基于图像梯度差值算法的自动快速调焦-中国工具信息网.PDF

２０１６年第５０卷Ｎｏ．４ ８１ 基于图像梯度差值算法的自动快速调焦 １ ２ 罗鑫 ，张亚军 １ ２ 黄淮学院；驻马店职业学院 摘要：为了提高自动调焦技术的测量精度，采用图像梯度差值算法。首先建立调焦窗口，高斯型非均匀采样 函数使远离中心区域的分辨率降低，接着增设阈值改进黄金分割的调焦有哪些信誉好的足球投注网站，最后在梯度差值中对图像的一个像 素以及其周围的八相邻像素进行考虑。构造像素的最大灰度梯度和最小灰度梯度，孤立噪声点减弱评价函数的影 响，使图像边缘点近似等于最大像素灰度梯度值的平方。实验仿真显示系统自动调焦精度达±０．１ｍ，满足测量 μ 系统对精度、稳定性和实时性上的要求。 关键词：梯度；调焦；差值；图像；像素 中图分类号：ＴＧ８８；ＴＰ３９３　　　　　　文献标志码：Ａ ＦａｓｔＡｕｔｏｆｏｃｕｓＢａｓｅｄｏｎＩｍａｇｅＧｒａｄｉｅｎｔＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ＬｕｏＸｉｎ，ＺｈａｎｇＹａｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆａｕｔｏｆｏｃｕｓ，ｉｍａｇｅｇｒａｄｉｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｆｉｒｓｔ，ｆｏｃｕｓｗｉｎｄｏｗｗａｓｂｕｉｌｔ，ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓｒｅｄｕｃｅｄｆａｒｆｒｏｍｃｅｎｔｒａｌｒｅｇｉｏｎｗｉｔｈｇａｕｓｓｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｓａｍｐｌｅｆｕｎｃｔｉｏｎ． Ｓｅｃｏｎｄ，ｇｏｌｄｅｎｓｅｃｔｉｏｎｆｏｃｕｓｓｅａｒｃｈｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｄｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｐｉｘｅｌａｎｄｓｕｒｒｏｕｎｄｅｉｇｈｔａｄｊａｃｅｎｔｐｉｘｅｌｓｗｅｒｅｃｏｎ ｓｉｄｅｒｅｄ，ｇｒａｄｉｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｓｍａｄｅｔｈｅｍａｘａｎｄｍｉｎｇｒａｙｇｒａｄｉｅｎｔ，ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｓｏｌａｔｅｄｎｏｉｓｅ ｐｏｉｎｔｓｗａｓｒｅｄｕｃｅｄ，ｅｄｇｅｐｏｉｎｔｗａｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｍａｘｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｐｉｘｅｌｇｒａｙｌｅｖｅｌｇｒａｄｉｅｎｔｓｑｕａｒｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｕｔｏｆｏｃｕｓｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｓ０．１ｍ，ｉｔｃａｎｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｈｉｇｈｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅａｌ μ ｔｉｍｅｉｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒａｄｉｅｎｔ；ｆｏｃｕｓ；ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｉｍａｇｅ；ｐｉｘｅｌ ［５，６］ ＤＣＴ变换法、小波变换法为主的频域评价方法 ， 　引言 采用不同的频域变换方式，根据某一范围内频率的 自动调焦能使光学成像系统提供画面清晰、纹 值来判断对焦的准确性，但该方法较少考虑噪音影 理细节丰富的图像，在航天、遥感、微图像加工及检 响，会出现评价不准、甚至产生多峰等现象。比如 测等领域，高清晰度摄像机的发展对自动调焦技术 清晰的图像虽然在对象边界上能取到很大的梯度 提出了高精度、高速度的新要求［１］。基于图像处理