结合多区域窗口的梯度阈值清晰度评价方法

1

作者 王宇轩 梁潇 +1 位作者 吴奋陟 张成渝 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第1期43-53,共11页

针对传统清晰度评价方法存在曲线平坦、多峰甚至误判的问题,提出一种结合多区域窗口的梯度阈值清晰度评价方法.利用梯度图像的对比度和加权方差计算分割阈值,提取图像的边缘点,对边缘点采用改进的能量梯度函数得到区域图像的清晰度评价... 针对传统清晰度评价方法存在曲线平坦、多峰甚至误判的问题,提出一种结合多区域窗口的梯度阈值清晰度评价方法.利用梯度图像的对比度和加权方差计算分割阈值,提取图像的边缘点,对边缘点采用改进的能量梯度函数得到区域图像的清晰度评价结果,对不同区域图像的评价值赋予不同的权重,得到整幅图像的评价结果.本文方法与传统方法进行对比,结果表明采用同一评价函数时,多区域窗口相较于传统窗口,评价曲线单峰、无误判.本文方法灵敏度因子比传统方法的最优结果平均提升55.6%,陡峭度平均提升58.3%,该方法可为空间光学传感器自动调焦应用提供有效的参考依据. 展开更多

关键词 自动调焦 图像处理 清晰度评价 调焦窗口

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适用于花式纱线外观质量检测的复合自动对焦算法

2

作者 张建鹏 郑华岩 +1 位作者 徐云 张建新 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2025年第1期105-112,共8页

针对采用机器视觉进行花式纱线外观质量检测时存在的对焦模糊、对焦耗时等问题,提出了一种粗对焦与精对焦相结合的复合自动对焦算法。首先,采用OTSU灰度阈值分割法进行纱线主体检测,进而选择对焦窗口;其次,对Tenengrad清晰度评价函数进... 针对采用机器视觉进行花式纱线外观质量检测时存在的对焦模糊、对焦耗时等问题,提出了一种粗对焦与精对焦相结合的复合自动对焦算法。首先,采用OTSU灰度阈值分割法进行纱线主体检测,进而选择对焦窗口;其次,对Tenengrad清晰度评价函数进行改进,并将改进后的Tenengrad清晰度评价函数以及Laplacian清晰度评价函数分别作为粗对焦和精对焦阶段的清晰度评价函数;再次,对离焦和正焦阶段的纱线图像进行不同次数的下采样,提高清晰度评价函数在离焦处的灵敏度;最后,提出了一种基于图像下采样的爬山法,利用该算法获得纱线图像清晰度评价函数的最大值,从而获取花式纱线的清晰图像。实验结果表明,提出的花式纱线外观质量检测的复合自动对焦算法对焦准确,对焦平均时间约为1.231 s。该方法具备对焦速度快、精度高等优势,也可应用于纺织品瑕疵检测、电子元器件外观检测等其他视觉检测系统。 展开更多

关键词 花式纱线 自动对焦 清晰度评价函数 改进的Tenengrad函数 爬山法 外观质量检测

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一种新的图像清晰度评价函数 被引量：27

3

作者 王勇 谭毅华 田金文 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期124-126,共3页

准确有效的图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的关键。通过分析比较3种聚焦效果较好的清晰度评价函数,提出了一种基于聚焦窗口模式的平方梯度函数作为聚焦评价函数,建立了评价函数的数学模型,并给出了实验分析和结... 准确有效的图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的关键。通过分析比较3种聚焦效果较好的清晰度评价函数,提出了一种基于聚焦窗口模式的平方梯度函数作为聚焦评价函数,建立了评价函数的数学模型,并给出了实验分析和结果。与以往常用的评价函数相比,具有更高的可靠性和聚焦灵敏度。 展开更多

关键词 自动聚焦 清晰度评价函数 聚焦窗口 平方梯度

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二维大地电磁尖锐边界反演研究(英文) 被引量：14

4

作者 张罗磊 于鹏 +3 位作者 王家林 吴健生 陈晓 李洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期631-637,共7页

尖锐边界反演是大地电磁及其他地球物理反演中的一个较难解决的问题,目前有不少专家正对这方面进行研究.我们在分析了Zhdanov(2004)提出的基于最小支撑泛函聚焦反演方法的基础上,在目标函数中引入对角梯度支撑以改善倾斜电性分界面的反... 尖锐边界反演是大地电磁及其他地球物理反演中的一个较难解决的问题,目前有不少专家正对这方面进行研究.我们在分析了Zhdanov(2004)提出的基于最小支撑泛函聚焦反演方法的基础上,在目标函数中引入对角梯度支撑以改善倾斜电性分界面的反演效果.同时,为了提高计算效率,本文还使用互易定义计算灵敏度矩阵及使用正则化共轭梯度法优化目标函数.通过模型试验并与未引入对角梯度支撑的反演结果进行了比较,表明本文的方法反演效果更好而且算法稳定和实用. 展开更多

关键词 大地电磁 聚焦反演 尖锐边界 梯度支撑 共轭梯度

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基于图像分析的数码相机对焦技术研究 被引量：5

5

作者 朱倩 陈金华 李峰 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2003年第4期61-64,共4页

由于数码相机飞速发展和普及,而自动对焦技术是提高成像清晰度的重要手段,故越来越受到重视 本文研究了基于图像分析的对焦技术 针对单区域图像清晰度评价函数的不足,给出了一个五区域图像清晰度评价模型,并引入神经网络模型来实现该模... 由于数码相机飞速发展和普及,而自动对焦技术是提高成像清晰度的重要手段,故越来越受到重视 本文研究了基于图像分析的对焦技术 针对单区域图像清晰度评价函数的不足,给出了一个五区域图像清晰度评价模型,并引入神经网络模型来实现该模型中权重的优化 目前,该模型已在相关产品中得到应用 实践表明。 展开更多

关键词 数码相机 自动对焦 清晰度 神经网络

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基于图像清晰度评价的摄像头辅助调焦系统 被引量：11

6

作者 袁珂 徐蔚鸿 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期141-144,共4页

提出一种新的图像清晰度(包括锐度和对比度)评价函数,对比传统的图像清晰度评价算法,新算法速度最快且准确,以及和功率谱算法一样优良的灵敏度,适合各种实时自动对焦系统.本文使用一系列不同程度的离焦图片演示了所有算法的性能。同时... 提出一种新的图像清晰度(包括锐度和对比度)评价函数,对比传统的图像清晰度评价算法,新算法速度最快且准确,以及和功率谱算法一样优良的灵敏度,适合各种实时自动对焦系统.本文使用一系列不同程度的离焦图片演示了所有算法的性能。同时将新算法应用于一种实际的摄像头模块辅助调焦系统中,系统把采集的每帧图像实时显示在屏幕上,用新算法评价图像的清晰度,从而指导作业员对摄像头模块进行调焦。实践表明该摄像头辅助调焦系统在批量生产摄像头模块时对提高生产效率和稳定质量方面有很大作用。 展开更多

关键词 自动对焦 图像清晰度 像质评价 图像锐度和对比度

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基于DSP技术的摄像头自动调焦系统的设计 被引量：4

7

作者 于春和 姜晓博 张超 《沈阳航空航天大学学报》 2012年第4期68-71,共4页

利用CMOS图像传感芯片,经过TMS320VC5509A处理获取图像,对获取的每一帧图像进行清晰度评价算法判别,得到最佳的对焦评价值,以便后续的控制摄像头快速准确完成自动对焦任务。本系统可以应用于各种嵌入式系统中,具有实用性和先进性。采用... 利用CMOS图像传感芯片,经过TMS320VC5509A处理获取图像,对获取的每一帧图像进行清晰度评价算法判别,得到最佳的对焦评价值,以便后续的控制摄像头快速准确完成自动对焦任务。本系统可以应用于各种嵌入式系统中,具有实用性和先进性。采用了基于Sobel算子的差分平方和作为图像清晰度评价函数。具有较好的单峰性,能够快速准确地聚焦,满足实时性的要求。 展开更多

关键词 CMOS图像传感芯片 TMS320VC5509A 清晰度评价 自动对焦

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一种改进的Sobel算子图像清晰度评价函数 被引量：22

8

作者 钱青 臧冬菊 《计算机与数字工程》 2015年第10期1865-1870,共6页

有效的图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的关键,论文提出了一种改进的Sobel算子图像清晰度评价函数,采用四方向模板来计算梯度,在一定程度上有效地解决了传统评价算子中方位局限性问题,同时使用强边缘像素的强度... 有效的图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的关键,论文提出了一种改进的Sobel算子图像清晰度评价函数,采用四方向模板来计算梯度,在一定程度上有效地解决了传统评价算子中方位局限性问题,同时使用强边缘像素的强度均值表示清晰度评价值,实验表明,该算法不仅具有良好的单峰性和无偏性,还能够比较不同图像之间的清晰度,能够更好地满足对图像聚焦评价函数的要求。 展开更多

关键词 清晰度评价 SOBEL算子 自动聚焦

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基于图像清晰度评价函数与自动取窗对焦的目标视觉调焦算法 被引量：4

9

作者 田文利 《微型电脑应用》 2017年第9期75-79,共5页

为了解决当前显微视觉系统在视场小、景深短和聚焦精度要求高的状况下存在离焦问题,难以满足精密制造业的高精度测量的要求,分别从清晰度评价、聚焦窗口动态选择和对焦搜索的角度出发,提出了基于清晰度评价函数与自动取窗对焦的工业显... 为了解决当前显微视觉系统在视场小、景深短和聚焦精度要求高的状况下存在离焦问题,难以满足精密制造业的高精度测量的要求,分别从清晰度评价、聚焦窗口动态选择和对焦搜索的角度出发,提出了基于清晰度评价函数与自动取窗对焦的工业显微视觉调焦系统。根据灰度梯度函数和频域分析函数,设计了耦合空间域与频域的清晰度评价算法,全面评价图像清晰度。对图像进行分块处理,根据子块灰度梯度变化程度,分离感兴趣区域与背景,实现动态智能选择聚焦窗口的目的。根据像方焦平面的单峰性特征,动态调整多步长与单步长,改进了爬山搜索算法,准确定位焦平面,提高聚焦准确度。实验测试结果显示:与当前显微视觉调焦技术相比,本文算法具有更高的准确性与实时性。 展开更多

关键词 显微视觉 清晰度评价 聚焦窗口 爬山搜索 灰度梯度函数 对焦搜索

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红外成像系统中自动对焦功能优化方法研究 被引量：5

10

作者 杨瑞宇 吕浩 +6 位作者 龚晓霞 吴诚 李学宽 苏兰 范明国 尹敏杰 杜润来 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第10期940-946,共7页

为了在红外成像系统中实现高效的自动对焦功能,深入分析和讨论了红外成像系统中自动对焦功能的优化方法及特点。结合具体的工程化应用,提出了一种对图像清晰度评价函数局部随机起伏噪声的估计方法,该方法可以提高自动对焦功能的可靠性,... 为了在红外成像系统中实现高效的自动对焦功能,深入分析和讨论了红外成像系统中自动对焦功能的优化方法及特点。结合具体的工程化应用,提出了一种对图像清晰度评价函数局部随机起伏噪声的估计方法,该方法可以提高自动对焦功能的可靠性,通过将图像清晰度评价函数的灵敏度作为反馈量引入爬坡过程,优化了爬坡算法的收敛速度。其优化方法在工程应用中的实施效果,验证了设计的正确性,优化方法的有效性。 展开更多

关键词 自动对焦 红外成像 图像清晰度评价函数 爬坡算法 自动对焦窗口

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基于视频图像处理的快速对焦方法研究 被引量：1

11

作者 郑佳 周建忠 何大华 《光学与光电技术》 2010年第3期57-60,共4页

对焦速度与精度是自动对焦系统中最重要的两个参数,它们决定系统能否迅速地定位到焦点处,以获取清晰的图像。通过对比连续帧图像局部区域清晰度评价函数值来判断对焦趋势,同时控制对焦驱动电机的转动方向,最后进行反向搜索并与最大判据... 对焦速度与精度是自动对焦系统中最重要的两个参数,它们决定系统能否迅速地定位到焦点处,以获取清晰的图像。通过对比连续帧图像局部区域清晰度评价函数值来判断对焦趋势,同时控制对焦驱动电机的转动方向,最后进行反向搜索并与最大判据值比较以寻找到最佳成像位置,成功对焦所需最长时间小于2 s。经过大量实验证明该方法具有较好的实时性和精确性。 展开更多

关键词 图像处理 自动对焦 图像清晰度 评价函数 搜索方法

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用于CCD数码成像的自动对焦技术 被引量：3

12

作者 张建民 程红涛 《天津工程师范学院学报》 2007年第2期11-15,共5页

为了提高自动对焦的实时性与精确性,提出了两项措施,即:利用视网膜具有空间变化分辨力的特性来确定图像处理区域;根据清晰度评价函数具有单峰曲线的特点,采用单向搜索的爬山算法来确定最佳对焦位置。该措施在快速处理图像的基础上能较... 为了提高自动对焦的实时性与精确性,提出了两项措施,即:利用视网膜具有空间变化分辨力的特性来确定图像处理区域;根据清晰度评价函数具有单峰曲线的特点,采用单向搜索的爬山算法来确定最佳对焦位置。该措施在快速处理图像的基础上能较为精确地找到焦点位置。 展开更多

关键词 自动对焦 空间变化分辨力 清晰度函数 爬山算法

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微小零件显微检测图像的清晰度评价 被引量：8

13

作者 李成超 于占江 +2 位作者 李一全 许金凯 于化东 《半导体光电》 CAS 北大核心 2020年第1期103-107,113,共6页

根据微小零件显微检测图像纹理相似、边缘信息太少和灰度分布范围有限等特点,从算法的基本原理出发,对传统清晰度评价函数进行了分析。针对传统清晰度评价函数无法兼具高灵敏度和抗噪性的缺陷,提出了一种基于局域方差信息熵的清晰度评... 根据微小零件显微检测图像纹理相似、边缘信息太少和灰度分布范围有限等特点,从算法的基本原理出发,对传统清晰度评价函数进行了分析。针对传统清晰度评价函数无法兼具高灵敏度和抗噪性的缺陷,提出了一种基于局域方差信息熵的清晰度评价算法。该算法利用局域方差对各灰度级的自信息量进行加权,一方面弥补了信息熵函数缺失的空间信息,避免清晰度误判;另一方面增加清晰区域像素参与计算信息量时的权重,同时减少背景区域和噪声区域像素计算的权重,从而提高函数灵敏度。实验结果表明,与传统清晰度评价函数相比,局域方差信息熵函数不仅灵敏度很高,而且具有较好的抗噪性,可用于实际的自动对焦系统中。 展开更多

关键词 自动对焦 清晰度评价 局域方差信息熵 微小零件 显微图像

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离焦模糊图像清晰度评价函数的分析与改进 被引量：49

14

作者 洪裕珍 任国强 孙健 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3401-3408,共8页

传统的基于梯度的图像清晰度评价函数(调焦函数)对噪声敏感,在实际应用中易引入过多的非边缘信息,影响系统的稳定性。本文基于光学成像系统离焦模型分析了系统离焦对图像清晰度的影响,并提出了一种改进的图像清晰度评价方法。该方法利... 传统的基于梯度的图像清晰度评价函数(调焦函数)对噪声敏感,在实际应用中易引入过多的非边缘信息,影响系统的稳定性。本文基于光学成像系统离焦模型分析了系统离焦对图像清晰度的影响,并提出了一种改进的图像清晰度评价方法。该方法利用最大灰度差提取细节信息来评价图像清晰度;引入阈值区分边缘点和非边缘点来减小图像平坦区域对评价函数灵敏度的影响,同时有效抑制噪声的干扰。进行了仿真实验和实际测试并与传统的清晰度评价函数进行了比较。结果显示,提出的方法具有更好的灵敏度和抗噪性能,能够准确而稳定地评价离焦模糊图像的清晰度,可用于实际光学系统的自动调焦。 展开更多

关键词 离焦模糊图像 图像清晰度 评价函数 自动调焦

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尖角排列形式对微通道中颗粒富集的影响 被引量：1

15

作者 范亮亮 赵亮 +1 位作者 者江 冯骏 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1712-1716,共5页

当引入尖角结构后,微通道中会形成强烈的流线弯曲。颗粒运动经过尖角结构时,会产生动量改变,受到动量改变引发的惯性力作用而偏离原来的运动轨迹,最终实现高效的颗粒被动式富集。本文设计并制作了双边带有对称尖角结构和不对称尖角结构... 当引入尖角结构后,微通道中会形成强烈的流线弯曲。颗粒运动经过尖角结构时,会产生动量改变,受到动量改变引发的惯性力作用而偏离原来的运动轨迹,最终实现高效的颗粒被动式富集。本文设计并制作了双边带有对称尖角结构和不对称尖角结构的两种微通道,并对微尺度颗粒在不同尖角排列形式微通道中的富集行为进行了实验研究,发现当尖角结构分布在微通道的单边或双边对称位置时,可实现颗粒的单一位置富集,而当尖角结构分布在微通道的双边不对称位置时,无法实现颗粒的单一位置富集。本文的研究工作对于微尺度颗粒的快速富集提取着重要的意义,同时还可用于指导颗粒高效富集微通道的设计。 展开更多

关键词 尖角结构 颗粒富集 微通道 通道设计

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自动聚焦技术在智能视频监控系统中的应用

16

作者 卢艳 《工业控制计算机》 2009年第12期10-11,13,共3页

将自动聚焦技术应用于智能视频监控系统中,采用轮廓波算法构建清晰度评价函数,并利用中心区域最优法选择聚焦区域。将自动聚焦技术应用与智能视频监控系统后可以有效提高系统图像采集质量,提升系统准确性。

关键词 智能视频监控系统 自动聚焦 清晰度评价函数

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应用于虹膜采集装置的自动对焦算法 被引量：1

17

作者 侯文君 李杨 都思丹 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期119-123,共5页

针对自动虹膜图像采集装置的成像特点，本文提出了一种新的基于对焦深度法的自动对焦算法。该算法根据自动虹膜相机小景深的特点，提出应用图像的ULFM作为清晰度评价函数，并采用粗对焦和精确对焦相结合的二级对焦策略。实际虹膜图像采... 针对自动虹膜图像采集装置的成像特点，本文提出了一种新的基于对焦深度法的自动对焦算法。该算法根据自动虹膜相机小景深的特点，提出应用图像的ULFM作为清晰度评价函数，并采用粗对焦和精确对焦相结合的二级对焦策略。实际虹膜图像采集系统实验结果表明，算法精度高、鲁棒性强、实时性好，在被摄人距离镜头0．5～2m的情况下，系统都能够准确地拍摄到清晰的可供识别的虹膜图像，一次对焦成功率大于95％。 展开更多

关键词 虹膜图像采集 自动对焦 图像清晰度 评价算子

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基于多方向扩展Sobel加权算法的合作目标检焦方法研究 被引量：1

18

作者 朴思儒 李彬 +1 位作者 张赫 匡海鹏 《机电工程技术》 2023年第5期131-134,共4页

在高空及邻近空间环境中,温度、压力等环境的急剧变化会导致航空光学载荷的光学系统出现离焦现象。为此,对图像背景亮度均衡算法和基于边缘检测图像清晰度评价自动检焦方法进行了研究,针对静态合作目标的检焦图像背景亮度不均衡的问题,... 在高空及邻近空间环境中,温度、压力等环境的急剧变化会导致航空光学载荷的光学系统出现离焦现象。为此,对图像背景亮度均衡算法和基于边缘检测图像清晰度评价自动检焦方法进行了研究,针对静态合作目标的检焦图像背景亮度不均衡的问题,提出了动态分块均衡背景亮度算法,设计了一种基于多方向扩展Sobel加权算法的合作目标检焦方法,所提的背景亮度均衡算法能够在保留细节的同时均衡图像背景亮度,设计的检焦方法能够有效检出图像更多边缘细节。为了验证该方法的检焦性能,使用可见光探测器对合作目标成像,模拟光学载荷的检焦过程获取过程图像,实验证明的了该方法消除了背景亮度变化对检焦结果的影响,较传统图像检焦算法具备更高的灵敏度,检焦精度提升了5%。 展开更多

关键词 航空光学载荷 图像检焦 图像清晰度评价

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基于MTF的十字线目标自动调焦算法

19

作者 王立刚 定翔 +1 位作者 洪宝玉 李飞 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第8期932-936,共5页

十字线目标作为调焦系统中的常见目标,其调焦精度是影响调焦系统测量结果的关键因素。传统的调焦函数在灵敏度和实时性方面不能完全满足自动调焦要求。基于调制传递函数(modulation transfer function,MTF)的自动调焦算法通过连续测量... 十字线目标作为调焦系统中的常见目标,其调焦精度是影响调焦系统测量结果的关键因素。传统的调焦函数在灵敏度和实时性方面不能完全满足自动调焦要求。基于调制传递函数(modulation transfer function,MTF)的自动调焦算法通过连续测量多幅图像在固定频率下的MTF值绘制调焦曲线,得到调焦曲线的唯一极值点即正焦位置;在Matlab运行环境下,与现有算法进行比较,结果表明,基于数字图像MTF的调焦函数可实现单张图片的清晰度值计算仅用0.01 s,该算法实时性更好、灵敏度更高,具有应用价值。 展开更多

关键词 计量学 图像清晰度 自动调焦 调制传递函数

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图像清晰度评价与变步长融合调焦方法 被引量：14

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作者 潘宏亮 孙金霞 韩希珍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期240-245,共6页

十字丝目标在CCD上的成像,一般受到环境光和光路的影响,不同位置的焦距产生的十字丝图像会存在边缘模糊和离焦的情况,使十字目标的中心点位置提取受到严重影响,传统的Sobel算法忽视边缘信息,并且容易受噪声影响,因此提出改进Sobel算子... 十字丝目标在CCD上的成像,一般受到环境光和光路的影响,不同位置的焦距产生的十字丝图像会存在边缘模糊和离焦的情况,使十字目标的中心点位置提取受到严重影响,传统的Sobel算法忽视边缘信息,并且容易受噪声影响,因此提出改进Sobel算子图像清晰度评价函数与粗细调焦结合的变步长两段式快速搜索自动调焦的方法。该方法首先利用图像的空间域评价图像清晰度,其次利用根据光学设计选用的两段式调焦方式。第一步进行粗调,先快速找到正焦位置附近,然后进行细调,直至找到正焦的位置。实验表明,该方法与其他算法相比,自动调焦失败率为2%,调焦时间为1 242 ms,调焦行程在-25~+30 mm之间。通过该算法将图像清晰度评价函数与两段式调焦方式结合进行自动调焦,准确性高,实时性好。 展开更多

关键词 自动调焦 清晰度评价函数 变步长 空间域 光学设计

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