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图像清晰度评价与变步长融合调焦方法

红外与激光工程 2023年第1期52卷 240-245页

作者：潘宏亮孙金霞韩希珍长春精仪光电技术有限公司研发部吉林长春130000 苏州东方克洛托光电技术有限公司研发部江苏苏州215600

十字丝目标在CCD上的成像,一般受到环境光和光路的影响,不同位置的焦距产生的十字丝图像会存在边缘模糊和离焦的情况,使十字目标的中心点位置提取受到严重影响,传统的Sobel算法忽视边缘信息,并且容易受噪声影响,因此提出改进Sobel算子... 详细信息

十字丝目标在CCD上的成像,一般受到环境光和光路的影响,不同位置的焦距产生的十字丝图像会存在边缘模糊和离焦的情况,使十字目标的中心点位置提取受到严重影响,传统的Sobel算法忽视边缘信息,并且容易受噪声影响,因此提出改进Sobel算子图像清晰度评价函数与粗细调焦结合的变步长两段式快速搜索自动调焦的方法。该方法首先利用图像的空间域评价图像清晰度,其次利用根据光学设计选用的两段式调焦方式。第一步进行粗调,先快速找到正焦位置附近,然后进行细调,直至找到正焦的位置。实验表明,该方法与其他算法相比,自动调焦失败率为2%,调焦时间为1 242 ms,调焦行程在-25~+30 mm之间。通过该算法将图像清晰度评价函数与两段式调焦方式结合进行自动调焦,准确性高,实时性好。

关键词：自动调焦清晰度评价函数变步长空间域光学设计

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基于一体化摄像机的清晰度评价函数研究

电子世界 2012年第1期 37-41页

作者：韩圣洁中国民航大学电子信息工程学院

清晰度评价函数的选择是一体化摄像机实现对焦,以获取高质量图像很重要的依据。针对一体化摄像机的实时性和简易行,对几种常用的清晰度评价函数算法分别从高效性、无偏性、单峰性和灵敏度等进行了较全面的性能比较。分析结果表明:Laplac... 详细信息

清晰度评价函数的选择是一体化摄像机实现对焦,以获取高质量图像很重要的依据。针对一体化摄像机的实时性和简易行,对几种常用的清晰度评价函数算法分别从高效性、无偏性、单峰性和灵敏度等进行了较全面的性能比较。分析结果表明:Laplace函数和Brenner函数的峰顶宽度相对较窄,灵敏度高,因此适合于小范围精确调焦。Tenengrad函数、Robert函数和平方梯度的峰顶相对较宽,在焦点附近具有比较高的灵敏度,同时也有一定的调焦范围,适于中等范围的自动调焦,这对于一体化摄像机所需要的自动调焦控制具有指导意义。

关键词：清晰度评价函数一体化摄像机高斯噪声

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自动对焦过程中图像清晰度评价算法研究

组合机床与自动化加工技术 2019年第1期 52-55页

作者：项魁高健广东工业大学微电子精密制造技术与装备教育部重点实验室广州510006

文章详细讨论了现有的几种图像清晰度评价算法,在综合比较各算法性能的基础上,提出一种基于图像像素操作的梯度评价算法,建立该评价方法的数学模型,并采用VS2015与OpenCV编程实现其算法流程。对该评价函数进行一组由模糊到清晰再到模糊... 详细信息

文章详细讨论了现有的几种图像清晰度评价算法,在综合比较各算法性能的基础上,提出一种基于图像像素操作的梯度评价算法,建立该评价方法的数学模型,并采用VS2015与OpenCV编程实现其算法流程。对该评价函数进行一组由模糊到清晰再到模糊样本的实验,并与其它评价函数进行比较分析,结果表明,所提出的评价算法具有单峰性强及更高的灵敏度,可有效实现图像检测过程中自动对焦的图像清晰度判断。

关键词：数字图像处理清晰度评价函数自动对焦

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一种改进的图像清晰度评价函数

应用科技 2009年第9期36卷 52-55页

作者：孙越栾晓明赵芳哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

提出了一种基于Prewitt模板的图像清晰度评价函数的改进方法,并给出了实验结果和分析.设计了包括最低阈值、最高阈值与图像清晰度评价函数的归一化的一种改进算法,使得改进的图像清晰度评价函数与原Prewitt评价函数相比较,有很大提高.... 详细信息

提出了一种基于Prewitt模板的图像清晰度评价函数的改进方法,并给出了实验结果和分析.设计了包括最低阈值、最高阈值与图像清晰度评价函数的归一化的一种改进算法,使得改进的图像清晰度评价函数与原Prewitt评价函数相比较,有很大提高.经过实验结果表明,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：聚焦清晰度评价函数灰度梯度阈值

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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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数字图像清晰度评价函数的通用评价能力研究

计算机工程与应用 2013年第14期49卷 152-155,235页

作者：陈亮李卫军谌琛覃鸿来疆亮中国科学院半导体研究所神经网络实验室北京100083

图像质量客观评价是计算机视觉领域长期以来研究的难点和热点问题。如何能让计算机像人的视觉系统一样具有评价图像质量的能力,至今仍是尚未完全解决的难题。图像清晰度评价函数是图像质量客观评价标准中的重要组成部分。现有的图像清... 详细信息

图像质量客观评价是计算机视觉领域长期以来研究的难点和热点问题。如何能让计算机像人的视觉系统一样具有评价图像质量的能力,至今仍是尚未完全解决的难题。图像清晰度评价函数是图像质量客观评价标准中的重要组成部分。现有的图像清晰度评价函数主要基于图像边缘细节或者整体信息熵的统计,给出对图像相对清晰度的估计。主要考察了五种具有代表性的清晰度评价函数,着重分析了它们对不同模糊程度下不同内容图像的清晰度评价能力,进而说明现有的清晰度客观评价方法与人主观感受的差距。

关键词：图像质量客观评价清晰度评价函数图像边缘信息熵通用评价能力

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一种新的图像清晰度评价函数

武汉理工大学学报 2007年第3期29卷 124-126页

作者：王勇谭毅华田金文华中科技大学人工智能与模式识别研究所武汉430074

准确有效的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关键。通过分析比较3种聚焦效果较好的清晰度评价函数,提出了一种基于聚焦窗口模式的平方梯度函数作为聚焦评价函数,建立了评价函数的数学模型,并给出了实验分析和结... 详细信息

准确有效的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关键。通过分析比较3种聚焦效果较好的清晰度评价函数,提出了一种基于聚焦窗口模式的平方梯度函数作为聚焦评价函数,建立了评价函数的数学模型,并给出了实验分析和结果。与以往常用的评价函数相比,具有更高的可靠性和聚焦灵敏度。

关键词：自动聚焦清晰度评价函数聚焦窗口平方梯度

SUSAN清晰度评价函数在自动对焦中的应用

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中国光学 2014年第2期7卷 240-244页

作者：张艳超赵建韩希珍刘博超中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了满足自动对焦系统的实时性与抗噪性要求,提出了一种基于SUSAN算子的清晰度评价函数。该函数利用SUSAN边缘提取算子的算法简单、准确度高、抗噪性强的特点,对SUSAN算子边缘检测函数进行改进,将边缘点的USAN值的平方和作为清晰度评价... 详细信息

为了满足自动对焦系统的实时性与抗噪性要求,提出了一种基于SUSAN算子的清晰度评价函数。该函数利用SUSAN边缘提取算子的算法简单、准确度高、抗噪性强的特点,对SUSAN算子边缘检测函数进行改进,将边缘点的USAN值的平方和作为清晰度评价值,并将其运用到自动对焦算法中。将该函数与几个经典的清晰度评价函数进行性能比较,实验结果表明:对于引入噪声前后的图像序列,基于SUSAN算子的清晰度评价函数均具有良好的单峰性、无偏性和较高的灵敏度;对于256×256的对焦窗口图片,该函数在TMS320C6416硬件平台上的运行时间仅为16 ms。该函数能够满足清晰度评价函数的单峰性、无偏性、高灵敏度等基本特性,同时具有良好的实时性与抗噪性。

关键词： SUSAN算子自动对焦清晰度评价函数实时性抗噪性

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用于影像测量仪垂直尺寸测量的自动对焦技术

计量学报 2023年第4期44卷 521-526页

作者：车一峰杨国舜陈立国苏州大学机电工程学院江苏苏州215137 航天工程装备(苏州)有限公司江苏苏州215103

影像测量仪垂直尺寸测量的自动对焦精度越高,垂直尺寸测量误差就越小。通过对清晰度评价函数性能指标的比较,选择了改进的Tenengrad梯度评价函数;对焦窗口选择全窗口;提出粗精结合的搜索策略,粗对焦时,使用结合二分法的爬山搜索算法;精... 详细信息

影像测量仪垂直尺寸测量的自动对焦精度越高,垂直尺寸测量误差就越小。通过对清晰度评价函数性能指标的比较,选择了改进的Tenengrad梯度评价函数;对焦窗口选择全窗口;提出粗精结合的搜索策略,粗对焦时,使用结合二分法的爬山搜索算法;精对焦时,使用结合全局搜索算法的高斯曲线拟合法。实验结果表明:自动对焦算法鲁棒性良好,对焦精度高,可达到5μm(1/20景深),平均对焦时间为10 s,能满足实时性要求。

关键词：计量学影像测量仪垂直尺寸测量自动对焦技术清晰度评价函数对焦窗口搜索策略