液晶透镜爬山自动对焦算法研究 被引量：13

1

作者 兰天成 兰荣华 +5 位作者 陈晓西 杜爽 朱学辉 张俊瑞 李其昌 叶茂 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期87-91,共5页

提出一种液晶透镜爬山自动对焦算法。液晶透镜是一种可电控调焦透镜,具有良好的透镜性能。传统玻璃透镜成像系统中的爬山法自动对焦功能一般需要音圈马达带动透镜使之不断移动来寻找最佳清晰像面位置。而所提算法的自动对焦则是通过改... 提出一种液晶透镜爬山自动对焦算法。液晶透镜是一种可电控调焦透镜,具有良好的透镜性能。传统玻璃透镜成像系统中的爬山法自动对焦功能一般需要音圈马达带动透镜使之不断移动来寻找最佳清晰像面位置。而所提算法的自动对焦则是通过改变电压来完成的,整个对焦过程不需要任何的机械移动即可实现大范围对焦,使对焦系统的小型化成为可能。实验结果表明,液晶透镜的对焦性能良好,成像解析度高。 展开更多

关键词 成像系统 液晶透镜 光焦度 自动对焦 对焦评价函数

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透镜检测中复合自动对焦技术的研究及应用 被引量：7

2

作者 张振久 胡泓 李天利 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期113-119,共7页

针对光学透镜参数测量系统中的对焦问题,设计了一种粗精结合的复合自动对焦方案。在粗对焦过程中,选用全局图像的方差函数作为清晰度评价函数,用均值比较的爬山法实现焦面搜索,并用三点法判断初始对焦方向。在精对焦过程中,利用基于数... 针对光学透镜参数测量系统中的对焦问题,设计了一种粗精结合的复合自动对焦方案。在粗对焦过程中,选用全局图像的方差函数作为清晰度评价函数,用均值比较的爬山法实现焦面搜索,并用三点法判断初始对焦方向。在精对焦过程中,利用基于数学形态学的条件膨胀算法和形状因子提取目标图像,并以目标图像区域内的Brenner函数作为清晰度评价函数,用单点比较的爬山法实现焦面精细搜索。实验表明,该对焦方案不仅对焦精度高,还有较大的对焦范围,能够保证对焦位置包含在镜头景深范围内,且透镜参数的测量结果准确,稳定。 展开更多

关键词 光学器件 透镜参数测量 自动对焦 连通域提取 清晰度评价函数 爬山法

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一种推扫型敏捷遥感卫星星上自动调焦技术 被引量：6

3

作者 谭伟 齐文雯 +1 位作者 何红艳 邢坤 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期191-198,共8页

调焦评价函数的性能是影响推扫型遥感卫星星上自动调焦的重要因素。结合敏捷遥感卫星的成像特点和星上处理单元的计算特性,设计了一种敏捷遥感卫星自动调焦策略,提出了一种改进的灰度梯度函数以作为调焦评价函数。该方法在传统灰度梯度... 调焦评价函数的性能是影响推扫型遥感卫星星上自动调焦的重要因素。结合敏捷遥感卫星的成像特点和星上处理单元的计算特性,设计了一种敏捷遥感卫星自动调焦策略,提出了一种改进的灰度梯度函数以作为调焦评价函数。该方法在传统灰度梯度函数基础上,结合图像边缘信息与离焦状态的关系,将灰度标准差作为边缘阈值,提取了有效边缘信息并计算图像清晰度。研究结果表明,所提方法具备高灵敏度、强单峰性和良好的时效性,对调焦成像时的场景变化和噪声具有很高的鲁棒性,相比其他常用灰度域调焦评价函数具有明显优势。 展开更多

关键词 遥感 敏捷卫星 自动调焦 评价函数 灰度梯度

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基于显微成像系统最优聚焦函数选取 被引量：2

4

作者 吕美妮 甘辉 +1 位作者 王奎奎 彭国晋 《电子技术应用》 2023年第5期94-98,共5页

与光学成像系统不同,光学显微的成像系统景深较小,在聚焦过程中的主要核心问题在于聚焦评价函数的选取。针对目前常用的8种聚焦评价函数进行实验,并对聚焦评价曲线进行定性分析,采用灵敏度因子、清晰度度比率、平缓区波动量以及运行时... 与光学成像系统不同,光学显微的成像系统景深较小,在聚焦过程中的主要核心问题在于聚焦评价函数的选取。针对目前常用的8种聚焦评价函数进行实验,并对聚焦评价曲线进行定性分析,采用灵敏度因子、清晰度度比率、平缓区波动量以及运行时间进行定量分析,结合分析数据选取出适用于显微成像系统的最优聚焦评价函数。 展开更多

关键词 显微成像系统 自动聚焦 聚焦评价函数

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基于CCD拼接的航空相机小波自动调焦方法研究

5

作者 李珊珊 徐丰 +1 位作者 刘杨 邢变丽 《安徽农业科学》 CAS 2012年第3期1899-1902,1928,共5页

为精确地进行航空相机调焦,获取高清晰度的航空影像,结合CCD拼接的特点,提出一种新的航空相机调焦方法,便于航空成像设备进行自动调焦。考虑人类视觉系统的特点设置权值,利用图像的小波分解系数构造清晰度评价函数;分析小波基函数的性质... 为精确地进行航空相机调焦,获取高清晰度的航空影像,结合CCD拼接的特点,提出一种新的航空相机调焦方法,便于航空成像设备进行自动调焦。考虑人类视觉系统的特点设置权值,利用图像的小波分解系数构造清晰度评价函数;分析小波基函数的性质,对不同频率成分的影像进行清晰度评价,从而使评价函数对图像的变化具有适应性,通过比较得出了利用symlet2小波进行3层分解获得的评价函数的效果最佳。为了提高清晰度评价函数的灵敏度,选取了细节丰富的区域作为评价区域,详细地阐述了航空相机利用CCD拼接结构的特点进行调焦的算法实现过程。试验证明,该方法获得的评价函数比传统的小波方法灵敏度高,可以满足航空相机的需要,大大提高了地物目标的识别和提取的精度。 展开更多

关键词 小波自动调焦 清晰度评价函数 CCD拼接 航空相机

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离焦模糊虹膜图像的功率谱检焦方法

6

作者 左平 冯雪 +3 位作者 陈守东 刘天宝 秦丹丹 申延成 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期745-749,共5页

通过研究离焦模糊虹膜图像功率谱与离焦量间的关系,建立了每幅虹膜图像的检焦评价函数值PS与图像模糊半径的关系曲线.实验结果表明:功率谱评价函数能够检测系统是否合焦,并通过最清晰图像找到系统调焦镜的位置;对评价函数曲线进行Gauss... 通过研究离焦模糊虹膜图像功率谱与离焦量间的关系,建立了每幅虹膜图像的检焦评价函数值PS与图像模糊半径的关系曲线.实验结果表明:功率谱评价函数能够检测系统是否合焦,并通过最清晰图像找到系统调焦镜的位置;对评价函数曲线进行Gauss拟合的曲线相关系数为0.994 7(接近1),验证了功率谱检焦评价函数检焦的准确率. 展开更多

关键词 离焦模糊虹膜图像 功率谱 检焦评价函数

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一种以CCD拼接结构的航空相机智能调焦方法

7

作者 李珊珊 宫辉力 +1 位作者 刘杨 胡卓玮 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期101-108,122,共9页

航空相机在执行对地观测任务时,需要精确地调焦控制系统实时调整镜头焦距以获得清晰的图像。本文以航空成像运行模式下的CCD拼接结构的特点,提出了一种智能的航空相机小波调焦方法。将图像处理的清晰度评价方法引入航空相机调焦系统,并... 航空相机在执行对地观测任务时,需要精确地调焦控制系统实时调整镜头焦距以获得清晰的图像。本文以航空成像运行模式下的CCD拼接结构的特点,提出了一种智能的航空相机小波调焦方法。将图像处理的清晰度评价方法引入航空相机调焦系统,并考虑人类视觉系统(HVS)的特点设置权值,使评价效果更符合人类的主观感受。本文分析了小波基函数的性质,通过比较得出了采用symlet2小波进行三层分解构造的清晰度评价函数,对不同细节丰富程度的图像具有适应性,得到了灵敏度鲁棒性好的评价函数。并选取细节丰富的区域作为评价函数,详细地介绍了结合航空成像设备CCD拼接结构的特点,进行智能调焦的实现原理及方法。理论分析及仿真试验证实了该算法的可行性及有效性。相比传统评价方法具有较高的灵敏度,小波调焦方法的效率能够满足航空相机实时调焦的需求。 展开更多

关键词 智能调焦 小波分析 CCD拼接 评价函数

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基于自动对焦技术的透镜曲率半径检测

8

作者 张亦慧 赵志强 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期931-935,共5页

为实现光学透镜曲率半径的快速准确测量,设计了一种基于自动对焦技术的非接触式透镜曲率半径测量方案。测量系统分别在被测透镜表面的顶点位置和曲率中心位置自动对焦,系统所记录的两个位置之间的距离即为曲率半径。针对透镜曲率半径检... 为实现光学透镜曲率半径的快速准确测量,设计了一种基于自动对焦技术的非接触式透镜曲率半径测量方案。测量系统分别在被测透镜表面的顶点位置和曲率中心位置自动对焦,系统所记录的两个位置之间的距离即为曲率半径。针对透镜曲率半径检测应用,对自动对焦技术进行了改进:将连通区域提取技术应用于定位目标图像,提高了清晰度评价函数的灵敏度;利用均值比较法和三点法改进了传统爬山搜索策略。实验结果表明:基于自动对焦技术的透镜曲率半径检测是有效的,测量误差低于0.196%,测量重复性好于0.109%。该方法已经成功应用于透镜曲率半径测量仪。 展开更多

关键词 应用光学 透镜参数检测 曲率半径 自动对焦 清晰度评价函数

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基于饱和像素剔除的自动对焦评价函数 被引量：16

9

作者 王烨茹 冯华君 +2 位作者 徐之海 李奇 陈跃庭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期74-81,共8页

对含光源等过亮区域场景的自动对焦较为常见,这些区域导致了图像像素的饱和,然而所提出的现有的评价函数适用于一般场景,无法适用于像夜景光源的场景。针对这一问题,通过分析饱和像素在离焦过程中的特性,提出了一种去除饱和像素的图像... 对含光源等过亮区域场景的自动对焦较为常见,这些区域导致了图像像素的饱和,然而所提出的现有的评价函数适用于一般场景,无法适用于像夜景光源的场景。针对这一问题,通过分析饱和像素在离焦过程中的特性,提出了一种去除饱和像素的图像清晰度评价方法,且其可以用于评估包含光源或者过亮区域场景的图像质量。通过对大津法进行修改得到对焦窗口二值图,并利用形态学膨胀手段扩展饱和像素区域,以防止其在离焦过程中产生弥散,得到去除饱和像素区域的模板,将其作用于梯度信息矩阵,计算得到去除饱和像素影响的平均梯度值作为自动对焦评价函数。通过多组离焦序列图测试了所提出的评价函数,并与其他4种常用的评价函数进行比较,结果表明,此自动对焦评价函数适用于含有光源等过亮区域场景的拍摄,具有良好的无偏性、单峰性、稳定性且覆盖范围较广。 展开更多

关键词 图像处理 自动对焦 评价函数 梯度算子 饱和像素 夜景

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一种覆盖范围可调的变频梯度自动对焦评价函数 被引量：8

10

作者 王烨茹 冯华君 +2 位作者 徐之海 李奇 陈跃庭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期258-263,共6页

针对传统调焦函数对噪声敏感和调焦范围小从而影响自动对焦准确性的问题,提出了一种基于变频梯度的自动对焦评价函数。解决了由于离焦量过大而引起的评价函数调焦范围小的问题,通过改变采样频率实现了评价函数调焦范围的可调性。其中,... 针对传统调焦函数对噪声敏感和调焦范围小从而影响自动对焦准确性的问题,提出了一种基于变频梯度的自动对焦评价函数。解决了由于离焦量过大而引起的评价函数调焦范围小的问题,通过改变采样频率实现了评价函数调焦范围的可调性。其中,评价函数采用了带有阈值选取的梯度绝对值算子,提高了评价函数的抗噪性,降低了时间复杂度。分别利用仿真实验和实拍实验对该方法进行验证,实验表明:采用不同采样频率的梯度算子能够兼顾调焦范围广以及灵敏度高的两种特性,并与现有的对焦评价函数进行了比较,通过量化指标说明了该评价函数的运算速度较现有评价函数有较大的提升,证明了所提出方法抗噪性与实时性更好、灵敏度更高、调焦范围可调,同时能够准确评价离焦图像清晰度。 展开更多

关键词 自动对焦 梯度算子 评价函数 调焦范围

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基于图像聚焦定位的AFM自动逼近方法研究 被引量：5

11

作者 刘剑 马骏驰 +2 位作者 于鹏 魏阳杰 袁帅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期58-67,共10页

原子力显微镜（AFM）是纳米科学技术领域中的常用工具。AFM扫描成像前需要手动或半自动操作步骤实现探针与样品逼近过程,自动化程度低、操作繁琐,探针容易受损。由此,提出了一种粗精结合的分段式自动定位方法。在粗定位阶段,采用自动聚... 原子力显微镜（AFM）是纳米科学技术领域中的常用工具。AFM扫描成像前需要手动或半自动操作步骤实现探针与样品逼近过程,自动化程度低、操作繁琐,探针容易受损。由此,提出了一种粗精结合的分段式自动定位方法。在粗定位阶段,采用自动聚焦定位方法,提出了一种最强边缘拉普拉斯算子均值算法,具有很强的抗噪性能,可以适应AFM长行程、不同纹理样品自动聚焦,以确定探针和样品的相对位置;精定位阶段,采用精确力反馈控制方法,当样品和探针作用力超过设定值时,探针在Z向纳米平台的带动下能够自动回退,使针尖得到有效保护。通过这两种方法的有效技术融合,可以实现探针-样品逼近过程的自动化操作,提高AFM的易用性和使用效率。 展开更多

关键词 原子力显微镜 自动逼近 自动聚焦 清晰度函数

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基于相邻像素差与NRSS的自动对焦算法 被引量：4

12

作者 陈浩 陈健 +1 位作者 叶轻舟 蔡志明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期261-265,共5页

针对传统无参考模糊图像质量评价算法实时性和有效性较差的问题,在改进无参考结构清晰度(NRSS)算法的基础上,结合相邻像素差,提出一种应用于自动对焦的无参考图像清晰度评价算法。利用最邻近重采样法对原始图像进行预处理,分别计算原始... 针对传统无参考模糊图像质量评价算法实时性和有效性较差的问题,在改进无参考结构清晰度(NRSS)算法的基础上,结合相邻像素差,提出一种应用于自动对焦的无参考图像清晰度评价算法。利用最邻近重采样法对原始图像进行预处理,分别计算原始图像的NRSS和相邻像素差清晰度(APDS),并将2个清晰度加权求和得到图像最终的清晰度。仿真实验结果表明,与APDS和NRSS算法相比,该算法运算速度更快,且评价结果与主观评价结果具有更高的一致性。 展开更多

关键词 自动对焦 清晰度评价函数 图像质量评价 均值滤波 无参考结构清晰度算法

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一种基于高通滤波评价函数的自动对焦方法 被引量：4

13

作者 王子维 戎蒙恬 +1 位作者 刘文江 李萍 《信息技术》 2009年第10期17-19,23,共4页

介绍了自动对焦系统中三种常用的清晰度评价函数——方差评价函数,梯度评价函数,DCT(Discrete Cosine Transform)评价函数。从对焦图像高频分量多的特点出发,提出了一种基于高通滤波评价函数的自动对焦方法,该方法在低复杂度的同时表现... 介绍了自动对焦系统中三种常用的清晰度评价函数——方差评价函数,梯度评价函数,DCT(Discrete Cosine Transform)评价函数。从对焦图像高频分量多的特点出发,提出了一种基于高通滤波评价函数的自动对焦方法,该方法在低复杂度的同时表现出良好的对焦特点,可以快速地实现对焦。 展开更多

关键词 自动对焦 评价函数 高通滤波

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一种具有抗噪声能力的图像清晰度评价函数 被引量：2

14

作者 林丽 李诗云 陈健 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第2期223-233,共11页

针对对焦过程中常用的图像清晰度评价函数对噪声敏感的问题,提出了一种新的清晰度评价函数。利用4方向Scharr算子进行梯度累加计算实现双区域对焦窗口的选择,以减小算法的计算量并提高检测结果的准确性;将对焦窗口进行二维经验模态分解... 针对对焦过程中常用的图像清晰度评价函数对噪声敏感的问题,提出了一种新的清晰度评价函数。利用4方向Scharr算子进行梯度累加计算实现双区域对焦窗口的选择,以减小算法的计算量并提高检测结果的准确性;将对焦窗口进行二维经验模态分解,提取出包含较多图像细节的前2个尺度分量,用以加权计算能量梯度值,得到清晰度评价函数值;为了实现清晰度评价函数的定量分析,提出了精细对焦阶段灵敏度评价指标。实验结果表明,与常见的清晰度评价函数相比,在有噪声的情况下,该方法具有更高的灵敏度,抗噪能力更强,在保证对焦准确性的同时,每帧图像的计算时间更少,适合作为精细对焦阶段的清晰度评价函数,也适用于对实时性要求较高的应用场合。 展开更多

关键词 自动对焦 清晰度评价函数 二维经验模态分解 对焦窗口 Scharr算子

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一种新的高灵敏度聚焦评价函数 被引量：2

15

作者 黄亿 王兴 李辉 《微计算机信息》 2009年第27期163-165,共3页

自动化和智能化数字成像技术现已广泛应用于各个领域中,自动聚焦技术作为其关键技术之一也得到了广泛的关注。聚焦评价函数作为自动聚焦技术的核心,其优劣性直接关系到设备自动聚焦的好坏。在分析了现行的多种主流聚焦评价函数后,文章... 自动化和智能化数字成像技术现已广泛应用于各个领域中,自动聚焦技术作为其关键技术之一也得到了广泛的关注。聚焦评价函数作为自动聚焦技术的核心,其优劣性直接关系到设备自动聚焦的好坏。在分析了现行的多种主流聚焦评价函数后,文章提出了一种新的聚焦评价函数。实验证明,该种聚焦评价函数不仅能满足聚焦策略的基本要求,而且还具有较高的灵敏度,可广泛应用于显微镜、内窥镜等高精度设备中。 展开更多

关键词 自动聚焦 聚焦评价函数 灵敏度 图像处理

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红外望远镜变步长自动对焦设计 被引量：1

16

作者 杨鹏博 李洁 +1 位作者 崔文楠 张涛 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第3期218-224,共7页

在远距离目标检测和跟踪的过程中,成像清晰起着至关重要的作用。红外望远镜系统的成像距离远、景深短、失焦引起图像模糊。由于大气折射,望远镜所成的像处于不断变化之中,造成传统对焦算法对焦成功率、效率偏低。为了提高自动对焦的成... 在远距离目标检测和跟踪的过程中,成像清晰起着至关重要的作用。红外望远镜系统的成像距离远、景深短、失焦引起图像模糊。由于大气折射,望远镜所成的像处于不断变化之中,造成传统对焦算法对焦成功率、效率偏低。为了提高自动对焦的成功率和速度,采用了一种具备变步长的爬山法,利用多次求图像清晰度取其中位数的方法保证清晰度评价的准确性,利用带动量和加速度的爬山法降低了对焦过程中的不稳定性,减少了粗对焦过程所需的步数。算法在实际中波红外望远镜系统中得到应用,实验结果表明,该算法在粗对焦阶段所需的对焦步数比传统爬山法减少了12.8%,满足红外望远镜系统的需要。 展开更多

关键词 自动对焦 红外望远镜 评价函数 动量 加速度

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碳纤维钢针置换装置的自动对焦策略研究

17

作者 徐鹏 罗福源 +1 位作者 徐阳 瞿书涯 《计量与测试技术》 2023年第7期16-20,共5页

为使碳纤维钢针置换装置的视觉系统实现自动对焦,提出了一种基于图像处理的自动对焦策略。该策略采用Tenengrad梯度算子和8方向的Sobel梯度算子,分别作为粗对焦和精对焦阶段的图像清晰度评价函数;提出一种基于图像降采样的改进爬山算法... 为使碳纤维钢针置换装置的视觉系统实现自动对焦,提出了一种基于图像处理的自动对焦策略。该策略采用Tenengrad梯度算子和8方向的Sobel梯度算子,分别作为粗对焦和精对焦阶段的图像清晰度评价函数;提出一种基于图像降采样的改进爬山算法,在不同对焦阶段对图像采用不同次数的降采样,提高了对焦函数的灵敏度。同时,在机械臂上进行视觉系统对焦实验。结果表明:该自动对焦策略切实有效,对焦灵敏且鲁棒性强。 展开更多

关键词 自动对焦 碳纤维钢针置换系统 清晰度评价函数 图像降采样 改进爬山法

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