一种基于液体镜头的自动调焦方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于液体镜头的自动调焦方法及系统，包括以下步骤：对整幅图像进行Canny算子边缘检测，得到原图的边界图；对边界图进行2×2窗口的膨胀操作，增加边界区域宽度；对原图进行Sobel算子计算，通过改进型的Tenengrad梯度图像质量评价函数计算得到的改进型Tenengrad梯度值，作为最终的图像清晰度评估参考值；将图像清晰度评估参考值转化为电压信号，液体镜头接收电压信号后，通过变步长的峰值搜索爬山算法实现自动调焦。通过自动调焦算法的改进以及硬件系统的设置，得到的图像清晰度评估参考值具有良好的单峰性和鲁棒性，提高了对焦速度，保证了自对调焦的实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液体镜头的自动调焦方法及系统
本专利技术涉及自动调焦
，尤其是涉及一种基于液体镜头的自动调焦方法及系统。
技术介绍
调焦系统是光电成像系统的关键技术，光电成像系统作为获取图像信息的工具，它可以用于生产过程监控、工况检测、图像拍摄、显微观察、医学图像分析、地质遥感和军事遥感等。要想获取清晰的图像，准确调焦是其中关键点。传统的手动调焦过分依赖人眼的判断，要得到清晰的图像需要反复手动操作，直到取得看似清晰的图像，由于人眼的反应速度受到一定的限制，也许目前调焦得到的清晰图像未必是最清晰的。近些年，随着计算机硬件水平以及数字图像处理技术的不断发展，基于数字图像处理的自动聚焦技术开始蓬勃发展起来。传统的自动调焦方法主要有三种：测距法；相位法；对比度法。其中测距法基本原理是通过向目标发射电磁波，根据反射回来的电磁波判断目标物体的位置，然后通过计算机的控制以实现自动对焦，根据测距电磁波源的不同可分为红外测距法、超声波测距法以及激光测距仪等。相位法主要是根据基准光线和参考光线随被摄物体具体不同而产生不同的位置差，将该位置差换算成相位差，将它与不产生相位差时比较，再根据对焦运算，得到镜头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于液体镜头的自动调焦方法，其特征在于，包括步骤：a)对整幅图像进行Canny算子边缘检测，得到原图的边界图；b)对边界图进行2×2窗口的膨胀操作，增加边界区域宽度；c)对原图进行Sobel算子计算；d)对窗口区域进行选择；e)根据步骤b)膨胀后的边界图和步骤d)选择的窗口区域，采用改进型的Tenengrad梯度图像质量评价函数计算得到改进型的Tenengrad梯度值，作为最终的图像清晰度评估参考值；所述改进型的Tenengrad梯度图像质量评价函数表达式如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于液体镜头的自动调焦方法，其特征在于，包括步骤：a)对整幅图像进行Canny算子边缘检测，得到原图的边界图；b)对边界图进行2×2窗口的膨胀操作，增加边界区域宽度；c)对原图进行Sobel算子计算；d)对窗口区域进行选择；e)根据步骤b)膨胀后的边界图和步骤d)选择的窗口区域，采用改进型的Tenengrad梯度图像质量评价函数计算得到改进型的Tenengrad梯度值，作为最终的图像清晰度评估参考值；所述改进型的Tenengrad梯度图像质量评价函数表达式如下：其中，Gx(x，y)，Gy(x，y)分别是图像各像素点f(x，y)与Sobel算子的卷积，M和N分别代表步骤d)选择的窗口区域的水平方向像素点个数和垂直方向像素点个数，FTenengrad为改进型Tenengrad梯度值，f(x，y)为图像的(x，y)坐标位置像素点的灰度值；f)将所述图像清晰度评估参考值转化为电压信号，液体镜头接收所述电压信号后，采用变步长的峰值搜索爬山算法对成像目标、液体镜头及控制模块进行反馈控制，从而完成实时自动对焦。2.根据权利要求1所述的一种基于液体镜头的自动调焦方法，其特征在于，所述Sobel算子定义为：Gx＝[f(x-1，y-1)+2f(x+1，y)+f(x+1，y+1)]-[f(x-1，y-1)+2f(x-1，y)+f(x-1，y+1)]Gy＝[f(x-1，y+1)+2f(x，y+1)+f(x+1，y+1)]-[f(x-1，y-1)+2f(x，y-1)+f(x+1，y-1)]。3.根据权利要求1所述的一种基于液体镜头的自动调焦方法，其特征在于，所述窗口区域通过调焦窗口进行选择，其中，所述调焦窗口采用多点取窗口区域选择算法进行选取；所述多点取窗口区域选择算法通过对图像进行统计，给出主体景物估计区域，然后，取多点窗口区域作为调焦区域；具体为，对一幅大小为m×n的图像进行多点取窗口区域选择，包括中心区域的一个大窗口以及中心区域周边的四个小窗口...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐遥芳，陈大强，刘嘉惠，亚历克斯布兰多，罗晓川，
申请(专利权)人：广州医软智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44