一种红外热成像对焦方法、装置和介质与流程

本申请涉及红外热成像的，尤其涉及一种红外热成像对焦方法、装置和介质。

背景技术：

1、随着数字图像处理的快速发展，基于数字图像处理的自动对焦方法兴起。通过在数据处理芯片或计算机上实现整个对焦过程，无需额外的测距器件、光学器件和特殊电路，从而显著降低了成像镜头的体积和成本。而自动对焦技术的两个重要指标是准焦率和对焦耗时，影响用户体验。基于数字图像自动对焦法常使用特定的清晰度评价函数对一组不同对焦位置的图像进行清晰度判断，使用爬山法、fibonacci搜索法、黄金分割法、函数逼近等搜索法多次转动对焦电机，最终选取清晰度评价函数得分最高的对焦电机位置，完成自动对焦。无论何种搜索方法，过多的搜索次数会增大对焦耗时，过少的搜索次数会影响最终的准焦率。合适的电机搜索策略的选择，将直接影响最终的工程实现以及整个系统的实时性。

2、相关技术存在以下问题：

3、一、变焦热成像模块出厂时，按照无限远距离生成固定对焦距离的“对焦-变焦”表，用户使用时只能对固定距离进行对焦变焦的联动，无法实现不同距离、不同变焦倍数的对焦需求。手动对焦速度慢操作繁琐，无法发挥变焦镜头的最大优势。

4、二、对焦耗时为对焦系统的重要指标，当对焦物体移动时，对焦耗时过大物体移动出对焦区域，导致图像清晰度计算失败。影响对焦耗时的元素有：1、在发出电机转动指令后等待对焦电机转动到位的耗时a；2、检测到电机到位后，图像采集生成图像帧交给嵌入式系统清晰度评价函数计算的延迟b。使用图像清晰度评价函数值对不同对焦位置对应的图像进行计算时，必须确保输入图像为对焦电机到达对焦位置后所生成的图像。寻常计算图像清晰度使用步进的方法遍历不同对焦位置时都带入了a、b的等待耗时，总耗时会增加：步进次数*(a+b)，每帧重复耗时降低了对焦速度，影响用户体验。

5、三、使用传统爬山法进行遍历时，一般会进行多次粗细遍历步进，其中粗遍历找出最佳对焦值所在最小区域，细步进遍历找出精准最佳值，每次步进使用电机位置控的方法发送每次步进位置给对焦电机，每次的步进控制指令都引入了a+b的等待延时。

6、四、热红外成像通过热红外敏感ccd对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场，在温度分布均匀、单一平面如树木、墙体等物体，如触发自动对焦功能时上述物体处于对焦区域，画面中的物体轮廓细节缺失且存在大量噪声，导致图像清晰度计算失败。

技术实现思路

1、本申请实施例的主要目的在于提供一种红外热成像对焦方法、装置和介质。

2、一方面，本发明实施例提供了一种红外热成像对焦方法，所述方法包括以下步骤：

3、获取需求信息；

4、根据所述需求信息，确定对焦遍历范围信息；

5、根据所述对焦遍历范围信息，获取视频帧；

6、对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到对焦数据；

7、根据所述对焦数据，完成红外热成像对焦。

8、进一步地，所述获取需求信息，包括以下步骤：

9、获取用户指定的对焦区域数据；

10、获取用户选择的对焦距离数据；

11、根据所述对焦区域数据和所述对焦距离数据，缩小对焦遍历范围，得到需求信息。

12、进一步地，所述根据所述需求信息，确定对焦遍历范围信息，包括以下步骤：

13、根据所述需求信息，确定对焦电机遍历区间的开始点和对焦电机遍历区间的结束点；

14、根据所述对焦电机遍历区间的开始点和所述对焦电机遍历区间的结束点，得到速度；

15、以所述对焦电机遍历区间的开始点、所述对焦电机遍历区间的结束点和所述速度作为位置-速度指令的参数；

16、根据所述位置-速度指令的参数，得到对焦遍历范围信息。

17、进一步地，所述根据所述对焦电机遍历区间的开始点和所述对焦电机遍历区间的结束点，得到速度，所使用的公式包括：

18、

19、其中，a为所述对焦电机遍历区间的开始点，b为所述对焦电机遍历区间的结束点，l为图像采集视频帧率，d为对焦电机步进次数，v为速度。

20、进一步地，所述根据所述对焦遍历范围信息，获取视频帧，包括以下步骤：

21、根据所述对焦遍历范围信息，触发图像处理系统发送位置-速度指令给对焦电机控制系统，得到视频帧。

22、进一步地，所述对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到对焦数据，包括以下步骤：

23、对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到粗对焦得分；

24、根据所述粗对焦得分，执行细对焦，得到对焦数据。

25、进一步地，所述对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到粗对焦得分，包括以下步骤：

26、使用基于sobel的改进清晰度计算方法对所述视频帧进行图像清晰度的计算，获取图像上横向、纵向和45度方向上的梯度变化信息；

27、根据所述梯度变化信息，得到粗对焦得分。

28、进一步地，所述根据所述对焦数据，完成红外热成像对焦，包括以下步骤：

29、根据所述对焦数据，将对焦电机移动到得分最高的位置，完成红外热成像对焦。

30、另一方面，本发明实施例还提供了一种红外热成像对焦装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前面所述的方法。

31、另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如前面所述的方法。

32、本申请实施例至少包括以下有益效果：本申请提供一种红外热成像对焦方法、装置和介质。本发明获取需求信息；根据所述需求信息，确定对焦遍历范围信息；根据所述对焦遍历范围信息，获取视频帧；对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到对焦数据；根据所述对焦数据，完成红外热成像对焦。本发明能够实现更快速、更精准的对焦效果，提升用户体验。

技术特征：

1.一种红外热成像对焦方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取需求信息，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述需求信息，确定对焦遍历范围信息，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述对焦电机遍历区间的开始点和所述对焦电机遍历区间的结束点，得到速度，所使用的公式包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述对焦遍历范围信息，获取视频帧，包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到对焦数据，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到粗对焦得分，包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述对焦数据，完成红外热成像对焦，包括以下步骤：

9.一种红外热成像对焦装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至8任意一项所述的方法。

技术总结本申请实施例提供了一种红外热成像对焦方法、装置和介质，属于红外热成像的技术领域。本发明获取需求信息；根据所述需求信息，确定对焦遍历范围信息；根据所述对焦遍历范围信息，获取视频帧；对所述视频帧进行图像清晰度的计算，得到对焦数据；根据所述对焦数据，完成红外热成像对焦。本发明能够实现更快速、更精准的对焦效果，提升用户体验。技术研发人员：梁旭关,谢佳洽,曾荣贵,魏可,张田受保护的技术使用者：广州成至智能机器科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18