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如果图像没有噪声,也没有其他的干扰统计模块的因素,比如高反射率,低contrast等,那么左右视图可以精确地算出来PD,然后可以通过标定PD与镜头合焦位移的关系,算法就可以轻松实现对焦。
然而理想丰满,现实残酷。PD经常是有误差的,所以PDAF的统计模块除了要做各种抗干扰的设计,还要输出reliability,告知软件算法,当前得到的PD有多可靠,软件算法会根据reliability去决策,是不是采用以及如何采用当前的PD统计值,去结合CDAF或者主动对焦设备去做hybird AF。
PD 相差的计算:
从光学来说,左右序列可以看作左右两个光学系统的响应。
S代表场景,h代表点扩散函数,L代表系统响应
那么离焦下的左右序列可以用如下数学模型表示:
ΔX的大小和符号就表示着PD与离焦方向。
ΔX 可以通过不同的方法计算,工程应用上使用的方法会比较简化以便实现,学界一般都是用phase correlation来计算。
L和R各自代表𝑙(𝑥, 𝑦)与𝑟(𝑥, 𝑦)的二位傅里叶变换,correlation matrix 𝑝( 𝑥, 𝑦)的计算如下:
ℱ-1 代表二位傅里叶反变换,o代表点乘,上划线,代表共轭。
如下图:相关运算后得到蓝色的‘相关对PD’曲线,理想情况,曲线是单峰的,峰值的位置代表了PD值。可以看到,由于噪声的影响,曲线并不光滑。所以当噪声大的时候,可能会出现假峰值的情况。红色曲线代表经过高斯滤波后的曲线,曲线平滑很多,这样会更能容易算出准确的峰值。