自动对焦机构和线阵扫描仪
技术领域
本实用新型实施例涉及图像处理技术领域，具体涉及一种自动对焦机构和线阵扫描仪。
背景技术
目前，扫描仪的镜头需要人工调节调焦环，通过多次扫描调试才能完成精确对焦。
可见，现有技术存在需要人工多次干预的缺陷。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型实施例的主要目的在于提供一种自动对焦机构和线阵扫描仪，其至少部分地解决了如何无需人工干预即可实现自动精确对焦的技术问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了以下技术方案：
一种自动对焦机构，其至少包括：
镜头，其包括调焦环；
影像传感器，其包括三基色通道；
调焦电机，其用于带动所述调焦环运动，以实现对所述镜头的对焦；
控制器，其用于根据所述三基色通道的像元数值，确定所述调焦电机带动所述调焦环的运动方向。
进一步地，所述调焦环，其设置有第一调焦齿轮；
所述调焦电机，其设置有与所述第一调焦齿轮成对的第二调焦齿轮，并用于通过所述第二调焦齿轮，带动所述第一调焦齿轮，进而带动所述调焦环。
进一步地，所述影像传感器，用于静态采集白底黑线的标记图，并将静态采集结果作为三基色通道的像元数值。
进一步地，所述影像传感器为线阵影像传感器。
进一步地，所述控制器，具体用于通过比较相邻两次三基色通道的像元数值的峰谷斜率，来确定所述调焦电机带动所述调焦环的运动方向。
进一步地，所述控制器具体包括：
计算模块，用于根据本次以及前一次三基色通道的像元数值，分别计算所述本次以及所述前一次三基色通道单行像元的峰谷斜率数值的均值；
比较模块，用于将本次计算结果与前一次计算结果进行比较；
调焦模块，用于根据比较结果，来确定下一次所述调焦电机带动所述调焦环的运动方向，以至于下一次三基色通道单行像元的峰谷斜率数值的均值最大。
为了实现上述目的，根据本实用新型的另一个方面，还提供了以下技术方案：
一种线阵扫描仪，其包括如前一个方面所述的自动对焦机构。
与现有技术相比，上述技术方案至少具有以下有益效果：
本实用新型提供一种自动对焦机构和线阵扫描仪。其中，自动对焦机构至少包括：镜头、影像传感器、调焦电机和控制器。其中，镜头包括调焦环。影像传感器包括三基色通道。调焦电机，其用于带动所述调焦环运动，以实现对所述镜头的对焦。控制器用于根据所述三基色通道的像元数值，确定所述调焦电机带动所述调焦环的运动方向。
本实施例通过采取上述技术方案，根据三基色通道的像元数值，来确定调焦电机带动调焦环的运动方向，从而对镜头进行对焦，由此可见，本实施例实现了无需人工干预即可对镜头进行自动精确对焦的技术效果。
当然，实施本实用新型的任一产品不一定需要同时实现以上所述的所有优点。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其它优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的方法来实现和获得。
附图说明
附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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他附图。在附图中：
图1为根据一示例性实施例示出的自动对焦机构的结构示意图；
图2为根据另一示例性实施例示出的自动对焦机构的结构示意图；
图3a为根据一示例性实施例示出的白底黑线的标记图的示意图；
图3b为根据一示例性实施例示出的静态采集白底黑线的标记图并获得红色通道像元数值的示意图；
图3c为根据一示例性实施例示出的静态采集白底黑线的标记图并获得绿色通道像元数值的示意图；
图3d为根据一示例性实施例示出的静态采集白底黑线的标记图并获得蓝色通道像元数值的示意图；
图4为根据一示例性实施例示出的控制器的结构示意图。
这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的保护范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念，并且，任一附图中的标记和文字仅仅是为了更清楚地说明本实用新型，不应视为对本实用新型保护范围的不当限定。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型实施例解决的技术问题、所采用的技术方案以及实现的技术效果进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，并不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下，所获的所有其它等同或明显变型的实施例均落在本实用新型的保护范围内。本实用新型实施例可以按照权利要求中限定和涵盖的多种不同方式来具体化。
需要说明的是，在下面的描述中，为了方便理解，给出了许多具体细节。但是很明显，本实用新型的实现可以没有这些具体细节。
还需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本实用新型中的各个实施例及其中的技术特征可以相互组合而形成技术方案。
另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示例，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。
为了更好地理解本实用新型的技术方案，以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步描述。
下面结合图1至图4对本实用新型进行详细说明。
目前，扫描仪的镜头需要人工调节调焦环，通过多次扫描调试来完成精确对焦。
为了解决如何无需人工干预即可实现自动精确对焦的技术问题，本实用新型提供一种自动对焦机构，其至少包括：镜头1、影像传感器4、调焦电机3和控制器5。其中，镜头1包括调焦环。影像传感器4包括三基色通道。调焦电机3用于带动调焦环运动，以实现对镜头1的对焦。控制器5用于根据三基色通道的像元数值，确定调焦电机3带动调焦环的运动方向。
本实施例通过采取上述技术方案，根据三基色通道的像元数值，来确定调焦电机3带动调焦环的运动方向，从而对镜头1进行对焦，由此可见，本实施例实现了无需人工干预即可实现对镜头1进行自动精确对焦的技术效果。
在一个可选的实施例中，调焦环设置有第一调焦齿轮21。调焦电机3设置有与第一调焦齿轮21成对的第二调焦齿轮22，并用于通过第二调焦齿轮22，带动第一调焦齿轮21，进而带动调焦环。
如图3a-3d所示，在一个可选的实施例中，影像传感器4用于静态采集白底黑线的标记图，并将静态采集结果作为三基色通道的像元数值。
图3a示例性地示出了白底黑线的标记图的示意图；图3b示例性地示出了静态采集白底黑线的标记图并获得红色通道像元数值的示意图；图3c示例性地示出了静态采集白底黑线的标记图并获得绿色通道像元数值的示意图；图3d示例性地示出了静态采集白底黑线的标记图并获得蓝色通道像元数值的示意图。
在本实施例中，当调焦电机3转动时，带动第二调焦齿轮22；该第二调焦齿轮22再带动第一调焦齿轮21运动，进而，该第一调焦齿轮21再带动调焦环运动，以实现镜头的对焦。
在一个可选的实施例中，影像传感器4为线阵影像传感器。
例如，线阵影像传感器可以为CCD或CMOS图像传感器。
在一个可选的实施例中，控制器5具体用于通过比较相邻两次三基色通道的像元数值的峰谷斜率，来确定调焦电机3带动调焦环的运动方向。
如图4所示，在一个可选的实施例中，该控制器5具体包括：计算模块51、比较模块52和调焦模块53。其中，计算模块51用于根据本次以及前一次三基色通道的像元数值，分别计算所述本次以及所述前一次三基色通道单行像元的峰谷斜率数值的均值。比较模块52用于将本次计算结果与前一次计算结果进行比较。调焦模块53用于根据比较结果，来确定下一次所述调焦电机带动所述调焦环的运动方向，以至于下一次三基色通道单行像元的峰谷斜率数值的均值最大。
其中，术语“模块”可以指代在计算系统上执行的软件对象或例程。可以将本文中所描述的不同模块实现为在计算系统上执行的对象或过程(例如，作为独立的线程)。虽然优选地以软件来实现本文中所描述的系统和方法，但是以硬件或者软件和硬件的组合的实现也是可以的并且也是可以被构想的。其中，软件部分可以采用现成的控制程序来实现。
需要说明的是，上述各个模块的划分仅为举例，在实际应用中，可以有另外的划分方式。例如：可以将计算模块51、比较模块52合并为比较模块，以实现计算模块51和比较模块52的功能。另外，各个模块也可以再分解为其他模块，在此不再赘述。
在实际应用中，从前向后，通过调焦电机3对镜头1进行调焦，调焦电机3每转动一次，就静态采集一次白底黑线的标记图。然后，根据三基色通道像元数值，计算各通道(即红、绿、蓝通道)单行像元的峰谷斜率数值的均值。
具体而言，各通道(即红、绿、蓝通道)单行像元的峰谷斜率数值的均值可以通过下式来计算：
式中，MAXi表示第i个峰值，MINi表示第i个峰谷，mi表示第i个峰值到第i个峰谷的像元数，n取正整数。
本实施例通过得到下一次三基色通道单行像元的峰谷斜率数值的均值最大时，就完成了对镜头1的自动精确对焦。
基于与前述自动对焦机构实施例相同的技术构思，本实用新型还提供一种线阵扫描仪，其包括上述任一自动对焦机构实施例。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的线阵扫描仪的具体工作过程及其解决的技术问题和取得的技术效果，可以参考前述自动对焦机构实施例中的对应过程及其解决的技术问题和取得的技术效果，在此不再赘述。
为了不必要地模糊本实用新型的实施例，这些公知的结构未在图1-4中示出。
应该理解，图1-4中的各个模块的数量仅仅是示意性的。根据实际需要，各模块可以具有任意的数量。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细的介绍。虽然本文应用了具体的个例对本实用新型的原理和实施方式进行了阐述，但是，上述实施例的说明仅适用于帮助理解本实用新型实施例的原理。在描述上述实施例时，详细描述了各个实施例的区别点，省略了相同的技术内容，各个实施例之间可以相互借鉴，对一个实施例的细节也可以应用于另一个实施例，在此不再赘述。
需要说明的是，本文中涉及到的流程图或框图不仅仅局限于本文所示的形式，其还可以进行其他划分和/或组合。附图中的标记和文字只是为了更清楚地说明本实用新型，不视为对本实用新型保护范围的不当限定。
再需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，可将这些词语解释为名称，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
“一”或“一个”不排除存在多个的情况。
术语“包括”、“包含”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。
本实用新型并不限于上述实施例，上述实施例是对本实用新型进行的说明，在不背离本实用新型实质内容的情况下，本领域普通技术人员可以想到的任何变形、改进或替换均落入本实用新型的保护范围。
