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.     

光学显微镜自动对焦装置设计与实现

随着自动对焦技术的各种理论和方法飞速发展,该技术越来越多地应用于各种成像系统。但是,其在一些显微成像领域中的实际应用并不成熟,仍然需要进行大量的实验和研究。在对图像自动对焦方法理论研究的基础上,利用CCD传感器、STM32F429单片机、ADA4861运算放大器和步进电机等器件,设计并实现了一种在光学显微镜上应用的自动对焦装置。     

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。     

望远镜跟踪系统的自动对焦方法研究

为了满足望远镜跟踪系统的发展需求,研究了基于图像处理的自动对焦技术在望远镜跟踪系统中的应用。介绍了几种图像清晰度评价函数,包括梯度函数以及统计函数等,并通过计算机仿真和实验验证的方式分析了各种评价函数在此自动对焦系统中的应用和性能。研究结果表明自相关函数、能量梯度函数和Sobel函数都是有效的清晰度评价函数,其中自相关函数相对其他函数性能更加优越。     

显微镜下两层物体的快速自动对焦算法

针对显微镜下两层物体的大规模图像采集问题，提出了基于图像边缘和邻域预测快速自动对焦算法。通过提取成像主体的边缘区域作为对焦窗口，结合线性预测方法，实现了既保持上层成像目标清晰，又有效抑制下层背景干扰的自动对焦系统。实验表明该算法在对焦速度、对焦精度以及抵抗背景干扰方面有突出优点。     

自动对焦（1）

当今的照相机──尤其是大家爱不释手的135mm相机，不论是单镜头反光照相机还是俗称“傻瓜”的、带更多智能的袖珍平机旁轴取景的照相机，几乎处处都闪耀着自动化的光辉：自动测光、自动曝光；自动测距、自动对焦；自动装片、自动走片（计数）、自动倒卷；自动胶卷感光度DX识读；自动日期摄入；光圈大小、快门速度、对焦状况、闪光信息、拍摄张数……自动显示；自动闪光……可是，作为照相机最重要的是（AutoFocus，简称AF）自动对焦和（AutoExposure，简称AE）自动曝光了。对焦的准确与否，决定了你照片的清晰度、并无法补偿；曝光的正…     

基于DSP的自动对焦系统

介绍了一种基于DSP芯片TMS320F206进行数值计算和实施控制的自动对焦系统。给出了系统的硬件构成和软件设计。该系统不仅充分发挥了DSP芯片的数值计算优势,而且拓展了其在人机对话和电机控制等输入输出方面的应用。     

高精度分划板自动对焦评价函数研究

提出一种基于离散余弦变换系数的自动对焦评价方法,用来准确、快速地反映分划板对焦过程.该方法对分化板图像进行离散余弦变换,通过组合有效的离散余弦变换系数来提供对焦评价值.进行了十字刻线和十字瞄准线两种不同分化板的对焦实验,结果表明,当对焦目标为分划板图像时,本文方法提供的对焦评价值,具有更好的单峰性、更高的灵敏度和更快的运算速度,拥有比空域评价法更优异的性能.     

自动对焦（2）

对比度法的应用，最早见于1963年Canon展出的自动对焦相机样机，但不成熟。到1981年11月的PentaxME－FSLR相机已具有FA功能。它采用ThL－EFC系统，系统由位于反光镜室底部的MOS图像传感器以及机内的单片机组成，可以量得画面中央被摄主体的调焦距离，然后在取景器内通过红、绿LED告诉你：若合焦，则一面绿色LED燃亮、一面声响告知；反之，焦前和焦后各有一只红色LED点亮。PentaxMEFSLR相机采用ffeikoM：：f；，n＊EZ型纵走式钢片焦平面快门、可在4一1／2000see间调节；采用磷砷化格光敏元件在TTL全开光圈下作中央重点平均测…     

一种光学显微自动聚焦系统设计与实现

针对普通CCD拍摄的低对比度生物样品图像,设计并实现了一种以PC机为控制核心的光学显微镜自动聚焦系统。系统采用弹性联轴器与显微镜调焦轴直接耦合的方式,结合细分驱动,有效地消除了传动机构的回程差,提高了聚焦控制精度。在对几种常用图像清晰度评价算子进行分析的基础上,证实了图像自相关算子是评价低对比度生物样品图像清晰度的有效算法。实验结果表明,该系统自动聚焦的准确度和实时性基本上满足生物学研究的需要。     

基于图像清晰度的快速自动聚焦算法

提出了一种新的快速自动聚焦算法;通过梯度阈值处理提高聚焦图像的信噪比,对选取的聚焦窗口采用图像边缘点判据与改进的Tenengrad聚焦函数相结合的方法,通过自适应变步长登山搜索算法实现了自动聚焦过程从快速粗调到精确细调的过渡;验证结果证明该算法和实际聚焦过程吻合,比已有的聚焦算法在聚焦可靠性、速度及灵敏度上有较大提高。     

显微镜光学系统仿真设计

为了实现显微镜光学系统的优化设计,利用计算机交互技术、绘图技术和模块化结构程序设计方法对显微镜光学系统进行了仿真模型开发。设计了基于计算机仿真的数学模型,在此基础上设计了实现仿真模型的模块化程序结构,利用交互技术解决了实验参数的人机交互,并开发了仿真模型的核心模块程序。该仿真系统实现了系统参数交互时成像效果的仿真,可以为显微镜光学系统的优化设计提供精确的效果模拟。     

机载SAR实时成像系统自聚焦方法研究

发展我国自主产权的机载SAR（合成孔径雷达）实时成像系统，对于军事国防、资源探测、灾害预报等领域均具有重要的意义，在SAR成像算法中，自聚焦的好坏是影响图像分辨率的关键因素，但是因为自聚焦算法的复杂性，国内目前尚未有效地解决它在实时环境中的实现问题，从而使得实时成像的质量比较差，提出了一种利用GPS（全球定位系统）数据改善机载SAR实时成像系统自聚焦性能的实现方法，并在自主研制的机载SAR实时成像系统上实现，使该系统的成像分辨率得到明显改善。     

LCD定标器中图像锐化模块的设计

在LCD定标器(Scaler)中实现缩放处理时,由于所采取算法的自身缺陷,会导致缩放后的图像对比度下降、边缘模糊,因此,有必要对图像进行锐化处理来进行图像质量补偿。首先介绍了定标器的后端处理模块的结构,在详细分析了锐化原理和算法的基础上,提出了锐化处理的方案,最后用硬件描述语言进行行为级描述,并给出了仿真的结果。     

网络系统设计中IP地址规划研究

IP地址作为一种稀缺的网络资源,如何合理充分的使用是值得研究的问题。本文从网络系统设计的角度,以子网掩码、网络号的概念、应用、计算等内容对IP地址规划做了较为详细的叙述。     

基于长周期光纤光栅的生物传感器设计及仿真

利用生物活性物质高效、专一的催化特性,通过生化反应中生成的复合物对包层折射率和半径的直接调制,提出了基于长周期光纤光栅的、可用于蛋白质等生物物质鉴别与分析的传感方案,并用数值计算方法对检测中所生成复合物薄膜层的折射率和厚度变化对耦合波长偏移和衰减的影响进行了仿真研究,为新型高灵敏度生物传感器的研发提供了理论依据。     

网络监控系统的仿真分析与规划设计

为了实现一卫星地面站的网络监控系统的扩容,提高网络监控系统性能,文中利用OPNET对此监控系统进行了一系列的仿真分析,首先确认系统有进一步扩展的能力,然后设计扩展方案,并进一步的仿真分析验证扩容方案的可行性.在仿真过程中,将此系统的业务进行模型抽象,作为一种新的标准应用添加到应用层.这样既满足了系统精确建模的需求又简化了自定义应用(custom application)中繁琐的参数配置.在扩容方案可行性的验证过程中,通过规划设计子观测站系统的拓扑结构、定义其支持的业务,对扩展方案进行了详细的仿真分析,结果表明设计方案可以满足系统的要求.     

光纤光栅解调系统的设计研究

本文设计了一种基于FPGA的光纤光栅解调系统,核心模块采用了FPGA芯片,型号为EP2C5Q208C8N,开发环境采用的是Quartus Ⅱ 9.1和Eclipse。通过软硬件相结合的方式,配置了一个NiosⅡ处理器软核,模数转换部分采用12位高精度转换芯片AD9226对采集到的温度信号进行实时转换,用VHDL硬件描述语言配置软核处理器,生成了一个适用于硬件系统的专用C环境,用C代码实现对硬件电路的控制。本文设计的高精度温度测量系统,能使光纤光栅传感器的中心波长随着温度的增加而逐渐增加,其信号波长与温度变化的斜率约为0.02nm/℃。     

显微镜平台自动控制系统的设计

设计了一种新型的带USB接口的显微镜平台自动控制系统,给出了技术解决方案。该方案提供对显微镜平台的两种控制方式:计算机自动控制模式和操纵杆手工控制模式。该方案改造加工工作量小,成本低,具有较好的市场推广前景。