数字自动对焦中的搜索算法研究.pdf

《数字自动对焦中的搜索算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第31卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)51数字自动对焦中的搜索算法研究王剑华，邓华秋，陈参宁(华南理工大学物理系，广东广州510640)摘要：设计了综合的对焦搜索算法。利用对焦范围上下限、预判定搜索方向、评价函数值连续下降两次才认为越过对焦曲线峰值与设定下降阈值，改进了爬山搜索法。在对焦镜偏离光学对焦范围情况下，利用对焦范围上下限与预判定搜索方向，改进了穷举搜索法；对完焦后再校验场景是否正确，光照低于设定阈值时则关闭搜索，可提高抗干扰能力；利用成像曲线，变倍镜移动时能快速地对焦。实验表明：采用综合搜索

2、算法能够实现准确、快速的对焦，避免搜索陷入局部峰值，具有良好的抗干扰与稳定性。关键词：自动对焦；视频监控；搜索算法中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)05-0051-04Researchonsearchalgorithmfordigitalauto-focusWANGJian—hua，DENGHua—qiu，CHENCan-ning(DepartmentofPhysics，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Acomprehensivefocus

3、ingsearchingalgorithmisdesigned．Thetraditionalclimbingsearchalgorithmisimprovedbyusingupperandlowerlimitsoffocusrange，pre—determiningsearchingdirection，andconsideringthattheevaluationvaluegoacrossthepeakoffocusingcurveafterseconddeclineandsettingthedeclinethreshold．Thetraditionalendlesssear

4、chingmethodisimprovedbyusingupperandlowerlimitsoffocusingrange，pre—determiningsearchingdirectionwhenthefocusinglensesdeviatedfromthefocusingrange．Thesceneischeckedagaintopreventitfromerrorsduetointerferenceafterthefocusingiscompleted．Thesearchisdisabledwhentheilluminationisbelowthethreshold

5、．Focusingisquicklyachievedbyusingimagecurvewhenthezoomlensaremoving．Experimentsshowthatusingthecomprehensivesearchingalgorithmaccurateandfastfocusingcanbeachieved，preventsthesearchingfromfallingintothelocalpeak，andhavegoodanti-jammingandstability．Keywords：auto—focusing；videomonitoring；searc

6、halgorithm0引言避免搜索落入对焦曲线局部峰值、提高对焦速度及增强对伴随IT技术的高速发展，微电子技术、数字图像处理焦抗干扰性能力。及网络传输技术的发展，各行业对数字视频监控技术的智1典型的对焦搜索算法能需求也不断发展。自动对焦作为视频监控的关键技术之典型的对焦搜索算法有穷举搜索法、爬山搜索法、Fi—一，已经广泛地应用于一体化视频监控、数码相机、测距等bonacci搜索法和函数逼近法等。领域中。与测距法和聚焦检测法的传统自动对焦方法相1．1穷举搜索法比，基于数字图像处理的自动对焦方法更加灵活方便，有利穷举搜索法是最简单与直接的对焦搜索法，示意图如于设备的集成化、微型化

7、及降低设备的成本。图1所示，搜索区间[a，b]分成若干等间隔的子区间，利用数字自动对焦中，作为自动控制关键技术的搜索算法，对焦评价函数评价所有区间端点的图像，从得到的所有评其最终目标是找到对焦评价曲线峰值。对焦搜索过程就是价值集合中求出最大值，即是准焦的位置。通过比较一系列离散的对焦评价函数值，然后根据分析结穷举搜索法具备的优点是相对简单；步长固定不变，便果反馈控制对焦镜移动，实质上也是一维极值的最优化问于计算机自动控制；无穷搜索特点也不受局部峰值的影响。题。存在的缺点是计算量大，不适用于实时的对焦搜索