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解析自動調焦技術方法

2016-11-30 08:35:33來源:太平洋安防網已被 人閱讀

內容摘要:經營:精工鏡頭國產鏡頭&nbs..,下面將為大家詳細介紹“”的相關內容。

  經營:精工鏡頭               國產鏡頭               CCD紅外攝像機
  
  從自動調焦的基本原理來區分,自動調焦技術可分為三大類:
  
  1、測距法
  
  這種方法是通過測量被攝目標和鏡頭之間的距離,并驅動鏡頭運動到合適的位置而完成自動調焦的。具體方法有三角測量法、紅外線測距法與超聲波測距法等。
  
  2、聚焦檢測法
  
  這種方法是通過檢測影像是離焦還是聚焦(主要是檢測影像的輪廓邊緣與像的偏移量),而實現自動調焦的。具體方法有對比度法與相位法等。
  
  3、圖像處理法
  
  這種方法是通過攝像機采集被測物的光學圖像,經模擬數字轉換,利用計算機進行數字圖像處理而實現自動調焦的。具體方法依焦距評價函數分有:高頻分量法、平滑法、閾值積分法與灰度差分法等。
  
  上面簡要地介紹了各種自動調焦技術,但這些方法均有其局限性。如紅外與超聲波測距的調焦法,只能在頭部處進行檢測控制(在攝像機鏡頭兩旁附設透鏡組成紅外或超聲波的收發器),在工藝結構的安排上也比較困難,且維護不便。此外,當被測目標對紅外或超聲波有較強的吸收作用時,將會使系統失靈而調焦不準確。但其優點是不易受其它景物的影響。在聚焦檢測的對比度法中,也受到光照條件的制約,若光照條件暗弱或被攝體與背景明暗差別很小時,其調焦也會有困難,甚至有可能失去作用。
  
  隨著計算機及圖像處理技術的發展,基于圖像處理的自動調焦法發展很快。因為計算機處理圖像的靈活性,可以針對不同的使用要求,提取圖像中各種其它的有效信息,從而選擇不同的聚焦判據進行調焦判斷。所以在現今的攝像與測量系統中廣泛地應用著。尤其在固體攝像機與數碼相機中,它們要求調焦速度快和準確。
  
  一般,圖像調焦準確與否,反映在空間域上是圖像的邊界及細節部分是否清晰,在頻率域上是圖像的高頻分量是否豐富。圖像的邊緣及細節信息可通過對圖像進行微分來獲取;圖像的頻譜信息可通過對圖像進行FFT(即快速付里葉變換)來獲取。圖像微分法(即灰度差分法)雖然算法簡單快速,但不能濾掉圖像中的噪聲;圖像FFT法(即高頻分量法),在FFT后讓頻譜通過帶通濾波器,能夠在獲取圖像高頻信息的同時濾掉更高頻的噪聲,但算法要復雜耗時一些。利用圖像處理的方法可獲得圖像的微分幅值或頻譜幅值,該幅值的最大值位置就是圖像的最佳調焦位置。
  
  由上分析可知,在目前的情況下,為在數碼相機與攝像機中獲得比較準確、簡單、快速的自動調焦,可采用圖像微分法并輔以平滑處理,或在微分前過濾噪聲,一般采用五點中值濾波即可消除噪聲帶來的函數曲線中的次大峰值。此外,由于視頻信號的高度相關性,采樣點數不宜過多,每一幀以采樣200個點為宜。這樣既減少了采到白噪聲的概率,也相當于抑制了白噪聲。
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[責任編輯:myoe]
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