李丽宏,张明路,张建华,魏智

• 1:河北工业大学机械学院
• 2:河北工程大学信电学院

摘要(Abstract)：

为了准确地确定聚焦平面位置,对自动聚焦技术中聚焦区域选择、聚焦评价函数的确定和搜索策略等关键部分进行了研究.针对聚焦区域,以一阶矩值为聚焦窗口中心,由具体处理的图像分辨率与图像内容决定聚焦区域范围;针对简单图片序列与复杂图片序列,对各种聚焦评价函数进行了仿真与验证;提出了一种改进的爬山法,充分利用聚焦评价函数指标陡峭区宽度与局部极值因子,同时设置两个搜索斜率阈值,为自适应修正搜索步长奠定了较好的基础.结果表明:Laplace聚焦评价函数与SML聚焦评价函数各方面性能优于其他聚焦函数;本文提出的搜索方法可以准确地搜索到焦平面的位置,可为后续基于图像分析操作的工业化与自动化奠定良好的基础.

关键词(KeyWords)： 自动聚焦系统;聚焦策略;聚焦评价函数;斜率阈值;陡峭区宽度;局部极值因子

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 天津市科技计划项目(10ZCKFSF01400);; 河北省自然科学基金资助项目(F2008000750)

作者(Author): 李丽宏,张明路,张建华,魏智

参考文献(References)：

• [1]张乐,姜威,高赞.数字图像一阶矩的自动聚焦区域选择算法[J].光学技术,2008,34(2):163-169.
• [2]宗光华,孙明磊,毕树生,等.显微视觉自动聚焦研究[J].光学学报,2005,25(9):1225-1232.
• [3]CHEN Chih-yung,HWANG Rey-chue,CHEN Yu-ju.Apassive auto-focus camera control system[J].Applied SoftComputing,2009,10:296-303.
• [4]AMAVASAU B P,CAPARRELLI F,SELVAN A,et al.Ma-chine vision methods for autonomous micro-robotic systems[J].The Emerald Research,2005,34(9):1421-1439.
• [5]MOSARITOLO Michele,JAMPEL Henry,KNEZEVICHFrederick,et al.An image based auto-focusing algorithm fordigital fundus photography[J].IEEE Transactions on MedicalImaging,2009,28(11):1703-1707.
• [6]CHANG Ho-chung,TA Mingshih,NIANZUCHEN,et al.Amicroscope system based on bevel-axial method auto-focus[J].Optics and Lasers in Engineering,2009,47:547-551.
• [7]宋宇.面向微操作的微小型机器人视觉伺服技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007.
• [8]郑汉卿,王伯雄,余超,等.基于自动调焦显微视觉的MEMS运动测量技术[J].清华大学学报:自然科学版,2007,47(2):177-180.
• [9]翟永平,周东翔,刘云辉等.聚焦函数性能评价指标设计及最优函数选取[J].光学学报,2011,31(4):1-11.
• [10]李郁峰,陈念年,张佳成.一种快速高灵敏度聚焦评价函数[J].计算机应用研究,2010,27(4):1534-1536.