摄像机自适应对焦控制装置、方法及计算机可读存储介质转让专利
申请号 : CN201910411963.3
文献号 : CN111953889B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 张平 , 余志浩 , 吕宇 , 吴可夫 , 皮志超 , 张彭辉 , 加玉涛 , 梁兴元
申请人 : 株洲中车时代电气股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种摄像机自适应对焦控制装置,其特征在于,所述控制装置(10)包括:主动对焦位移值获取单元(1),获取摄像机(100)的主动对焦步进电机位移值;
第一比较单元(2),比较主动对焦步进电机位移值与初始准焦位置步进电机位移值,若两者的差值大于或等于普遍性准焦位置波动阈值,则舍弃主动对焦步进电机位移值,保留初始准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留主动对焦步进电机位移值;输出最终保留的步进电机位移值;所述初始准焦位置步进电机位移值为所述控制装置(10)前一次获取的自适应准焦位置步进电机位移值;当所述控制装置(10)第一次获取自适应准焦位置步进电机位移值时,所述初始准焦位置步进电机位移值为所述摄像机(100)在进行安装调试时触发主动对焦获得,通过该次主动对焦获得摄像机(100)在前方视野准焦状态下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为初始准焦位置步进电机位移值;
第二比较单元(3),将所述第一比较单元(2)输出的步进电机位移值与普遍性准焦位置步进电机位移值进行比较,若两者的差值大于或等于普遍性准焦位置波动阈值,则舍弃所述第一比较单元(2)输出的步进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留所述第一比较单元(2)输出的步进电机位移值;输出最终保留的步进电机位移值;
所述普遍性准焦位置步进电机位移值为:针对现场部署的摄像机(100)随机抽取样本,在光圈全开和全焦段扫描的条件下进行主动对焦获得;读取随机抽取的摄像机(100)主动对焦后的步进电机位移值,并计算所有步进电机位移值的平均值和标准差,将该平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍性准焦位置波动阈值;
或针对现场部署的摄像机(100),在光圈全开和全焦段扫描的条件下进行主动对焦获得;数据处理单元(200)通过通信网络(300)获取所述摄像机(100)主动对焦后的步进电机位移值,计算所有步进电机位移值的平均值和标准差,并将该平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍性准焦位置波动阈值发送至控制装置(10)保存;
第三比较单元(4),将所述第二比较单元(3)输出的步进电机位移值与泛焦位置步进电机位移值进行比较,若两者的差值大于或等于普遍性准焦位置波动阈值,则舍弃所述第二比较单元(3)输出的步进电机位移值,保留泛焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留所述第二比较单元(3)输出的步进电机位移值;输出最终保留的步进电机位移值;所述泛焦位置步进电机位移值为在完成初始准焦位置步进电机位移值获取后,移动步进电机(20)至所述摄像机(100)的默认泛焦位置,读取当前状态下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为泛焦位置步进电机位移值;
自适应对焦值获取单元(5),将步进电机(20)移动至所述第三比较单元(4)输出的位移位置,并以普遍性准焦位置波动阈值为幅度前后移动作为对焦扫描区间,进行光圈全开的主动对焦,获得在该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,最终获取自适应准焦位置步进电机位移值。
2.根据权利要求1所述的摄像机自适应对焦控制装置,其特征在于:所述主动对焦步进电机位移值为摄像机(100)启动一次光圈全开和全焦段扫描的主动对焦,并在动作结束后由所述主动对焦位移值获取单元(1)读取当前的步进电机位移数值而获得。
3.根据权利要求2所述的摄像机自适应对焦控制装置,其特征在于:所述控制装置(10)周期性地获取自适应准焦位置步进电机位移值,所述主动对焦位移值获取单元(1)在光照充足的环境下按照设定的时间周期性地获取摄像机(100)的主动对焦步进电机位移值。
4.根据权利要求1、2或3所述的摄像机自适应对焦控制装置,其特征在于:在完成初始准焦位置步进电机位移值获取后,移动步进电机(20)至所述摄像机(100)的默认泛焦位置之前,移动步进电机(20)至极限位置,进行初始位置校准,以消除由于振动引起的步进电机位移误差。
5.一种摄像机自适应对焦方法,其特征在于,包括以下步骤:S10)获取主动对焦步进电机位移值;
S20)比较主动对焦步进电机位移值与初始准焦位置步进电机位移值,若两者的差值大于或等于普遍性准焦位置波动阈值,则舍弃主动对焦步进电机位移值,保留初始准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留主动对焦步进电机位移值;
所述步骤S20)中初始准焦位置步进电机位移值的获取过程进一步包括:所述初始准焦位置步进电机位移值为前一次获取的自适应准焦位置步进电机位移值;所述摄像机(100)在进行安装调试时触发主动对焦,通过该次主动对焦获得摄像机(100)在前方视野准焦状态下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为第一次获取自适应准焦位置步进电机位移值时的初始准焦位置步进电机位移值;
S30)将前一步骤保留的步进电机位移值与普遍性准焦位置步进电机位移值进行比较,若两者的差值大于或等于普遍性准焦位置波动阈值,则舍弃前一步骤保留的步进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留前一步骤留下的步进电机位移值;
所述步骤S30)中普遍性准焦位置步进电机位移值的获取过程进一步包括:针对现场部署的摄像机(100)随机抽取样本,在光圈全开和全焦段扫描的条件下进行主动对焦获得;读取随机抽取的摄像机(100)主动对焦后的步进电机位移值,并计算所有步进电机位移值的平均值和标准差,将该平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍性准焦位置波动阈值;
或针对现场部署的摄像机(100),在光圈全开和全焦段扫描的条件下进行主动对焦获得;数据处理单元(200)通过通信网络(300)获取所述摄像机(100)主动对焦后的步进电机位移值,计算所有步进电机位移值的平均值和标准差,并将该平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍性准焦位置波动阈值发送至控制装置(10)保存;
S40)将前一步骤保留的步进电机位移值与泛焦位置步进电机位移值进行比较,若两者的差值大于或等于普遍性准焦位置波动阈值,则舍弃前一步骤保留的步进电机位移值,保留泛焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留前一步骤留下的步进电机位移值;
所述步骤S40)中泛焦位置步进电机位移值的获取过程进一步包括:在完成初始准焦位置步进电机位移值获取后,移动步进电机(20)至所述摄像机(100)的默认泛焦位置,读取当前状态下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为泛焦位置步进电机位移值;
S50)将步进电机(20)移动至最终保留的位移位置,并以普遍性准焦位置波动阈值为幅度前后移动作为对焦扫描区间,进行光圈全开的主动对焦,获得在该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,最终获取自适应准焦位置步进电机位移值。
6.根据权利要求5所述的摄像机自适应对焦方法,其特征在于,所述步骤S10)中主动对焦步进电机位移值的获取过程进一步包括:摄像机(100)启动一次光圈全开和全焦段扫描的主动对焦,并在动作结束后读取当前的步进电机位移数值。
7.根据权利要求6所述的摄像机自适应对焦方法,其特征在于,周期性地获取自适应准焦位置步进电机位移值,所述步骤S10)中主动对焦步进电机位移值的获取过程进一步包括:在光照充足的环境下按照设定的时间周期性地获取摄像机(100)的主动对焦步进电机位移值。
8.根据权利要求5、6或7所述的摄像机自适应对焦方法,其特征在于,所述步骤S30)进一步包括:在完成初始准焦位置步进电机位移值获取后,移动步进电机(20)至所述摄像机(100)的默认泛焦位置之前,移动步进电机(20)至极限位置,进行初始位置校准,以消除由于振动引起的步进电机位移误差。
9.一种摄像机,其特征在于,包括:如权利要求1至4中任一项所述的控制装置(10)、步进电机(20)及光学镜组(30),所述控制装置(10)对步进电机(20)的位移进行调整,所述步进电机(20)带动光学镜组(30)执行对焦操作。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于:存储有用于执行权利要求5至8中任一项所述摄像机自适应对焦方法中步骤的计算机程序,该计算机程序为定时触发并周期性自动执行的脚本程序。
11.一种机车视频监控系统路况摄像机,该机车视频监控系统路况摄像机应用如权利要求5至8中任一项所述的摄像机自适应对焦方法。
12.根据权利要求11所述的机车视频监控系统路况摄像机,其特征在于:所述摄像机(100)设置于列车的头车。
说明书 :
摄像机自适应对焦控制装置、方法及计算机可读存储介质
技术领域
机中的应用。
背景技术
步进电机的对焦位置会逐渐出现细微的改变,而造成虚焦,因此单次对焦一段时间后,需要
再次进行对焦,维护非常麻烦。同时,机车频繁地进行编组和解编,其前方的视野会出现非
常大的变化,解编或者作为头车时,对焦距离通常在30m~50m,而处于中间编组的机车路况
摄像机,对焦距离则小于1m。当完成单次对焦后,在机车编组发生变化,再次成为头车时,则
会因为对焦位置变化而出现无法看清远处的情况,对焦效果无法满足实际运用的需求。而
连续跟踪对焦则会对对焦步进电机造成较大的消耗,影响长期运行条件下摄像机的步进电
机寿命和对焦精度。同时,在对焦过程中由于焦点位置的移动所导致的模糊,也会影响到视
频录像的效果。
头的步进电机采用对焦后锁止的方式保证摄像机焦距的稳定。但该方案仍然可能因为振动
导致失焦,且灵活性较差。方案2为采用图像识别的方式检测摄像机视野范围内的场景,并
通过对场景的识别进行自动对焦。该方案受限于诸多环境因素,且图像识别对于摄像机本
身的计算能力要求很高,准确度不高,且实现困难。
机自动对焦控制方法》。该发明申请公开了一种针对运动目标的摄像机自动对焦控制方法,
包括以下步骤:1)采用基于背景剪除的运动目标检测算法对场景中运动目标位置区域进行
标定;2)在确定摄像机对焦区域及对焦目标后,采用基于目标灰度梯度的自动聚焦控制算
法,实现对标定的运动目标进行摄像机镜头的自动聚焦;其中步骤1)包括分步骤:1.1)高斯
平滑滤波预处理;1.2)高斯背景模型建模;1.3)目标前景区域提取;1.4)高斯背景模型的更
新;1.5)目标前景区域数学形态学处理;其中步骤2)包括分步骤:2.1)提取运动目标对焦区
域;2.2)聚焦评价函数计算;2.3)聚焦调节控制。
算法对目标位置区域进行标定,然后再采用基于目标灰度梯度的自动聚焦控制算法对摄像
机进行对焦,在场景变化较快且复杂的环境下,对焦算法的计算量较大,同时持续控制摄像
机进行对焦,严重影响了镜头电机的使用寿命,设备后期的维护成本非常高。
发明内容
焦,以及因机车重新编组、解编造成的对焦不正确的技术缺陷。
留初始准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留主
动对焦步进电机位移值;输出最终保留的步进电机位移值;
第一比较单元输出的步进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移值;若两者的差
值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留所述第一比较单元输出的步进电机位移值;输出
最终保留的步进电机位移值;
较单元输出的步进电机位移值,保留泛焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性
准焦位置波动阈值,则保留所述第二比较单元输出的步进电机位移值;输出最终保留的步
进电机位移值;
焦,获得在该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,最终获取自适应准焦位置步
进电机位移值。
数值而获得。
焦步进电机位移值。
时,所述初始准焦位置步进电机位移值为所述摄像机在进行安装调试时触发主动对焦获
得,通过该次主动对焦获得摄像机在前方视野准焦状态下的步进电机位移值,并将该步进
电机位移值保存为初始准焦位置步进电机位移值。
并将该步进电机位移值保存为泛焦位置步进电机位移值。
起的步进电机位移误差。
动对焦后的步进电机位移值,并计算所有步进电机位移值的平均值和标准差,将该平均值
作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍性准焦位置波动阈值。
像机主动对焦后的步进电机位移值,计算所有步进电机位移值的平均值和标准差,并将该
平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍性准焦位置波动阈值发
送至控制装置保存。
位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留主动对焦步进
电机位移值;
机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动
阈值,则保留前一步骤留下的步进电机位移值;
值,保留泛焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则保留前
一步骤留下的步进电机位移值;
置,完成自适应结果的修正,最终获取自适应准焦位置步进电机位移值。
移数值。
获取摄像机的主动对焦步进电机位移值。
机在进行安装调试时触发主动对焦,通过该次主动对焦获得摄像机在前方视野准焦状态下
的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为第一次获取自适应准焦位置步进电机位
移值时的初始准焦位置步进电机位移值。
前状态下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为泛焦位置步进电机位移值。
置校准,以消除由于振动引起的步进电机位移误差。
得。读取随机抽取的摄像机主动对焦后的步进电机位移值,并计算所有步进电机位移值的
平均值和标准差,将该平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为普遍
性准焦位置波动阈值。
元通过通信网络获取所述摄像机主动对焦后的步进电机位移值,计算所有步进电机位移值
的平均值和标准差,并将该平均值作为普遍性准焦位置步进电机位移值,将该标准差作为
普遍性准焦位置波动阈值发送至控制装置保存。
机带动光学镜组执行对焦操作。
期性自动执行的脚本程序。
简单,且能够有效克服机车视频监控系统在振动运行环境下导致的摄像机虚焦,以及因机
车重新编组、解编造成对焦不正确的技术缺陷;
制脚本进行自适应对焦,能够避开由于光线不足导致的摄像机主动对焦失败,同时能够极
大地减少摄像机频繁对焦,最大限度地延长镜头的使用寿命,减小设备后期维护成本;
像机步进电机移动至默认的泛焦位置,能够确保获得可接受的非准焦效果,即实现在最恶
劣条件下视野清晰度在可接受范围内;
下的步进电机位移最佳值,作为无初始准焦位置数据的参考值,能够修正主动对焦和泛焦
结果;
路况摄像机始终保持在前方视野清晰的状态。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其它的实施例。
200‑数据处理单元,300‑通信网络。
具体实施方式
仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技
术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范
围。
电机位移数值作为主动对焦步进电机位移数值St;
移值,保留初始准焦位置步进电机位移值;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值,则
保留主动对焦步进电机位移值;输出最终保留的步进电机位移值;
一比较单元2输出的步进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移值Sc;若两者的差
值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留第一比较单元2输出的步进电机位移值;输出
最终保留的步进电机位移值;
单元3输出的步进电机位移值,保留泛焦位置步进电机位移值Sp;若两者的差值小于普遍性
准焦位置波动阈值,则保留第二比较单元3输出的步进电机位移值;输出最终保留的步进电
机位移值;
动对焦,获得在该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,最终获取自适应准焦位
置步进电机位移值Sr。控制装置10周期性地获取自适应准焦位置步进电机位移值,主动对
焦位移值获取单元1在光照充足的环境下按照设定的时间周期性地获取摄像机100的主动
对焦步进电机位移值。作为本发明一种较佳的具体实施例,选择每日中午12点整进行一次
自适应对焦,此时对列车状态不作要求,也可以选择在其它光照充足的时间段进行自适应
对焦,但为了触发方便,设置为在每天的12点整周期性的校准效果最佳。
安装调试时,将会触发一次主动对焦,此时可以认为其对焦后的结果为前方视野开阔条件
下的准焦状态。初始准焦位置步进电机位移值为摄像机100在进行安装调试时触发主动对
焦获得,通过该次主动对焦获得摄像机100在前方视野准焦状态下的步进电机位移值,并将
该步进电机位移值保存为初始准焦位置步进电机位移值。在自适应对焦脚本程序被定时自
动触发时,主动对焦位移值获取单元1会先读取原始的初始准焦位置,即对焦步进电机的位
移数值,并保存作为后续步骤输入的初始准焦位置步进电机位移值S0(准焦位置要比泛焦
位置更加准确)。
置步进电机位移值为在完成初始准焦位置步进电机位移值获取后,移动摄像机100的步进
电机20进行撞针校准,即步进电机20移动至极限位置,进行初始位置校准,以消除由于振动
引起的步进电机位移误差。然后,移动步进电机20至摄像机100的默认泛焦位置(泛焦是焦
距为无穷远,光圈会在保证曝光的前提下尽量小,光圈小就会有更大的景深,也就是能看清
更多距离范围内的物体),此时摄像机100视野范围内大部分元素均处于清晰状态,读取当
前状态下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为泛焦位置步进电机位移值Sp。
头)的光圈打开至最大位置)和全焦段扫描(即对所有支持的对焦焦距进行逐步扫描,以确
定正确的对焦位置)的条件下进行主动对焦(即主动触发下的对焦操作)获得。全焦段扫描
也被称为全局最优化对焦,是为了避免陷入局部对焦最优化,而光圈全开能够保证对焦后
镜头在其它条件下也能准焦。然后,读取随机抽取的摄像机100主动对焦后的步进电机位移
值,并计算所有步进电机位移值的平均值 和标准差σ。其中,平均值 =所有主动对焦步
进电机位移样本值St的累加和/样本数量,标准差σ=(((St‑平均值 )求平方)/样本数量)
开平方。将该平均值 作为普遍性准焦位置步进电机位移值Sc,将该标准差σ作为普遍性准
焦位置波动阈值Wth,标准差σ用于评估波动情况。并保存作为后续步骤输入的普遍性准焦
位置步进电机位移值Sc和波动阈值Wth(分别对应平均值 和标准差σ)。
100,在光圈全开和全焦段扫描的条件下进行主动对焦获得。数据处理单元200通过通信网
络300获取摄像机100主动对焦后的步进电机位移值,计算所有步进电机位移值的平均值
和标准差σ,并将该平均值 作为普遍性准焦位置步进电机位移值Sc,将该标准差σ作为普
遍性准焦位置波动阈值Wth发送至控制装置10保存。此时,可以根据需要随时获取现场部署
的所有摄像机100的主动对焦步进电机位移值平均值 和标准差σ,数据的获取和计算过程
完全自动化,避免了人工获取每台摄像机100的参数和数值计算。同时,普遍性准焦位置步
进电机位移值Sc和普遍性准焦位置波动阈值Wth的计算更加准确,更符合实际情况。
普遍性准焦位置波动阈值Wth构成比较区间,如:由普遍性准焦位置的步进电机位移值和波
动阈值构成了一个以0.6576为基准加减0.0020的比较区间,即0.6556~0.6596的区间范
围。若初始准焦位置步进电机位移值S0和主动对焦步进电机位移值St中只有一个落入该区
间,则选取落入该区间的值;若都落入该区间,则优先选取主动对焦步进电机位移值St;若
都未落入该区间,则选取泛焦位置步进电机位移值Sp。最后,将步进电机20移动至最终选取
的位移位置,并以普遍性准焦位置波动阈值Wth为幅度前后移动作为对焦扫描区间,进行光
圈全开的主动对焦,获得在该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的小范围修正,最终
获取自适应准焦位置步进电机位移值Sr。
行一次自适应对焦(在历史准焦参数和当前环境下的重新对焦结果中选择最佳对焦参数,
即可以自适应修正对焦结果),能够实现机车视频监控系统路况摄像机在振动失焦和编组
改变时,视频图像视野范围内清晰图像数据的获取。
初始准焦位置步进电机位移值S0;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留
主动对焦步进电机位移值St;
进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移值Sc;若两者的差值小于普遍性准焦位
置波动阈值Wth,则保留前一步骤留下的步进电机位移值;此步骤目的在于修正可能存在异
常的初始准焦位置步进电机位移值S0;
位移值,保留泛焦位置步进电机位移值Sp;若两者的差值小于普遍性准焦位置波动阈值
Wth,则保留前一步骤留下的步进电机位移值;
最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,最终获取自适应准焦位置步进电机位移值Sr。
动作结束后读取当前的步进电机位移数值。
在进行安装调试时触发主动对焦,通过该次主动对焦获得摄像机100在前方视野准焦状态
下的步进电机位移值,并将该步进电机位移值保存为第一次获取自适应准焦位置步进电机
位移值Sr时的初始准焦位置步进电机位移值S0。
100视野范围内大部分元素均处于清晰状态,读取当前状态下的步进电机位移值,并将该步
进电机位移值保存为泛焦位置步进电机位移值Sp。
差。
取随机抽取的摄像机100主动对焦后的步进电机位移值,并计算所有步进电机位移值的平
均值 和标准差σ,将该平均值 作为普遍性准焦位置步进电机位移值Sc,将该标准差σ作
为普遍性准焦位置波动阈值Wth。
行主动对焦获得。数据处理单元200通过通信网络300获取摄像机100主动对焦后的步进电
机位移值,计算所有步进电机位移值的平均值 和标准差σ,并将该平均值 作为普遍性
准焦位置步进电机位移值Sc,将该标准差σ作为普遍性准焦位置波动阈值Wth发送至控制装
置10保存。
始准焦参数,即初始准焦位置步进电机位移值S0。初始准焦位置步进电机位移值S0为前一
次对焦脚本被事件自动触发获取的自适应准焦位置步进电机位移值Sr。当自适应对焦脚本
为第一次运行时,初始准焦位置步进电机位移值S0为摄像机100在进行安装调试时触发主
动对焦获取,通过该次主动对焦获得摄像机100在前方视野准焦状态下的步进电机位移值,
并将该步进电机位移值保存为第一次获取自适应准焦位置步进电机位移值时的初始准焦
位置步进电机位移值S0。
mm),以消除由于振动引起的步进电机位移误差。然后,移动步进电机20至摄像机100的默认
泛焦位置,此时视野范围内大部分元素均处于清晰状态。读取当前的步进电机位移数值
(如:0.6574mm),并保存作为后续步骤输入的泛焦位置参数,即泛焦位置步进电机位移值
Sp。
所有样本步进电机位移数值的平均值 和标准差σ,并保存作为后续步骤输入的普遍性准
焦位置步进电机位移值Sc(如:0.6576mm)和普遍性准焦位置波动阈值Wth(如:0.0020mm)。
主动对焦步进电机位移值St。然后,执行以下步骤S101)~S104):
(0.0020mm),则舍弃主动对焦步进电机位移值St,保留初始准焦位置步进电机位移值S0;若
两个位置差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留主动对焦步进电机位移值St;
Wth(0.0020mm),则舍弃上一步留下的步进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移
值Sc;若两个位置差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留上一步留下的步进电机位
移值;此步骤目的在于修正可能存在异常的初始准焦位置步进电机位移值S0;
(0.0020mm),则舍弃上一步留下的步进电机位移值,保留泛焦位置步进电机位移值Sp;若两
个位置差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留上一步留下的步进电机位移值;
该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,并获取最终的自适应准焦位置步进电
机位移值Sr。
值Wth(0.0020mm)为幅度前后移动作为对焦扫描区间,进行光圈全开的主动对焦,得到在该
区间内的最佳对焦位置,并获取最终的自适应准焦位置步进电机位移值Sr。
始准焦参数,即初始准焦位置步进电机位移值S0。初始准焦位置步进电机位移值S0为前一
次对焦脚本被事件自动触发获取的自适应准焦位置步进电机位移值Sr。当自适应对焦脚本
为第一次运行时,初始准焦位置步进电机位移值S0为摄像机100在进行安装调试时触发主
动对焦获取,通过该次主动对焦获得摄像机100在前方视野准焦状态下的步进电机位移值,
并将该步进电机位移值保存为第一次获取自适应准焦位置步进电机位移值时的初始准焦
位置步进电机位移值S0。
mm),以消除由于振动引起的步进电机位移误差。然后,移动步进电机20至摄像机100的默认
泛焦位置,此时视野范围内大部分元素均处于清晰状态。读取当前的步进电机位移数值
(如:0.6574mm),并保存作为后续步骤输入的泛焦位置参数,即泛焦位置步进电机位移值
Sp。
所有样本步进电机位移数值的平均值 和标准差σ,并保存作为后续步骤输入的普遍性准
焦位置步进电机位移值Sc(如:0.6576mm)和普遍性准焦位置波动阈值Wth(如:0.0020mm)。
主动对焦步进电机位移值St。然后,执行以下步骤S101)~S104):
(0.0020mm),则舍弃主动对焦步进电机位移值St,保留初始准焦位置步进电机位移值S0;若
两个位置差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留主动对焦步进电机位移值St;
Wth(0.0020mm),则舍弃上一步留下的步进电机位移值,保留普遍性准焦位置步进电机位移
值Sc;若两个位置差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留上一步留下的步进电机位
移值;此步骤目的在于修正可能存在异常的初始准焦位置步进电机位移值S0;
(0.0020mm),则舍弃上一步留下的步进电机位移值,保留泛焦位置步进电机位移值Sp;若两
个位置差值小于普遍性准焦位置波动阈值Wth,则保留上一步留下的步进电机位移值;
该区间内的最佳对焦位置,完成自适应结果的修正,并获取最终的自适应准焦位置步进电
机位移值Sr。
动阈值Wth(0.0020mm)为幅度前后移动作为对焦扫描区间,进行光圈全开的主动对焦,得到
在该区间内的最佳对焦位置,并获取自适应准焦位置步进电机位移值Sr。
Sr,最后将步进电机20移动至主动对焦位置(即主动对焦步进电机位移值St对应的位置),
并以普遍性准焦位置波动阈值Wth(0.0020mm)为幅度前后移动作为对焦扫描区间,进行光
圈全开的主动对焦,得到在该区间内的最佳对焦位置,并获取自适应准焦位置步进电机位
移值Sr。
性自适应对焦方式,使用摄像机泛焦参数,在摄像机主动对焦失败或者初始准焦位置与对
焦结果相差过大时,将摄像机步进电机移动至默认泛焦位置,获得可接受的非准焦效果,能
够有效减少由于长时间无法准焦而导致的步进电机持续工作的情况。
学镜组30执行对焦操作。
序。本实施例通过在高清数字摄像机中添加定时触发事件,执行周期性摄像机对焦脚本,每
日中午12点整进行一次自适应对焦,在历史准焦参数和当前环境下的重新对焦结果中选择
最佳对焦参数,即可以自适应修正对焦结果,实现机车视频监控系统路况摄像机在振动失
焦和编组改变时,视频图像视野范围内清晰数据的获取。
明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步
骤。至于这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约
束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是
这种实现不应认为超出本发明的范围。
(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、各种可编程逻辑器件、寄存器、硬盘、可移动磁
盘、CD‑ROM、或本技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。执行软件模块的处理器
可以是中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、单片机、
片上系统(SOC)、可编程逻辑器件,以及本技术领域内所公知的任意其它形式具有控制、处
理功能的器件。
动运行的摄像机控制脚本进行自适应对焦,能够避开由于光线不足导致的摄像机主动对焦
失败,同时能够极大地减少摄像机频繁对焦,最大限度地延长镜头的使用寿命,减小设备后
期维护成本;
动运行的摄像机控制脚本进行自适应对焦,能够避开由于光线不足导致的摄像机主动对焦
失败,同时能够极大地减少摄像机频繁对焦,最大限度地延长镜头的使用寿命,减小设备后
期维护成本;
差过大时,能够将摄像机步进电机移动至默认的泛焦位置,能够确保获得可接受的非准焦
效果,即实现在最恶劣条件下视野清晰度在可接受范围内;
30m~50m准焦条件下的步进电机位移最佳值,作为无初始准焦位置数据的参考值,能够修
正主动对焦和泛焦结果;
焦参数,能够使机车路况摄像机始终保持在前方视野清晰的状态。
员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内
容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,
凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单
修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围。