文档介绍：摘要本文对数码相机自动对焦系统设计中的几个关键技术——自动对焦搜索方方式和存在问题进行了全面的分析,在此基础上提出了对爬山算法的改进方法。对镜头进行精密控制。箍套算法在基于多媒体微处理器罱ǖ加合理的软件实现了自动对焦系统的大部分功能,提高了系统的稳定性和可行法、评价函数、对焦窗口和镜头控制进行了深入的研究。对传统爬山算法的运行为了提高自动对焦的速度和精度,采用图像的绿色分量和梯度函数修正形式计算评价函数,采用四点选择法选择对焦窗口,通过大量实验获取更精确的控制参数数码相机平台上实现。通过对算法的改进,在没有增加硬件成本的基础上,用更性。实验结果表明,本文提出的优化爬山法自动对焦系统达到了很好的对焦效果。,解析度达到线。系统稳定,可应用于实际工程。关键词:自动对焦,评价函数,爬山算法,对焦窗口,镜头控制
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第一章绪论数码相机自动对焦技术的历史和现状传统相机通过光学将图像聚焦到感光银盐胶片上,胶片感光,将影像以光学模通过扫描产生电子模拟信号,然后经过疍模数转换形成数字信号,最后以数机中所存储的照片不再是影像而是数字文件;其信号存储体也不是底片,面是的发展和人们生活需求的提高,能够快速准确获得清晰图像的智能型数码相机电子技术、计算机技术和超大规模集成电路技术的飞速发展,使我们所处的时代成为数字化的时代,数字技术的影响深入我们生活的每个角落。如今,数字图像很大程度上取代了传统的信怠模式,在人类工作和生活中发挥着越来越重要的作用。同时,数字化的潮流使图像的摄取工具~照相机也经受了一场彻底的洗礼。数码相机逐步取代传统胶片相机,被广泛应用于新闻图片的摄制、科学领域的显微摄影、医学摄影、生活旅行拍摄等领域【啊数码相机与传统胶片相机相比,在信号的捕捉、存储、处理和输出等方面独具特色。首先,数码相机虽然也是使用镜头、光圈、快门来聚焦图像,但是,拟信号的形式记录下来。数码相机则是将景物聚焦到图像传感器駽希字文件的形式保存信息。其次,传统相机的信号存储媒体以胶卷为主,数码相数字化存储器件。数码相机实现了信息的数字化,使其可直接载入计算机,也可以借助网络瞬时传送,并且可对图片任意加工,使我们的生活更加方便快捷。对于数码相机来说,其主要目的是获得清晰的图像,所以,聚焦是数码相机的关键。成像系统的聚焦原理大多类似,镜头对准拍摄目标,通过调整镜头的焦距使其焦点位于感光面上,从而得到清晰图像。在过去,聚焦靠手动调整,由大脑直接参与调焦过程,是否聚焦是依靠人脑来主观决定的。但是现代技术成为人心所向,所以,自动对焦技术显得非常重要。良好的自动对焦技术不但使得数码相机更加方便和精确,也彰显了这个时代科学技术的进步。照相机的自动对焦系统可以追溯兰土甏辏珻公司在西德的科隆博览会上展出一架具有自动对焦能力的照相机模型,这个时期的自动对焦技术仍然相当原始,对焦能力很差。年,疽餐瞥隽一款具备自动对焦能力的照相机模型,但其设计仍十分仰赖机械结构,体积大、
光或超声波缓笥孟嘤δ疑灼骷邮粘上衲勘攴瓷浠乩吹牟ǎ低吃俑莨庋技术的主要发展方向【”离焦深度法由系统首先拍几幅照片,然后再根据这些照片的特点,用数字图反应馒是最大的缺点。一直到年,美国亨尼威尔静欧表了具有实用价值的自动对焦系统C拦拇淳僮詈笪H毡镜南嗷ひ荡锤锩辏毡拘∥髁写真工业公司,即后来的轲尼卡有限公司前身,向美国购买了这套系统改良专利权,于同年月制作出自动对焦照相机柯尼卡珻成为世界上第一款具有自动对焦能力的相机。被应用于第一台实用的自动对焦照相机的自动对焦系统其基本原理是以分析来自景物主体的反光为参考指标,影像通过三棱镜投射到图像感测器上,感测器由影像的明暗反差来分辨影像的内容。对于早期的相机来说,低澈哪苌伲杀镜停止庀低臣蚪啵欣谛⌒突5牵蓖饨绻庀吖暗或被摄物体反差太低时,低澄薹üぷ鳎⑶叶韵赶咛醯谋簧阄镆参弈芪力,对焦时间太长。基于这些问题,后来的相机采用辅助对焦灯的设计来进行弥补【俊低持饕Mü邮胀饫垂庀叨越梗员怀莆1欢阶远越埂:罄床用辅助对焦灯的自动对焦被称为主动式自动对焦。主动式对焦系统附带产生红外、激光或超声波的装置,由成像系统向成像目标发出某种形式的波焱狻⒓原理计算准确的焦点位置,从而完成对焦。在年,美国宝丽莱公司首次推出具有超声波自动对焦功能的照相机。年,日本瞥龅一部用红外线测距的自动对焦相机V鞫阶远越雇耆ú皇芑肪彻庀哂响,也不会因为被摄物体本身反差条件而影响对焦操作,甚至能在黑暗的情况下工作。但是,主动式对焦不能拍摄太远或太近的景物,不能透过玻璃工作,对具有吸收红外线能力的被摄物体也会得出不正确的结果,并且需