[發明專利]一種基于USBVideoCamera的自動對焦系統設計方法

在審

• 申請號: 201610484116.6
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN107547791A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 劉睿
• 申請（專利權）人: 哈爾濱卓晉科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自動對焦系統設計方法，具體涉及一種基于USB Video Camera的自動對焦系統設計方法，屬于Camera技術領域。

背景技術

USB Video Camera又稱為電腦相機、電腦眼、電子眼等，是一種視頻輸入設備，被廣泛的運用于視頻會議，遠程醫療及實時監控等方面。普通的人也可以彼此通過攝像頭在網絡進行有影像、有聲音的交談和溝通。另外，人們還可以將其用于當前各種流行的數碼影像，影音處理。USB Video Camera可分為數字攝像頭和模擬攝像頭兩大類。數字攝像頭可以將視頻采集設備產生的模擬視頻信號轉換成數字信號，進而將其儲存在計算機里。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號必須經過特定的視頻捕捉卡將模擬信號轉換成數字模式，并加以壓縮后才可以轉換到計算機上運用。隨著計算機網絡的普及和人們對圖像通信需求的增長， 作為計算機外設的USB video camera 也得到越來越廣泛的應用，通過USB接口將視頻圖像傳送到計算機，可用于網上視頻圖像通信，也可用于拍照，還可以用于人臉的識別技術。但是很少有人知道USB Video Camera是如何自動對焦的，更不知它的自動對焦系統是如何設計的。

發明內容

（一）要解決的技術問題

為解決上述問題，本發明提出了一種基于USB Video Camera的自動對焦系統設計方法，通過自動對焦系統的設計，了解自動對焦的原理和提高自動的對焦系統的準確度。

（二）技術方案

本發明的基于USB Video Camera的自動對焦系統設計方法，包括如下步驟：

第一步，自動對焦的原理，

a.通過紅外光或超聲波對目標進行測距；

b.利用圖像處理方法獲得相應信息去控制電機調節鏡頭至對焦位置；

c.通過圖像處理估計點擴散函數PSF并根據估計得到的PSF進行圖像恢復；

第二步，提高對焦準確度的措施，采用五點中值濾波即先取中間值再經過中值濾波最后微分或用最小二乘法對數據進行擬合在最大值附近數據趨勢更接近二次多項式對電機步長進行細分，得到更為準確的對焦效果；

第三步，自動對焦系統的工作，

a.由鏡頭所得的光學圖像經圖像傳感器轉換為視頻圖像數據；

b.由USB接口器件轉換成USB傳輸格式并傳送至計算機的USB 接口，幀緩沖器進行緩沖CPU讀取并進行FFT運算，得到當前幀圖像的頻譜信息，根據此信息產生控制命令；

c.控制步進電機的轉向與轉速。

進一步地，所述步進電機通過傳動裝置來帶動鏡頭的移動，實現自動對焦。

（三）有益效果

與現有技術相比，本發明的基于USB Video Camera的自動對焦系統設計方法，通過自動對焦的原理、提高對焦準確度和自動對焦系統工作分析，使得自動對焦系統能快速、準確、方便地實現USB Video Camera的自動對焦。

具體實施方式

一種基于USB Video Camera的自動對焦系統設計方法，包括如下步驟：

第一步，自動對焦的原理，

a.通過紅外光或超聲波對目標進行測距；

b.利用圖像處理方法獲得相應信息去控制電機調節鏡頭至對焦位置；

c.通過圖像處理估計點擴散函數PSF并根據估計得到的PSF進行圖像恢復；

第二步，提高對焦準確度的措施，采用五點中值濾波即先取中間值再經過中值濾波最后微分或用最小二乘法對數據進行擬合在最大值附近數據趨勢更接近二次多項式對電機步長進行細分，得到更為準確的對焦效果；

第三步，自動對焦系統的工作，

a.由鏡頭所得的光學圖像經圖像傳感器轉換為視頻圖像數據；

b.由USB接口器件轉換成USB傳輸格式并傳送至計算機的USB 接口，幀緩沖器進行緩沖CPU讀取并進行FFT運算，得到當前幀圖像的頻譜信息，根據此信息產生控制命令；

c.控制步進電機的轉向與轉速。

其中，所述步進電機通過傳動裝置來帶動鏡頭的移動，實現自動對焦。

上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護范圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。