光学成像系统的自动调焦方法技术方案

本发明专利技术公开一种光学成像系统的自动调焦方法，该方法使用一套包括ＣＣＤ、图像采集卡、变焦镜头和计算显示系统在内的数字成像系统；将ＣＣＤ采集的图像经图像采集卡进行数字化处理；选择合理的对焦窗口，对图像进行预处理阶段；运用对焦深度法，通过选择合理的调焦判据，运用软件编程先进行粗调焦，再进行细调焦，直至找到最佳焦面；通过程序给单片机控制指令，驱动变焦镜头电机带动镜头到成像最佳平面位置，通过测试窗口显示出最佳焦平面图像。运用粗调焦时，选择的控制电机的步距大，减小调焦时间，进行细调焦时，选择的控制电机的步距小，合理控制系统的误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
自动调焦是利用现代电子技术和机械控制方法代替人眼检测被摄目标体的聚焦清晰与否，并代替人用手工调节焦点，使得物体能够在像面上清晰成像。 传统的自动调焦方式有 (1)测距法包括激光测距、红外测距和超声波测距，都是通过接收反射波来达到测量目标的距离和方位，然后通过计算机自动调焦。 (2)焦点检测法它利用两路对称的光学镜头来对被摄目标的聚焦程度对比，只有聚焦清晰时，两路光学镜头的成像才能够一致。 以上两种方法自动聚焦的机构与控制电路设计复杂，精度低，重复性差。 随着计算机的飞跃发展和微电子技术工艺上的突破，图像可以作为数字信号在计算机平台上实现各种变换和处理，由此出现了基于图像处理的数字化自动聚焦方式。 在基于数字图像处理自动调焦系统中，一种方法是离焦深度法(DFD，DepthFrom Defocus)，该方法通过获取两幅或以上不同离焦位置的图像，事先对成像系统建立合适的数学模型，结合成像系统的各种参数，推算出目标物体的离焦深度，从而判断出焦点位置实现调焦。另一种方法则是，通过计算机(或者专用的电路系统)采集到一系列的数字图像，对每一帧图像进行处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学成像系统的自动调焦方法，包括首先利用光学耦合元件ＣＣＤ采集图像，其特征在于，该自动调焦方法还包括以下步骤：图像采集卡将光学耦合元件ＣＣＤ采集的模拟图像信号转换为数字信号；图像处理系统内的软件采用中值滤波法进行图像预处理，采用中央选择法进行对焦窗口选择；图像处理系统利用对焦深度法，根据判据函数值，且运用全局搜索法控制镜头电机进行粗调焦处理；图像处理系统利用对焦深度法，根据判据函数值，控制镜头电机进行细调焦处理；图像显示器将图像处理结果显示。

【技术特征摘要】
1.一种光学成像系统的自动调焦方法，包括首先利用光学耦合元件CCD采集图像，其特征在于，该自动调焦方法还包括以下步骤图像采集卡将光学耦合元件CCD采集的模拟图像信号转换为数字信号；图像处理系统内的软件采用中值滤波法进行图像预处理，采用中央选择法进行对焦窗口选择；图像处理系统利用对焦深度法，根据判据函数值，且运用全局搜索法控制镜头电机进行粗调焦处理；图像处理系统利用对焦深度法，根据判据函数值，控制镜头电机进行细调焦处理；图像显示器将图像处理结果显示。2.根据权利要求1所述光学成像系统的自动调焦方法，其特征在于，所述的中值滤波法是用一个有奇数点的滑动窗口，将该窗口中心点的值用窗口各点的中值代替；取窗口长度为奇数m，将该m个点值按其大小排序，取序号为中心点值作为滤波输出；所述中值滤波法提供数学模型为yi＝Med{fi-v，fi-v+1，...，fi，...，fi+v-1，fi...

【专利技术属性】
技术研发人员：申志芳，何波，吴应运，辛玫，王曦，郭海松，王喜宝，
申请(专利权)人：河南平原光电有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]