基于图像处理的微装配自动调焦系统-光学精密工程.PDF

第 14 卷 　第 3 期 　 光学 精密工程 Vol . 14 　No . 3 2006 年 6 月 　　 　　　　　　　　　Op tics and Preci sion Engineering 　　　　　　　　　　 J un . 2006 ( ) 文章编号 　1004924X 2006 基于图像处理的微装配自动调焦系统 段瑞玲 ,段惠波 ,李庆祥 ,李玉和 ,杨再华 (清华大学 精密仪器及机械学系 ,北京 100084) 摘要 :介绍了一个基于图像处理的自动调焦系统 ,该系统由光学显微镜 、CCD 、力矩电机和齿轮传动机构等组成 。调焦系 统中采用粗/ 精结合的调焦方法 ,即首先采用基于 Kri sch 边缘检测算子的清晰度评价函数对被测物体进行粗调焦 ,并在 计算机上采集了包含 目标的大致轮廓和边缘的显微图像 ;然后针对全景图像上的某个 目标区域采用基于高频分量的清 晰度评价函数进行精调焦 ,使得显微图像显示出更多的纹理细节 。实验中清晰度评价函数算法均采用 Window s 下的 μ Vi sual C + + 实现 。实验结果表明 ,该自动调焦的系统精度可达 ±4 . 8 m ,基本上满足了微装配任务的调焦精度要求 。 关 　键 　词 :微装配 ; 自动调焦 ; 图像平滑 ;清晰度评价函数 中图分类号 : T H742 . 9 　　文献标识码 :A Microassembly autof ocusing system based on image processing DU AN Ruilin g , DU AN Huibo , L I Qin gxiang , L I Yuhe , YAN G Zaihua ( ) D ep a rt m ent of P recis ion I ns t r um ent an d M ech anol og y , Ts i ng h ua Uni v ers i ty , B eij i ng 100084 , Chi na Abstract : Ba sed on t he image p roce ssing t echnolo gy ,an autofocu sing sy st em con si st ed of op tical mi cro scop e , CCD , mo ment motor and drive gear et c ,wa s p re sent ed . In co mbination of coar se wit h fine adj u st ment met ho d ,t hi s sy st em app lied Kri schimage edge gradient op erator to evaluat e t he entire mi cro scop ic image of t he microo bj ect for it s coar se focu s po sition , t he sy st em al so u sed t he sharp ne ss f unction ba sed on high f requency co mp onent to evaluat e t he cert ain do main of t he micro scopic image for fine adj u st ment . The sharp ne ss f unction s u sed in t he exp eriment were p ro gr