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。     

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…     

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。     

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…     

自动对焦技术的前生今世

前不久,佳能发布了具有划时代意义的APS画幅数码单反相机EOS 70D,其最大亮点当属全新推出的全像素双核CMOS AF技术。AF（Auto Focus）自动对焦无疑是现代相机最重要的功能之一。早在上世纪六七十年代,尼康、佳能就已经推出具有自动对焦功能的原型机,1977年世界上第一台拥有自动对焦功能的相机诞生——柯尼卡C35 AF。近几年自动对焦技术又有了长足的进步,无论在对焦速度还是准确性方面都有了极大的提升。这里我们就来梳理一下现今数码相机产品使用的各项对焦技术。反差检测对焦系统：常用于消费类数码相机,也应用于早期的数码微单产品,通过不断检测感光元件捕捉画面的对比度反差来实现自动对焦。这一对焦方式的速度较慢,但成本低,无需配备单独的对焦模块。     

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.     

完美设置自动对焦

我们在拍摄照片时明确知道想要把对焦点放在哪。不过,只有在正确设置自动对焦功能的时候,这种想法才能得以实现。总体来说,有两种设置、三种选项可供我们选择。     

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。     

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。     

一种有效的自适应运动估计搜索算法

提出了一种新的基于运动矢量场、方向自适应和半像素搜索的快速搜索算法(M-DAHS)。该算法根据图像序列运动矢量场的中心偏置性和时空相关性进行预判,对静止块设定阈值直接终止搜索;非静止块根据运动类型自适应选择搜索起始点和搜索策略。搜索模板具有很强的方向自适应性,对于小运动块采用菱形-线性搜索,其他块使用六边形-菱形搜索算法。整像素搜索完毕后,再以十字优先原则进行半像素搜索。实验结果表明,该算法性能优越,搜索速度快,搜索精度高,且搜索精度可以非常接近全搜索算法。     

正交Scatter Search算法

针对Scatter Search算法在初始种群的分布欠均匀,难以搜索到全局最优,目标函数评价次数多等方面的缺点,把正交设计方法同Scatter Search算法结合起来,提出了Orthogonal Scatter Search(OSS)算法,以改进其不足,满足实际工程的需要.实验证明OSS算法优于SS算法,不仅目标函数评价次数少,收敛速度快,而且易于搜索到全局最优或者非常接近于全局最优,尤其是高维空间效果更加明显.     

平面选址问题的引力搜索算法求解

为求解平面选址问题,给出了一种基于引力搜索算法的求解方法。算法利用万有引力定律进行全局搜索,采用一种邻域搜索方法进行局部搜索,实现算法全局优化和局部优化的平衡。通过大量实验和与现有求解方法的比较,结果验证了算法的可行性和有效性。     

一种适用于求解TSP问题的改进的禁忌算法

利用传统的禁忌算法的基本思想,针对TSP问题,提出了一种改进的禁忌算法（MTS）。该算法在初始解的生成,邻域结构及禁忌策略方面进行了大的改进,充分地利用了问题本身的启发式信息与禁忌算法的优点。算法首先通过对城市分区,然后对区域连接,生成初始解;同时生成每个城市的k邻居列表,利用k邻居列表和改进的禁忌策略来突破局部最优。通过对CHN144问题及若干TSPLIB中问题的求解,结果表明所提算法能够以较快速度求得较好的满意解。     

基于禁忌搜索的启发式算法求解球体Packing问题*

为求解具有NP难度的球体Packing问题,通过将禁忌搜索方法与基于自适应步长的梯度下降法和二分法相结合,提出了一个启发式算法。对50个等球算例进行了实例测试,算法改进了其中44个算例的目前最优结果。大量的实例计算结果表明,该启发式算法是求解球体Packing问题的一个有效算法。     

基于引力搜索的布尔函数生成算法

布尔函数是在密码学、纠错编码和扩频通信等领域有着广泛应用的密码函数,寻找性能优良的布尔函数一直是密码学领域的重要问题之一。基于引力搜索算法设计了一种搜索布尔函数的新算法。该算法模仿万有引力定律,以n维空间中的质量点表示布尔函数,以布尔函数的密码特性作为目标适应度函数进行搜索。实验结果表明,算法使用新设计的目标适应度函数可以直接生成具有1阶弹性、1阶扩散准则和高非线性度、高代数次数以及低自相关指标等多种密码学指标的平衡布尔函数,并且进一步给出了直接生成2输出平衡布尔函数的计算机搜索算法。     

一种改进Shark-Search的多媒体主题搜索算法

针对包含多媒体的网页链接特点,对Shark-Search主题搜索算法在搜索宽度、链接相似性判断以及待爬行链接选取策略上进行改进,采取“先搜索、后判断”的搜索过程。实验结果表明,改进的Shark-Search算法能够大大提高多媒体主题网页搜索的效率。     

基于视频压缩的多分辨率预测菱形搜索算法

为了减小视频压缩编码标准中运动估计算法的计算复杂度和提高运动补偿的准确性,考虑到视频图像质量和算法运行时间两者之间的关系,提出一种多分辨率预测菱形运动估计搜索算法,利用同一视频图像中的相邻宏块运动矢量相似的特征,预测当前块的搜索起点,采用大小不同的搜索匹配宏块,减少搜索范围和搜索点数目。实验结果表明,该算法与经典菱形搜索算法相比,搜索时间平均减少了0.5 ms,信噪比平均提高了0.5 dB。     

自适应和声粒子群搜索算法

针对现有改进和声搜索算法(IHS)的不足,提出一种自适应和声粒子群搜索算法(AHSPSO).首先对和声记忆库中每个变量用粒子群算法寻优,再利用自适应参数PAR和bw调节来提高对多维问题的搜索效率.利用5个标准的优化算法测试函数对AHSPSO算法进行测试,并与IHS,PSO和SA算法进行对比,仿真结果表明了AHSPSO算法具有较强的精确寻优和跳出局部最优的能力.     

自适应微调扰动和声搜索算法几何约束求解研究*

几何约束求解的方法关系到特征造型系统的性能,为提高几何约束求解的速度,将和声搜索算法应用于几何约束求解中。通过优先选择较小的和声库,利用最好解的评价值确定微调扰动的幅度,并将其嵌入到拉斯维加斯算法中,提高了和声搜索算法的性能。实验结果表明,改进的和声算法具有自适应性,能有效克服局部收敛问题,提高了求解速度。