基于FPGA的圖像調焦系統研究
摘要:采用基于圖像技術的自動調焦方法,根據圖像分析出圖形的質量,完成圖像預處理、清晰度判別,獲得當前的成像狀況。通過控制電機,完成調焦操作。其中核心技術是分析圖像質量評價函數。針對調焦算法計算量大、計算復雜等問題,采用中值濾波和灰度線性變換的圖像預處理方法,流水線作業,“乒乓”操作,雙蝶形處理器復用,基-2FFT算法相結合的工作模式。實驗結果證實,本方法解決了自動調焦算法復雜系統控制的速度問題。
關鍵詞:自動調焦;圖像處理;調焦操作
基于圖像技術的自動調焦方法,是從與傳統的自動調焦技術完全不同的角度出發,直接對拍攝的圖像采用圖像處理技術,對圖像進行成像質量分析,得到系統當前的對焦狀態,然后通過驅動機構調整成像系統鏡頭的焦距實現自動調焦過程。
1 調焦算法分析
一幅圖像是否聚焦,反映在空域上是圖像的邊緣及細節是否清晰,而圖像的邊緣及細節信息可以通過對圖像進行微分來獲取。因此,利用信息作為聚焦的判據。這種提取圖像邊緣信息的函數稱為聚焦評價函數,圖像經其處理后所得到的量值能夠反映圖像的清晰度。
聚焦評價函數應具有以下幾個特性:無偏性、單峰性、高靈敏度、較高信噪比、較小計算量。

因此,采用圖像處理方法實現自調焦,重要的就是找到一個理想的圖像清晰度評價依據,所以本系統的核心算法就是圖像的清晰度評價函數實現算法和調焦實現算法。在圖像的清晰度算法中主要對圖像進行了圖像的預處理過程,清晰度評價算法,電機控制算法3個部分。














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