基于數(shù)字圖像的自動(dòng)聚焦技術(shù)研究.pdf

1、近些年來，自動(dòng)聚焦己成為各種成像系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，與國外相比國內(nèi)在這方面的工作做得還比較少，同時(shí)圖像處理技術(shù)的發(fā)展使得自動(dòng)聚焦趨于數(shù)字化和智能化，所以基于圖像技術(shù)的自動(dòng)聚焦方法研究具有重要的實(shí)際意義。自動(dòng)聚焦是利用各種成像系統(tǒng)獲取圖像過程中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在數(shù)字成像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺和顯微鏡儀器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外對自動(dòng)聚焦算法特別是對聚焦評價(jià)函數(shù)進(jìn)行了大量研究，但在聚焦區(qū)域選擇和提高極點(diǎn)搜索效率等方面還有許多問題有待解決。

2、r>　　本文圍繞著自動(dòng)聚焦技術(shù)研究了圖像清晰度評價(jià)函數(shù)、聚焦區(qū)域選擇、和焦點(diǎn)搜索算法等相關(guān)技術(shù)，主要包括以下部分：
　　(1)在傅里葉光學(xué)理論的基礎(chǔ)上，分析了光學(xué)成像系統(tǒng)中評價(jià)數(shù)字圖像清晰的機(jī)理，為以后算法的提出打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，然后對現(xiàn)有的數(shù)字圖像處理自動(dòng)聚焦算法進(jìn)行了深入研究，分析了它們的不足并且提出了相應(yīng)的解決方案。
　　(2)分析了自動(dòng)聚焦算法的相關(guān)理論，包括三個(gè)模塊：聚焦區(qū)域選擇、聚焦評價(jià)函數(shù)和焦點(diǎn)搜索算法。聚

3、焦區(qū)域選擇是選擇感興趣區(qū)域進(jìn)行聚焦，本文分析了中心取窗、多點(diǎn)取窗、非均勻采樣窗口等方式的優(yōu)缺點(diǎn)；聚焦評價(jià)函數(shù)是對感興趣區(qū)域的離焦程度進(jìn)行評價(jià)，它是一種有參考的圖像質(zhì)量評價(jià)。本文針對基于對比度的圖像質(zhì)量分析方法從圖像時(shí)域、頻域及信息熵三個(gè)角度建立能表示圖像對比度的一些聚焦函數(shù)，并對這些評價(jià)函數(shù)做了詳細(xì)的分析比較；焦點(diǎn)搜索算法實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)搜索和定位，本文分析了常用的極點(diǎn)搜索算法，包括Finacci搜索算法、“盲人”爬山算法和曲線擬合等。