一种基于灰度分割的自动调焦算法-计算机应用研究.PDF

第２９卷第８期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ２９Ｎｏ８ ２０１２年８月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ａｕｇ２０１２ 一种基于灰度分割的自动调焦算法 姚　臖，张俊举，常本康 （南京理工大学 电子工程与光电技术学院，南京２１００９４） 摘　要：针对红外图像的自动调焦问题，提出了基于灰度分割的图像清晰度评价函数，对比传统的图像清晰度 评价算法，新算法满足无偏性和单峰性，并且具有更高的灵敏度和较快的计算速度。 关键词：自动调焦；灰度分割；图像清晰度评价函数 中图分类号：ＴＰ３９１　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１２）０８３１４８０３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１２．０８．０９１ Ａｕｔｏｍａｔｉｃｆｏｃｕｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｇｒａｙｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ＹＡＯＪｕｎ，ＺＨＡＮＧＪｕｎｊｕ，ＣＨＡＮＧＢｅｎｋａｎｇ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＯｐｔｉｃｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗａｕｔｏｍａｔｉｃｆｏｃｕｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｇｒａｙｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉｍａｇｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎｈａｄａｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅｎｉｔａｄｏｐｔｅｄｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｏｍａｋｅｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｆｏｃｕｓｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｈａｖｅｌｅｓｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃｆｏｃｕｓｉｎｇ；ｇｒａｙｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｉｍａｇｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ 影响，能大致达到调焦函数所具有的特征，因此灰度类函数应 　引言 用最广、适应性最强。 传统的调焦方法是通过传感器检测焦点或测量距离的方 　基于灰度分割的清晰度评价函数 式来实现的，本文提出的自动调焦算法则是通过数字图像处 理，分析其清晰度，获得当前的成像状态，然后完成自动调焦操 　灰度分割理论基础 作。自动调焦是一个比较广泛的领域，经过几十年的发展，已 图像工程可以分为图像处理、图像分析和图像理解三个层 经出现了很多调焦方法。相对于手动调焦，自动调焦具有高精 ［６，７］ 次 。图像处理属于较底层的操作，主要作用为对图像进行 度、高效率、实时性强等特点，但结构比较复杂、成本比较高。 变换从而使图像有更佳的视觉效果，主要操作手法是在图像的 基于图像处理的自动调焦方法主要是通过评价成像系统的图 像素级上进行处理。图像分析是图像工程的中间层操作，主要 像质量来判断像接收平面是否在理想的成像位置上。这种方 是针对图像中观察者所感兴趣的目标进行检测，从而获得它们 法不仅能提高对焦精度，而且能降低对成像系统的加工和装配 的具体信息。图像理解是图像工程的高层部分，是在前两层的 精度的要求，因此已经成为目前自动调焦技术的重要研究方向 基础上进