[发明专利]一种红外图像全局自动对焦方法及装置

权利要求书

1.一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，包括：

疑似焦距判断步骤，对连续采样的多个相邻焦距的图像进行细节增强后代入对焦评价函数中以计算全局图像的对焦评价系数，根据多个图像的对焦评价系数判断调焦方向并调整红外镜头焦距直至找到疑似最佳对焦位置；

最佳位置判断步骤，继续向调焦方向调整焦距，采集多幅红外图像经细节增强后计算全局图像的对焦评价系数和清晰图像占比系数；若后续图像对焦评价系数递减并且清晰图像占比系数满足阈值要求，则疑似最佳对焦位置确认为最佳对焦位置，否则重复执行疑似焦距判断步骤。

2.根据权利要求1所述的一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，所述疑似焦距判断步骤中，对焦评价系数的计算基于公式：

式中，sumg为对焦评价系数；

f(i,j)为细节增强后图像某像素点的灰度值；

maxg(i,j)为该点的最大梯度，其计算基于以下公式：

maxg(i，j)＝max{f(i，j)-f(i，j+1)，f(i，j)-f(i+1)，f(i，j)-f(i+1，j+1)}

其中，i，j分别是像素点横坐标和纵坐标，m和n分别是像素点横坐标和纵坐标最大值。

3.根据权利要求1所述的一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，所述疑似焦距判断步骤中，

采用最大梯度算法遍历整幅红外图像，寻找最大梯度并计算所有像素点最大梯度之和，将所述最大梯度之和作为对焦评价系数；

将对焦评价系数的增长方向作为调焦方向；

将对焦评价系数的增长转折点所在位置作为疑似最近对焦位置。

4.根据权利要求1所述的一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，对图像进行细节增强的具体操作包括以下子步骤：

滤波处理子步骤，采用双边滤波处理方法，在空域中分离出图像高频细节层和低频背景层；

细节增强子步骤，对背景层和细节层的频谱强度采用不同的γ参数实现细节增强和背景抑制,在空域内对细节层和背景层分别进行γ校正，实现高动态红外图像细节增强算法；

相位重建子步骤，将校正后的背景频谱强度和细节频谱强度分别与其对应的相位进行重建，获得细节增强图像。

5.根据权利要求1所述的一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，所述疑似焦距判断步骤中，在根据多个图像的对焦评价系数判断调焦方向时，将多个图像的对焦评价系数组成一个一维矩阵并排序，如果排名保持递增趋势，则继续向此方向调焦，若排名保持递减趋势，则反向调焦。

6.根据权利要求1所述的一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，所述最佳位置判断步骤中，清晰图像占比系数包括：遍历整副图像，计算每个像素点的最大梯度，若此像素的最大梯度大于阈值，则为对焦清晰点，否则为离焦点，将对焦清晰点与总像素点数的比值作为清晰图像占比系数。

7.根据权利要求6所述的一种红外图像全局自动对焦方法，其特征在于，在细节层采用小于1的γ值来提高细节纹理的灰度，在背景层采用大于1的γ值来压缩平缓的背景灰度。

8.一种红外图像全局自动对焦装置，其特征在于，包括：

疑似焦距判断模块，用于对连续采样的多个相邻焦距的图像进行细节增强后代入对焦评价函数中以计算全局图像的对焦评价系数，根据多个图像的对焦评价系数判断调焦方向并调整红外镜头焦距直至找到疑似最佳对焦位置；

最佳位置判断模块，用于继续向调焦方向调整焦距，采集多幅红外图像经细节增强后计算全局图像的对焦评价系数和清晰图像占比系数；若后续图像对焦评价系数递减并且清晰图像占比系数满足阈值要求，则疑似最佳对焦位置确认为最佳对焦位置，否则重复执行疑似焦距判断步骤。