基于图像处理的小镜头自动调焦调心系统研究
发布时间：2021-03-26 07:32
随着摄像模组在各个行业的广泛应用,市场对摄像模组的需求急剧增大,为了得到高质量的成像,提高模组企业在行业内的竞争力,高效快速的生产合格的摄像模组成为了镜头模组厂商迫切需要解决的问题。本课题来源于某企业摄像头组装过程中,对摄像模组进行辅助的调焦调心系统研究,主要包括了以下研究内容:（1）基于大广角小镜头的成像特征,提出一种包裹式采集靶标图像方法,该方法能够完美的收集到各个视场角的成像信息。并通过对多种中心定位方法的研究,采用了重心检测圆心法来确定当前镜头的成像中心,通过实验数据分析,重心法不仅速度快,定位精度还非常高,可达到±1pixel。为调心提供了精确的小镜头成像中心坐标,保证了镜头成像中心与像元中心不发生偏移,以及成像的最大化。（2）基于对调焦窗口、调焦函数评价、调焦寻优算法的研究。经过对比选用了一种非均匀动态取窗法,在背景和有效区域分离后,通过非均匀取窗法确定采样区域,该方法在保证效率的同时最大化使用了有效区域。确定以Tenengrad法作为图像清晰度计算方法,该算法不仅陡峭度高、单调性强,而且陡峭宽度合理。由于本文所应用的成像环境在相当长的一段时间是同一种产品,因此,根据光学物...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摄像模组的构成
图 1.3 离焦退化模型以得到式(1-1)：g ( x,y)= f(x,y) h(x,y)+n(x,y)建立是离焦深度法的关键，需要成像系统的参数和特在实际的工程中，退化函数是未知的，所以估计得到焦的图像有一定的偏差，此类算法的精度有待提高。糊圆估计的离焦深度法。当物体处于离焦状态时，在糊圆的尺寸与离焦的状态成正比关系。故而可以通过像系统的各类参数，建立数学模型对图像进行估计。类参数，而在实际的应用中受到系统本身的影响较大的偏差。，与离焦深度法不同，对焦深度法首先对图像的清晰像清晰度值，判断图像离焦或对焦的状态，通过调焦点，驱动电机到达对焦位置从而实现自动调焦。图 1
接口电路驱动电路执行机构工作台图 2.1 系统硬件平台设计测试卡通过镜头、图像传感器、图像采集卡得到图像，并将图像输入到计算然后，用软件对图像进行调心调焦的处理，处理结果被接口电路通过指令方式发驱动电路，从而控制执行机构进行运动，是一个闭环控制系统。2.1.1 基于 OV4682 的图像采集系统图像的采集和显示由光学镜头、图像传感器、和图像信号处理器（Image SProcessing）以及计算机构成，如图 2.2 所示。整个流程是被测物体的反射光通过镜头汇聚在图像传感器上，传感器将光学信号转换成电信号，通过数模转换（A/换）将电信号转换成数字图像信号，通过输入/输出接口传送到计算机中进行图像并显示。图像显示
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HVS算子的自适应清晰度自动调焦评价函数[J]. 李洪宇,杨帆,谭文斌,李珂,常洪伟. 红外技术. 2017(07)
[2]一种基于改进Canny的边缘检测算法[J]. 许宏科,秦严严,陈会茹. 红外技术. 2014(03)
[3]自适应最小误差阈值分割算法[J]. 龙建武,申铉京,陈海鹏. 自动化学报. 2012(07)
[4]遥感相机的智能调焦方法[J]. 吕恒毅,刘杨,薛旭成,马天波,郭永飞. 红外与激光工程. 2012(05)
[5]激光光斑中心精确定位算法研究[J]. 刘兆蓉,王志乾,刘绍锦,沈铖武. 计算机仿真. 2011(05)
[6]聚焦函数性能评价指标设计及最优函数选取[J]. 翟永平,周东翔,刘云辉,刘顺,彭科举. 光学学报. 2011(04)
[7]一种快速高灵敏度聚焦评价函数[J]. 李郁峰,陈念年,张佳成. 计算机应用研究. 2010(04)
[8]航空成像设备自动调焦方法[J]. 周九飞,翟林培,周刚,冷雪,陈浠惠. 光学学报. 2010(01)
[9]图像分割算法研究综述[J]. 何俊,葛红,王玉峰. 计算机工程与科学. 2009(12)
[10]几种激光光斑中心定位算法的比较[J]. 唐冠群. 北京机械工业学院学报. 2009(01)
博士论文
[1]光电经纬仪快速被动调焦技术研究[D]. 殷延鹤.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]基于图像处理自动调焦技术在经纬仪中应用的研究[D]. 林兆华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[3]数字图像自动聚焦技术研究及系统实现[D]. 陈国金.西安电子科技大学 2007
硕士论文
[1]基于CCD的MTF系统自动调焦系统开发及误差分析[D]. 陈珊珊.复旦大学 2011
[2]CCD图像检测系统自动调焦的研究[D]. 张辉.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3101227
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摄像模组的构成
图 1.3 离焦退化模型以得到式(1-1)：g ( x,y)= f(x,y) h(x,y)+n(x,y)建立是离焦深度法的关键，需要成像系统的参数和特在实际的工程中，退化函数是未知的，所以估计得到焦的图像有一定的偏差，此类算法的精度有待提高。糊圆估计的离焦深度法。当物体处于离焦状态时，在糊圆的尺寸与离焦的状态成正比关系。故而可以通过像系统的各类参数，建立数学模型对图像进行估计。类参数，而在实际的应用中受到系统本身的影响较大的偏差。，与离焦深度法不同，对焦深度法首先对图像的清晰像清晰度值，判断图像离焦或对焦的状态，通过调焦点，驱动电机到达对焦位置从而实现自动调焦。图 1
接口电路驱动电路执行机构工作台图 2.1 系统硬件平台设计测试卡通过镜头、图像传感器、图像采集卡得到图像，并将图像输入到计算然后，用软件对图像进行调心调焦的处理，处理结果被接口电路通过指令方式发驱动电路，从而控制执行机构进行运动，是一个闭环控制系统。2.1.1 基于 OV4682 的图像采集系统图像的采集和显示由光学镜头、图像传感器、和图像信号处理器（Image SProcessing）以及计算机构成，如图 2.2 所示。整个流程是被测物体的反射光通过镜头汇聚在图像传感器上，传感器将光学信号转换成电信号，通过数模转换（A/换）将电信号转换成数字图像信号，通过输入/输出接口传送到计算机中进行图像并显示。图像显示
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于HVS算子的自适应清晰度自动调焦评价函数[J]. 李洪宇,杨帆,谭文斌,李珂,常洪伟. 红外技术. 2017(07)
[2]一种基于改进Canny的边缘检测算法[J]. 许宏科,秦严严,陈会茹. 红外技术. 2014(03)
[3]自适应最小误差阈值分割算法[J]. 龙建武,申铉京,陈海鹏. 自动化学报. 2012(07)
[4]遥感相机的智能调焦方法[J]. 吕恒毅,刘杨,薛旭成,马天波,郭永飞. 红外与激光工程. 2012(05)
[5]激光光斑中心精确定位算法研究[J]. 刘兆蓉,王志乾,刘绍锦,沈铖武. 计算机仿真. 2011(05)
[6]聚焦函数性能评价指标设计及最优函数选取[J]. 翟永平,周东翔,刘云辉,刘顺,彭科举. 光学学报. 2011(04)
[7]一种快速高灵敏度聚焦评价函数[J]. 李郁峰,陈念年,张佳成. 计算机应用研究. 2010(04)
[8]航空成像设备自动调焦方法[J]. 周九飞,翟林培,周刚,冷雪,陈浠惠. 光学学报. 2010(01)
[9]图像分割算法研究综述[J]. 何俊,葛红,王玉峰. 计算机工程与科学. 2009(12)
[10]几种激光光斑中心定位算法的比较[J]. 唐冠群. 北京机械工业学院学报. 2009(01)
博士论文
[1]光电经纬仪快速被动调焦技术研究[D]. 殷延鹤.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]基于图像处理自动调焦技术在经纬仪中应用的研究[D]. 林兆华.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[3]数字图像自动聚焦技术研究及系统实现[D]. 陈国金.西安电子科技大学 2007
硕士论文
[1]基于CCD的MTF系统自动调焦系统开发及误差分析[D]. 陈珊珊.复旦大学 2011
[2]CCD图像检测系统自动调焦的研究[D]. 张辉.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3101227
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