[发明专利]基于标定信息的自动聚焦方法

权利要求书

1.一种基于标定信息的自动聚焦方法，其特征在于：包括成像系统标定和快速搜索聚焦两个步骤；

所述成像系统标定是进行一次离焦-聚焦-离焦的全过程图像采集，通过对清晰度评价值和位置信息的高斯拟合实现；

所述快速搜索聚焦是在远焦区、近焦区进行采图分析，对图像清晰度和位置信息进行高斯拟合，并将拟合位置作为聚焦位置；

成像系统标定中，输出的标定信息包括景深信息σ、远焦区清晰度评价值DC、近焦区清晰度阈值ThreF、光源亮度分布系数L(x,y)，其中σ和DC是成像系统的固有特性，为系统不变量；

快速搜索聚焦包括远焦区搜索、近焦区拟合、焦点邻域拟合、聚焦完成四个步骤，具体如下：

1)以2σ为步长，在远焦区进行采图分析，直到清晰度评价值大于阈值ThreF；

2)以σ为步长，对近焦区进行采图分析，直到出现清晰度开始下降，基于标定信息，对近焦区的图像清晰度和位置信息进行高斯拟合，拟合公式

3)以σ/2为步长，在首次拟合聚焦位置及其前后σ/2，三个位置进行图像采集，添加到近焦区信息，对近焦区信息第二次进行高斯拟合；

4)两次拟合聚焦位置差异小于σ/8，则停止搜索且聚焦位置为第二次拟合位置，否则以σ/4为步长重复步骤3)并将第三次拟合位置作为聚焦位置；

标定板选用与被拍摄对象材质接近的平板，标定过程中使用的清晰度评价函数是Tenengrad函数，快速搜索聚焦过程中使用的是基于Tenengrad函数改进的清晰度评价函数：

其中，G_x、G_y为图像image在像素点(x,y)处的sobel梯度。