三维形貌测量中自动调焦系统的设计

在相移干涉显微镜中增加了自动调焦系统,使其快速获取高清晰干涉图像,提高了三维形貌的测量速度和测量精度。调焦系统采用图像自动调焦方法,分别以图像标准差函数和图像最大熵函数作为粗调函数和精调函数。实验表明本系统自动调焦范围扩大到150m,自动调焦精度为0.3m,调焦时间为4-8s。     

光学仪器的新技术--光电化图像测量系统

文章阐述了光电化图像测量系统是光学计量仪器的高新技术。重点介绍图像式瞄准系统、自动调焦系统的构成及工作原理。     

光学仪器的新技术——光电化图像测量系统

文章阐述了光电化图像测量系统是光学计量仪器的高新技术。重点介绍图像式瞄准系统、自动调焦系统的构成及工作原理。     

基于智能化自动调焦的高级显微镜系统

在介绍与分析了国内外电子调焦系统的技术发展现状的基础上,提出了一种基于ＳＳＰＤ与８０９８单片微处理器自动调焦的整体技术方案,给出了基于图象高频成分统计的聚焦判识算法,在此基础上实现了反射式与透射式光学显微镜的自动调焦,同时与对与系统可靠性有关的其它相关相关问题,如光源稳定性、等问题,也进行了讨论。     

倾斜镜面成像的自动调焦方法

倾斜镜面成像系统的像面与光轴倾斜,仅利用轴向自动调焦无法实现像面整体清晰。为此提出一种基于图像清晰度判断的自动调焦方法。该方法将轴向调焦与角度调焦相结合,通过步进方式平移和旋转像接收面,利用离焦函数判断聚焦情况,采用数据拟合回归的方法实现了像面整体清晰。该方法在椭偏成像系统的应用结果验证了其有效性,调焦精度达到微米量级。     

基于图像处理方法的自动调焦系统的研制

介绍了基于图像处理方法的自动调焦系统的组成、工作原理、硬件电路设计和软件设计.该系统的核心是图像处理部分和控制部分.导出了计算聚焦量的三个快速算法公式,优化了系统的实时性能.详细分析了自动调焦的控制过程,并提出了渐变步长的思想,提高了系统的控制精度.实验结果表明,在较宽范围的光照度条件下,应用该系统均能获得良好的调焦效果.     

基于MTF的十字线目标自动调焦算法

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0.01s,该算法实时性更好、灵敏度更高,具有应用价值。     

基于面阵 CCD 的航空相机摄影高度自动测量及调焦

目的：实现航空像机摄影高度自动测量和调焦，方法：用小波变换提取面阵CCD图象边缘，用图像特征参数确定成像范围内同一目标在不同CCD面上像的位置和高度。结果：分析了从众多目标中提取目标点的特征参数的方法。给出了设计系统的硬件框图。结论：该方法使爱人旬机调焦自成体系。     

特征边缘跟踪的调焦评价方法

图像测量系统中,已有的调焦评价函数当被测工件图像中边缘在高度上不共面时将无法正确调焦定位.研究了一种基于特征边缘跟踪的调焦评价方法,首先确定测量图像中被测边缘,进行跟踪获得边缘点,对每个边缘点在边缘方向上一定范围内进行梯度平方和运算,所有被测边缘点的值求和作为调焦评价值,达到极大值时认为该边缘正焦.采用透射式照明图像测量系统对一种图像中边缘在高度方向上不共面的工件进行了调焦实验,结果表明,该调焦方法能够对图像中各边缘在高度上不共面时对被测边缘对焦.     

自动调焦数显式焦度计的使用规范

焦度计按测量原理可分为手动调焦式焦度计和自动调焦式焦度计（自动调焦式焦度计一般采用数显式）。目前,自动调焦数显式焦度计（以下简称“自动焦度计”）已广泛应用于眼镜质检机构、眼科医疗机构、眼镜验配企业和眼镜生产企业。自动焦度计相对于手动调焦式焦度计来说,在重复性、易用性等方面有更大的优势。各种自动焦度计的测量原理基本相同．但在设计上又有所不同．例如使用不同的光学原理FOA（focal point on axis）和IOA（infinite on axis）,使用不同的光电探测器CCD或光栅等。     

基于USB Video Camera的自动对焦系统

介绍一种应用于USB Video Camera中的自动对焦系统。由USB Video Camera获取的视频图像经计算机进行FFT运算或微分运算,得到其频谱幅值数据或微分幅值数据。计算机根据所得数据判断USB Video Camera中的镜头是否处于离焦位置并控制电机将镜头移到对焦位置。文章还进一步讨论了提高自动对焦准确度的措施,实验结果表明该自动对焦系统能很好地实现USB Video Camera的自动对焦,该系统将使具有USB接口的Video Camera使用更简单方便。     

图象自动处理显微镜系统

该图象自动处理显微镜系统采用了电荷藕合器件对显微镜系统的涂片(或其它试片)进行了自动测光、自动调焦、自动曝光,以及对涂片(如细胞)进行自动筛选的功能。整个系统由微机控制,设有自动输涂片机械手装置、显微镜工作台自动二维扫描机构、自动测光、自动拍照等装置。微机对CCD器件所得到的图象信息按预定模式进行处理,并由预定程序对其组成机构的每步动作自动控制,达到显微镜系统对图象进行自动分析和处理的目的。     

基于机器视觉的水果分级系统设计

目的为提高水果分级准确度,以苹果分拣为研究对象,基于机器视觉设计一种苹果分级包装系统。方法根据实际分级功能需求,以苹果尺寸作为标准设计一种苹果分级系统的总体方案,包括DSP+ARM控制器、工业相机、传输带、光源等。重点讨论图像处理模块,首先完成图像背景分割;利用中值滤波实现图像平滑处理;采用Canny算子实现图像边缘锐化。在图像处理的基础上,建立苹果分级模型。最后进行实验研究。结果实验结果表明,人工挑选分级和机器识别自动分级的吻合率达到了96.8%,证实了系统的有效性和可行性。结论基于机器视觉的苹果自动分级的准确度已经接近人工挑选的水平,可推广到苹果类水果的自动分级、包装。     

应用于虹膜采集装置的自动对焦算法

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%.     

图像内容引导的宫颈细胞薄片精细调焦方法

由于景深大小限制,液基宫颈细胞薄片的高倍显微成像存在群细胞和单细胞分层清晰现象,传统的自动调焦方法难以达到调焦目的.本文提出图像内容引导的精细调焦方法,分离群细胞和单细胞,对各自的图像内容进行调焦,从而定位群细胞和单细胞清晰位置.实验结果表明,该方法可有效定位宫颈细胞薄片群细胞和单细胞各自的清晰位置.     

针尖增强拉曼系统高数值孔径物镜对焦方法研究

为提高针尖增强拉曼系统对焦准确性和效率,提出通过分析CCD相机拍摄的光斑图像的像素值实现自动对焦的方法。首先快速粗调焦缩小调焦范围,然后再慢速细调焦提高调焦精度。实验表明:与Tenengrad评价函数相比,方差评价函数更适用于针尖增强拉曼光谱测量系统自动对焦,聚焦到样品表面时对焦结果的无偏估计标准差<0.25μm,具有较高的重复性和鲁棒性;快速粗调焦可提高调焦效率,避免陷入局部最优解;慢速细调焦评价函数曲线在焦点附近呈现“M”形,可通过二次拟合提高调焦精度。     

一种用于数字成像的自动对焦系统

提出一种用于数字成像的自动对焦系统,它以CMOS为图像传感器,用DSP进行数据处理并控制驱动电路调整镜头的位置,达到准确自动对焦的目的。系统采用对焦深度法实现自动对焦,通过改变镜头的位置获得一系列模糊程度不等的图像,计算每幅图像的清晰度评价值构成对焦评价曲线;采用梯度函数作为评价标准来评价图像的清晰度;采用窗口选择技术控制对焦感兴趣范围,减少了数据处理量;对实验样机的测试表明,系统有较好的自动对焦性能,并解决了百叶窗问题,对透过玻璃窗户的目标仍然能正确对焦。     

实时自动对焦的研究

提出一种自动对焦技术,其调焦评价函数棗图像的平面微分平方和能够反映图像高频分量的能量。用计算平面微分平方和的方法在空间域上计算相邻像素亮度差值的平方和,对应于在频率域上计算图像高频分量的能量和,此值越大,图像对焦越准确。用平面微分平方和计算一行图像(N个像素)的调焦评价函数时,计算时间仅为2 (N -1)个时钟周期。