一种新型无人机航拍自动对焦算法研究

作     者：饶斯睿 王鸿飞 赵智亮 杨伟 

作者机构：西华大学航空航天学院 西华大学智能传感与高速运算研究中心 成都太科光电技术有限责任公司 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2025年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：自动对焦 无人机 聚焦评价函数 灵敏度 稳定性 

摘      要：本文针对传统聚焦评价函数在无人机航拍的自动对焦过程中，由边缘方向多样性导致的自动对焦稳定性差和灵敏度低等问题，提出了一种基于阈值的TR聚焦评价函数。该函数结合了Tenengrad阈值函数减少图像噪声干扰的优势和Roberts函数多方向计算梯度变化的优点，引入了多方向边缘梯度变化检测算子，具有在多个方向提取梯度变化信息的能力。实验结果表明，与SMD、Sobel、Roberts、Tenengrad等主流聚焦评价函数相比，TR聚焦评价函数在清晰度比率和灵敏度这两项客观评价指标上有显著优势，具有更好的稳定性和更高的灵敏度，能够较好地满足无人机在低空环境中精准探测地面目标的自动聚焦需求。