[发明专利]基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法及装置在审

专利信息
申请号: 201810846767.4 申请日: 2018-07-27
公开(公告)号: CN109005340A 公开(公告)日: 2018-12-14
发明(设计)人: 李波;欧昌东;杨阳 申请(专利权)人: 武汉精测电子集团股份有限公司
主分类号: H04N5/232 分类号: H04N5/232
代理公司: 武汉东喻专利代理事务所(普通合伙) 42224 代理人: 赵伟
地址: 430070 湖北省武汉市洪*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 采样 定长采样 自动对焦 图像 拟合 清晰度曲线 最小二乘法 搜索算法 步进 爬山 判定 图像检测技术 局部图像 曲线确定 采样点 对焦 全局 清晰
【说明书】:

发明属于图像检测技术领域,公开了一种基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法及装置,其方法包括:进行三次定长采样,根据第三次定长采样的采样点通过最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合,根据拟合二项式曲线确定图像清晰度评价值的极值;当图像清晰度评价值的极值超过图像清晰度的判定阈值,则判定为实现自动对焦;其中,第二次采样的采样步进区间根据第一次定长采样的采样值确定;第三次采样的采样步进区间根据第二次定长采样的采样值确定;该方法在自动对焦过程中,计算图像清晰度的次数远小于爬山搜索算法,缩短了对焦时间;而且该方法在全局进行定长采样,解决了爬山搜索算法只能获取局部图像最清晰点的问题,实现了全局自动对焦。

技术领域

本发明属于图像检测技术领域,具体涉及一种基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法及装置。

背景技术

现有技术在自动对焦系统中采用的爬山搜索算法在图像清晰度曲线的最大值附近电机移动较短的行程下来回搜索,造成爬山搜索算法对焦慢;而且爬山搜索算法存在只能获取局部图像最清晰点的问题;需要对其进行改进。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法及装置,其目的在于解决现有方法对焦慢、只能获取局部图像最清晰点的问题。

为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法,进行三次定长采样,根据第三次定长采样的数据通过最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合,根据拟合得到的曲线确定图像清晰度评价值的极值;当所述极值超过图像清晰度的判定阈值,则完成自动对焦;

其中,第二次定长采样的采样区间根据第一次定长采样的采样值确定;第三次定长采样的采样区间根据第二次定长采样的采样值确定;

由于自动对焦的过程是图像由模糊到清晰、图像清晰度评价值由小增大的过程;当图像清晰度的评价值极值达到设定的图像清晰度的判定阈值即判定图像清晰,完成对焦,由此来实现自动对焦;图像清晰度的判定阈值则根据工程应用需求、用户需求来预设。

优选地,上述的自动对焦方法,第二、第三采样区间根据以下方法确定:

(1)将初始采样区间进行等分,等分点即为第一次定长采样的采样点;获取一组包括各采样点对应的步进角计数值、各采样点对应的图像清晰度的数据;

(2)从第一次定长采样的采样点对应的图像清晰度中选取最大值,将所述最大值对应的采样点作为第一参考点,以第一参考点减去q倍于第一次采样步进长度的位置为起点,以第一参考点加上q倍于第一次采样步进长度的位置为终点,构成第二采样区间;q为大于0小于1的数;

(3)将第二采样区间进行等分,等分点即为第二次定长采样的采样点;获取一组包括各采样点对应的步进角计数值、各采样点对应的图像清晰度的数据;

(4)从第二次定长采样的采样点对应的图像清晰度中选取最大值,将该最大值对应的采样点作为第二参考点;以第二参考点减去q倍于第二次采样步进长度的位置为起点,以第二参考点加上q倍于第二次采样步进长度的位置为终点,构成第三采样区间。

优选地,上述的自动对焦方法,通过对采样点对应的图像清晰度值进行冒泡排序,得到图像清晰度的最大值。

优选地,上述基于最小二乘法进行图像清晰度曲线拟合的自动对焦方法,三次定长采样方法具体包括如下步骤:

(1)获取步进电机从初始位置到最大位置的最大步进距离step_max;

(2)对步进电机的最大步进距离step_max进行N1等分;

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