相机对焦处理方法及装置

技术领域

本公开涉及相机对焦技术领域，尤其涉及一种相机对焦处理方法及装置。

背景技术

在利用摄像设备对物体或者环境进行拍照时，为了使得成片能够清晰展示所拍摄的内容，需要摄像头对待拍摄的内容进行对焦，在对焦完成后进行拍摄，相关技术中为了获得最佳的合焦位置，主要采用反差式对焦(Contrast Auto Focus，简称CAF和相位对焦(Phase Detection Auto Focus，简称PDAF)等方式进行摄像头对焦，其中CAF是一种重要的对焦模式，提高CAF对焦性能对于提高微单、单反、数码相机和手机等终端设备的摄像能力具有重要意义。反差式对焦模式是根据图像中特别是边缘位置的对比度，计算聚焦值(Focus Value，简称FA)来判断是否合焦以及合焦的位置，拍摄过程中不可避免的会引入外界干扰，影响聚焦值FV，如果扰动过大，会导致聚焦值不可信，导致对焦模糊或者对焦体验不好。

因此，如何更好地修正聚焦值，增强对焦的效果成为了亟待解决的问题。

发明内容

本公开提供一种相机对焦处理方法、装置、终端设备、电子设备及计算机可读存储介质，以至少解决相关技术中如何更好地修正聚焦值，增强对焦的效果。本公开的技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种相机对焦处理方法，包括：获取相机的运动状态；根据所述运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正；根据修正后的所述聚焦值对所述相机进行对焦控制。

在一实施例中，所述获取相机的运动状态，包括：获取所述相机的运动状态值；根据所述运动状态值确定所述运动状态。

在一实施例中，所述获取所述相机的运动状态值，包括：获取所述当前帧拍照预览图像和当前帧之前至少一帧拍照预览图像的运动矢量；根据所述运动矢量计算所述运动状态值。

在一实施例中，所述根据所述运动状态值确定所述运动状态，包括：响应于所述运动状态值等于或者小于预设的抖动阈值，则确定所述运动状态为稳定状态；响应于所述运动状态值大于所述抖动阈值，且等于或者小于预设的摆动阈值，则确定所述运动状态为抖动状态；响应于所述运动状态值大于所述摆动阈值，则确定所述运动状态为摆动状态。

在一实施例中，所述运动状态为稳定状态，所述根据所述运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，包括：将所述当前帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的所述聚焦值。

在一实施例中，所述运动状态为摆动状态，所述根据所述运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，包括：将前一帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的所述聚焦值。

在一实施例中，所述运动状态为抖动状态，所述根据所述运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，包括：根据运动状态值获取对应的修正系数；根据所述修正系数和所述当前帧拍照预览图像的聚焦值生成修正后的所述聚焦值。

在一实施例中，所述根据运动状态值获取对应的修正系数，包括：获取存储的运动状态值和修正系数的对应关系；根据所述运动状态值和所述对应关系获取对应的所述修正系数。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种相机对焦处理装置，包括：获取模块，被配置为获取相机的运动状态；修正模块，被配置为根据所述运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正；对焦模块，被配置为根据修正后的所述聚焦值对所述相机进行对焦控制。

在一实施例中，所述获取模块，被配置为：获取所述相机的运动状态值；根据所述运动状态值确定所述运动状态。

在一实施例中，所述获取模块，被配置为：获取所述当前帧拍照预览图像和当前帧之前至少一帧拍照预览图像的运动矢量；根据所述运动矢量计算所述运动状态值。

在一实施例中，所述获取模块，被配置为：响应于所述运动状态值等于或者小于预设的抖动阈值，则确定所述运动状态为稳定状态；响应于所述运动状态值大于所述抖动阈值，且等于或者小于预设的摆动阈值，则确定所述运动状态为抖动状态；响应于所述运动状态值大于所述摆动阈值，则确定所述运动状态为摆动状态。

在一实施例中，所述运动状态为稳定状态，所述修正模块，被配置为：将所述当前帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的所述聚焦值。

在一实施例中，所述运动状态为摆动状态，所述修正模块，被配置为：将前一帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的所述聚焦值。

在一实施例中，所述运动状态为抖动状态，所述修正模块，被配置为：根据运动状态值获取对应的修正系数；根据所述修正系数和所述当前帧拍照预览图像的聚焦值生成修正后的所述聚焦值。

在一实施例中，所述修正模块，被配置为：获取存储的运动状态值和修正系数的对应关系；根据所述运动状态值和所述对应关系获取对应的所述修正系数。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种终端设备，包括：如本公开实施例第二方面所述的相机对焦处理装置。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如本公开实施例第一方面所述的相机对焦处理方法。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如本公开实施例第一方面所述的相机对焦处理方法。

本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：通过获取相机的运动状态，根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。本公开的实施例根据不同的运动状态对聚焦值进行针对性的修正，增强对焦效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。

图1是根据一示例性实施例示出的一种相机对焦处理方法的流程图。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种相机对焦处理方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种相机对焦处理方法中特征点的跟踪示意图。

图4是根据另一示例性实施例示出的一种相机对焦处理方法的流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种相机对焦处理装置的框图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种相机对焦处理方法的流程图，如图1所示，本公开实施例的相机对焦处理方法，可以包括以下步骤:

S101，获取相机的运动状态。

需要说明的是，本公开实施例的相机对焦处理方法的执行主体为本公开实施例提供的相机对焦处理装置，该装置可以设置在电子设备中，例如手机、单反和数码相机等终端设备，以执行本公开实施例的相机对焦处理方法。

实际中，拍摄者在利用终端设备的摄像装置进行拍照的过程中，会受到各种环境因素或者自身因素的影响，造成摄像装置发生不同程度的抖动或者大幅度的摆动使得摄像头无法正确对焦(例如在颠簸的车辆中拍摄)，此外在拍摄过程中当焦物体处于运动状态时也会造成失焦，此时以对焦物体为参照物而言，相机处于运动状态，如相机发生抖动或摆动。

在本公开实施例中，将不同程度的抖动或者大幅度的摆动对应于不同的运动状态。本公开以相机作为摄像装置的统称，获取相机的运动状态可以理解为获取摄像装置当前的运动状态，根据不同的运动状态对相机进行对焦，以增强对焦效果。

在一些实施例中，用户打开相机准备拍照时，会进入预览模式以便用户选取合适的角度或者状态对目标物进行拍摄，可以在预览模式时获取相机的运动状态。

S102，根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正。

在本公开实施例中，根据相机的运动状态，对当前帧拍照预览图像的聚焦值(FA)进行修正，使得修正后的聚焦值可信。

S103，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。

在本公开实施例中，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制，使得相机能够正确对焦，以获取图像清晰的成片。

本公开的实施例提供的相机对焦处理方法，通过获取相机的运动状态，根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。本公开的实施例根据不同的运动状态对聚焦值进行针对性的修正，增强对焦效果。

在上述实施例的基础上中，如图2所示，步骤S101中“获取相机的运动状态”具体可包括以下步骤：

S201，获取相机的运动状态值。

在本公开实施例中，根据当前帧拍照预览图像和当前帧之前至少一帧拍照预览图像，计算多帧拍照预览图像的运动矢量，根据运动矢量计算相机的运动状态值。

例如，在相机拍照预览的过程中，根据预设的检测区域对当前帧拍照预览图像和当前帧之前的若干帧拍照预览图像进行特征点检测，通过图像块像素匹配对检测到的特征点进行跟踪(如图3所示)，由此拍照预览图像中的每一个特征点对应的像素点或像素块，在经过图像跟踪处理后，对应到不同拍照预览图像的不同位置处，可以根据这些拍照预览图像计算特征点的运动矢量，即当前帧拍照预览图像和当前帧之前若干帧拍照预览图像的运动矢量。

其中，运动矢量可根据公式一计算得到，运动状态值可根据公式二计算得到，其中，(x

公式一：(x

公式二：

S202，根据运动状态值确定运动状态。

在本公开实施例中，基于预设的抖动阈值和摆动阈值对运动状态值进行大小关系判断，以此确定相机的运动状态。

如表1所示，th1为预设的抖动阈值，th2为预设的摆动阈值，当运动状态值mv小于或者等于预设的抖动阈值th1时，相机的运动对聚焦值的影响不大，确定当前相机的运动状态为稳定状态，此时无需对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行处理，即将当前帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的聚焦值。

当运动状态值mv大于预设的抖动阈值th1，且等于或者小于预设的摆动阈值th2时，相机的运动可能会造成失焦，将该运动状态值对应的相机的运动状态确定为抖动状态，可以通过对聚焦值的修正，使相机重新对焦。

当运动状态值mv大于预设的摆动阈值th2时，可以认为相机经历了大幅度位置变换，将该运动状态值对应的相机的运动状态确定为摆动状态，当前帧拍照预览图像的聚焦值不可信，可以将前一帧拍照预览图像的聚焦值确定为当前帧拍照预览图像修正后的聚焦值。

表1运动状态值与相机的运动状态的对应关系表

作为一种可行的实施方式，如图4所示，当确定运动状态为抖动状态时可以通过以下步骤对聚焦值进行修正：

S401，根据运动状态值获取对应的修正系数。

在一些实施例中，可以预先存储运动状态值与修正系数的对应关系，以便进行相机对焦处理时能够及时获取存储的运动状态值和修正系数的对应关系，根据计算到的运动状态值从对应关系中获取该运动状态值对应的修正系数。

S402，根据修正系数和当前帧拍照预览图像的聚焦值生成修正后的聚焦值。

在一些实施例中，根据抖动状态下某一运动状态值对应的修正系数对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，生成修正后的聚焦值。

由此，本公开实施例可以根据不同的运动状态对聚焦值进行修正，能够进一步改善相机在抖动状态下的对焦性能，从而克服在拍摄过程中对焦物体突然运动导致对焦模糊的问题，改善用户对焦体验，增强了对焦效果，使得图像更加清晰。

需要说明的是，预设的抖动阈值和预设的摆动阈值可根据需要设定，本申请不做限定，作为一种可行的实施方式，可以通过摇摆台模拟相机的多种状态，给定不同的频率和幅值，将相机置于摇摆台上，使摇摆台在相机对焦过程中发生有不同程度的抖动，记录若干帧预览拍照图像对应的聚焦值和运动状态值的变化，以及相对静止状态下的理想聚焦值，将理想聚焦值乘以90％得到的聚焦值对应的运动状态值设定为抖动阈值，将理想聚焦值乘以70％得到的聚焦值对应的运动状态值设定为摆动阈值。

对应的，可以在抖动阈值和摆动阈值对应的运动状态之间，逐步增加摇摆台的幅值，调整摇摆台的运动状态，记录同一对焦场景下当前帧预览拍照图像的聚焦值、对应的相对静止状态下当前帧预览拍照图像的理想聚焦值和运动状态值，根据当前帧预览拍照图像的聚焦值和对应的相对静止状态下当前帧预览拍照图像的理想聚焦值计算，该运动状态值对应的修正系数，由此生成运动状态值与修正系数的对应关系。

图5是根据一示例性实施例示出的一种相机对焦处理装置的框图。如图5所示，本公开实施例的相机对焦处理装置300，包括：获取模块301、修正模块302和对焦模块303。

获取模块301，被配置为获取相机的运动状态。

修正模块302，被配置为根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正。

对焦模块303，被配置为根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。

在一实施例中，获取模块301，被配置为：获取相机的运动状态值；根据运动状态值确定运动状态。

在一实施例中，获取模块301，被配置为：获取当前帧拍照预览图像和当前帧之前至少一帧拍照预览图像的运动矢量；根据运动矢量计算运动状态值。

在一实施例中，获取模块301，被配置为：响应于运动状态值等于或者小于预设的抖动阈值，则确定运动状态为稳定状态；响应于运动状态值大于抖动阈值，且等于或者小于预设的摆动阈值，则确定运动状态为抖动状态；响应于运动状态值大于摆动阈值，则确定运动状态为摆动状态。

在一实施例中，运动状态为稳定状态，修正模块302，被配置为：将当前帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的聚焦值。

在一实施例中，运动状态为摆动状态，修正模块302，被配置为：将前一帧拍照预览图像的聚焦值确定为修正后的聚焦值。

在一实施例中，运动状态为抖动状态，修正模块302，被配置为：根据运动状态值获取对应的修正系数；根据修正系数和当前帧拍照预览图像的聚焦值生成修正后的聚焦值。

在一实施例中，修正模块302，被配置为：获取存储的运动状态值和修正系数的对应关系；根据运动状态值和对应关系获取对应的修正系数。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开的实施例提供的相机对焦处理装置，通过获取相机的运动状态，根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。本公开实施例可以根据不同的运动状态对聚焦值进行修正，能够进一步改善相机在抖动状态下的对焦性能，从而克服在拍摄过程中对焦物体突然运动导致对焦模糊的问题，改善用户对焦体验，增强了对焦效果，使得图像更加清晰。

为了实现上述实施例，如图6所示，本公开还提出了一种终端设备400，包括上述相机对焦处理装置300。

本公开实施例的终端设备，通过获取相机的运动状态，根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。本公开实施例可以根据不同的运动状态对聚焦值进行修正，能够进一步改善相机在抖动状态下的对焦性能，从而克服在拍摄过程中对焦物体突然运动导致对焦模糊的问题，改善用户对焦体验，增强了对焦效果，使得图像更加清晰。

图7是根据一示例性实施例示出的一种电子设备500的框图。

如图7所示，上述电子设备500包括：

存储器501及处理器502，连接不同组件(包括存储器501和处理器502)的总线503，存储器501存储有计算机程序，当处理器502执行所述程序时实现本公开实施例所述的相机对焦处理方法。

总线503表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

电子设备500典型地包括多种电子设备可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备500访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器501还可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)504和/或高速缓存存储器505。电子设备500可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统506可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线503相连。存储器501可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块507的程序/实用工具508，可以存储在例如存储器501中，这样的程序模块507包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块507通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。

电子设备500也可以与一个或多个外部设备509(例如键盘、指向设备、显示器510等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信，和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口512进行。并且，电子设备500还可以通过网络适配器513与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图7所示，网络适配器513通过总线503与电子设备500的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器502通过运行存储在存储器501中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。

需要说明的是，本实施例的电子设备的实施过程和技术原理参见前述对本公开实施例的相机对焦处理方法的解释说明，此处不再赘述。

本公开实施例提供的电子设备，通过获取相机的运动状态，根据运动状态对当前帧拍照预览图像的聚焦值进行修正，根据修正后的聚焦值对相机进行对焦控制。本公开实施例可以根据不同的运动状态对聚焦值进行修正，能够进一步改善相机在抖动状态下的对焦性能，从而克服在拍摄过程中对焦物体突然运动导致对焦模糊的问题，改善用户对焦体验，增强了对焦效果，使得图像更加清晰。

为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机可读存储介质。

其中，该计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如前所述的相机对焦处理方法。可选的，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。