camera_AF算法——1

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camera_AF算法——1
简介
  本篇主要是对实现对焦算法的总结记录。
对焦模式
  常⽤模式:CAF、TOUCH focus、auto focus。
  CAF:
1、判断条件:环境亮度变化、陀螺仪之类传感器数据变化
2、检测到环境亮度或者传感器数据变化超过⼀定阀值
3、继续检测到环境亮度或者传感器数据变化已经稳定
4、触发CAF
Touch focus
1、点击预览界⾯时候触发消声室制作
步进梁式加热炉2、点击位置坐标为对焦点,传⼊对焦算法中。
auto focus:
1、点击拍照时候触发
2、对焦点为预览界⾯中⼼。
对焦算法结构
1、获得当前帧图像
2、图像清晰度计算
3、下⼀步马达位置计算
4、马达驱动
  驱动马达之后,从新获得新的帧图像,继续清晰度计算,获得信息对焦位置,不断循环,直到到最⾼清晰度的马达位置,对焦完成。
  常⽤的清晰度评价算法有:
  频域函数  :对焦越好、⾼频部分越多,细节越多,图像越清晰。
  灰度函数  :对焦越好,和周围相邻灰度点差值越⼤,边缘越清晰,图像越清晰。
  信息熵函数:对焦越好,图像包含的信息熵越⼤,包含信息量更⼤,图像越清晰。
  统计学函数:对焦越好,直⽅图多样性越好,图像越清晰。
  常⽤的搜索算法有:
cadjohns          1、函数逼近法
          2、Fibbonacci搜索法
          3、爬⼭搜索算法
  对焦算法中,基本都是在不停的做状态机查询,常⽤的状态有:
          1、等待对焦触发
          2、对焦参数更新(如图像分辨率变化或者对焦ROI坐标变化)
          3、对焦⼯作中
          4、对焦状态返回(对焦成功或者失败)
驱动马达
新型玉米脱粒机  开环马达:以当前主流⼿机为例,驱动马达移动之后,⾃测需要50ms左右才能稳定。
  闭环马达:以当前主流⼿机为例,驱动马达移动之后,⾃测需要15ms左右才能稳定。
  闭环马达对⽐开环马达优势:稳定速度更快,功耗更⼩。
时间消耗
  1、等待图像稳定
  2、马达推动
  3、状态机查询、搜索算法、清晰度评价算法等程序运⾏。干电池手机
  只要时间消耗在:等待图像稳定。
  以当前主流⼿机为例:
          1、30fps帧率为例,⼀帧图像为33ms左右。若为开环马达,等待帧数需要为3、4帧。在这上⾯,每推动⼀次马达,消耗时间为
100ms-133ms左右。若为闭环马达,需要等待2、3帧,每推动⼀次马达,消耗时间为66ms-100ms左右。
          2、马达推动稳定时间(15ms左右或者 50ms左右)
  注意:因为马达推动稳定时间和图像帧收集等待时间为并⾏,所以这两者时间不⽤叠加。
          3、程序运⾏时间(15ms以下)
  这些程序中,主要是清晰度计算花费时间,但是也不多,⾃测在⼏毫秒就。这部分时间和马达驱动时间为串⾏,需要叠加。
和图像帧收集等待时间并⾏。
          4、⾃测普通对焦⼀次时间消耗⼤致在600ms-1000ms左右,随着帧率降低,对焦消耗时间越多。
  以上,对焦时间消耗主要为图像帧稳定上。
快速对焦
常见快速对焦
  1、激光对焦
  2、双摄视差对焦
  3、PdAF对焦
  这些对焦⽅式,通过激光、视差、相位差之类⽅式,直接计算出⼤致的对焦点,然后再微调,实现对焦。
  很⼤程度上减少了对焦搜索范围,⼤致上可以将对焦时间优化到300ms--500ms左右。
  另外在快速对焦中,有些算法是直接计算出⼤致对焦点,没有继续微调对焦,这样对焦时间时间可
siv-011以在100ms以内或左右。不过对焦效果和对焦结果⼀致性会差⼀些。
注意
  1、马达推动之后,需要等待图像稳定之后,才能计算清晰度
  2、图像清晰度计算算法选择,需要对噪点之类不太敏感
  3、对焦区域ROI的选择不能太⼩或者太⼤,1280X960的区域,可以选择160X160区域
  4、如果有快速对焦功能,需要判断是否快速对焦成功,如果失败,则需要算法切换回普通对焦模式上,从新对焦。

本文发布于:2023-06-09 18:19:37,感谢您对本站的认可!

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