自动对焦方法、成像设备及存储介质与流程

1.本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种自动对焦方法、成像设备及存储介质。


背景技术：

2.自动对焦（automatic focusing，简称af）模组，其通过音圈马达（voice coil motor，简称vcm）拖动镜头模组上下移动来实现远焦和近焦的切换，使成像更清晰。如图1所示，为中置音圈马达的原理示意图，中置音圈马达在中间位置时弹簧行程为0，该中点位置为中置音圈马达的行程零点，在中置音圈马达的行程零点位置处对焦时无需消耗电流。图1中行程零点对应code值为512，对应电流为0ma。
3.现有的中置音圈马达中远焦位置和近焦位置一般位于行程零点的两侧，也就是说，远焦位置和近焦位置对应的弹簧行程在512code两侧，例如：远焦位置对应的弹簧行程code值为650，近焦位置对应的弹簧行程code值为350，这意味着不管自动对焦模组是在近焦位置还是远焦位置处对焦时，均需电流驱动中置音圈马达以拖动镜头模组移动，功耗相对较高。


技术实现要素：

4.本发明实施方式的目的在于提供一种自动对焦方法、成像设备及存储介质，减小中置音圈马达自动对焦时所需电流，降低功耗。
5.为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种自动对焦方法，应用于包括中置音圈马达的成像设备，包括：根据拍摄需求确定目标对焦位置；若所述目标对焦位置为第一对焦位置，则保持所述中置音圈马达位于行程零点，所述第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；若所述目标对焦位置不是所述第一对焦位置，则为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述目标对焦位置。
6.另外，在所述保持所述中置音圈马达位于行程零点之后，还包括：利用所述中置音圈马达为所述镜头模组补偿三姿态差异。本实施例中利用中置音圈马达为镜头模组补偿在形成零点位置处对焦所产生的三姿态差异。
7.另外，所述利用所述中置音圈马达为所述镜头模组补偿三姿态差异，包括：控制所述中置音圈马达在邻近所述目标对焦位置处多次寻焦。
8.另外，在所述根据拍摄需求确定目标对焦位置之后，还包括：若所述目标对焦位置为第二对焦位置，则为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述第二对焦位置，所述第二对焦位置为所述近焦位置或所述远焦位置中的另一者。
9.另外，所述为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述第二对焦位置，包括：为所述中置音圈马达通电，以驱动所述成像设备的镜头模组移动到位于所述中置音圈马达的弹簧行程的非线性区的所述第二对焦位置。由于当焦点位置靠近中置音圈马达的弹簧行程的非线性区时，解析力劣化相对较小，三姿态差异较小，而第二对焦位
置位于弹簧行程的非线性区，因此，在第二对焦位置对焦时三姿态差异较小。
10.另外，所述第一对焦位置为近焦位置；所述第二对焦位置位于所述中置音圈马达的、弹簧行程code值小于300的非线性区内。
11.另外，所述第一对焦位置为远焦位置；所述第二对焦位置位于所述中置音圈马达的、弹簧行程code值大于700的非线性区内。
12.本发明的实施方式还提供了一种成像设备，所述成像设备实现上述自动对焦方法。
13.本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述自动对焦方法。
14.本发明的实施方式还提供了一种成像设备，包括控制模组、与所述控制模组连接的中置音圈马达、与所述中置音圈马达连接的镜头模组，其中，所述中置音圈马达的行程零点对应第一对焦位置，所述第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；所述控制模组用于根据拍摄需求确定目标对焦位置，在所述目标对焦位置为第一对焦位置时，保持所述中置音圈马达位于行程零点；还用于在所述目标对焦位置不是所述第一对焦位置时，为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述目标对焦位置。
15.本发明实施方式提供了一种自动对焦方法，应用于包括中置音圈马达的成像设备，包括：根据拍摄需求确定目标对焦位置；若目标对焦位置为第一对焦位置，则保持中置音圈马达位于行程零点，第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；若目标对焦位置不是第一对焦位置，则为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至目标对焦位置。由于中置音圈马达的行程起点位于中间位置即行程零点，中置音圈马达启动前默认位于行程零点，在中置音圈马达的行程零点位置处对焦时无需消耗电流。若目标对焦位置为第一对焦位置，保持中置音圈马达位于行程零点，第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者，也就是说，在近焦位置或远焦位置对焦时无需消耗电流；若目标对焦位置不是第一对焦位置，为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至目标对焦位置，此时才会消耗电流。因此，相比于现有中置音圈马达无论是在近焦位置还是远焦位置对焦时均需电流驱动的方案来说，能够大大减小中置音圈马达自动对焦时所需电流，降低功耗。
附图说明
16.一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。
17.图1是根据现有技术中置音圈马达的原理示意图；图2是根据本发明自动对焦方法的流程示意图；图3是根据本发明实施例中置音圈马达的一种原理示意图；图4是根据本发明实施例中置音圈马达的另一种原理示意图；图5是根据本发明实施例成像设备的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明
的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
19.针对于此，本实施例提供了一种自动对焦方法，其核心在于，应用于包括中置音圈马达的成像设备，包括：根据拍摄需求确定目标对焦位置；若所述目标对焦位置为第一对焦位置，则保持所述中置音圈马达位于行程零点，所述第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；若所述目标对焦位置不是所述第一对焦位置，则为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述目标对焦位置。
20.由于中置音圈马达的行程起点位于中间位置即行程零点，中置音圈马达启动前默认位于行程零点，在中置音圈马达的行程零点位置处对焦时无需消耗电流。若目标对焦位置为第一对焦位置，保持中置音圈马达位于行程零点，也就是说，在近焦位置或远焦位置对焦时无需消耗电流，第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；若目标对焦位置不是第一对焦位置，为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至目标对焦位置，此时才会消耗电流。因此，相比于现有中置音圈马达无论是在近焦位置还是远焦位置对焦时均需电流驱动的方案来说，能够大大减小中置音圈马达自动对焦时所需电流，降低功耗。
21.下面对本实施方式的自动对焦方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。
22.本实施方式中的自动对焦方法的流程示意图如图2所示：步骤s11：根据拍摄需求确定目标对焦位置。
23.步骤s12：判断目标对焦位置是否为第一对焦位置，第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者。若判定为是时，则进入步骤s13；若判定为否，则进入步骤s14。
24.步骤s13：保持中置音圈马达位于行程零点。
25.步骤s14：为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至目标对焦位置。
26.具体地说，本实施例中第一对焦位置位于中置音圈马达的行程零点位置，且第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者。当确定目标对焦位置为第一对焦位置时，保持中置音圈马达位于行程零点，也就是说，在近焦位置或远焦位置对焦时无需消耗电流；若目标对焦位置不是第一对焦位置，为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至目标对焦位置，此时才会消耗电流。相比于现有中置音圈马达无论是在近焦位置还是远焦位置对焦时均需电流驱动的方案来说，能够大大减小中置音圈马达自动对焦时所需电流，降低功耗。
27.步骤s15：利用中置音圈马达为镜头模组补偿三姿态差异。
28.具体地说，中置音圈马达的马达特性可分为两区，线性区和非线性区，非线性区位于线性区两侧。两区的弹性敏感度不同，相同作用力下，线性区位移大，非线性区位移小，位移大小代表镜头模组离焦程度，离焦程度越大，解析力越差。
29.引入自动对焦模组三姿态差异概念，因镜头模组本身存在一定的重量，在不同的俯仰角使用时，镜头模组重力会在中置音圈马达弹力方向存在一个分力，从而使得镜头模组离焦，称之为自动对焦模组的三姿态差异。现有中置音圈马达的远焦位置和近焦位置对应的弹簧行程code值在512code两侧，例如：远焦位置对应的弹簧行程code值为650，近焦位置对应的弹簧行程code值为350，其远焦位置和近焦位置均位于中置音圈马达的线性区。
30.当自动对焦模组朝上使用时，在远焦位置对焦时镜头模组位置大部分在线性区，
可能会触碰到非线性区，同一作用力下，中置音圈马达位移大，解析力劣化相对较小，三姿态差异较小；在近焦位置对焦时镜头模组位置一直在线性区，中置音圈马达位移更大，解析力劣化相对较大，三姿态差异较大。当自动对焦模组朝下使用时，在远焦位置对焦时镜头模组位置一直在线性区，中置音圈马达位移更大，解析力劣化相对较大，三姿态差异较小；在近焦位置对焦时镜头模组位置大部分在线性区，可能会触碰到非线性区，解析力劣化相对较小，三姿态差异较小。可以看到，当焦点位置靠近非线性区时，解析力劣化相对较小，三姿态差异较小，而当焦点位置靠近线性区时，解析力劣化相对较大，三姿态差异较大。
31.为补偿在第一焦点位置进行对焦时的三姿态差异，本实施例中利用所述中置音圈马达为镜头模组补偿三姿态差异。可实现地，利用中置音圈马达为镜头模组补偿三姿态差异，包括：控制中置音圈马达在邻近目标对焦位置处多次寻焦。
32.在第一焦点位置进行对焦之后，在邻近目标对焦位置处多次寻焦。也就是说，在邻近行程零点（例如：512code）处多次寻焦，镜头模组朝向非线性区移动，因此，可减小解析力劣化，降低三姿态差异。例如：在第一焦点位置（例如：对应的弹簧行程512code）进行对焦之后，在514code或者510code所在位置再次进行对焦；或者，在第一焦点位置（例如：对应的弹簧行程512code）进行对焦之后，在517code或者507code所在位置再次进行对焦。
33.在一些例子中，在根据拍摄需求确定目标对焦位置之后，还包括：若目标对焦位置为第二对焦位置，则为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至第二对焦位置，第二对焦位置为近焦位置或远焦位置中的另一者。
34.可实现地，为中置音圈马达通电以驱动镜头模组移至第二对焦位置，包括：为中置音圈马达通电，以驱动镜头模组移动到位于中置音圈马达的弹簧行程的非线性区的第二对焦位置。本实施例中第二焦点位置位于中置音圈马达的行程的非线性区，因此，在第二焦点位置处对焦时三姿态差异较小。
35.在一个具体实施例中，如图3所示，第一对焦位置为近焦位置；第二对焦位置位于中置音圈马达的、弹簧行程code值小于300的非线性区内。
36.具体地说，近焦位置对应的弹簧行程code值为512，对中置中置音圈马达而言，此时行程为0，电流为0，功耗最低，但因无电流限制，此时近焦位置的三姿态差异最大，可通过在近焦位置的误差范围内再次寻焦来减小近焦位置的三姿态差异。远焦位置位于中置音圈马达的行程非线性区，例如第二焦点位置对应的弹簧行程code值小于300，因此，在远焦位置对焦时三姿态差异较小。
37.在另一个具体实施例中，如图4所示，第一对焦位置为远焦位置；第二对焦位置位于中置音圈马达的、弹簧行程code值大于700的非线性区内。
38.具体地说，远焦位置对应的弹簧行程code值为512，对中置中置音圈马达而言，此时行程为0，电流为0，功耗最低，但因无电流限制，此时远焦位置的三姿态差异最大，可通过在远焦位置的误差范围内再次对焦来减小远焦位置的三姿态差异。近焦位置位于中置音圈马达的行程非线性区，例如第二焦点位置对应的弹簧行程code值大于700，因此，在近焦位置对焦时三姿态差异较小。
39.需说明的是，在实际应用中第一焦点位置为近焦位置还是远焦位置，取决于其常用的应用状态，举例说明：在微信支付设备中，存在两种使用场景，刷掌和刷脸，其中刷掌应用距离10~20cm数据，属于近焦使用；刷脸应用距离在30~80cm，属于远焦使用。在设备待机
时，若常用的应用状态为刷掌模式，则将第一焦点位置（例如：对应的弹簧行程512code）设为近焦位置，此时功耗最小；若常用的应用状态为刷脸模式，则将第一焦点位置（例如：对应的弹簧行程512code）设为远焦位置，此时功耗最小。因此，可结合应用场景，根据用户使用次数最多的模式所对应的焦点位置来确定第一焦点位置为近焦位置还是远焦位置，确保待机模式下功耗最小，从而降低整机功耗。
40.上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
41.本发明实施例还提供了一种成像设备，实现上述自动对焦方法。
42.本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述自动对焦方法。
43.即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备（可以是单片机，芯片等）或处理器（processor）执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
44.本发明实施例还提供了一种成像设备，如图5所示，包括控制模组301、与控制模组301连接的中置音圈马达302、与中置音圈马达302连接的镜头模组303，其中，中置音圈马达302的行程零点对应第一对焦位置，第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；控制模组301用于根据拍摄需求确定目标对焦位置，在目标对焦位置为第一对焦位置时，保持中置音圈马达302位于行程零点；还用于在目标对焦位置不是第一对焦位置时，为中置音圈马达302通电以驱动镜头模组303移至目标对焦位置。
45.本实施例中的成像设备为与自动对焦方法的方法实施例对应的装置实施例，因此，自动对焦方法的方法实施例可应用于本实施例中的成像设备；而本实施例中的成像设备也可对应实现自动对焦方法的方法实施例。
46.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

技术特征：
1.一种自动对焦方法，应用于包括中置音圈马达的成像设备，其特征在于，包括：根据拍摄需求确定目标对焦位置；若所述目标对焦位置为第一对焦位置，则保持所述中置音圈马达位于行程零点，所述第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；若所述目标对焦位置不是所述第一对焦位置，则为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述目标对焦位置。2.根据权利要求1所述的自动对焦方法，其特征在于，在所述保持所述中置音圈马达位于行程零点之后，还包括：利用所述中置音圈马达为所述镜头模组补偿三姿态差异。3.根据权利要求2所述的自动对焦方法，其特征在于，所述利用所述中置音圈马达为所述镜头模组补偿三姿态差异，包括：控制所述中置音圈马达在邻近所述目标对焦位置处多次寻焦。4.根据权利要求1所述的自动对焦方法，其特征在于，在所述根据拍摄需求确定目标对焦位置之后，还包括：若所述目标对焦位置为第二对焦位置，则为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述第二对焦位置，所述第二对焦位置为所述近焦位置或所述远焦位置中的另一者。5.根据权利要求4所述的自动对焦方法，其特征在于，所述为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述第二对焦位置，包括：为所述中置音圈马达通电，以驱动所述成像设备的镜头模组移动到位于所述中置音圈马达的弹簧行程的非线性区的所述第二对焦位置。6.根据权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，所述第一对焦位置为近焦位置；所述第二对焦位置位于所述中置音圈马达的、弹簧行程code值小于300的非线性区内。7.根据权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，所述第一对焦位置为远焦位置；所述第二对焦位置位于所述中置音圈马达的、弹簧行程code值大于700的非线性区内。8.一种成像设备，其特征在于，所述成像设备实现如权利要求1至7中任一项所述的自动对焦方法。9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一所述的自动对焦方法。10.一种成像设备，其特征在于，包括控制模组、与所述控制模组连接的中置音圈马达、与所述中置音圈马达连接的镜头模组，其中，所述中置音圈马达的行程零点对应第一对焦位置，所述第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；所述控制模组用于根据拍摄需求确定目标对焦位置，在所述目标对焦位置为第一对焦位置时，保持所述中置音圈马达位于行程零点；还用于在所述目标对焦位置不是所述第一对焦位置时，为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述目标对焦位置。

技术总结
本发明实施例涉及通信技术领域，公开了一种自动对焦方法，应用于包括中置音圈马达的成像设备，包括：根据拍摄需求确定目标对焦位置；若所述目标对焦位置为第一对焦位置，则保持所述中置音圈马达位于行程零点，所述第一对焦位置为近焦位置或远焦位置中的一者；若所述目标对焦位置不是所述第一对焦位置，则为所述中置音圈马达通电以驱动所述成像设备的镜头模组移至所述目标对焦位置。本发明中自动对焦方法、成像设备及存储介质，减小中置音圈马达自动对焦时所需电流，降低功耗。降低功耗。降低功耗。


技术研发人员：成纯森 李立业 崔哲 户磊
受保护的技术使用者：合肥的卢深视科技有限公司
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/5/25