專利名稱：自動(dòng)聚焦方法以及使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)聚焦方法以及使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備，并且尤其涉及這樣的自動(dòng)聚焦方法，其響應(yīng)于拍攝信號(hào)通過(guò)在預(yù)定透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)執(zhí)行自動(dòng)聚焦功能來(lái)將聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)到最終聚焦位置，并且本發(fā)明還尤其涉及使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
在由本發(fā)明的相同申請(qǐng)人申請(qǐng)的、題為“METHOD OFAUTOMATICALLY FOCUSING USING A QUADRATICFUNCTION IN CAMERA”的美國(guó)專利公開第20040130650號(hào)中公開了一種用于數(shù)字照相機(jī)的自動(dòng)聚焦方法。根據(jù)所公開的自動(dòng)聚焦方法，在自動(dòng)聚焦模式下，響應(yīng)于從用戶輸入的拍攝信號(hào)，通過(guò)在預(yù)定透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)執(zhí)行自動(dòng)聚焦功能，來(lái)控制聚焦透鏡以到達(dá)目標(biāo)聚焦位置。
在下文中，將簡(jiǎn)要地描述傳統(tǒng)的自動(dòng)聚焦方法。
首先，在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)以步長(zhǎng)(step)為單位驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡時(shí)，在聚焦透鏡的每個(gè)位置計(jì)算聚焦值。通過(guò)相加在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值來(lái)計(jì)算每個(gè)聚焦透鏡位置的聚焦值(focus value)。
然后，從所計(jì)算的聚焦值中選擇出在該透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的最大聚焦值，并且將聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)到最大聚焦值的位置。為了快速地查找在預(yù)定透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的最大聚焦值，使用了在相鄰聚焦值之間的變化率。
如果拍攝區(qū)域中的照度(illuminance)非常低，則在相鄰聚焦值之間的變化率也是低的，這是因?yàn)樵撟兓矢鶕?jù)拍攝特性的照度而改變。也就是說(shuō)，如果拍攝區(qū)域的照度低，則精確度降低了，而且自動(dòng)聚焦的速度減慢了。因此，根據(jù)數(shù)字圖像處理設(shè)備的傳統(tǒng)自動(dòng)聚焦方法，不能準(zhǔn)確地在低照度的拍攝區(qū)域中執(zhí)行自動(dòng)聚焦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于在拍攝區(qū)域的照度低的情況下準(zhǔn)確和快速地執(zhí)行自動(dòng)聚焦的自動(dòng)聚焦方法，以及使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于數(shù)字圖像處理設(shè)備的自動(dòng)聚焦方法，該數(shù)字圖像處理設(shè)備根據(jù)拍攝信號(hào)、通過(guò)在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)執(zhí)行自動(dòng)聚焦來(lái)將聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)到最終聚焦位置，所述自動(dòng)聚焦方法包括如果拍攝區(qū)域的照度大于參考值，則設(shè)置參考噪聲等級(jí)，以及如果拍攝區(qū)域的照度小于或者等于參考值，則設(shè)置根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)；在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)以步長(zhǎng)為單位驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡時(shí)，計(jì)算該聚焦透鏡的每個(gè)位置的聚焦值；以及在所計(jì)算的聚焦值當(dāng)中選擇透鏡驅(qū)動(dòng)范圍中的最大聚焦值，其中在計(jì)算聚焦值時(shí)，從大于噪聲等級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)中減去該噪聲等級(jí)，并且將該減法結(jié)果用作像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算聚焦值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于根據(jù)拍攝信號(hào)在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍中執(zhí)行自動(dòng)聚焦并且將聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)到最終聚焦位置的數(shù)字圖像處理設(shè)備，該設(shè)備包括具有聚焦透鏡的光學(xué)系統(tǒng)；用于該聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)單元；光電轉(zhuǎn)換單元，用于接收來(lái)自光學(xué)系統(tǒng)的光并且將所接收的光轉(zhuǎn)換為像素信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自光電轉(zhuǎn)換單元的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換為像素?cái)?shù)據(jù)；以及控制單元。此處，控制單元執(zhí)行所述自動(dòng)聚焦方法。
在初始化時(shí)，如果拍攝區(qū)域的照度小于或者等于參考值，則設(shè)置可變的噪聲等級(jí)。在使用像素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算聚焦值時(shí)，從大于噪聲等級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)中減去該噪聲等級(jí)，并且可以將該減法結(jié)果用作像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算聚焦值。
聚焦值與拍攝區(qū)域中的照度成正比，這是因?yàn)?，如果拍攝區(qū)域的照度值小于或者等于參考值，則根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而可變地減小像素?cái)?shù)據(jù)。此外，在相鄰聚焦值之間的變化率與拍攝區(qū)域的照度成反比。因此，本發(fā)明克服了相鄰聚焦值之間的變化率根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而減小的問(wèn)題。
最終，當(dāng)拍攝區(qū)域中的照度低時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦方法以及使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備可以準(zhǔn)確和快速地調(diào)整對(duì)目標(biāo)對(duì)象的聚焦。


通過(guò)參考附圖對(duì)示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變成更加明顯，其中圖1是作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字圖像處理設(shè)備的數(shù)字照相機(jī)的透視圖；圖2為說(shuō)明圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的框圖；圖3為說(shuō)明圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的輸入側(cè)結(jié)構(gòu)的視圖；圖4為圖2所示的數(shù)字照相機(jī)處理器中的主算法的流程圖；圖5為用于圖4中的拍攝模式操作S4的算法的流程圖；圖6為說(shuō)明圖5所示的自動(dòng)聚焦的基本概念的圖形；圖7為從圖2所示的CDS-ADC輸入到數(shù)字照相機(jī)處理器的像素?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的視圖；圖8示出了在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中，當(dāng)拍攝區(qū)域的照度小于8(其為拍攝區(qū)域的參考照度值)時(shí)，根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)的圖形；
圖9為示出在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中使用了可變?cè)肼暤燃?jí)的圖形；圖10是當(dāng)噪聲等級(jí)為1時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖；圖11是當(dāng)噪聲等級(jí)為2時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖；圖12是當(dāng)噪聲等級(jí)為3時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖；圖13是當(dāng)噪聲等級(jí)為4時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖；圖14是當(dāng)噪聲等級(jí)為5時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖；圖15是在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中的算法的流程圖；圖16是示出在圖15的操作S93和S96中使用的第一和第二參考特性曲線的圖形；圖17是在圖15的操作S91中的算法的流程圖；圖18是在圖15的操作S92和S95中的算法的流程圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在操作S93和S96中的算法的流程圖；以及圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例在操作S93和S96中的算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字圖像處理設(shè)備的數(shù)字照相機(jī)包括模式轉(zhuǎn)盤(dial)14，功能按鈕15，手動(dòng)聚焦/刪除按鈕36，手動(dòng)控制/再現(xiàn)按鈕37，再現(xiàn)模式按鈕42，揚(yáng)聲器(SP)，監(jiān)視器按鈕32，自動(dòng)聚焦燈33，取景器17b，閃光燈就緒燈34，彩色LCD板35，廣角變焦按鈕39w，遠(yuǎn)景變焦按鈕39t和外部接口21。
模式轉(zhuǎn)盤14用于選擇照相機(jī)的操作模式之一以及設(shè)置所選擇的操作模式，這些操作模式諸如為同步拍攝模式、節(jié)目(program)拍攝模式、肖像拍攝模式、夜景拍攝模式、手動(dòng)拍攝模式、運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式、用戶設(shè)置模式和錄制模式。
例如，在同步拍攝模式中，通過(guò)將所拍攝的圖像與輔助圖像同步來(lái)拍攝目標(biāo)對(duì)象。用戶設(shè)置模式設(shè)置靜止圖像拍攝模式和運(yùn)動(dòng)圖像拍攝模式的拍攝信息。錄制模式僅僅用于錄制語(yǔ)音。
功能按鈕15用于響應(yīng)于用戶而執(zhí)行數(shù)字照相機(jī)的各種功能。
手動(dòng)聚焦/刪除按鈕36用于手動(dòng)調(diào)整對(duì)目標(biāo)對(duì)象的聚焦或者刪除先前獲取的圖像。手動(dòng)控制/再現(xiàn)按鈕37用于手動(dòng)控制功能或者用于在再現(xiàn)模式中停止/播放運(yùn)動(dòng)圖像。再現(xiàn)模式按鈕42用于將再現(xiàn)模式改為預(yù)覽模式。
監(jiān)視器按鈕32用于控制彩色LCD板35的操作。例如，用戶第一次激活監(jiān)視器按鈕32時(shí)，彩色LCD板35顯示目標(biāo)對(duì)象的圖像以及相關(guān)的信息。如果在顯示目標(biāo)對(duì)象的圖像以及相關(guān)信息之后，用戶第二次激活監(jiān)視器按鈕32，則關(guān)閉彩色LCD板35。另外，如果在再現(xiàn)模式下再現(xiàn)圖像文件之一時(shí)用戶激活監(jiān)視器按鈕32，則在彩色LCD板35上顯示與所再現(xiàn)的圖像文件相關(guān)的信息。如果用戶第二次激活監(jiān)視器按鈕32，則顯示在彩色LCD板35上的與再現(xiàn)圖像文件相關(guān)的信息消失了。
當(dāng)調(diào)整對(duì)目標(biāo)對(duì)象的聚焦時(shí)接通自動(dòng)聚焦燈33。當(dāng)閃光燈準(zhǔn)備好閃光時(shí)接通閃光燈就緒燈34。模式指示燈14L指示由模式轉(zhuǎn)盤14選擇的模式。
圖2是說(shuō)明圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的框圖；而圖3是說(shuō)明圖1中的數(shù)字照相機(jī)的輸入側(cè)結(jié)構(gòu)的視圖。在下文中，將參考圖1到3描述圖1所示的數(shù)字照相機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作。
光學(xué)系統(tǒng)OPS包括透鏡部分20和濾波器部分41，并且光學(xué)地處理來(lái)自目標(biāo)對(duì)象的光。透鏡20包括變焦透鏡ZL、聚焦透鏡FL和補(bǔ)償透鏡CL。
當(dāng)用戶按下圖1中的廣角變焦按鈕39w或者圖1中的遠(yuǎn)景變焦按鈕39t、即用戶輸入部分INP時(shí)，相應(yīng)的信號(hào)被輸入到微控制器512中。因此，微控制器512控制透鏡驅(qū)動(dòng)單元510以便驅(qū)動(dòng)變焦馬達(dá)Mz，從而拉長(zhǎng)變焦透鏡ZL和減少視角。根據(jù)這些特征，微控制器512根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)OPS的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，確定相對(duì)于變焦透鏡ZL的位置的視角。因?yàn)樵谧兘雇哥RZL處于設(shè)置位置時(shí)調(diào)整聚焦透鏡FL的位置，所以視角僅僅受聚焦透鏡FL的位置的影響。
在自動(dòng)聚焦模式中，數(shù)字照相機(jī)處理器507中的主控制器通過(guò)經(jīng)由微控制器512控制驅(qū)動(dòng)單元510來(lái)控制聚焦馬達(dá)MF。因此，驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡FL，并且計(jì)算聚焦透鏡每個(gè)位置的聚焦值。由所計(jì)算的聚焦值當(dāng)中的、透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的最大聚焦值的位置確定聚焦馬達(dá)MF的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。稍后將參考圖6到20描述自動(dòng)聚焦模式下的數(shù)字照相機(jī)處理器507中的算法。
不單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)透鏡部分20中的補(bǔ)償透鏡CL，這是因?yàn)樵撏哥R補(bǔ)償整體的反射率。參考符號(hào)MA表示用于驅(qū)動(dòng)光圈(未示出)的馬達(dá)。
在光學(xué)系統(tǒng)OPS的濾波器部分41中，光學(xué)低通濾波器(OLPF)除去高頻光噪聲。紅外截除濾波器(IRF)阻擋入射光的紅外分量。
電荷耦合器件(CCD)或者互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的光電轉(zhuǎn)換部分(OEC)將由光學(xué)系統(tǒng)OPS獲取的光轉(zhuǎn)換為電模擬信號(hào)。數(shù)字照相機(jī)處理器507控制定時(shí)電路502，以控制光電轉(zhuǎn)換單元(OEC)以及相關(guān)雙采樣器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(correlation double samplerand analog-to-digital converter，CDS-ADC)501的操作。模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理從光電轉(zhuǎn)換單元OEC輸出的模擬信號(hào)，除去高頻噪聲，調(diào)整振幅，并且將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為像素?cái)?shù)據(jù)。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘503向數(shù)字照相機(jī)處理器507提供了時(shí)間信息。數(shù)字照相機(jī)處理器507通過(guò)處理從CDS-ADS單元501輸入的像素?cái)?shù)據(jù)，生成被分類為亮度和色度的像素?cái)?shù)據(jù)。
發(fā)光部分LAMP由微控制器512根據(jù)從數(shù)字照相機(jī)處理器507生成的控制信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。發(fā)光部分LAMP包括自動(dòng)聚焦燈33、模式指示燈14L和閃光燈就緒燈34。用戶輸入部分(INP)包括快門按鈕、模式轉(zhuǎn)盤14、功能按鈕15、監(jiān)視器按鈕32、手動(dòng)聚焦/刪除按鈕36、手動(dòng)控制/再現(xiàn)按鈕37、光學(xué)變焦按鈕39W和遠(yuǎn)景變焦按鈕39T。
從數(shù)字照相機(jī)處理器507輸出的數(shù)字圖像信號(hào)被暫時(shí)存儲(chǔ)在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)504中。數(shù)字照相機(jī)處理器507的操作所需要的算法和設(shè)置數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)505中?？梢栽诖鎯?chǔ)卡接口506中插入可移動(dòng)存儲(chǔ)卡。
LCD驅(qū)動(dòng)單元514接收數(shù)字照相機(jī)處理器507的像素?cái)?shù)據(jù)，并且在彩色LCD板35上顯示所接收的像素?cái)?shù)據(jù)。
同時(shí)，數(shù)字照相機(jī)處理器507的像素?cái)?shù)據(jù)可以通過(guò)串行通信經(jīng)由通用串行總線(USB)連接單元21A或者RS232C接口508及其連接器21b進(jìn)行傳輸。此外，像素?cái)?shù)據(jù)可以作為視頻信號(hào)而通過(guò)視頻濾波器509和視頻輸出單元21c進(jìn)行傳輸。
音頻處理器513從麥克風(fēng)MIC接收語(yǔ)音信號(hào)，并且將所接收的語(yǔ)音信號(hào)輸出到數(shù)字照相機(jī)處理器507或者揚(yáng)聲器SP。此外，音頻處理器513從數(shù)字照相機(jī)處理器507接收音頻信號(hào)，并且將所接收的音頻信號(hào)輸出到揚(yáng)聲器SP。
微控制器512根據(jù)從閃光燈傳感器19輸出的信號(hào)，通過(guò)控制閃光燈控制器511來(lái)控制閃光燈12。
圖4為圖2所示的數(shù)字照相機(jī)處理器中的主算法的流程圖。將參考圖1到4描述圖2所示的數(shù)字照相機(jī)處理器507的主算法。
當(dāng)向數(shù)字照相機(jī)1供電時(shí)，在操作S1中初始化數(shù)字照相機(jī)處理器507。在初始化處理之后，數(shù)字照相機(jī)處理器507在操作S2中執(zhí)行預(yù)覽模式。在預(yù)覽模式中，在顯示板35上顯示輸入圖像。
然后，在操作S3中，如果作為來(lái)自快門按鈕的第一級(jí)信號(hào)的SH1信號(hào)處于接通(ON)狀態(tài)，則數(shù)字照相機(jī)處理器507在操作S4中執(zhí)行拍攝模式。將參考圖5描述執(zhí)行拍攝模式的算法。
然后，在操作S5中，確定是否已經(jīng)從用戶輸入部分INP中輸入了用于設(shè)置模式的信號(hào)。如果已經(jīng)輸入了用于設(shè)置模式的信號(hào)，則操作S6中的設(shè)置模式根據(jù)來(lái)自INP的輸入信號(hào)設(shè)置操作條件。
如果未在操作S7中生成終止信號(hào)，則數(shù)字照相機(jī)處理器507連續(xù)地執(zhí)行以下操作。
首先，在操作S8中確定是否已經(jīng)從INP的再現(xiàn)模式按鈕42中生成了信號(hào)。如果已經(jīng)從再現(xiàn)模式按鈕42生成了信號(hào)，則在操作S9中執(zhí)行再現(xiàn)模式。在再現(xiàn)模式中，根據(jù)來(lái)自INP的輸入信號(hào)設(shè)置操作條件，并且執(zhí)行再現(xiàn)模式。然后，如果在操作S10中再次從再現(xiàn)模式按鈕42中生成信號(hào)，則再次執(zhí)行S2到S10中的操作。
圖5為用于圖4中的拍攝模式操作S4的算法的流程圖。在下文中，將參考圖5描述用于拍攝模式操作S4的算法。當(dāng)作為來(lái)自快門按鈕的第一級(jí)信號(hào)的SH1信號(hào)進(jìn)入接通狀態(tài)時(shí)，拍攝模式操作S4開始。此處，假定早已設(shè)置了變焦透鏡ZL的當(dāng)前位置。
首先，數(shù)字照相機(jī)處理器507在操作S4101中確定存儲(chǔ)卡中是否有剩余空間，然后在操作S4102中確定剩余空間是否足以存儲(chǔ)像素?cái)?shù)據(jù)。如果剩余空間不足，則在操作S4103中，數(shù)字照相機(jī)處理器507顯示存儲(chǔ)卡中沒(méi)有剩余足夠存儲(chǔ)容量的消息，并且結(jié)束正常的拍攝模式。如果剩余空間足以存儲(chǔ)像素?cái)?shù)據(jù)，則數(shù)字照相機(jī)處理器507執(zhí)行以下操作。
首先，在操作S4104中，數(shù)字照相機(jī)處理器507根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的拍攝條件執(zhí)行白平衡，并且設(shè)置與該白平衡相關(guān)的參數(shù)。
然后，如果在操作S4105中其處于自動(dòng)曝光模式下，則在操作S4106中，數(shù)字照相機(jī)處理器507根據(jù)入射光量向微控制器510輸出光圈(未示出)的偏差(divergence)以驅(qū)動(dòng)光圈馬達(dá)MA，并且設(shè)置曝光時(shí)間。
然后，如果在操作S4107中當(dāng)前模式處于自動(dòng)聚焦模式，則數(shù)字照相機(jī)處理器507在操作S4108中執(zhí)行自動(dòng)聚焦以驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡。將參考圖6到20描述自動(dòng)聚焦算法。
然后，當(dāng)在操作S4109中作為快門按鈕的第一級(jí)信號(hào)的SH1信號(hào)進(jìn)入接通狀態(tài)時(shí)，數(shù)字照相機(jī)處理器507執(zhí)行以下操作。
首先，在操作S4110中，數(shù)字照相機(jī)處理器507確定SH2信號(hào)是否處于接通狀態(tài)。如果SH2信號(hào)不處于接通狀態(tài)，則數(shù)字照相機(jī)處理器507重復(fù)地執(zhí)行操作S4109到S4110，這是因?yàn)镾H2信號(hào)的斷開(OFF)狀態(tài)表示用戶沒(méi)有按下快門按鈕的第二級(jí)。
如果SH2信號(hào)處于接通狀態(tài)，則在操作S4111中，數(shù)字照相機(jī)處理器507在存儲(chǔ)卡中創(chuàng)建圖像文件，這是因?yàn)镾H2信號(hào)的接通狀態(tài)表示用戶按下了快門按鈕的第二級(jí)。然后在操作S4112中，數(shù)字照相機(jī)處理器507獲取圖像。也就是說(shuō)，數(shù)字照相機(jī)處理器507從CDS-ADC 501接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。然后在操作S4113中，數(shù)字照相機(jī)處理器507壓縮所接收的圖像數(shù)據(jù)。在操作S4114中，數(shù)字照相機(jī)處理器507存儲(chǔ)所壓縮的圖像文件。
圖6為說(shuō)明圖5所示的自動(dòng)聚焦操作S4108的基本概念的圖形。圖6中的參考符號(hào)DS表示作為聚焦透鏡FL的位置的聚焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。參考符號(hào)FV是通過(guò)相加在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值而計(jì)算的聚焦值，其為在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的平均對(duì)比度。參考符號(hào)DSI表示被設(shè)置為最高位置的聚焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。參考符號(hào)DSFOC表示在預(yù)定透鏡驅(qū)動(dòng)范圍(DSI到DSS)中在最大聚焦值FVMAX位置處的聚焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)，而且參考符號(hào)DSS表示被設(shè)置為最低位置的聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)步數(shù)。
參見(jiàn)圖6，在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍DSI到DSS內(nèi)以步長(zhǎng)為單位驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡FL時(shí)，計(jì)算在聚焦透鏡FL的每個(gè)位置處的聚焦值FV。從所計(jì)算的聚焦值FV中選擇透鏡驅(qū)動(dòng)范圍DSI到DSS中的最大聚焦值FVMAX。然后，最終將聚焦透鏡FL驅(qū)動(dòng)到最大聚焦值FVMAX的位置。
圖7是從圖2所示的CDS-ADC輸入到數(shù)字照相機(jī)處理器的像素?cái)?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)視圖。參見(jiàn)圖7，在偶數(shù)行和奇數(shù)列中重復(fù)地排列紅色像素?cái)?shù)據(jù)R和綠色像素?cái)?shù)據(jù)Gr以使之彼此交替。此外，在奇數(shù)行和偶數(shù)列中重復(fù)地排列藍(lán)色像素?cái)?shù)據(jù)B和綠色像素?cái)?shù)據(jù)GB以進(jìn)行交替。
如圖7所示，靠近照度成分的綠色像素?cái)?shù)據(jù)GR、GB用于計(jì)算聚焦值FV。當(dāng)像素?cái)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成亮度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)時(shí)，亮度數(shù)據(jù)直接用于計(jì)算聚焦值。也就是說(shuō)，通過(guò)在水平方向和垂直方向上相加相鄰的綠色像素?cái)?shù)據(jù)GR和GB來(lái)計(jì)算聚焦值FV。此處，將噪聲等級(jí)設(shè)置為與拍攝區(qū)域的照度成反比，并且從大于噪聲等級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)中減去該噪聲等級(jí)。在當(dāng)前實(shí)施例中，該減法結(jié)果用作像素?cái)?shù)據(jù)以計(jì)算聚焦值。將參考圖8到14更詳細(xì)地描述這樣的計(jì)算。
圖8是示出在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中，當(dāng)拍攝區(qū)域的照度小于8(其為拍攝區(qū)域的參考照度值)時(shí)，根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)的圖形。圖9為示出在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中使用的可變?cè)肼暤燃?jí)的圖形。圖10是當(dāng)噪聲等級(jí)為1時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖。圖11是當(dāng)噪聲等級(jí)為2時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖。圖12是當(dāng)噪聲等級(jí)為3時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖。圖13是當(dāng)噪聲等級(jí)為4時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖。圖14是當(dāng)噪聲等級(jí)為5時(shí)，在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中獲得的特性圖。在圖6和圖9到14中，類似的參考符號(hào)表示類似的元素。
參見(jiàn)圖8到14，將描述用于自動(dòng)聚焦操作S4108的算法。
首先，當(dāng)拍攝區(qū)域的照度值大于參考值8時(shí)，將噪聲等級(jí)NL設(shè)置為固定值1。如果拍攝區(qū)域的照度值小于或者等于參考值8，則設(shè)置可變的噪聲等級(jí)?？勺?cè)肼暤燃?jí)根據(jù)拍攝區(qū)域的照度值而改變。例如，如果照度值小于或者等于8并且大于6，則將可變?cè)肼暤燃?jí)設(shè)置為2。如果照度值小于或者等于6并且大于4，則將噪聲等級(jí)NL設(shè)置為3。如果照度值小于或者等于4并且大于2，則將噪聲等級(jí)NL設(shè)置為4。此外，如果照度值LV小于或者等于2，則將噪聲等級(jí)設(shè)置為5。
然后，在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍DSI到DSS內(nèi)以步長(zhǎng)為單位驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡時(shí)，計(jì)算在聚焦透鏡FL每個(gè)位置處的聚焦值FV。從所計(jì)算的聚焦值中選擇在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍DSI到DSS中的最大聚焦值。然后，將聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)到最大聚焦值FVMAX的位置。
通過(guò)在水平方向和垂直方向上相加在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值來(lái)計(jì)算聚焦值。此處，如果像素?cái)?shù)據(jù)大于噪聲等級(jí)NL，則從像素?cái)?shù)據(jù)中減去噪聲等級(jí)，并且將該減法結(jié)果用作像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算最大聚焦值。
如上所述，如果拍攝區(qū)域的照度值小于或者等于預(yù)定參考值8，則聚焦值將與拍攝區(qū)域的照度值成正比，這是因?yàn)橄袼財(cái)?shù)據(jù)根據(jù)拍攝區(qū)域中的照度值而可變地減少。因此，在相鄰聚焦值之間的變化率與拍攝區(qū)域的照度值成反比。
例如，如果聚焦透鏡一個(gè)位置DS的聚焦值為100，而且下一個(gè)位置DS的聚焦值為90，則在相鄰聚焦值之間的變化率為0.1((100-90)/100)。然而，如果因?yàn)槿鐖D14所示使用了在最暗區(qū)域中的最大噪聲等級(jí)NL，則通過(guò)從聚焦值FV中減去80而使得聚焦值減少，則聚焦值100變?yōu)?0，而且相鄰聚焦值90變?yōu)?0。因此，變化率增加為0.5((20-10)/20)。
因此，這樣計(jì)算聚焦值的方法克服了下述傳統(tǒng)問(wèn)題，即在相鄰聚焦值之間的變化率與拍攝區(qū)域中的照度值成比例地減少的問(wèn)題。因此，即使在拍攝區(qū)域中照度值低也可以準(zhǔn)確和快速地調(diào)整聚焦。
圖15是在圖5的自動(dòng)聚焦操作S4108中的算法的流程圖，而且圖16為示出了在圖15的操作S93和S96中使用的第一和第二參考特性曲線的圖形。參考符號(hào)DS表示聚焦透鏡FL的驅(qū)動(dòng)步數(shù)，而參考符號(hào)FV表示聚焦值。參考符號(hào)C1表示第一參考特性曲線，而參考符號(hào)C2表示第二參考特性曲線。BDS表示在要最終設(shè)置的最大聚焦值周圍使用第二參考特性C2的區(qū)域，而參考符號(hào)ADS和CDS表示使用第一參考特性曲線的區(qū)域。
將參考圖15和16描述用于計(jì)算最大聚焦值FVMAX和聚焦位置值DSFOC的算法。
首先，在操作S91中，數(shù)字照相機(jī)處理器507執(zhí)行初始化操作。然后，在操作S92中，數(shù)字照相機(jī)處理器507在不考慮在目標(biāo)對(duì)象周圍的照度的情況下執(zhí)行掃描處理而不使用輔助光源。
在掃描操作中，如果因?yàn)槟繕?biāo)對(duì)象在距離聚焦透鏡FL 30到80cm的第一距離之內(nèi)而由用戶設(shè)置了近攝模式(macro mode)，則在與第一距離相對(duì)應(yīng)的聚焦透鏡位置范圍內(nèi)執(zhí)行掃描處理。另一方面，如果因?yàn)槟繕?biāo)對(duì)象位于距離聚焦透鏡FL遠(yuǎn)大于第一距離的距離、諸如80cm到無(wú)限遠(yuǎn)的距離處而由用戶設(shè)置了正常模式，則在與這個(gè)距離相對(duì)應(yīng)的聚焦透鏡位置范圍內(nèi)執(zhí)行掃描處理。在掃描操作S92中，包括近攝模式掃描或者正常模式掃描在內(nèi)，數(shù)字照相機(jī)處理器507計(jì)算在聚焦馬達(dá)的第一驅(qū)動(dòng)步驟、例如8個(gè)步驟中的每一步處的聚焦值，并且每當(dāng)計(jì)算聚焦值時(shí)更新最大聚焦值。
然后，在操作S93中，每當(dāng)在掃描操作S92中計(jì)算聚焦值時(shí)，確定與圖16中的第一參考特性曲線C1相比、所計(jì)算的聚焦值是處于減少狀態(tài)還是處于增加狀態(tài)。如果與最大聚焦值相比所計(jì)算聚焦值的降低百分比大于基于第一參考特性C1的第一參考百分比，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定所計(jì)算的聚焦值處于減少狀態(tài)。相反，如果不是的話，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定所計(jì)算的聚焦值處于增加狀態(tài)。此處，與第一參考特性曲線C1相比，第一參考百分比是低的，大約為10％到20％。這是因?yàn)?，很有可能?dāng)前聚焦值不在最終的最大聚焦值的周圍。如果不是的話，則在相鄰位置之間幾乎沒(méi)有差別。
如果在操作S94中，數(shù)字照相機(jī)處理器507確定所計(jì)算的聚焦值處于減少狀態(tài)，則在操作S95到S97中，數(shù)字照相機(jī)處理器507基于圖12中的第二參考特性曲線C2檢查最大聚焦值的位置。此處，結(jié)束諸如近攝模式掃描操作或者正常模式掃描操作之類的掃描操作S92，并且通過(guò)在最大聚焦值的相鄰區(qū)域中、利用小于第一驅(qū)動(dòng)步數(shù)的第二驅(qū)動(dòng)步數(shù)、例如1執(zhí)行掃描，最終設(shè)置聚焦透鏡的位置。也就是說(shuō)，在操作S95中，數(shù)字照相機(jī)處理器507以聚焦馬達(dá)MF的步長(zhǎng)1為單位計(jì)算聚焦值，并且每當(dāng)計(jì)算聚焦值時(shí)更新所計(jì)算的聚焦值當(dāng)中的最大聚焦值。
然后，每當(dāng)計(jì)算聚焦值時(shí)，在操作S96中，基于第二參考特性曲線C2確定所計(jì)算的聚焦值是處于減少狀態(tài)還是處于增加狀態(tài)。如果基于最大聚焦值的所計(jì)算聚焦值的降低百分比大于基于第二參考特性曲線C2的第二參考百分比，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定所計(jì)算的聚焦值處于減少狀態(tài)。并且，如果不是的話，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定所計(jì)算的聚焦值處于增加狀態(tài)。此處，第二參考百分比大于第一參考百分比，這是因?yàn)樵谀繕?biāo)最大聚焦值周圍的相鄰聚焦值之間存在大的差值。
如果在操作S97中確定所計(jì)算的聚焦值處于減少狀態(tài)，則將當(dāng)前更新的最大聚焦值的位置設(shè)置為聚焦透鏡LF的全部透鏡驅(qū)動(dòng)區(qū)域的最大聚焦值FVMAX的位置。因此，如圖9到14所示，在操作S98中，數(shù)字照相機(jī)處理器507將聚焦透鏡FL驅(qū)動(dòng)到當(dāng)前更新的最大聚焦值的位置DSFOC。
圖17是圖15的操作S91中的算法的流程圖。將參考圖17描述用于圖15中的初始化操作S91的算法。
首先，在操作S9101中，如果拍攝區(qū)域中的照度值LV大于參考值8，則在操作S9102中，數(shù)字照相機(jī)處理器507將噪聲等級(jí)NL設(shè)置為固定值1。
如果拍攝區(qū)域中的照度值LV小于或者等于參考值8，則在操作S9103到S9109中，數(shù)字照相機(jī)處理器507設(shè)置根據(jù)拍攝區(qū)域的照度值而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)NL。
例如，如果在操作S9103中照度值小于或者等于8并且大于6，則在操作S9104中，將噪聲等級(jí)設(shè)置為2。如果在操作S9105中照度值小于或者等于6并且大于4，則在操作S9106中將噪聲等級(jí)設(shè)置為3。如果在操作S9107中照度值小于或者等于4并且大于2，則在操作S9108中將噪聲等級(jí)NL設(shè)置為4。然后，在操作S9107中照度值小于或者等于2時(shí)，在操作S9109中將噪聲等級(jí)NL設(shè)置為5。
然后，如果在操作S9110中由用戶設(shè)置了近攝模式，則將與聚焦透鏡FL的透鏡驅(qū)動(dòng)開始位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)MF的位置步數(shù)設(shè)置為與在透鏡和目標(biāo)對(duì)象之間的距離、諸如30cm相對(duì)應(yīng)的位置步數(shù)，以及將與聚焦透鏡FL的透鏡驅(qū)動(dòng)結(jié)束位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)MF的位置步數(shù)設(shè)置為與在透鏡和目標(biāo)對(duì)象之間的距離、例如80cm相對(duì)應(yīng)的位置步數(shù)。此外，在操作S9111中，將聚焦馬達(dá)MF的驅(qū)動(dòng)步數(shù)設(shè)置為8，并且通過(guò)增加值為8的驅(qū)動(dòng)步數(shù)的兩倍、來(lái)設(shè)置與透鏡驅(qū)動(dòng)結(jié)束位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)位置步數(shù)。此處，可能不使用邊界位置。
如果在操作S9110中由用戶設(shè)置了正常模式，則將與聚焦透鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)開始位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)位置步數(shù)設(shè)置為與在透鏡和目標(biāo)對(duì)象之間的無(wú)限遠(yuǎn)距離相對(duì)應(yīng)的位置步數(shù)，以及將與聚焦透鏡的透鏡驅(qū)動(dòng)結(jié)束位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)位置步數(shù)設(shè)置為與在透鏡和目標(biāo)對(duì)象之間、例如80cm的距離相對(duì)應(yīng)的位置步數(shù)。此外，在操作S9112中，將聚焦馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)步數(shù)設(shè)置為8，并且通過(guò)從與透鏡驅(qū)動(dòng)結(jié)束位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)位置步數(shù)中減去值為8的驅(qū)動(dòng)步數(shù)的兩倍，來(lái)設(shè)置與聚焦透鏡的邊界位置相對(duì)應(yīng)的聚焦馬達(dá)位置步數(shù)。此處，可能不使用邊界位置。
在操作S9113中，數(shù)字照相機(jī)處理器507通過(guò)微控制器512驅(qū)動(dòng)聚焦馬達(dá)MF，以將聚焦透鏡FL驅(qū)動(dòng)到透鏡驅(qū)動(dòng)開始位置。
圖18是圖15的操作S92和S95中的算法的流程圖。將參考圖18描述操作S92和S95中的算法。
首先，在操作S921中，數(shù)字照相機(jī)處理器507通過(guò)微控制器512驅(qū)動(dòng)聚焦馬達(dá)MF多達(dá)驅(qū)動(dòng)步數(shù)那么多以便驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡FL。
然后，在操作S922中，數(shù)字照相機(jī)處理器507通過(guò)微控制器512驅(qū)動(dòng)光圈馬達(dá)MA，并且控制要曝光的OEC。在操作S923中，數(shù)字照相機(jī)處理器507通過(guò)處理來(lái)自CDS-ADC 501的像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算聚焦值。早已詳細(xì)描述了這樣的操作S923。
在操作S924中，數(shù)字照相機(jī)處理器507根據(jù)所計(jì)算的聚焦值更新當(dāng)前聚焦值。在操作925中，數(shù)字照相機(jī)處理器507將最大聚焦值更新為當(dāng)前聚焦值，并且如果在操作S925中當(dāng)前聚焦值大于最大聚焦值，則在操作S926中，將最大聚焦值位置更新為當(dāng)前聚焦值位置。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在操作S93和S96中的算法的流程圖。參見(jiàn)圖19，將描述用于操作S93和S96的算法。
首先，在操作S931中，數(shù)字照相機(jī)處理器507使用以下的等式1計(jì)算降低率。
降低率＝(最大聚焦值-當(dāng)前聚焦值)/最大聚焦值等式1在操作S932到S934中，如果通過(guò)將100乘以降低率而計(jì)算的降低百分比大于基于第一參考特性曲線C1的第一參考百分比RTH，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定當(dāng)前計(jì)算的聚焦值處于減少狀態(tài)。在操作S932和S933中，如果不是的話，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定當(dāng)前計(jì)算的聚焦值處于增加狀態(tài)中。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例在操作S93和S96中的算法的流程圖。參見(jiàn)圖20，將描述用于操作S93和S96的另一個(gè)算法。圖20中的算法比圖19所示的算法更準(zhǔn)確地確定增加狀態(tài)和減少狀態(tài)。
首先，在操作S121和S124中，如果當(dāng)前聚焦值等于或者大于先前聚焦值，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定所計(jì)算的聚焦值處于增加狀態(tài)，而且結(jié)束相關(guān)的處理。
同時(shí)，在操作S121中，當(dāng)當(dāng)前計(jì)算的聚焦值小于先前的聚焦值時(shí)，數(shù)字照相機(jī)處理器507執(zhí)行以下操作。
首先，在操作S122中，數(shù)字照相機(jī)處理器507使用等式1計(jì)算降低率。然后，在操作S123和S125中，數(shù)字照相機(jī)處理器507通過(guò)將100與降低率相乘來(lái)計(jì)算降低百分比，并且如果該降低百分比大于基于第一參考特性曲線C1的第一參考百分比RTH，則確定當(dāng)前計(jì)算的聚焦值處于減少狀態(tài)。在操作S123和S124中，如果不是的話，則數(shù)字照相機(jī)處理器507確定當(dāng)前計(jì)算的聚焦值處于增加狀態(tài)中。
如上所述，如果拍攝區(qū)域的照度值小于或者等于預(yù)定參考值，則根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦方法以及使用該自動(dòng)聚焦方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備設(shè)置根據(jù)該照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)。此外，如果像素?cái)?shù)據(jù)大于噪聲等級(jí)，則根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦方法和數(shù)字圖像處理設(shè)備從該像素?cái)?shù)據(jù)中減去該噪聲等級(jí)，并且在搜索操作中使用該減法結(jié)果作為像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算聚焦值。
因此，聚焦值與拍攝區(qū)域的照度成正比，這是因?yàn)槿绻臄z區(qū)域的照度值小于預(yù)定參考值，則根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而可變地減小像素?cái)?shù)據(jù)。此外，相鄰聚焦值之間的變化率與拍攝區(qū)域的照度成反比。因此，本發(fā)明克服了相鄰聚焦值之間的變化率隨著拍攝區(qū)域照度的降低而降低的問(wèn)題。
最后，當(dāng)拍攝區(qū)域中的照度為低時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)聚焦方法以及使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備可以準(zhǔn)確和快速地調(diào)整對(duì)目標(biāo)對(duì)象的聚焦。
雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例特別地顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的改變，而沒(méi)有背離由權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于自動(dòng)聚焦數(shù)字圖像處理設(shè)備的方法，該方法包含將要被拍攝區(qū)域的照度與參考值進(jìn)行比較，如果該照度大于參考值，則設(shè)置參考噪聲等級(jí)，如果該照度小于或等于參考值，則設(shè)置根據(jù)要被拍攝區(qū)域的照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)；沿著透鏡驅(qū)動(dòng)范圍中的位置范圍移動(dòng)聚焦透鏡；當(dāng)像素?cái)?shù)據(jù)值大于可變?cè)肼暤燃?jí)值時(shí)，從該像素?cái)?shù)據(jù)中減去可變?cè)肼暤燃?jí)；以及基于所述減法步驟，為在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的每個(gè)聚焦透鏡位置計(jì)算聚焦值，并且在所計(jì)算的聚焦值當(dāng)中選擇最大聚焦值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，聚焦透鏡的最終聚焦位置是與透鏡驅(qū)動(dòng)范圍中的最大聚焦值相對(duì)應(yīng)的聚焦透鏡位置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，可變?cè)肼暤燃?jí)大于參考噪聲等級(jí)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，可變?cè)肼暤燃?jí)至少是參考噪聲等級(jí)的兩倍。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，可變?cè)肼暤燃?jí)包含第一噪聲等級(jí)和第二噪聲等級(jí)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，第一噪聲等級(jí)不同于第二噪聲等級(jí)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包含將小于或者等于參考值的照度劃分為多個(gè)范圍，并且為照度的第一范圍設(shè)置第一噪聲等級(jí)，以及為照度的第二范圍設(shè)置第二噪聲等級(jí)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，用于每個(gè)照度范圍的噪聲等級(jí)與對(duì)應(yīng)于每個(gè)照度范圍的、要被拍攝區(qū)域的照度成反比。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，可變?cè)肼暤燃?jí)是四個(gè)不同的噪聲等級(jí)之一。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)相加在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值來(lái)計(jì)算聚焦值。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，像素?cái)?shù)據(jù)是綠色像素?cái)?shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，相加在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值的步驟包含在水平方向和垂直方向上相加在相鄰綠色像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用于在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)聚焦透鏡的開始位置對(duì)應(yīng)于從聚焦透鏡到要被拍攝對(duì)象的距離。
14.一種用于自動(dòng)聚焦數(shù)字圖像處理設(shè)備的方法，該方法包含接收由來(lái)自用戶的輸入生成的信號(hào)；至少部分地基于與所接收信號(hào)相對(duì)應(yīng)的變焦透鏡位置，將聚焦透鏡移動(dòng)到第一位置；通過(guò)相加在相鄰像素?cái)?shù)據(jù)之間的差值，來(lái)為在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的每個(gè)聚焦透鏡遞增位置計(jì)算聚焦值；以及將聚焦透鏡移動(dòng)到最終位置，該最終位置與為透鏡驅(qū)動(dòng)范圍所計(jì)算的最大聚焦值的位置相對(duì)應(yīng)，其中從大于噪聲等級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)中減去該噪聲等級(jí)，并且使用該結(jié)果來(lái)計(jì)算聚焦值。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包含如果拍攝區(qū)域的照度大于參考值，則設(shè)置參考噪聲等級(jí)，以及如果拍攝區(qū)域的照度小于或者等于參考值，則設(shè)置根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包含選擇最大聚焦值，其中通過(guò)順序比較聚焦透鏡位置的聚焦值來(lái)更新當(dāng)前最大聚焦值，而且如果與當(dāng)前最大聚焦值相比當(dāng)前聚焦值的降低率大于預(yù)定值，則當(dāng)前最大聚焦值變?yōu)橥哥R驅(qū)動(dòng)范圍中的最大聚焦值。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，預(yù)定值是基于特性曲線的。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，可變?cè)肼暤燃?jí)包含第一噪聲等級(jí)和第二噪聲等級(jí)，而且該方法還包含步驟將小于或者等于參考值的拍攝區(qū)域的照度劃分為多個(gè)范圍，并且為照度的第一范圍設(shè)置第一噪聲等級(jí)，以及為照度的第二范圍設(shè)置第二噪聲等級(jí)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，用于每個(gè)照度范圍的噪聲等級(jí)與對(duì)應(yīng)于每個(gè)照度范圍的拍攝區(qū)域的照度成反比。
20.一種數(shù)字圖像處理設(shè)備，該設(shè)備包含具有聚焦透鏡的光學(xué)系統(tǒng)；用于該聚焦透鏡的驅(qū)動(dòng)單元；光電轉(zhuǎn)換單元，用于接收來(lái)自光學(xué)系統(tǒng)的光，并且將所接收的光轉(zhuǎn)換為像素信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將來(lái)自光電轉(zhuǎn)換單元的像素信號(hào)轉(zhuǎn)換為像素?cái)?shù)據(jù)；以及控制單元，用于將聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)到透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的最終聚焦位置，這通過(guò)以下步驟進(jìn)行如果要被拍攝區(qū)域的照度大于參考值，則設(shè)置參考噪聲級(jí)別，以及如果要被拍攝區(qū)域的照度小于或者等于參考值，則設(shè)置根據(jù)該照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)，為在透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)的每個(gè)聚焦透鏡位置計(jì)算聚焦值，并且在所計(jì)算的聚焦值當(dāng)中選擇透鏡驅(qū)動(dòng)范圍中的最大聚焦值，其中在計(jì)算聚焦值時(shí)，從大于可變?cè)肼暤燃?jí)的像素?cái)?shù)據(jù)中減去該可變?cè)肼暤燃?jí)，并且使用該結(jié)果計(jì)算聚焦值。
全文摘要
公開了一種自動(dòng)聚焦方法和使用該方法的數(shù)字圖像處理設(shè)備。該自動(dòng)聚焦方法包括如果拍攝區(qū)域的照度大于預(yù)定參考值，則設(shè)置參考噪聲等級(jí)，以及如果拍攝區(qū)域的照度小于或者等于預(yù)定參考值，則設(shè)置根據(jù)拍攝區(qū)域的照度而改變的可變?cè)肼暤燃?jí)；在以步長(zhǎng)為單位在預(yù)定透鏡驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)聚焦透鏡時(shí)，計(jì)算每個(gè)聚焦透鏡位置的聚焦值；以及在所計(jì)算的聚焦值當(dāng)中選擇預(yù)定透鏡驅(qū)動(dòng)范圍中的最大聚焦值，其中在計(jì)算聚焦值時(shí)，從大于噪聲等級(jí)的像素?cái)?shù)據(jù)中減去該噪聲等級(jí)，并且將該減法結(jié)果用作像素?cái)?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算聚焦值。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1983010SQ20061009174
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月12日
發(fā)明者卜榮洙, 鄭在孝 申請(qǐng)人:三星Techwin株式會(huì)社