一種數字式自動調焦方法的研究.pdf

1、自動調焦是自動化控制中的一個重要技術。隨著科學技術的發(fā)展，它越來越廣泛地應用于工業(yè)、軍事、和日常生活中。同時也對這一項技術提出了越來越多的要求。自動調焦系統(tǒng)要求具有更高的精度，更快的速度，更好的穩(wěn)定性，同時為了技術的推廣還要求系統(tǒng)有更低的成本。因此，仍然需要做大量的研究。本文的基礎是一種基于CCD視頻信號模擬濾波和單片機控制的顯微鏡自動調焦系統(tǒng)。系統(tǒng)用帶通濾波器對模擬視頻信號進行濾波，然后進行放大和積分，并以此為調焦評價標準，積分信號經

2、A/D轉換后，由單片機判斷，控制電機實現自動調焦。 本文的主要內容是對原有的系統(tǒng)進行性能的改進和功能的擴展。首先是改變了系統(tǒng)的工作方式，原來的系統(tǒng)電機每走一步采集一次數據并進行判斷。改進后的系統(tǒng)在電機連續(xù)高速轉動的同時進行連續(xù)采樣，這樣最大限度地利用了電機高速轉動的時間，大大縮短了調焦時間。其次改變了系統(tǒng)的采樣方式，采用雙單穩(wěn)態(tài)出發(fā)電路對調焦窗口進行選擇，解決了原來存在的因中斷產生的采樣漂移問題。同時增加了計算機串口控制功能，這

3、樣就可以使用計算機對系統(tǒng)進行控制，并使遠程操控成為可能。最后簡化了系統(tǒng)的開關電源，使得系統(tǒng)的體積大大減小。 本文的另一個主要工作就是提出并實現了一種數字式的調焦系統(tǒng)。該系統(tǒng)用視頻采集卡處理CCD的視頻信號，在計算機上用各種調焦判據函數對數字圖像進行處理后作為調焦依據，并用串口控制電機實現自動調焦。這種數字式系統(tǒng)的優(yōu)點在于：首先可以根據樣品的不同來選擇合適的判據函數，增加了系統(tǒng)的適用范圍；其次，可以任意選擇調焦窗口，適用于局部清晰