数字图像清晰度评价函数的研究与改进

通过分析常见的图像清晰度评价函数,针对自动对焦系统中图像清晰度评价问题,提出了一种基于聚焦窗口的改进梯度评价函数算法。改进后的算法具有计算量小、实时性好、评价曲线单峰性好、灵敏度高、聚焦检测效率高等特点,可以更好地满足自动对焦系统对图像清晰度评价的要求。     

置信度边缘检测在眼底相机自动对焦中的应用

研究糖尿病变,定期的眼底筛查清晰病变图像,是发现和治疗病变的重要手段.图像清晰度评价函数的选择是自动对焦技术的关键.为了保证对焦的精度,提出了以血管边缘的清晰度作为评价函数和粗精调焦相结合的自动对焦算法.利用边缘置信度的辅助检测能快速准确地提取出血管边缘,将血管边缘检测结果作为自动对焦的评价函数.在接近正焦区域使用该评...     

测量用视觉传感器的自动聚焦

研究了一种新型测量用视觉传感器自动聚焦的实现,采用灰度变化率之和清晰度评价函数对被测物体进行大范围的粗聚焦,利用Roberts梯度函数实现在峰值附近的精确聚焦,并由计算机串口发控制命令驱动电机转动镜头至对焦清楚的位置。该系统具有简单实用、可靠等优点。仿真实验结果表明:自动聚焦的效果具有很好的准确度,能够满足系统的要求。     

散焦图像清晰度评价函数的研究

目前常用的清晰度评价函数所用的采样窗口大多为16*16以上区域,文中研究的主要内容是采样7*7以下的小区域图像,测试目前相对性能比较好的梯度平方函数,拉普拉斯算子以及图像自相关函数三种清晰度评价函数。根据清晰度评价函数性能的判断依据即单峰性,无偏性,以及抗干扰能力得出,拉普拉斯算子具有最好的性能。     

虹膜图像采集的自动调焦技术研究

针对虹膜图像采集中存在的图像模糊问题,提出一种基于图像清晰度评价函数的虹膜图像采集自动调焦方法。该方法通过计算虹膜内边界附近区域的最大灰度梯度来定义图像清晰度,运用改进的爬坡方案进行CCD对焦,提取对焦过程中的部分特征点进行曲线拟合求出最佳聚焦点,移动相机到最佳成像位置得到清晰的虹膜图像。实验结果表明,该方法能快速准确实现虹膜拍摄中的自动对焦。     

一种改进的数字图像清晰度评价函数研究

图像自动聚焦时，由于噪声和不同光照条件影响图像质量，实时评价图像清晰度效果较差。本文比较了能量梯度函数、频谱函数、灰度熵函数、灰度变化函数评价图像清晰度的优劣，提出了一种改进的能量梯度闽值方法评价图像清晰度，建立了数学模型，并给出了三种不同物体的数字图像聚焦重复精度的试验结果和分析。试验结果表明：实时评价图像清晰度该方法速度快，计算量小，信噪比高，可靠性好，聚焦重复精度高。     

微操纵系统自动调焦方法的研究

讨论了在微操纵系统中显微成像的自动调焦方法。首先介绍了一些常用的自动调焦方法,然后重点讲述了清晰度法自动调焦原理．对各种清晰度评价函数进行了分类,并通过理论和实验分析比较了在微操纵系统中各种评价函数的性能,最后确定了适合微操纵系统的清晰度评价函数。     

基于边缘特征提取的图像清晰度评价函数

图像清晰度评价函数是清晰度法自动调焦技术中用来反馈离焦状态的一个度量工具。调焦系统可以通过对成像清晰度的评价来自动搜索到成像最清晰位置。图像中边缘梯度能量大小反映了一幅图像的清晰状况,根据图像最清晰时图像中边缘梯度最大的特点,设计了一系列基于边缘梯度算子的清晰度评价函数。首先从理论上论证了这一系列函数与其它函数相比更具有鲁棒性、直观性的优点,然后通过实验验证,这一系列函数都符合了调焦函数中单峰性、抗噪性和无偏性的使用要求。     

机器视觉系统的自动对焦技术研究

为了解决在工业生产现场复杂环境下机器视觉系统中定焦相机的失焦问题,提出了一种机器视觉定焦相机的自动对焦技术,该技术通过上位机实时对相机采集到的图像进行感兴趣区域(Region of Interest,ROI)裁剪、离散傅里叶变换(Distributed Fourier Transformation,DFT)滤波等预处理过程,再由改进的图像清晰度评价函数对图像清晰度进行评价,最后由运动机构带动相机自动搜寻焦点位置并完成对焦功能。实验结果表明,经过傅里叶变换滤波后,提升了评价函数的灵敏度。通过与几种典型的评价函数对比,提出的方案能有效地排除环境干扰,自动对焦的结果与标准样张最为接近,且在不同物距情况下仍能够高效运行。     

基于ARM-linux的显微镜自动对焦系统研究

本文介绍了一种在ARM-linux平台下实现显微镜自动对焦的方法.给出了以s3c2410处理器为核心,采用通用型USB摄像头进行采集图像、步进电机模块作为传动装置的系统软硬件方案及其实现步骤,并对如何在Linux平台下编写CMOS图像采集、图像清晰度评价函数等核心程序进行了讨论.     

基于改进的灰度对比度函数的自动对焦方法

在影像测量仪的自动对焦系统中,针对影像测量快速精确的要求,对灰度对比度函数进行改进。利用正焦图像比离焦图像灰度变化过渡范围小的特点,通过计算灰度平均变化值,结合灰度变化次数进行对焦。实验对比表明,这种改进的灰度对比度函数,计算时间复杂度较简单,对焦灵敏度高。在影像测量仪的自动对焦系统中,比其他方法具有更快的对焦速度和更高的对焦准确度,且具有良好的稳定性。     

显微视觉系统中自动聚焦算法的研究

针对自动聚焦过程中的聚焦评价函数、聚焦窗口、搜索算法进行了研究。首先改进了Robert函数增加了聚焦评价函数的陡峭度;其次针对固定聚焦窗口无法准确找到聚焦物体的缺点,提出了一种动态选择聚焦窗口的方法,该方法将图像分块,利用不同子块的梯度变化程度区分物体和背景,该方法更具适应性;进而提出了大步长和小步长相结合的爬山搜索算法,经过改进后的爬山搜索算法能更准确地找到焦平面;最后通过自行研发的显微视觉系统验证了所提自动聚焦方案的有效性。     

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。     

A dedicated hardware architecture for real-time auto-focusing using an FPGA

The auto-focus is a fundamental function of a camera system which is required to photograph a clear image of an object. To obtain the optimal focus of a specific region within an image, the sharpness of the region must be measured. Since the sharpness represents the difference between a pixel and its neighbors, multiple pixel references occur while evaluating each pixel. To compensate for the processing bottleneck caused by this repetitive memory reference, this paper presents a dedicated hardware architecture for real-time auto-focusing. The proposed system processes the incoming pixel simultaneously with its neighboring pixels based on its parallelized window processing architecture. In addition, the proposed system performs an adaptive thresholding-based sharpness function with multiple windows to achieve accuracy and robustness. The proposed system is compared to several conventional pixel-based auto-focusing systems under various environmental conditions.     

图像清晰度评价算法研究

通过图像清晰度评价函数判断离焦图像的清晰度是相机实现自动调焦的关键.使用最优离散余弦变换(DCT)系数的和作为评价图像清晰度方法,并用该评价方法与图像的调制传递函数(MTF)的变化趋势做相关性分析,以验证该评价方法的有效性.结果表明:基于离散余弦变换的评价方法可以得到与MTF相似的评价结果,归一化后,最清晰图像的判断值都为1,随图像变模糊时函数的下降趋势基本一致.     

图像测量中的自动调焦和对准系统的研究

提出了一种新的图像式自动调焦、定位系统,该系统实现了图像测量中自动调焦与零件自动对准;解决了测量系统中自动化程度低;瞄准精度受操作人员主观影响大等问题。给出了新系统的结构与原理,并提出了一种新的系统标定方式,对新系统进行了实验研究,取得了良好的实验结果。     

基于双线性插值的图像实时消旋系统的设计与实现

在一米红外太阳望远镜电控系统中,为了消除图像旋转对望远镜跟踪系统产生的误差,以VC＋＋6.0作为开发工具,采用软件消旋的方法将CCD采集到的图像反向旋转相应的角度,同时利用双线性插值算法对图像进行重采样,从而达到实时消旋的目的。