[发明专利]摄像机自动调焦系统及方法

权利要求书

1.一种摄像机自动调焦方法，其特征在于包括如下步骤：

摄像机镜头在焦点最初位置采集当前场景的图像，将其经过微处理器控制发送给图片焦点估计模块；

图片调焦模块对图片进行焦点估计，将焦点的信息发送给微处理器进行处理；

微处理器依据焦点的距离信息大小，计算出每次调焦马达要移动的相对距离大小，得到相应的相对焦点距离值，将这些相对焦点距离值按一定规律排序好之后发送给调焦控制模块；

调焦控制模块依次发送调焦命令给调焦马达，控制镜头拍摄特定焦点位置上的图片，每一次发送命令后，位置反馈模块检测调焦马达是否已到达相应的位置，并发送信号给调焦控制模块，调焦控制模块接到信息之后发送信号给摄像机抖动检测模块，抖动检测模块检测到摄像机处于稳定状态后，发送信号给微处理器，微处理器再控制按下摄像机快门，将拍摄好的图片暂存到微处理器内，如此循环，直到调焦控制模块将微处理器一次传入的相对焦点距离值发送完毕；

微处理器将所有拍摄到的图片都传给图像融合处理模块进行处理，图像融合处理模块将融合的图像再发送给微处理器；

微处理器将图像显示在摄像机的显示屏上，如果可以，摄像人员按下OK键，微处理器将自动把生成好的图片存在内存芯片上；并且微处理器内部数据清零，调焦马达回到初始位置，为下一次拍摄做好准备。

2.如权利要求1所述的摄像机自动调焦方法，其特征在于，所述图片调焦模块对图片进行焦点估计的方法如下：

1)用一个能够手动调焦的摄像机，将焦点调节至初始原点位置，拍摄当前景物图片，然后依次调焦，找到每个目标物体的最佳成像位置，并记录每个目标景物所需要的调焦距离，构成图片；

2)使用VGG-16神经网络对图片数据集进行训练；

3)最后利用训练好的模型对待测图片进行判别，并输出待测图片中每个目标景物的焦点距离。

3.如权利要求2所述的摄像机自动调焦方法，其特征在于，所述VGG-16神经网络各个参数计算的方法如下：

1)卷积层的计算公式如下：

其中，表示第l卷积的第j个特征映射，表示第l-1卷积的第i个特征映射，M_j表示输入特征映射的集合，表示卷积核，表示偏置项；

2)池化层采取的方式为最大值池化，计算公式如下：

3)三个全连接层大小分别是4096，4096，1000，其中最后一个全连接层应该将1000改为输入数据集的类别数量120用来分类；

4)直接使用VGG团队提出的高斯分布随机生成权值的方法来初始化参数；

5)惩罚系数L₂，由于数据集比较小，所以本发明采用的值为0.0001；

6)动量是用于加快随机梯度下降而设置的物理参数，本发明采用的是改进的Nesterov动量方法，并将动量设置为0.9。

4.如权利要求2所述的摄像机自动调焦方法，其特征在于，微处理器将所有拍摄到的图片传给图像融合处理模块进行处理的方法如下：

把原始多个图像分成b*b大小的块，用A_i,B_i,C_i...分别代表图像A，B，C...图像的第i个块；

对每一幅图像的每一个块都计算质量评估参数λ，分别记为

比较将其中相同区域中最大者记为1；

将标记为1的图像进行形态学操作，之后采用不同的融合规则进行融合。