[发明专利]一种基于图像处理的自动聚焦方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的自动聚焦方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、设置系统运动装置的正向限位标记L1和反向限位标记L2以及聚焦搜索的初始大步长D，并设置局部曲线的判别因子阈值G_m；

步骤B、驱动运动装置沿正向方向行进，每行进一步均通过图像传感器采集数字图像并计算出该位置点的清晰度评价值F(z)，设共行进n个位置点；

步骤C、计算行进的n个位置点所在局部区域的曲线判别因子G，采用以下方式计算：

其中，σ为n个位置点清晰度评价值的标准差，为n个位置点清晰度评价值的算术平均值；

步骤D、判断G是否小于判别因子阈值G_m：

若G不小于G_m，则说明该n个位置点范围内必包含有最佳对焦位置，返回n个位置点中最靠近最佳对焦位置点的前一点，缩小步长为原来的2/n，重复执行步骤B到步骤D，直到运动步长到达系统所需聚焦精度时停止，自动聚焦结束；

若G小于G_m，则说明该范围内不存在最佳对焦位置，则继续沿原始方向移动5个位置点，重新执行步骤B到步骤D加以寻找；

若系统在全路程正向和反向限位内都无法聚焦，说明总体无法寻找到最佳对焦位置，则返回初始位置，自动聚焦结束。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的自动聚焦方法，其特征在于：所述步骤B中，计算图像清晰度评价值F(z)采用以下方法：

(1)将数字图像转化为对应的灰度图，f(i,j)为灰度图像中(i,j)点处的灰度值，以下式Robert灰度算子计算图像中(i,j)点处的梯度变化值I(i,j)：

(2)增加阈值T_s，若I(i,j)T_s，则保留该点，否则设置I(i,j)＝0，忽略图像部分模糊区域的梯度变化值，最终累加各点的梯度变化值得到图像总体清晰度评价值F(z)：

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的自动聚焦方法，其特征在于：所述步骤B中用来计算图像清晰度评价值的图像区域是图像中的某感兴趣区域，其通过特定的取窗方式获得，所述取窗方式包括但不限于中心取窗、倒T型取窗和非均匀采样取窗，所述的某感兴趣区域最大取整个图像。

4.根据权利要求1所述的基于图像处理的自动聚焦方法，其特征在于：所述步骤B中n的取值范围为5-7。

5.根据权利要求1所述的基于图像处理的自动聚焦方法，其特征在于：所述步骤A中，初始大步长D小于系统镜头的陡峭区宽度。