为了在红外成像系统中实现高效的自动对焦功能，深入分析和讨论了红外成像系统中自动对焦功能的优化方法及特点。结合具体的工程化应用，提出了一种对图像清晰度评价函数局部随机起伏噪声的估计方法，该方法可以提高自动对焦功能的可靠性，通过将图像清晰度评价函数的灵敏度作为反馈量引入爬坡过程，优化了爬坡算法的收敛速度。其优化方法在工程应用中的实施效果，验证了设计的正确性，优化方法的有效性。
自动对焦 红外成像 图像清晰度评价函数 爬坡算法 自动对焦窗口 auto-focusing, infrared imaging system, image shar
红外与激光工程
2020, 49(3): 0303020
上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海 200093
对焦窗口的选择是实现显微镜自动对焦的关键步骤。针对传统的对焦窗口选取方法不能准确定位目标物体的问题，本文提出了一种改进的人工鱼群对焦窗口法。以整幅图像中细节最丰富的区域作为对焦窗口的选取依据，充分利用人工鱼群算法良好的全局寻优能力，在整幅图像中选取最佳对焦窗口；将全局优值添加到每条人工鱼的行为更新中，使其能快速移动到当前最佳位置甚至是全局最优位置。此外，在算法中引入了淘汰机制，在保证精度的前提下，提高算法的收敛速度；再根据算法中公告板的特点，结合趋势对比法识别干扰区域，有效排除非目标区域的影响。实验表明，该方法得到的对焦窗口，可以更好地对目标物体进行对焦，大大提高了自动对焦的精确度，并且构建对焦窗口的效率较传统方法提高了1.65 倍。
自动对焦 对焦窗口 区域选择算法 人工鱼群算法 图像处理 autofocus focus window region selection algorithm artificial fish swarm algorithm image processing
1 中北大学理学院, 山西 太原 030051
2 中北大学电子测试技术重点实验室, 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 山西 太原 030051
在显微成像下准确、稳定、高效、实时地对光纤, 尤其是抛剥涂覆层的光纤直径进行测量, 需要采用优异的自动对焦技术。对焦窗口的选择是自动对焦的前提, 为了避免光纤侧面显微成像下中间透光或衍射亮带对对焦窗口的影响, 提出了一种改进的定域椭圆取窗方法,并比较了不同窗口形状对清晰度评价和计算速度的影响。将定域椭圆取窗方法应用于125 μm标准光纤的测量,结果表明标准误差在0.3 μm内, 测量精度与VM2.22精密测量软件的微米级相比提高了一个数量级。这种定域椭圆取窗方法实用性强, 速度快, 通用性好, 可以作为光纤直径显微测量中一种有效的自动对焦窗口选择法。
成像系统 显微成像 自动对焦 对焦窗口 光纤直径测量 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 081101
为提高自研“猫眼”探测系统的自动对焦性能，对主动激光图像散斑噪声、自动对焦窗口和视场变化三个对焦性能影响因素进行分析，分别提出了自动对焦改进算法及策略。实验证明，改进后，探测系统自动对焦性能明显提升，为探测系统后续预警提供了清晰准确的威胁目标激光图像。
图像处理 猫眼探测 激光图像 自动对焦 形态学滤波 对焦窗口 激光与光电子学进展
2014, 51(7): 071001
随着数码相机普遍进入千万级有效像素的行列,大多数相机都采用了多个对焦窗口的自动对焦技术。为实现对焦窗口的快速选择和自动对焦,文中采用统计分析的方法,研究了近距离物体优先的对焦窗口自动选择的可行性,就选择适宜的对焦评价函数提出建议;通过MatLab仿真实验给出了评价函数的大小阈值,提出了近距离物体优先的对焦窗口自动选择和自动对焦策略,给出了对焦搜索基本流程。这种对焦窗口选择,实时性好,适用性强,可作为数码相机的一种对焦窗口自动选择策略。
数码相机 自动对焦（AF） 对焦窗口 评价函数 搜索算法 仿真 digital camera auto-focusing（AF） focus window estimating function searching algorithm simulation
红外成像自动调焦评价函数的计算耗时较多，对自动调焦的实时性有很大的影响。选择整幅图像中最重要的目标 区域作为自动调焦评价对象，可有效解决传统的对焦窗口选择方法不适合动目标的问题，并可在保证调焦精度的同时有效降低系 统的计算量和大大改善自动调焦的效率。为了快速有效地找到该区域，提出了基于模板匹配、可使对焦窗口缩小并锁定在目标区域 的动目标对焦窗口选择方法。实验结果表明，该方法具有运算复杂度低、针对性强等优点，且其调焦特性曲线的灵敏度也较高。
对焦窗口选择 自动调焦 红外成像 模板匹配 focus window selection auto-focusing infrared imaging template matching
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
结合图像调焦系统的实际应用需求,提出一种基于OMAP(Open Multimedia Application Plant)处理器的图像调焦系统方案,给出了处理器与触摸显示屏的接口硬件设计,分析了在Linux系统下的接口驱动开发,讨论了实际应用中存在的图像分辨率变换及触点窗口形成两个关键问题,将输入的图像数据及对焦窗口成比例显示在液晶屏上。在自动选择的对焦窗口不满足要求时,使用触摸屏来重新调整对焦窗口,从而实现人工参与对焦窗口的快速选择及调整,满足了特定领域对图像调焦系统的特殊要求。
对焦窗口 触摸显示屏 OMAP处理器 Linux驱动 focusing window touch-LCD OMAP processor Linux drivers
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江,杭州,310027
提出一种用于数字成像的自动对焦系统,它以CMOS为图像传感器,用DSP进行数据处理并控制驱动电路调整镜头的位置,达到准确自动对焦的目的.系统采用对焦深度法实现自动对焦,通过改变镜头的位置获得一系列模糊程度不等的图像,计算每幅图像的清晰度评价值构成对焦评价曲线;采用梯度函数作为评价标准来评价图像的清晰度;采用窗口选择技术控制对焦感兴趣范围,减少了数据处理量;对实验样机的测试表明,系统有较好的自动对焦性能,并解决了百叶窗问题,对透过玻璃窗户的目标仍然能正确对焦.
自动对焦 数字成像系统 数字信号处理 对焦窗口
