顯微視覺系統(tǒng)中自動聚焦算法的研究及微動平臺的控制.pdf

1、隨著操作目標的尺寸越來越小、操作精度的要求越來越高，微操作系統(tǒng)的研究進入飛速發(fā)展的時期。本文通過分析微操作系統(tǒng)的研究背景以及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，說明了自動聚焦技術的重要性，在探討了目前聚焦技術中存在的問題的基礎上確定本文的研究方向。
　　課題將聚焦深度法作為研究自動聚焦技術的重點，針對聚焦策略中的評價函數(shù)易存在局部極值點，聚焦窗口缺乏靈活性，聚焦搜索準確率低、耗時時間長等問題進行了深入的研究。本文的主要研究工作如下：
　　首先

2、，通過增加閾值的方式改進了Robert函數(shù)，比較傳統(tǒng)評價函數(shù)與改進函數(shù)得出新的函數(shù)減少了局部極值點同時增加了聚焦曲線的陡峭度；通過對采集的圖像進行分塊提出了一種聚焦窗口動態(tài)選擇的方法，該方法將梯度變化因子作為區(qū)分子塊梯度變化的標準，并將梯度變化因子滿足條件的圖像子塊作為聚焦窗口，此方法解決了固定聚焦窗口無法準確找到聚焦物體的缺點；在爬山算法中使用了大步長和小步長相結(jié)合的方式，這種搜索算法能更準確的找到焦平面。
　　然后，針對大范圍

3、顯微視覺系統(tǒng)提出新的聚焦評價函數(shù)和聚焦搜索策略。分別介紹了時域聚焦函數(shù)SUSAN算子及頻域聚焦函數(shù)提升小波變換，并對兩個算子進行了改進，通過組合算子的方式提出了一種新的聚焦評價函數(shù)，新函數(shù)具有單峰性以及峰值兩側(cè)變化陡峭的優(yōu)點；根據(jù)聚焦評價函數(shù)的特點將聚焦曲線分為平緩區(qū)和陡峭區(qū)兩個階段，在平緩區(qū)設置大步長實現(xiàn)快速搜索，在陡峭區(qū)對數(shù)據(jù)進行高斯曲線的擬合；根據(jù)擬合結(jié)果直接驅(qū)動電機到達焦平面，該方法在實時性和準確性上均有所提高。
　　最后