技术摘要：
本发明涉及使用激光自动聚焦减少散焦的方法和设备。举例来说，一种方法包含用成像装置捕捉描绘场景的多个帧，选择至少一个帧的所述场景中对应于所述场景的物体的一部分，和检测所述场景的变化。所述方法进一步包含针对所述多个帧中的每一个检测所述物体与所述成像装置  全部
背景技术：
数字处理技术与成像装置的集成已实现更有力且更容易地使用摄影产品。举例来 说，以数字方式控制成像装置的快门速度、光圈和传感器灵敏度而不需摄影者针对每一环 境手动确定和设置这些参数的能力已提供多种成像环境中改进的图片质量。 具有自动聚焦能力(其成像装置和方法在本文中可简称为“自动聚焦”)的成像装 置还通过使几乎任一摄影者不管技术如何都能在大多数成像环境中获得清晰图像而使得 捕捉高质量相片变得更加容易。自动聚焦还可能减少专业摄影者的工作负荷。这可使摄影 者能够将其更多精力集中在其职业的创造性方面，使得这些摄影者制作的相片的质量相应 地提高。 现有自动聚焦搜索操作可引起若干问题。举例来说，由于成像装置必须在近和远 两个方向上进行搜索，因此寻找最佳聚焦镜头位置的搜索时间可能较长，从而在可捕捉经 恰当聚焦的图像之前产生延迟。因为这一点，自动聚焦失败的比率可能增加，且由于在自动 聚焦搜索操作开始时散焦而不是接收渐锐聚焦，用户可能具有不良体验。因此，在自动聚焦 搜索操作期间，用户可查看稍微离焦的图像，自动聚焦搜索操作接着可在成像装置在不正 确方向上进行搜索时使图像逐渐散焦，且最后成像装置可在相反方向上进行搜索以定位最 佳聚焦镜头位置。仍需要去除此效应并使在自动聚焦搜索操作期间所需的时间减到最少。
技术实现要素：
本发明实施例中的一些可包含一种通过确定首先在哪个方向上移动成像装置的 镜头以获得更快速且更锐利的聚焦来聚焦成像装置的方法。此方法可包含用成像装置捕捉 描绘场景的多个图像帧，选择至少一个帧的场景中对应于所述场景的物体的一部分，和检 测场景的变化。在一些实施例中，成像装置经配置以在连续自动聚焦模式中操作。所述方法 还包含针对每一图像帧检测物体与成像装置之间的距离，和基于每一帧的所确定距离来确 定每一帧的镜头位置。在一些实施例中，镜头位置是最佳聚焦镜头位置的估计值。所述方法 进一步包含在场景不断变化时朝向每一帧的镜头位置移动镜头，确定场景稳定，和基于对 于所述场景稳定的确定而发起自动聚焦搜索操作。 所述方法可进一步包含监测图像帧，其中监测图像帧包含确定每一帧的变化量词 5 CN 111556250 A 说　明　书 2/18 页 且将每一帧的变化量词与阈值变化量词进行比较。变化量词可为明度量词、移动量词和距 离量词中的至少一个。检测场景的变化可以基于所述监测，其中当至少一个帧的变化量词 大于阈值变化量词时检测到场景的变化。 在一些实施例中，确定每一图像帧的镜头位置包含通过距离传感器报告每一图像 帧的所检测距离，接收每一图像帧的所检测距离，以及基于锚定距离、锚定镜头位置和至少 一个成像装置规格中的至少一个来将每一图像帧的所检测距离转换成每一帧的镜头位置。 在一些实施例中，所述方法进一步包含基于对最佳聚焦镜头位置的估计而确定近 边界极限和远边界极限。朝向镜头位置移动镜头可包含朝向近边界移动镜头。 在一些实施例中，发起自动聚焦搜索操作可包含执行精细自动聚焦搜索操作和确 定实际最佳聚焦镜头位置，其中实际最佳聚焦镜头位置靠近所估计的最佳聚焦镜头位置且 在近边界极限与远边界极限之间。 另一方面包含一种成像装置，例如用于减少在自动聚焦搜索操作期间出现的散焦 事件的设备。所述设备可包含：镜头，其经配置以将来自场景的光聚焦在镜头的焦平面处； 大致位于镜头的焦平面处的图像传感器，其经配置以捕捉基于来自场景的经聚焦光描绘所 述场景的多个图像帧；距离传感器，其经配置以检测场景的物体与成像装置之间的距离；处 理器，其可操作地耦合到图像传感器和镜头；和存储器组件，其可操作地耦合到处理器。在 一些实施例中，距离传感器包括激光传感器和双相机系统中的至少一个，且距离传感器可 进一步经配置以报告每一帧的所检测距离。处理器和存储器组件可共同经配置以选择至少 一个帧的场景中对应于所述场景中的物体的一部分，检测场景的变化，基于每一帧的所确 定距离来确定每一帧的镜头位置，在场景不断变化时朝向每一帧的镜头位置移动镜头，确 定场景是稳定的，且基于对于场景稳定的确定而发起自动聚焦搜索操作。在一些实施例中， 镜头位置是最佳聚焦镜头位置的估计值。 在一些实施例中，处理器和存储器组件进一步经配置以监测多个帧，确定每一帧 的变化量词，且将每一帧的变化量词与阈值变化量词进行比较。变化量词可为明度量词、移 动量词和距离量词中的至少一个。检测场景的变化可以基于所述比较，其中当至少一个帧 的变化量词大于阈值变化量词时检测到场景的变化。 在其它实施例中，处理器和存储器组件可进一步经配置以接收每一帧的所检测距 离，且基于每一帧的所检测距离以及锚定距离、锚定镜头位置和至少一个成像装置规格中 的至少一个来确定每一帧的镜头位置。 在又其它实施例中，处理器和存储器组件可进一步经配置以基于所确定的镜头位 置来确定近和远边界极限，且朝向近边界极限移动镜头。 在一些实施例中，处理器和存储器组件可进一步经配置以执行精细自动聚焦搜索 操作，且确定实际最佳聚焦镜头位置，其中实际最佳聚焦镜头位置靠近所估计的最佳聚焦 镜头位置且在近边界极限与远边界极限之间。 在一些实施例中，存储器组件可包含以下中的至少一个：输入处理模块、变化确定 模块、镜头位置确定模块、镜头控制模块、稳定性确定模块、自动聚焦控制模块和边界极限 确定模块。 另一方面包含一种用于减少在自动聚焦搜索操作期间出现的散焦事件的设备。所 述设备可包含：用于捕捉描绘场景的多个帧的装置；用于检测场景的物体与成像装置之间 6 CN 111556250 A 说　明　书 3/18 页 的距离的装置；用于选择至少一个帧的场景中对应于所述场景中的物体的一部分的装置； 用于检测场景的变化的装置；用于基于每一帧的所确定距离来确定每一帧的镜头位置的装 置；用于在场景不断变化时朝向每一帧的镜头位置移动镜头的装置；用于确定场景稳定的 装置；和用于基于对场景稳定的确定而发起自动聚焦搜索操作的装置。在一些实施例中，所 述设备可包含用于报告每一帧的所检测距离的装置。在其它实施例中，用于确定镜头位置 的装置可经配置以接收每一帧的所检测距离，且基于每一帧的所检测距离以及锚定距离、 锚定镜头位置和至少一个成像装置规格中的至少一个来确定每一帧的镜头位置。在一些实 施例中，镜头位置是最佳聚焦镜头位置的估计值。 在其它实施例中，所述设备可进一步包含用于基于最佳聚焦镜头位置的估计值来 确定近和远边界极限的装置。用于移动镜头的装置随后可经配置以朝向近边界移动镜头。 在另一方面中，提供一种非暂时性计算机可读媒体。所述非暂时性计算机可读媒 体可包含指令，所述指令在经执行时使处理器执行用于减少在自动聚焦搜索操作期间出现 的散焦事件的方法。所述方法可包含：用成像装置捕捉描绘场景的多个帧；选择至少一个帧 的场景中对应于所述场景的物体的一部分；检测场景的变化；针对多个帧中的每一个检测 物体与成像装置之间的距离；基于每一帧的所确定距离来确定每一帧的镜头位置；在场景 不断变化时朝向每一帧的镜头位置移动镜头；确定场景稳定；和基于对场景稳定的确定而 发起自动聚焦搜索操作。在一些实施例中，所述确定每一帧的镜头位置可进一步包含通过 距离传感器报告每一帧的所检测距离，接收每一帧的所检测距离，以及基于锚定距离、锚定 镜头位置和至少一个成像装置规格中的至少一个来将每一帧的所检测距离转换成每一帧 的镜头位置。在一些实施例中，所述方法还可包含基于镜头位置确定近和远边界极限，且所 述移动镜头可包含朝向近边界移动镜头。 附图说明 将在下文中结合附图来描述所揭示方面，提供附图是为了说明但不限制所揭示方 面，其中相同符号表示相同元件。 图1说明成像装置中的自动聚焦事件的示范性实施方案的自动聚焦事件时间线。 图2A是说明成像装置的实施例的实例的框图。 图2B是说明图2A的成像装置的传感器模块的实施例的实例的框图。 图3是说明针对给定场景和传感器模块按镜头位置绘制的聚焦值自动聚焦方法的 实例的曲线图。 图4说明根据一个实施例的示范性自动聚焦事件的自动聚焦事件时间线。 图5是说明确定最佳聚焦镜头位置的方向的过程的实例的流程图。