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图像法自动调焦原理及系统实现
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2009-08-14
五斤麻辣油
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介绍了基于图像处理方法的自动调焦系统的组成、工作原理、硬件电路设计与软件设计。该系统的核心是图像处理部分和控制部分。给出了聚焦量计算的三个导出公式，提高了硬件的运算速度。详细分析了自动调焦的控制过程，并提出了渐变步长的思想，提高了系统的控制精度。实验结果表明，在较宽范围的环境条件下，该系统具有良好的调焦效果。
在光测系统中，调焦问题越来越受到人们的普遍重视，它直接影响光测设备的测量结
果。特别是光测设备在对空中飞行目标进行拍摄过程中，目标与光测设备的距离不断发生变化，因而需要不断地调整光学系统的焦距，从而调整目标像点的位置，使其始终位于焦平面上，以获得清晰的图像。对光学镜头进行手动调焦，其调节过程长，调焦精度受人员主观的影响较大。
在工程实践中，基于测距的自动调焦方法[1]已经获得了广泛的应用。其原理是，测定光
学镜头与被摄目标之间的距离，将之代入光学系统的光学传递函数，计算出聚焦位置并驱动调焦机构调焦。此方法成熟、稳定，但需要配备专门的测距设备，安装、调试精度要求较高，因而，使用健壮性较差，同时也不利于光测系统的小型化。
随着计算机硬件和数字图像技术的飞速发展，图像的实时处理已经成为可能。这就为
基于图像处理的自动调焦技术[2，3]提供了实现条件。
在光测系统中，调焦问题越来越受到人们的普遍重视，它直接影响光测设备的测量结
果。特别是光测设备在对空中飞行目标进行拍摄过程中，目标与光测设备的距离不断发生变化，因而需要不断地调整光学系统的焦距，从而调整目标像点的位置，使其始终位于焦平面上，以获得清晰的图像。对光学镜头进行手动调焦，其调节过程长，调焦精度受人员主观的影响较大。
在工程实践中，基于测距的自动调焦方法[1]已经获得了广泛的应用。其原理是，测定光
学镜头与被摄目标之间的距离，将之代入光学系统的光学传递函数，计算出聚焦位置并驱动调焦机构调焦。此方法成熟、稳定，但需要配备专门的测距设备，安装、调试精度要求较高，因而，使用健壮性较差，同时也不利于光测系统的小型化。
随着计算机硬件和数字图像技术的飞速发展，图像的实时处理已经成为可能。这就为
基于图像处理的自动调焦技术[2，3]提供了实现条件。
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