以通过预先根据实验情况设置或者配置好的不同相位差与物距之间对应关系表来确。而对于第二物距的计算，以下以图3所示的无人机应用场景为例进行具体描述：

首先，获取由避障模块实时计算的无人机与障碍物40之间的距离L1。然后，确定拍摄镜头31的镜头方向的倾斜角度α。最后，根据倾斜角度α和障碍物距离L1，通过三角函数计算拍摄镜头与障碍物之间的距离获得第二物距L2。

其中，该障碍物距离L1能够直接通过避障模块读取获得，而倾斜角度α则可以通过获取无人机的云台旋转角度来确定。

在一些实施例中，在进行具体的对焦操作之前，还可以分别对相位信息和深度信息进行判断，确定这两个信息是否为有效信息。其中，“有效信息”是指数据信息有较大的概率或者把握是可信而且有效的，可供参考或者使用。相对应地，无效信息则是数据信息与正常情况严重偏离，无法参考使用或者不具备特定意义。

在本实施例中，可以根据实际情况的不同(例如特定的应用场景)而设定相应的判断标准，分别用以确定相位信息和深度信息是否有效，并供后续的对焦方法步骤所使用。

具体的，在判断相位信息是否有效时，可以以预设的数值范围作为判断标准。换言之，给定相位差上限和下限，在当前相位信息处于相位差上限和下限之间的数值区间时，确定相位信息为有效信息。而在相位信息处于该数值区间之外时，则确定相位信息为无效信息。

而在判断深度信息是否有效时，则可以将换算第二物距时所使用到的倾斜角度以及障碍物距离作为判断标准。请参阅图4，该判断步骤具体可以包括：

S401、判断倾斜角度是否小于预设角度阈值；若是，执行步骤S402，若否，执行步骤S403。

S402、判断障碍物距离是否小于预设距离阈值；若是，执行步骤S403，若否，执行步骤S404。

其中，该预设角度阈值和预设距离阈值均是经验性数值，可以由技术人员根据实际情况的需要而进行设置。在一些实施例中，可以将预设角度阈值设置为30°，预设距离阈值设置为10m。

S403、确定深度信息为有效信息。

其中，在夹角和障碍物距离均符合预设标准的情况下，可以有较大把握确定此时的深度信息是有效，可靠的，可以将其作为进行对焦操作的参考信息之一。

S404、确定深度信息为无效信息。

其中，若角度或距离任一者不符合预设标准的情况下，此时深度信息的数据信息并没有足够的置信度。由此，需要将其排除在对焦操作的参考信息之外。

可以理解的是，上述深度信息和相位信息是否有效的判断结果可以包括：相位信息和深度信息均有效、相位信息有效而深度信息无效、相位信息无效而深度信息有效以及相位信息和深度信息均无效四种不同的情形。基于不同的情形，可以执行如下实施例1至实施例4所述的不同对焦操作。

在本实施例中，“对焦操作”是指通过调整物距与相距之间的位置，使拍摄物体在成像面清晰成像的一系列操作过程。

实施例1：

在通过步骤S203判断确定相位信息为有效信息的情况下，请继续参阅图2，在实施例1中可以执行步骤S204至S208进行对焦操作。

S204、判断第一物距和所述第二物距之间的差值是否小于预设阈值。若是，执行步骤S205，若否，执行步骤S206。

其中，该预设阈值是一个经验性数值。其可以由技术人员根据实际应用情况而设置或者调整，用以衡量第一物距和第二物距之间是否足够接近。在另一些实施例中，还可以使用其他的统计方法来判断和衡量第一物距和第二物距之间的差异是否显著，而不限于简单利用两者差值的大小进行判断。例如，可以使用两者差异与总距离之间的比值或者多次采样结果的平方差等。

S205、以第一物距为基准进行对焦。

其中，在第一物距和第二物距两者差异不大的情况下，表明此时相位对焦的相位检测结果能够得到避障模块的佐证，其具有较高的准确性。由此，可以直接以第一物距作为基准，执行对焦操作。

具体的，在执行对焦操作时，可以以第一物距为准设置镜头焦距，然后以较小的步长进行爬坡精细扫描并最终完成对焦。在本实施例中，“精细”用以表示使用的是相对更短的步长进行爬坡扫描。

S206、判断深度信息是否为有效信息。

其中，在确定深度信息为无效信息时，此时与实施例2所描述的情形相当，由此可以执行步骤S205。而在确定深度信息为有效信息时，则执行步骤S208。

S208、在第一物距和第二物距之间通过爬坡扫描进行对焦。

其中，在两者差异较大的情况下，选择使用其中任意一个物距数据都具有足够的可靠性，但通常正确的物距会大概率落在两者之间的区间。由此，可以在两者之间通过爬坡扫描的方式来完成对焦操作。

“爬坡扫描”是指采用类似于爬山的操作方式，以一定的步长对一段距离进行扫描来找到目标位置。具体的，在爬坡扫描过程中，可以将获取到的清晰度统计值(FV值)最高的位置作为对焦点，从而完成对焦操作。

本申请实施例提供的对焦方法的其中一个有利方面是：该对焦方法结合使用相位信息和深度信息，在差异较小的情况下，确保了相位对焦的可靠性和对焦精度。而在差异较大的情况下，也为对焦操作提供了一段较短的扫描区间，有利于提升对焦速度。

实施例2：

在相位信息为无效信息，并且深度信息为有效信息的情况时，可以直接以深度信息计算获得的第二物距为基准进行对焦。换言之，在只存在深度信息这样一个可靠的数据时，可以直接选择以第二物距为准进行对焦。

其中，以第一物距为基准进行对焦的具体实现方式可以与上述步骤S206相类似，只需要将第二物距调整改变为第一物距即可，在此不作赘述。

实施例3：

在相位信息为有效信息，并且深度信息为无效信息时，则可以直接以相位信息计算获得的第一物距为基准进行对焦，而不考虑深度信息的情况(即执行图2所示的步骤S205)。

实施例4：

在相位信息和深度信息均为无效信息时，请参阅图5，可以执行如下步骤S207-S211来进行对焦操作。

S207、判断拍摄镜头的离地高度是否大于预设高度阈值；若是，执行步骤S209；若否，执行步骤S211。

其中，预设的高度阈值是一个经验性数值，可以由技术人员根据实际情况的需要而设置。其是一个用以判断拍摄镜头是否处于高空的判断衡量标准。离地高度可以通过搭载拍摄镜头的机体GPS数据或者其他能够提供高度信息的传感器数据来获得。

S209、对远焦点进行对焦。

其中，“远焦点”是指与拍摄设备相距较远的特定位置(例如，可以被基本认为发出的是平行光的位置)。将其作为对焦点进行对焦的操作在另一些实施例中也可以被称为“拉远焦”。

在通常的无人机应用场景之中，相位信息和深度信息均无效可能是因无人机在高处飞行，周边无明显的障碍物或者参照物所导致的。由此，在确定处于高空状态的情况下，直接将拍摄镜头设置为远焦点对焦能够满足当前的拍摄场景的对焦需要。

S211、不进行对焦。

其中，在没有处于高空状态的情况下，表明此时无法很好的进行对焦。因此，可以停止执行对焦操作。

应当说明的是，本申请提供的结合使用相位信息和深度信息进行对焦的方法，存在多种不同的情况组合。在本申请实施例中以首先判断相位信息为例进行描述。但本领域技术人员可以理解，本申请实施例中的多个判断步骤的顺序还可以进行调整或者替换。例如，也可以首先对深度信息是否有效进行判断，然后再依次判断第一物距和第二物距之间的差值是否小于预设阈值，相位信息是否为有效信息等，只需要能够确定具体对焦情形以便于执行相应的对角操作即可。

在一些实施例中，在获取相位信息和深度信息之前，还可以通过依次判断多项对焦条件是否满足预设标准的额外检测步骤来判断目前拍摄镜头是否处于合适进行对焦的场景。

只有在所有对焦条件均满足预设标准，确定拍摄镜头处于合适对焦的场景的情况下，才执行步骤S202。而在其中一项对焦条件不满足预设标准时，表明此时没有合适的对焦条件，则执行步骤S211。

其中，该“对焦条件”是用于描述拍摄设备当前状态的其中一个方面。这些状态描述能够在其中一个方面表示或者衡量拍摄设备是否合适进行对焦操作。而该预设标准是由技术人员根据实际应用需要而设置判断标准。每个不同的对焦条件可以具有对应的判断标准。该判断标准的具体形式可以由具体的对焦条件描述方式所决定，在本申请中不作具体限定。

在一些实施例中，上述多项对焦条件可以包括：清晰度统计值的变化，拍摄镜头的位姿变化以及图像的亮度变化中的一种或者多种。图6为本申请实施例提供的判断对焦条件是否满足预设标准的方法流程图。如图6所示，对上述对焦条件的检测判断过程可以包括如下步骤：

S601、在连续N帧图像中，计算图像的清晰度统计值(FV值)的变化率是否小于第一变化率阈值；若是，执行步骤S602，若否，执行步骤S608。

S602、计算图像的清晰度统计值(FV

其中，第一变化率阈值、第二变化率阈值以及N的取值均是经验性数值，可以由技术人员根据实际情况的需要而进行设置或者调整。在本实施例中，与清晰度统计值的变化相关的预设标准是用于衡量清晰度统计值在连续N帧图像中是否稳定以及是否与上一次对焦的清晰度统计值具有较大差异。

S603、在连续M帧图像中，计算拍摄镜头在水平方向的旋转角速度(a)是否小于第一旋转角速度阈值；若是，执行步骤S604，若否，执行步骤S608。

S604、计算拍摄镜头垂直方向的旋转角速度(p)是否小于第二旋转角速度阈值；若是，执行步骤S605，若是，执行步骤S608。

其中，第一旋转角速度阈值、第二旋转角速度阈值以及M的取值也是经验性数值。在实际使用过程中，拍摄镜头处于快速旋转的情况下(例如云台执行旋转操作)，拍摄的图像一直处于快速运动之中，场景也在不断进行切换，即使对焦完成以后也会马上出现失焦的情况下。因此，通过判断拍摄镜头在垂直方向和水平方向两个旋转角速度分量的方式，可以避免拍摄镜头对焦以后马上失焦的问题，减少无效的对焦操作。

S605、在连续K帧图像中，计算确定图像亮度值是否小于第一亮度阈值；若是，执行步骤S606，若否，执行步骤S608。

S606、计算相邻两帧图像亮度值之间的差值是否小于第二亮度阈值；若是，执行步骤S607，若否，执行步骤S608。

其中，第一亮度阈值、第二亮度阈值以及K的取值是经验性数值。在实际使用过程中，图像亮度不稳定的情况下，镜头的曝光参数在变化收敛，此时的相位信息和清晰度统计值会处于不稳定的状态，因此无法很好的进行对焦操作。而在图像亮度较低的夜景状态下，同样会因图像噪点较高而无法依赖相位信息进行对焦，不适合执行图2所示的对焦操作步骤的场景。

S607、确定所有对焦条件均满足预设标准。

其中，在通过以上全部的检测判断步骤以后，表明此时处于合适进行对焦操作的拍摄场景。由此可以执行后续的一系列对焦操作。

S608、不进行对焦。

其中，在其中存在任意一项对焦条件无法满足设定要求时，表明此时拍摄镜头实际上处于不适宜进行对焦操作的场景，由此不进行对焦以免造成无效的对焦操作。

本申请实施例提供的对焦方法的其中一个有利方面是：在进行对焦操作前，提供了多项具体的对焦条件检测步骤以确保拍摄镜头当前处于合适对焦的状态，有效的避免了无效对焦操作并降低了对焦失败的概率。

以下结合具体实例，详细描述本申请实施例的对焦方法在图1所示的无人机应用场景中的具体操作过程。其中，该对焦方法可以大致包括对焦检测以及融合对焦处理两个阶段。图7为本申请实施例提供的对焦方法的方法流程图，示出了对焦检测阶段的方法步骤。图8为本申请实施例提供的对焦方法的方法流程图，示出了融合对焦处理阶段的方法步骤。

请参阅图7，对焦检测阶段可以包括如下检测步骤：

S811、判断在连续N帧图像中，清晰度统计值(FV值)的变化是否满足预设标准；若是，执行步骤S812；若否，则执行步骤S830。

其中，该清晰度统计值变化情况的预设标准可以通过如下算式(1)来表示：

FV

S812、判断在连续M帧图像中，拍摄镜头的位姿变化是否满足预设标准；若是，执行步骤S813；若否，则执行步骤S830。

其中，该拍摄镜头的位姿变化的预设标准可以通过如下算式(2)来表示：

a为拍摄镜头在水平方向的旋转角速度；p为拍摄镜头在垂直方向的旋转角速度；a

S813、判断在连续K帧图像中，图像亮度变化是否满足预设标准；若是，执行步骤S821；若否，则执行步骤S830。

其中，该图像的亮度变化的预设标准可以通过如下算式(3)来表示：

Y为当前帧的图像亮度；Y

在通过了对焦检测阶段的多个对焦条件判断以后，可以进入到融合对焦处理阶段。请参阅图8，该融合对焦处理阶段可以包括：

S821、判断相位信息是否为有效信息；若是，执行步骤S822；若否，则执行步骤S826。

S822、判断第一物距和第二物距之间的差值是否小于预设阈值；若是，执行步骤S823；若否，则执行步骤S824。

S823、以第一物距为基准设置镜头焦距。

其中，在设置镜头焦距结束以后，还可以进一步进行爬坡精细扫描，以较短的步长对对焦点进行精调。

S824、判断视觉深度信息是否为有效信息；若是，执行步骤S825；若否，则执行步骤S823。

S825、在第一物距和第二物距之间通过爬坡扫描进行对焦。

在实际爬坡扫描过程中，可以根据清晰度统计值来确定具体的对焦点。换言之，可以将搜索扫描获得的，具有最高清晰度统计值的点作为对焦点。

S826、判断视觉深度信息是否为有效信息；若是，执行步骤S827；若否，则执行步骤S828。

S827、第二物距为基准设置镜头焦距。

其中，在设置镜头焦距结束以后，还可以进一步进行爬坡精细扫描，以较短的步长对对焦点进行精调。

S828、判断拍摄镜头的离地高度是否大于预设高度阈值；若是，执行步骤S829，若否；执行步骤S830。

S829、对远焦点进行对焦。

S830、不进行对焦。

其中，在不具备合适的对焦场景的情况下，可以停止执行或者退出对焦操作，从而避免无效的对焦操作。

本申请实施例提供的对焦方法的其中一个有利方面是：通过融合多种对焦判断条件，有效的解决了大雾、大面积天空或海洋等纯色场景以及夜景光线强度不足容易失焦的问题。而且，该对焦方法通过结合使用相位信息和深度信息，能够保证较快的对焦速度。

基于上述实施例提供的对焦方法，本申请实施例还进一步提供了一种对焦装置。图9示出了本申请实施例的对焦装置。如图9所示，该对焦装置900包括：信息获取模块910，物距计算模块920，判断模块930以及对焦模块940。

其中，信息获取模块910用于在若干项对焦条件均满足预设标准时，获取来自相位对焦模块的相位信息以及来自避障模块的深度信息；物距计算模块920用于根据所述相位信息计算第一物距，并且根据所述深度信息计算第二物距；判断模块930用于判断所述第一物距和所述第二物距之间的差值是否小于预设阈值；对焦模块940用于在所述相位信息为有效信息，并且第一物距和所述第二物距之间的差值小于预设阈值时，以所述第一物距为基准进行对焦；以及在所述相位信息和所述深度信息均为有效信息，并且第一物距和所述第二物距之间的差值大于等于预设阈值时，在所述第一物距和第二物距之间通过爬坡扫描进行对焦。

本申请实施例提供的对焦装置的其中一个有利方面是：通过融合多种对焦判断条件以及结合使用相位信息和景深信息，有效的解决了大雾、大面积天空或海洋等纯色场景以及夜景光线强度不足容易失焦的问题的同时，能够保证较快的对焦速度。

在一些实施例中，对焦模块940具体用于：在所述相位信息为无效信息，并且所述深度信息为有效信息时，以所述深度信息计算获得的第二物距为基准进行对焦；在所述相位信息为有效信息，并且所述深度信息为无效信息时，以所述相位信息计算获得的第一物距为基准进行对焦。

在另一些实施例中，请参阅图10，该对焦装置还可以包括：高度检测模块950。该高度检测模块950用于：在所述相位信息和所述深度信息均为无效信息时，判断拍摄镜头的离地高度是否大于预设高度阈值。对焦模块940还用于：在拍摄镜头的离地高度大于预设高度阈值时，对远焦点进行对焦。

在一些实施例中，该对焦模块940还用于：在若干项对焦条件中，存在至少一项对焦条件不满足预设标准时，不进行对焦。

具体的，物距计算模块920具体用于：获取由所述避障模块实时计算的障碍物距离；确定拍摄镜头的镜头方向与避障模块之间的夹角；根据所述夹角和所述障碍物距离，通过三角函数计算所述拍摄镜头与障碍物之间的距离作为第二物距。

在另一些实施例中，请继续参阅图10，该对焦装置还可以包括：信息检测模块960。该信息检测模块960具体用于：在拍摄镜头与避障模块之间的夹角小于预设角度阈值，并且所述障碍物距离小于预设距离阈值时，确定所述深度信息为有效信息；在拍摄镜头与避障模块之间的夹角大于等于预设角度阈值，或者所述障碍物距离大于等于预设距离阈值时，确定所述深度信息为无效信息；并且判断当前的相位信息是否在预设的数值范围之内；若是，确定所述相位信息为有效信息；若否，则确定所述相位信息为无效信息。

在一些实施例中，上述对焦条件包括：清晰度统计值的变化，拍摄镜头的位姿变化以及图像的亮度变化。相对应地，请继续参阅图10，该对焦装置还包括：对焦条件检测模块970。

该对焦条件检测模块970具体用于：在连续N帧图像中，清晰度统计值的变化情况满足算式(1)时，确定所述清晰度统计值的变化符合满足预设标准；在连续M帧图像中，拍摄镜头的位姿变化情况满足算式(2)时，确定所述拍摄镜头的位姿变化符合预设标准；以及在连续K帧图像中，图像的亮度变化情况满足算式(3)时，确定所述图像的亮度变化符合预设标准。

本域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。所述的计算机软件可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

图11示出了本申请实施例的电子设备的结构示意图，本申请实施例并不对电子设备的具体实现做限定。例如，可以是由图1所示的无人机所搭载的无人机主控芯片。

如图11所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1102、通信接口(Communications Interface)1104、存储器(memory)1106、以及通信总线1108。

其中：处理器1102、通信接口1104、以及存储器1106通过通信总线1108完成相互间的通信。通信接口1104，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器1102，用于执行程序1110，具体可以执行上述对焦方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序1110可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

在本申请实施例中，根据所使用的硬件的类型，处理器1302可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器1302还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器1106用于存放程序1110。存储器1106可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。程序1110具体可以用于使得处理器1102执行上述任意方法实施例中的对焦方法。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序。

其中，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例公开的数据自动关联方法中的一个或者多个步骤。完整的计算机程序产品体现在含有本申请实施例公开的计算机程序的一个或多个计算机可读存储介质上(包括但不限于，磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。