光電經(jīng)緯儀的自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)研究.pdf

1、在靶場(chǎng)光電測(cè)量設(shè)備、天文觀測(cè)設(shè)備等實(shí)時(shí)圖像測(cè)量設(shè)備中，圖像內(nèi)容變化會(huì)影響清晰度的評(píng)價(jià)結(jié)果，導(dǎo)致系統(tǒng)的自動(dòng)聚焦能力降低。光電經(jīng)緯儀在跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)與鏡頭的距離時(shí)刻在發(fā)生變化，目標(biāo)的大小、形態(tài)也都在發(fā)生變化，需要實(shí)時(shí)自動(dòng)對(duì)焦來滿足成像的清晰度要求。目前光電經(jīng)緯儀系統(tǒng)工作時(shí)，大多采用手動(dòng)對(duì)焦的方式，人為的判斷圖像的清晰模糊程度，系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化程度較低。因此，實(shí)時(shí)、可靠的自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)的研究具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)基于數(shù)字

2、圖像處理的自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)主要包括清晰度評(píng)價(jià)算法和聚焦搜索算法。清晰度評(píng)價(jià)算法用于評(píng)價(jià)圖像的離焦程度，聚焦搜索算法用于搜索圖像正焦時(shí)的鏡頭位置。
　　本文首先歸納總結(jié)了傳統(tǒng)的圖像清晰度評(píng)價(jià)算法，測(cè)試并分析了傳統(tǒng)的基于空間域清晰度評(píng)價(jià)算法的性能。其次，提出了一種簡(jiǎn)單而有效的不受圖像內(nèi)容變化影響的實(shí)時(shí)圖像清晰度評(píng)價(jià)方法。算法充分利用不同清晰程度圖像的邊緣在邊緣寬度、邊緣強(qiáng)度分布上的差異，結(jié)合自然圖像梯度分布的

3、統(tǒng)計(jì)規(guī)律，考察反映圖像清晰程度的整體特征,解決了內(nèi)容及場(chǎng)景變化對(duì)清晰度評(píng)價(jià)結(jié)果影響的難題。最后，結(jié)合與圖像內(nèi)容變化無關(guān)的清晰度評(píng)價(jià)算法，提出了一種改進(jìn)的爬山搜索算法，算法充分利用了清晰度評(píng)價(jià)值對(duì)于圖像清晰程度的反映，采用變步長(zhǎng)的搜索方式，當(dāng)圖像離焦時(shí)可以驅(qū)動(dòng)鏡頭快速到達(dá)正焦位置附近，并能可靠判斷圖像是否滿足清晰度要求。不同內(nèi)容的實(shí)際場(chǎng)景測(cè)試結(jié)果表明，本文提出的清晰度評(píng)價(jià)算法具有良好的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性和適用性。任意一幅自然圖像,清晰度評(píng)價(jià)值