基于圖像處理的攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光技術(shù)的研究.pdf

1、自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光技術(shù)是成像系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在許多場(chǎng)合都有著重要應(yīng)用。本文針對(duì)“中間包液位測(cè)量系統(tǒng)”的實(shí)際需求，深入研究基于圖像處理的自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光功能，克服了手動(dòng)對(duì)焦和曝光精度低、效率差等缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度和自動(dòng)化程度。
　　首先，分析了相機(jī)對(duì)焦和曝光的基本原理以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦和曝光的方法，根據(jù)基于圖像處理的自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光技術(shù)，設(shè)計(jì)了以DSP和FPGA為核心的嵌入式自動(dòng)對(duì)焦

2、和曝光控制電路，利用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像采集、DSP完成圖像處理和鏡頭控制。
　　其次，對(duì)基于圖像處理的自動(dòng)對(duì)焦和自動(dòng)曝光方法進(jìn)行深入研究。在圖像清晰度評(píng)價(jià)方面，提出了基于SSIM的單參考圖像清晰度評(píng)價(jià)算法，克服了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法有參考、輸出無(wú)界的缺陷;在對(duì)焦搜索算法方面，提出了基于離焦估計(jì)的改進(jìn)爬山法，利用自適應(yīng)步長(zhǎng)提高系統(tǒng)的對(duì)焦速度和抗干擾性;在圖像曝光量分析方法方面，提出了基于圖像亮度的曝光量分析方法，利用加權(quán)亮度均值減小背景對(duì)拍攝