本技术涉及镜头调焦，特别是涉及一种电液可调焦镜头的焦距调整方法、装置、设备及介质。
背景技术：
1、在无人艇的应用场景中，清晰的图像获取至关重要。电液可调焦镜头作为一种先进的成像设备，能够通过调节镜头焦距来获取清晰的图像。然而，传统的调焦方法往往依赖于预设参数或人工调整，对于动态环境中动态目标难以快速、准确地实现最优调焦。
2、因此，电液可调焦镜头采用传统方法进行调焦存在调焦速度慢、准确率低的问题。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种电液可调焦镜头的焦距调整方法、装置、设备及介质，可快速、准确的实现电液可调焦镜头的最优调焦。
2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
3、第一方面，本技术提供了一种电液可调焦镜头的焦距调整方法，电液可调焦镜头的焦距调整方法包括：
4、通过相机获取动态目标所在的场景图像，并选取包含所述动态目标的区域作为需要对焦目标区域；其中，所述动态目标为海面上的可移动目标；
5、计算所述对焦目标区域的图像清晰度；
6、当所述图像清晰度小于图像清晰度阈值时，计算电液可调焦镜头的焦距；
7、构建基于强化学习的焦距调整模型，所述基于强化学习的焦距调整模型包括策略网络、目标策略网络、价值网络和目标价值网络，并将训练后的策略网络确定为电液可调焦镜头控制网络模型；
8、将所述图像清晰度和所述焦距输入至电液可调焦镜头控制网络模型，得到调焦电流值，并通过所述调焦电流值调整电液可调焦镜头的焦距，确定调整后的图像清晰度，使调整后的图像清晰度大于或等于图像清晰度阈值
9、基于调整后的图像清晰度确定最优调焦电流值，并根据所述最优调焦电流值对电液可调焦镜头进行焦距调整。
10、进一步地，通过相机获取动态目标所在的场景图像之前，还包括：
11、构建基于强化学习的目标追踪模型，所述基于强化学习的目标追踪模型包括追踪策略网络、追踪目标策略网络、追踪价值网络和追踪目标价值网络，并将训练后的追踪策略网络确定为无人艇目标追踪网络模型；
12、通过无人艇上的雷达获取所述动态目标与无人艇之间的距离；
13、当所述距离大于或等于电液可调焦镜头控制距离时，利用无人艇目标追踪网络模型对所述距离进行调整；
14、当调整后的距离小于电液可调焦镜头控制距离时，控制所述无人艇与所述动态目标保持相同的速度和加速度，使所述无人艇与所述动态目标保持相对静止。
15、进一步地，利用无人艇目标追踪网络模型对所述距离进行调整，包括：
16、获取当前时刻的状态量；所述状态量包括动态目标的速度、动态目标的加速度、无人艇的速度、无人艇的加速度，以及，无人艇船头朝向与无人艇和动态目标连线的夹角；
17、将当前时刻的状态量输入至无人艇目标追踪网络模型，得到无人艇的螺旋桨控制量，根据所述螺旋桨控制量控制无人艇的运动，进而调整所述距离，使所述距离小于所述电液可调焦镜头控制距离。
18、进一步地，所述基于强化学习的目标追踪模型的训练过程，包括：
19、构建经验回放池，所述经验回放池中存放多个经验元组，所述经验元组包括k时刻的状态量、k时刻的动作量、k+1时刻的状态量以及奖励，所述动作量为螺旋桨控制量；
20、对所述经验回放池中的经验元组进行采样得到采样经验元组；
21、将所述采样经验元组中的k+1时刻的状态量输入到追踪目标策略网络中得到k+1时刻的动作量；
22、基于目标策略平滑正则化将所述k+1时刻的动作量加入噪声；将k+1时刻的状态量和加入噪声后的k+1时刻的动作量输入至追踪目标价值网络得到状态价值目标值；
23、将所述采样经验元组中k时刻的状态量和k时刻的动作量输入至追踪价值网络输出状态价值评估值；
24、利用梯度下降算法最小化所述状态价值评估值和所述状态价值目标值之间的误差，更新追踪价值网络的参数；
25、将所述采样经验元组中的k时刻的状态量输入至追踪策略网络，得到预测动作量；将所述k时刻的状态量和所述预测动作量输入至所述追踪价值网络，得到预测状态价值评估值；
26、利用梯度上升算法最大化所述预测状态价值评估值，更新追踪策略网络中的参数，并根据更新后的追踪策略网络的参数更新追踪目标策略网络的参数，根据更新后的追踪价值网络的参数更新追踪目标价值网络的参数。
27、进一步地，基于强化学习的焦距调整模型的训练过程，包括：
28、构建电液经验回放池，所述电液经验回放池包含多个电液经验元组，所述电液经验元组包含g时刻的电液状态量、g时刻的电液动作量、g+1时刻的电液状态量以及电液奖励；其中，所述电液状态量为图像清晰度和焦距，所述图像清晰度包括图像整体清晰度、图像边缘清晰度和图像对比度，所述电液动作量为调焦电流值；
29、对所述电液经验回放池中的电液经验元组进行采样，得到采样电液经验元组；
30、将所述采样电液经验元组中的g+1时刻的电液状态量输入到目标策略网络中得到g+1时刻的电液动作量；
31、基于目标策略平滑正则化将所述g+1时刻的电液动作量加入噪声；将g+1时刻的电液状态量和加入噪声后的g+1时刻的电液动作量输入至目标价值网络得到电液状态价值目标值；
32、将g时刻的电液状态量和g时刻的电液动作量输入至价值网络输出电液状态价值评估值；
33、利用梯度下降算法最小化所述电液状态价值评估值和所述电液状态价值目标值之间的误差，更新所述价值网络的参数；
34、将所述采样电液经验元组中的g时刻的电液状态量输入到策略网络中得到预测电液动作量；
35、将所述采样经验元组中的g时刻的电液状态量和预测电液动作量输入至所述价值网络，得到预测电液状态价值评估值；
36、利用梯度上升算法最大化所述预测电液状态价值评估值，更新策略网络的参数，并根据更新后的策略网络的参数更新目标策略网络的参数，根据更新后的价值网络的参数更新目标价值网络的参数。
37、进一步地，所述电液奖励的计算公式为：
38、
39、其中，rst为电液奖励，ω11,ω12,ω13,ω14为超参数，ft-1(a)分别为g-1时刻的图像对比度、图像整体清晰度、图像边缘清晰度和焦距，a为对焦目标区域，ft(a)分别为g时刻的图像对比度、图像整体清晰度、图像边缘清晰度和焦距，||||为二范数。
40、进一步地，基于调整后的图像清晰度确定最优调焦电流值，并根据所述最优调焦电流值对电液可调焦镜头进行焦距调整，包括：
41、按照预设调焦电流步长沿所述图像清晰度增大的方向调整焦距，获得再次调整后的焦距，并确定再次调整后的图像清晰度；
42、比较调整后的图像清晰度和再次调整后的图像清晰度，并根据比较结果确定最优调焦电流值；
43、根据所述最优调焦电流值对电液可调焦镜头进行焦距调整。
44、第二方面，本技术提供了一种电液可调焦镜头的焦距调整装置，所述电液可调焦镜头的焦距调整系统包括：
45、目标区域确定模块，用于通过相机获取动态目标所在的场景图像，并选取包含所述动态目标的区域作为需要对焦目标区域；其中，所述动态目标为海面上的可移动目标；
46、第一计算模块，用于计算所述对焦目标区域的图像清晰度；
47、第二计算模块，用于当所述图像清晰度小于图像清晰度阈值时，计算电液可调焦镜头的焦距；
48、模型构建模块，用于构建基于强化学习的焦距调整模型，所述基于强化学习的焦距调整模型包括策略网络、目标策略网络、价值网络和目标价值网络，并将训练后的策略网络确定为电液可调焦镜头控制网络模型；
49、第一焦距调整模块，用于将所述图像清晰度和所述焦距输入至电液可调焦镜头控制网络模型，得到调焦电流值，并通过所述调焦电流值调整电液可调焦镜头的焦距，确定调整后的图像清晰度，使调整后的图像清晰度大于或等于图像清晰度阈值；
50、第二焦距调整模块，用于基于调整后的图像清晰度确定最优调焦电流值，并根据所述最优调焦电流值对电液可调焦镜头进行焦距调整。
51、第三方面，本技术提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以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以实现上述中任一项所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法的步骤。
52、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法的步骤。
53、根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：
54、本技术提供了一种电液可调焦镜头的焦距调整方法、装置、设备及介质，本技术在获得动态目标所在的场景图像的基础上确定对焦目标区域，并在对焦目标区域的图像清晰度小于图像清晰度阈值时，利用电液可调焦镜头控制网络模型对焦距进行调整，使对焦目标区域的图像清晰度满足要求，从而实现自动调整焦距，不需要人工介入，之后利用调整后的图像清晰度确定最优调焦电流值，并根据最优调焦电流值再一次对焦距进行调整，进一步优化图像清晰度，实现电液可调焦镜头的最优调焦。
1.一种电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，所述电液可调焦镜头的焦距调整方法包括：
2.根据权利要求1所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，通过相机获取动态目标所在的场景图像之前，还包括：
3.根据权利要求2所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，利用无人艇目标追踪网络模型对所述距离进行调整，包括：
4.根据权利要求3所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，所述基于强化学习的目标追踪模型的训练过程，包括：
5.根据权利要求1所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，基于强化学习的焦距调整模型的训练过程，包括：
6.根据权利要求5所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，所述电液奖励的计算公式为：
7.根据权利要求1所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法，其特征在于，基于调整后的图像清晰度确定最优调焦电流值，并根据所述最优调焦电流值对电液可调焦镜头进行焦距调整，包括：
8.一种电液可调焦镜头的焦距调整装置，其特征在于，所述电液可调焦镜头的焦距调整系统包括：
9.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的电液可调焦镜头的焦距调整方法的步骤。
