基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法技术

本发明专利技术提供基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，利用基于空间域的卷积/去卷积变换计算对焦过程中两个不同调焦位置的两幅图像中对应点的离焦量差异值；采用投票策略得出这两幅图像的离焦量差异定性度量；根据离焦量差异定性度量确定对焦搜索方向；按照变步长策略逐渐缩小搜索范围和搜索步长，直至在步长为1时找到合焦位置。能够改善在某些场景中由于聚焦评价函数非单峰性而造成爬山搜索方法正确率降低、误差增大的问题，能够在保持爬山搜索法快速、行程比较少等优点的同时，明显提高了在聚焦评价函数单峰性不良的场景中的正确率，降低了误差量，很好地解决了局部极值对于爬山搜索法的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，属于自动对焦领域。
技术介绍
自动对焦功能是众多光学成像设备的基本功能，在数字摄像机、手机、显微镜等设备中往往是决定产品性能的关键技术。自动对焦方式分为主动式和被动式两种：主动式自动对焦通过辅助传感器或测量工具所提供的信息完成自动对焦；被动式自动对焦是一种基于数字图像处理的方法，通过对图像的聚焦评价，驱动电机往合焦方向调节，直至满足预先设定的条件为止。由于主动式自动对焦方法需要额外的硬件设备辅助，并且需要更高的系统能耗，所以目前被动式自动对焦是目前最常用的自动对焦方式。被动式自动对焦方法，其核心问题有两个：一是聚焦评价函数，二是对焦搜索策略。聚焦评价函数有基于梯度的聚焦评价函数和基于统计信息及自相关的聚焦函数两类。典型的聚焦评价函数有灰度差分绝对值和(SumModulusDifference，SMD)、Tenengrad函数、方差函数和修改拉普拉斯和(SumModifiedLaplacian，SML)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，其特征在于，利用基于空间域的卷积/去卷积变换计算对焦过程中两个不同调焦位置的两幅图像中对应点的离焦量差异值；采用投票策略得出这两幅图像的离焦量差异定性度量；根据离焦量差异定性度量确定对焦搜索方向；按照变步长策略逐渐缩小搜索范围和搜索步长，直至在步长为1时找到合焦位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，其特征在于，
利用基于空间域的卷积/去卷积变换计算对焦过程中两个不同调焦位置的两
幅图像中对应点的离焦量差异值；
采用投票策略得出这两幅图像的离焦量差异定性度量；
根据离焦量差异定性度量确定对焦搜索方向；
按照变步长策略逐渐缩小搜索范围和搜索步长，直至在步长为1时找到合焦
位置。
2.如权利要求1所述的基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，其特征
在于，采用变步长爬山搜索策略，在大步长和中等步长阶段利用离焦量定性差异
度量判断对焦搜索方向，在小步长阶段利用Tenengrad函数值的大小判断对焦搜
索方向。
3.如权利要求2所述的基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，其特征
在于，变步长爬山搜索策略具体为：
S1、在当前位置上往正方向行走大步长，根据离焦量定性差异度量判断搜索
方向；
S2、若搜索方向没有发生变化则设定搜索大步长，若搜索方向发生变化则设
定搜索中等步长；
S3、在搜索方向上以设定步长进行搜索，每搜索一个位置，根据离焦量定性
差异度量重新判断搜索方向；
S4、若搜索方向不变，则返回S3；若搜索方向发生变化且当前步长为大步
长，则进入S2；若搜索方向发生变化且当前步长为中等步长，则进入S5；
S5、设定搜索步长为小步长；
S6、在搜索方向上搜索一个步长，根据Tenengrad函数确定的聚焦评价值重
新判断搜索方向；
S7、若搜索方向不变，则返回S6；否则进入S8；
S8、在搜索方向上前进小步长，该位置即为合焦位置。
4.如权利要求3所述的基于离焦量差异定性分析的自动对焦方法，其特征
在于，大步长...

【专利技术属性】
技术研发人员：林忠，黄陈蓉，杨庆，卢阿丽，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32