[發(fā)明專利]一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210568408.3
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN115086516A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明;李世添;易偉超;董立泉;褚旭紅;趙躍進(jìn);孔令琴;惠梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232;G06N3/04;G06N3/08;G06T7/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：隨機(jī)初始化攝像系統(tǒng)的焦距，采集得到相應(yīng)圖像，對圖像的離焦區(qū)域進(jìn)行分割處理，區(qū)分獲取圖像的離焦區(qū)域與非離焦區(qū)域；

步驟2：利用Zemax軟件模擬光學(xué)系統(tǒng)，仿真帶有離焦量標(biāo)簽的離焦圖像作為模型的訓(xùn)練集，基于深度學(xué)習(xí)模型構(gòu)造包含多層卷積的非線性回歸模型，利用MSE損失函數(shù)，通過仿真數(shù)據(jù)集對模型進(jìn)行迭代訓(xùn)練，獲得離焦量估計(jì)模型；

步驟3：在華為Atlas開發(fā)板中將訓(xùn)練好的離焦量回歸模型進(jìn)行移植，對步驟1中分割出的離焦區(qū)域?qū)崿F(xiàn)離焦量估計(jì)，回歸計(jì)算得到對應(yīng)的離焦量大小；

步驟4：將離焦量大小通過多功能串口信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的電平信號，通過控制電機(jī)驅(qū)動可調(diào)焦鏡頭移動，實(shí)現(xiàn)自動對焦的目的。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于，利用增強(qiáng)型二維OTSU分割算法對所獲得的離焦圖像進(jìn)行分割處理，分別得到圖像的對焦區(qū)域與離焦區(qū)域。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于，利用Zemax軟件模擬光學(xué)系統(tǒng)仿真生成PSF，構(gòu)建離焦量大小與離焦量圖片一一對應(yīng)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于，設(shè)計(jì)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建離焦量回歸模型，利用離焦圖像作為模型的輸入，預(yù)測離焦量值大小。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于，利用MSE損失函數(shù)作為回歸模型的優(yōu)化目標(biāo)，加快了網(wǎng)絡(luò)的收斂速度，同時(shí)還提升預(yù)測。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于，在Atlas系統(tǒng)進(jìn)行了模型的移植與部署，便于系統(tǒng)落地實(shí)用。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)模型的攝像系統(tǒng)自動對焦方法，其特征在于，對離焦量進(jìn)行編碼處理，控制電機(jī)驅(qū)動可調(diào)焦鏡頭，實(shí)現(xiàn)自動變焦的目的。