【嘉德點(diǎn)評(píng)】華為-同步聚焦方法，利用該方法可以有效的提高圖像拍攝質(zhì)量，在這個(gè)比拼屏占比和拍照像素的時(shí)代，各大廠(chǎng)商也是卯足了勁來(lái)提升用戶(hù)的拍攝體驗(yàn)。

集微網(wǎng)消息，鏡頭是相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(internet protocol camera ,IPC)等圖像拍攝設(shè)備中的一個(gè)非常重要的部件。

目前的圖像拍攝設(shè)備的鏡頭中往往包括多個(gè)鏡片(凹、凸透鏡)，即通過(guò)多個(gè)鏡片組合成像。通常，鏡頭中起到調(diào)節(jié)焦距作用的多個(gè)鏡片被組合成一個(gè)整體，稱(chēng)為zoom群，該zoom群對(duì)應(yīng)一個(gè)變倍馬達(dá)，通過(guò)該變倍馬達(dá)調(diào)整zoom群的位置，進(jìn)而調(diào)整放大倍數(shù)。

起到調(diào)節(jié)成像作用的多個(gè)鏡片被組合成一個(gè)整體，稱(chēng)為focus群，該focus群也對(duì)應(yīng)一個(gè)聚焦馬達(dá)，通過(guò)該聚焦馬達(dá)調(diào)整focus群的位置，進(jìn)而調(diào)整聚焦位置。

由于目前的圖像拍攝設(shè)備中只包含單個(gè)zoom群和單個(gè)focus群，即只包含一個(gè)變倍馬達(dá)和一個(gè)聚焦馬達(dá)?？梢?jiàn)，目前的圖像拍攝設(shè)備中鏡頭的結(jié)構(gòu)太過(guò)簡(jiǎn)單，并且zoom群或focus群的移動(dòng)不夠靈活。

針對(duì)于以上這些問(wèn)題，華為在17年10月24日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種同步聚焦方法及裝置”的發(fā)明專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)枺?01711000014.3），申請(qǐng)人為華為技術(shù)有限公司。

根據(jù)該專(zhuān)利目前公開(kāi)的資料，讓我們一起來(lái)了解一下這項(xiàng)同步聚焦技術(shù)吧。

如上圖所示為一種圖像拍攝設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，圖像拍攝設(shè)備100包括：鏡頭110、圖像傳感器120、圖像處理(ISP)芯片130、處理器140、步進(jìn)電機(jī)150，其中步進(jìn)電機(jī)中包括第一變倍馬達(dá)151、第二變倍馬達(dá)152、第三變倍馬達(dá)153和聚焦馬達(dá)154。

第一變倍馬達(dá)、第二變倍馬達(dá)和第三變倍馬達(dá)分別連接一個(gè)凹透鏡其中變倍馬達(dá)可以帶動(dòng)各自對(duì)應(yīng)的鏡片一起移動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)整聚焦的目的。

下面結(jié)合上圖來(lái)介紹圖像拍攝設(shè)備采集圖像的過(guò)程，圖像拍攝設(shè)備中鏡頭采集環(huán)境中物體的光信號(hào)，并將采集到的光信號(hào)發(fā)送于圖像傳感器，圖像傳感器將獲取的光信號(hào)處理成電信息，并將電信號(hào)發(fā)送于ISP。ISP對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理得到物體的圖像，還可以確定圖像的清晰度的評(píng)價(jià)值，并將該圖像和清晰度評(píng)價(jià)值一并發(fā)送于處理器。

處理器根據(jù)得到的清晰度的評(píng)價(jià)值確定鏡頭中每個(gè)馬達(dá)的目標(biāo)位置，然后將確定出的每個(gè)馬達(dá)的目標(biāo)位置下發(fā)于步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)分別將各個(gè)馬達(dá)移動(dòng)到各自對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置。例如，步進(jìn)電機(jī)將第一變倍馬達(dá)移動(dòng)到它自己對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置，將第二變倍馬達(dá)移動(dòng)到它自己對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置，將第三變倍馬達(dá)移動(dòng)到它自己對(duì)應(yīng)的位置，將聚焦馬達(dá)移動(dòng)到它自己對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置。

如上圖所示為一種同步聚焦方法的流程圖，首先，在變倍拍攝過(guò)程中，圖像拍攝設(shè)備獲取取景框中的第一圖像，要說(shuō)明的是：取景框可以是圖像拍攝設(shè)備中用于呈現(xiàn)預(yù)覽圖像的部件，該預(yù)覽圖像可以是被拍攝物體的圖像。不同的圖像拍攝設(shè)備中，取景框也不相同，若圖像拍攝設(shè)備是手機(jī)，則取景框位于手機(jī)的顯示屏中，若圖像拍攝設(shè)備是相機(jī)，則取景框位于相機(jī)的取景器中。

其次，圖像拍攝設(shè)備分別調(diào)整自身中的N個(gè)變倍馬達(dá)和聚焦馬達(dá)各自的位置，使得取景框中的第一圖像的清晰度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，實(shí)現(xiàn)聚焦，其中N為大于等于2的整數(shù)。

圖像拍攝設(shè)備中具備聚焦馬達(dá)和N個(gè)變倍馬達(dá)，在變倍拍攝過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整聚焦馬達(dá)和N個(gè)變倍馬達(dá)各自的位置，使得圖像拍攝設(shè)備的取景框中的圖像的清晰度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，解決了目前的圖像拍攝設(shè)備中鏡頭的結(jié)構(gòu)太過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)有助于提高圖像拍攝設(shè)備拍攝的圖像質(zhì)量。

接下來(lái)我們?cè)俑鶕?jù)一個(gè)統(tǒng)計(jì)圖來(lái)看看聚焦馬達(dá)的位置和基準(zhǔn)變倍馬達(dá)位置之間的關(guān)系。

如上圖為不同物距下的(zoom0、focus)曲線(xiàn)的示意圖，圖中顯示出了第一物距u0下的(zoom0、focus)曲線(xiàn)，在這個(gè)二維坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)代表基準(zhǔn)變倍馬達(dá)的位置，縱坐標(biāo)代表聚集馬達(dá)的位置，圖像拍攝設(shè)備確定基準(zhǔn)變倍馬達(dá)的第一目標(biāo)位置即橫坐標(biāo)的取值之后，根據(jù)第一物距u0下的(zoom0、focus)曲線(xiàn)確定聚集馬達(dá)的第三目標(biāo)位置即縱坐標(biāo)的取值。

圖像拍攝設(shè)備可以進(jìn)一步確定聚集馬達(dá)的目標(biāo)位置是否是最佳的位置，例如圖像拍攝設(shè)備在確定各個(gè)變倍馬達(dá)和聚集馬達(dá)的目標(biāo)位置之后，可以將各個(gè)變倍馬達(dá)以及聚集馬達(dá)移動(dòng)到各自的目標(biāo)位置處，然后，圖像拍攝設(shè)備可以判斷取景框中的第一圖像的清晰度是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，若滿(mǎn)足，則圖像拍攝設(shè)備確定聚集馬達(dá)的目標(biāo)位置是最佳的位置，若不滿(mǎn)足，則說(shuō)明圖像拍攝設(shè)備根據(jù)第一物距u0下的(zoom0、focus)曲線(xiàn)確定出的聚集馬達(dá)的第三目標(biāo)位置不合適，圖像拍攝設(shè)備需要重新計(jì)算新的物距下的(zoom0、focus)曲線(xiàn)。下面介紹圖像拍攝設(shè)備重新計(jì)算新的物距下的(zoom0、focus)曲線(xiàn)的方式。  

以上就是華為 同步聚焦方法，利用該方法可以有效的提高圖像拍攝質(zhì)量，在這個(gè)比拼屏占比和拍照像素的時(shí)代，各大廠(chǎng)商也是卯足了勁來(lái)提升用戶(hù)的拍攝體驗(yàn)，而華為也是憑借全焦技術(shù)在市場(chǎng)中嶄露頭角，面對(duì)如今過(guò)億的像素密度，華為又將拿出何種殺手锏，讓我們拭目以待！(校對(duì)/Jurnan)