[發明專利]一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法

在審

• 申請號: 201911050223.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110753186A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 安建波;李祥明;卜祥元
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 11639 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：搭建光電系統自動調焦平臺；

步驟二：通過成像模塊獲得數字圖像信號，并將數字圖像信號傳輸給嵌入式信號處理模塊；

步驟三：通過嵌入式信號處理模塊數字圖像信號處理產生控制信號，并將產生的控制信號傳送給鏡頭電機控制模塊；

步驟四：鏡頭電機控制模塊根據控制信號控制鏡頭進行調焦；

步驟五：終端顯示模塊顯示調焦后成像結果，完成基于圖像處理的光電系統自動調焦。

2.如權利要求1所述的一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法，其特征在于：步驟一實現方法為，

光電系統自動調焦平臺主要由成像模塊、嵌入式信號處理模塊、鏡頭電機控制模塊和終端顯示模塊組成；

成像模塊用于將目標成像后的信息變成數字圖像信號；

嵌入式信號處理模塊用于根據數字圖像信號處理產生控制信號，并將產生的控制信號傳送給鏡頭電機控制模塊；

鏡頭電機控制模塊用于根據控制信號控制鏡頭進行調焦；

終端顯示模塊用于顯示成像結果。

3.如權利要求2所述的一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法，其特征在于：步驟二實現方法為，

A/D轉換模塊通過成像器采集場景圖像，A/D轉換模塊首先對成像器輸出的多路模擬圖像信號進行開關選擇和差分放大，然后對放大后的成像器多路模擬圖像信號進行A/D轉換，將多路模擬圖像信號變成數字圖像信號，并將數字圖像信號傳輸給嵌入式信號處理模塊。

4.如權利要求3所述的一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法，其特征在于：步驟三實現方法為，

數字圖像信號為f(i,j)，數字圖像信號質量評價函數為E(k)，其中k為步長，k＝[1,2,…,10]；通過下式計算水平方向上相差k個像素間梯度平方：

嵌入式信號處理模塊將步長k作為控制信號傳送給鏡頭電機控制模塊。

5.如權利要求4所述的一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法，其特征在于：步驟四實現方法為，

鏡頭電機控制模塊每運動一個步長k時，成像模塊就采集一幅數字圖像信號，在同一方向上使用不同步長k連續采集3幅數字圖像信號，得到3個位置的值E(k₀)，E(k₁)，E(k₂)；如果E(k₀)＜E(k₁)＜E(k₂)，則說明正靠近調焦正確方向；如果E(k₀)＞E(k₁)＞E(k₂)，則說明調焦方向相反，則向反方向調焦，同時縮減步長；直到出現E(k₁)＞E(k₀)和E(k₁)＞E(k₂)時為止，調焦過程結束。

6.如權利要求5所述的一種基于圖像處理的光電系統自動調焦方法，其特征在于：步驟四中縮減步長，步長k縮減為原來的50％。