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自动聚焦系统中聚焦窗口的选择及参量的确定

光学学报 2006年第6期26卷 836-840页

作者：朱孔凤姜威高赞周贤张进山东大学信息科学与工程学院济南250100

在使用图像分析进行自动聚焦时,聚焦的准确性和有效性至关重要。聚焦窗口过大不仅增加计算量,且背景图像太多会引起误判;窗口太小则会导致目标偏离窗口,亦会引起误判。深入研究了聚焦窗口的选择问题,提出了一种新的选择方法,有效解决了... 详细信息

在使用图像分析进行自动聚焦时,聚焦的准确性和有效性至关重要。聚焦窗口过大不仅增加计算量,且背景图像太多会引起误判;窗口太小则会导致目标偏离窗口,亦会引起误判。深入研究了聚焦窗口的选择问题,提出了一种新的选择方法,有效解决了上述问题。引入非均匀采样,可以保证中央的高分辨率和较大的视场范围,既保证目标图像位于聚焦窗口之内,又显著减小了背景图像的负面影响。同时对采样参量做了进一步的研究,以获得更好的效果。实验结果表明该方法有效提高了对焦的准确性和有效性而且减少了数据量,没有影响系统的实时性。

关键词：图像处理聚焦窗口非均匀采样图像评价函数

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自动聚焦区域选择算法

安徽大学学报（自然科学版） 2009年第2期33卷 31-34页

作者：朱孔凤安徽大学电子科学与技术学院安徽合肥230039

由于兴趣区域为前景图像区域,聚焦区域选择算法需要选择前景图像区域作为聚焦窗口,目前大多采用对前景图像区域进行估计的方案.论文分析了中心取窗、多点取窗等方式的优缺点,并提出了图像非均匀采样窗口区域选择算法.

关键词：聚焦窗口非均匀采样聚焦评价函数图像处理

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数字图像处理在自动聚焦系统中的应用

数字图像处理在自动聚焦系统中的应用

作者：朱孔凤山东大学

学位级别：硕士

自动聚焦技术是机器人视觉、数字视频系统中的关键技术;同时自动聚焦也是现代光学成像系统中必不可少的关键技术。随着科技的飞速发展，数字成像系统中的自动聚焦问题越来越受到人们的普遍关注，特别对于一些非专业的使用者，如果需要... 详细信息

自动聚焦技术是机器人视觉、数字视频系统中的关键技术;同时自动聚焦也是现代光学成像系统中必不可少的关键技术。随着科技的飞速发展，数字成像系统中的自动聚焦问题越来越受到人们的普遍关注，特别对于一些非专业的使用者，如果需要长时间的对着景物调整焦距及光圈，费时、费事、易产生疲劳而效果极差。现在，自动聚焦的实现使得对焦毫不费力，只需轻轻一按。实现自动聚焦的方法有很多，智能化聚焦法是重中之重，有速度快、精度高等优点。自八十年代末以来，围绕自动聚焦的问题，国内外学者已经做了大量的研究。目前采用纯数字处理技术的传统图像清晰度评价函数已经形成了四大类：灰度变化函数、熵函数、梯度函数以及频率域函数等。但是传统的图像清晰度评价函数存在两点不足，一是聚焦的精度问题;一个是聚焦的速度问题。理想的清晰度评价函数应该具有无偏性、单峰性，能反映离焦的极性，同时具有足够的信噪比。在傅里叶光学理论的基础上，分别给出了点扩散函数(PSF)和光学传递函数(OTF)，并分析了光学成像系统中数字图像清晰的机理，为以后算法的提出打下坚实的理论基础。离焦模糊图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的一个关键，需要不断地提高评价函数的准确性和有效性。深入研究了各种图像梯度的分布情况后发现模糊图像小梯度像素数较大，而清晰图像大梯度的像素数则明显比模糊图像的多，因此可以给梯度加一个阈值，去掉梯度小的值保留梯度大的值，这样就可以明显的突出清新图像的的优势，易于准确的判断出清晰图像。本文首次提出了一种用改进的图像梯度加阈值(AGT)求和作为由于离焦产生的模糊图像的评价函数，建立了上述评价函数的数学模型。另外，自动聚焦系统中对焦窗口的选择直接影响着对焦的速度和准确性。窗口过大不仅增加计算量，且背景图像太多会引起误判;窗口太小则会导致目标偏离窗口，亦会引起误判。于是，提出高斯非均匀采样(GUSS)算法。计算机模拟试验仿真表明，与以往的图像狄度方差、梯度和、小波变换等评

关键词：自动聚焦点扩散函数光学传递函数梯度-阈值高斯非均匀采样清晰度评价函数

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用高斯非均匀采样解决自动聚焦中的误判

光学技术 2005年第6期31卷 910-912页

作者：朱孔凤姜威王端芳周贤张进山东大学信息科学与工程学院山东济南250100

在自动聚焦系统中,对焦窗口的选择直接影响对焦的速度和准确性。若窗口过大,则不仅会增加计算量,而且背景图像太多会引起误判;若窗口太小,则会导致目标偏离窗口,也会引起误判。引入非均匀采样,可以保证图像中央区域的高分辨率和较大的... 详细信息

在自动聚焦系统中,对焦窗口的选择直接影响对焦的速度和准确性。若窗口过大,则不仅会增加计算量,而且背景图像太多会引起误判;若窗口太小,则会导致目标偏离窗口,也会引起误判。引入非均匀采样,可以保证图像中央区域的高分辨率和较大的视场范围,有效地提高了对焦的准确性,减少了数据量,加快了对焦速度。

关键词：自动聚焦图像评价函数非均匀采样图像处理

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一种新的图像清晰度评价函数

红外与激光工程 2005年第4期34卷 464-468页

作者：朱孔凤姜威王端芳张进周贤山东大学信息科学与工程学院山东济南250100

离焦模糊图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的一个关键,需要不断地提高评价函数的准确性和有效性。深入研究了各种图像梯度的分布情况后发现模糊图像小梯度像素数较大,而清晰图像大梯度的像素数则明显比模糊图像的... 详细信息

离焦模糊图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的一个关键,需要不断地提高评价函数的准确性和有效性。深入研究了各种图像梯度的分布情况后发现模糊图像小梯度像素数较大,而清晰图像大梯度的像素数则明显比模糊图像的多,因此可以给梯度加一个阈值,去掉梯度小的值保留梯度大的值,这样可以突出清晰图像的的优势,易于准确判断。首次提出了一种用图像梯度加阈值求和作为由于离焦产生的模糊图像的评价函数,建立了上述评价函数的数学模型,并给出了实验结果和分析。与以往的图像灰度方差、梯度和、小波变换等评价函数相比,给出的评价函数无偏性好、单峰性强,信噪比高,计算量小,在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的特点。

关键词：离焦模糊图像清晰度评价函数梯度阈值自动聚焦

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基于小波多分辨率分析的自动聚焦算法

计算机应用与软件 2006年第12期23卷 104-105,134页

作者：周贤姜威朱孔凤山东大学信息科学与工程学院山东济南250100

利用点扩散函数(PSF)理论讨论了自动聚焦过程中图像高频能量的变化。通过对传统方差评价函数的改进,提出了一种新的自动聚焦算法。该算法利用小波多分辨率分析突出图像高频能量,改善了聚焦的精确度和鲁棒性。同传统的图像灰度方差法和... 详细信息

利用点扩散函数(PSF)理论讨论了自动聚焦过程中图像高频能量的变化。通过对传统方差评价函数的改进,提出了一种新的自动聚焦算法。该算法利用小波多分辨率分析突出图像高频能量,改善了聚焦的精确度和鲁棒性。同传统的图像灰度方差法和梯度法评价函数相比,本评价函数具有更好的单峰性、尖锐性和准确性。

关键词：自动聚焦多分辨率分析(MRA) 点扩散函数(PSF) 高频能量函数

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一种自适应的自动聚焦算法

光学学报 2006年第10期26卷 1474-1478页

作者：高赞姜威朱孔凤陶俊伟陈爽田冲山东大学信息科学与工程学院济南250100

自动聚焦是图像测量和计算机视觉中的重要技术。研究发现,以前的一些自动聚焦算法,在没有噪声的影响下,效果较好,但一旦有噪声的影响,算法可能会失效,因此,提出了一种自适应的自动聚焦方法。首先通过一个基于局部小窗口的自适应门限将... 详细信息

自动聚焦是图像测量和计算机视觉中的重要技术。研究发现,以前的一些自动聚焦算法,在没有噪声的影响下,效果较好,但一旦有噪声的影响,算法可能会失效,因此,提出了一种自适应的自动聚焦方法。首先通过一个基于局部小窗口的自适应门限将边缘像素和非边缘像素区别开来,然后再加上一个全局门限来进一步滤除噪声的影响,最后用一些自动聚焦算法来计算经过自适应处理后的图像,画出它们的聚焦曲线。经过大量的实验,结果表明,该算法不仅具有单峰性强,无偏性好,灵敏度高等特点,而且还具有很好的抗噪声性能。

关键词：图像处理自动聚焦自适应评价函数局部门限全局门限噪声

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基于最大梯度和阈值的自动聚焦算法

电子测量与仪器学报 2007年第5期21卷 49-54页

作者：高赞姜威朱孔凤山东大学信息科学与工程学院山东济南250100

目前,国内外有很多基于梯度的自动聚焦算法,但是它们都是用指定的方向去求梯度,但真实梯度方向可能不是它们的指定的方向;另外,当图像受到噪声污染的时候,算法的稳定性也不好。为了解决以上问题,提出了一种基于最大梯度的自动聚焦算法... 详细信息

目前,国内外有很多基于梯度的自动聚焦算法,但是它们都是用指定的方向去求梯度,但真实梯度方向可能不是它们的指定的方向;另外,当图像受到噪声污染的时候,算法的稳定性也不好。为了解决以上问题,提出了一种基于最大梯度的自动聚焦算法。首先,对任意可能的梯度方向都求出它的梯度,比较后得到最大的梯度,利用最大的梯度作为最后的结果。同时,考虑到算法的精确度和稳定性,再引入了阈值参数。经过实验表明,该算法具有单峰性强、无偏性好、灵敏度高、稳定性好等特点。

关键词：自动聚焦评价函数梯度噪声阈值

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一种改进的自动聚焦算法

山东大学学报（理学版） 2006年第5期41卷 119-123页

作者：姜威高赞朱孔凤山东大学信息科学与工程学院山东济南250100

在日益自动化的今天,必须快速有效地实现图像测量的自动化.而要达到此目的,首先必须选择一个合适的图像自动聚焦评价函数.在研究了众多图像聚焦评价函数的基础上,发现梯度算子存在一些不足之处,为此将阈值引入到该算子中.经过大量的仿... 详细信息

在日益自动化的今天,必须快速有效地实现图像测量的自动化.而要达到此目的,首先必须选择一个合适的图像自动聚焦评价函数.在研究了众多图像聚焦评价函数的基础上,发现梯度算子存在一些不足之处,为此将阈值引入到该算子中.经过大量的仿真实验,结果表明,引入阈值的算子的聚焦性能有了明显的改善,而且比其他的评价函数也更加准确、稳定、可靠.

关键词：自动聚焦评价函数阈值梯度