基于自动检焦信号梯度信息的自适应平滑算法研究

近年来随着航空相机技术不断发展,高分辨率相机将成为未来航空相机的发展趋势;但环境的变化会使光学系统的性能发生显著的、随机的变化,因此,欲在恶劣的环境条件下获得最佳分辨率,必须使相机具有很高的检焦精度,然而由于测量元件及电源等的噪声的存在,大大影响了检焦信号精度;基于中值滤波和梯度信息的平滑滤波算法,介绍了一种新的自适应平滑算法,该算法有效地抑制扰动信号,更为真实的突现出峰值信号,从而大大提高了检焦精度;该方法大大减小了随机干扰对检焦结果的影响,提高了检焦精度,从而每次都能获得较为清晰的图像。     

基于图像清晰度的自动聚焦算法

在数字监控和机器视觉中，摄像头的焦距可以由计算机根据图像的清晰度自动控制。本文针对监控系统在目标跟踪时对自动聚焦的速度和精度的要求，提出了两次定位、单向搜索的快速精确的聚焦算法。在聚焦精度方面首先针对全局图像进行第一次粗略的聚焦，图像的清晰度判断采用计算速度较快的相邻象素差分法的判断函数；然后再对图像中的目标区域进行第二次精确的聚焦，图像清晰度判断采用对清晰度变化敏感的基于Laplacian边缘检测的判断函数。调焦过程采用最佳焦距位置的单向搜索法，以提高聚焦的速度。实验证明该算法具有较好的实时性和精确性。     

基于小波的自动对焦算法研究

图像清晰度评价在自动对焦中具有重要的意义。提出了几种基于小波变换的不同的评价标准,研究发现,同一个小波变换,不同的评价标准其评价效果也有所不同,根据需要的不同,可以采取各种不同的评价函数。同时,对焦区域的合理选择可以有效地减小计算量,保证自动对焦的实时性要求。试验证明,这几种评价标准具有更好的调焦性能、抗干扰能力和实时性,在自动对焦方面有着广泛的意义。     

基因芯片荧光靶点显微成像自动调焦控制

在基因芯片荧光靶点阵列图像CCD扫描采集系统中,显微成像自动调焦控制是进行芯片杂交信号荧光靶点图像采集的先决条件.在定义图像清晰度评价函数的基础上,通过对实时采集的显微图像进行清晰度评价函数计算,采用基于粗精结合原则的自动调焦控制策略,实现了荧光靶点显微成像自动调焦控制.调焦控制实验表明,该方法显著提高了基因芯片荧光靶点图像聚焦和采集的效率.     

连续压缩载荷下木材微观结构变化自动检测

为实现连续加载过程中木材微观结构特征变化的快速自动检测,采用微型力学试验机和具自动聚焦功能的图像采集系统相结合的方法,以杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,对试样进行受压加载及微观特征图像的自动连续采集和测量分析.结果表明,通过该方法可以实现在一定时域内自动检测木材连续受压变形过程中微观结构特征的变化,并可结合加载条件分析木材微观结构特征的变化规律.     

提高“猫眼”探测系统自动对焦性能的方法研究

为提高自研"猫眼"探测系统的自动对焦性能,对主动激光图像散斑噪声、自动对焦窗口和视场变化三个对焦性能影响因素进行分析,分别提出了自动对焦改进算法及策略。实验证明,改进后,探测系统自动对焦性能明显提升,为探测系统后续预警提供了清晰准确的威胁目标激光图像。     

虹膜识别中图像采集的研究

介绍了图像采集中的自动调焦方法,并给出了一种基于图像灰度处理的自动调焦判别函数--锐度判别函数,在此算法的基础上设计开发了虹膜识别的图像采集系统.实验证明,用此方法采集的虹膜图像纹理清晰,提高了系统的有效率.     

基于单片机的CCD摄像机自动调焦方法的仿真研究

基于单片机信号处理的自动聚焦系统通过对CCD图像传感器输出的视频信号进行滤波,析出反映聚焦清晰程度的高频分量,单片机采样、分析、控制马达转动镜头至对焦清楚的位置。为了避免该系统设计过程中调试硬件带来的困难和复杂性,先将视频信号用图像采集卡采集到计算机上,然后使用Matlab这一功能强大的软件对该系统的关键技术进行仿真分析,并给出实验仿真结果,为系统的硬件电路设计和算法实现提供支持。     

基于图像清晰度评价的跟踪望远镜自动调焦算法研究

为了减小跟踪望远镜调焦时间,分析了自动调焦的光学原理及数字图像处理相关技术,提出一种适合跟踪望远镜的实时自动调焦算法。该算法基于对图像清晰度的评价,通过步进电机驱动次镜移动来搜索最佳成像位置,并且综合了全局搜索法与传统爬山法的优点。在实验中,完成了对远处静态目标自动对焦,有效地避免了局部峰值导致的对焦失败,在保证系统调焦精度的前提下使对焦速度小于3s。     

激光自动对焦中离焦量的探测与计算方法

根据激光光线聚焦状态不同对应被测面上激光光斑形状不同的特点,通过引入辅助激光束,分析了调焦CCD采集的激光光斑图像信息,进而根据光斑形状及半径等信息确定被测面对焦状态。针对实验中每隔相同离焦距离采集的一系列光斑图像,提出了相应的图像处理方案,以提取所需光斑半径信息,进而进行光斑半径与离焦量转换。实验结果表明,光斑半径与离焦量呈线性关系,最大线性范围灵敏度为2.342像素/μm,最高可实现0.43μm分辨率。