| 题名 | 基于视频处理的自动调光调焦技术研究 |
| 作者 | 梁敏华 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-02-06 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 陈涛 |
| 关键词 | 自动调光 自动调焦 调焦评价函数 阈值分割 边缘检测 加权图像方差熵 调焦窗口 调焦策略 |
| 其他题名 | Study of Auto-focus and Auto-light Technology Based on Video Processing |
| 学位专业 | 机械电子工程 |
| 中文摘要 | 作为计算机视觉和成像系统中的关键技术，自动调光调焦对于提升光学设备的成像质量起到极其重要的作用。实际工程应用中由于光电经纬仪成像目标的多样性以及成像条件的复杂性,采用当前图像法自动调光调焦技术仍存在一些不足。本文以靶场光学测量设备自动调光调焦工作为背景，研究了基于视频处理的自动调光调焦算法及实现等相关技术，主要内容如下： 兼顾到系统算法的实时性和有效性，本文采用中值滤波算法进行图像去噪，消除了噪声对后续处理的影响；选用改进的最大类间方差算法、sobel算法以及帧间差分法提取目标的边缘点以及目标区域，为计算调焦评价函数值以及选择调焦窗口提供了必需的条件。 利用图像加权熵和图像加权方差熵作为调整相机曝光时间以及增益的依据。选择分段二次、一次函数互相结合的方法进行相机曝光时间、增益调整，提高了系统的智能化和收敛速度。 采用几何光学理论分析了图像产生离焦的原因。利用平均最大边缘梯度值作为判断图像是否聚焦的评价函数，解决了目标或者背景改变时聚焦的判据问题；采用波门技术动态选择调焦窗口，在跟踪目标的过程中，当目标大小、物距改变或由于目标飞行姿态的变化导致目标成像大小变化时，调焦窗口也随之变化；提出了粗细结合的自动调焦策略：在大范围内采用改进的MCS法，对调焦结果进行牛顿插值处理得到大致的聚焦区间，在粗调焦的基础上采用小步长完成精确调焦；在自动调焦过程中采用信息融合技术，提高了电机启动的正确率，同时增强了系统的鲁棒性。 搭建了基于PC机的自动调光调焦硬件平台、编制了相应的软件，对本文提出的理论和方法进行了实验和仿真，取得了与理论分析相一致的结果：系统能够做到25Hz实时工作，自动调光时间不超过50ms，稳定跟踪情况下自动调焦时间不超过100ms，调焦精度在0.01－0.02 mm,调焦准确率为94％。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 105 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/459]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 梁敏华. 基于视频处理的自动调光调焦技术研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2009. |
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