提出一种用于数字成像的自动对焦系统,它以CMOS为图像传感器,用DSP进行数据处理并控制驱动电路调整镜头的位置,达到准确自动对焦的目的.系统采用对焦深度法实现自动对焦,通过改变镜头的位置获得一系列模糊程度不等的图像,计算每幅图像的清晰度评价值构成对焦评价曲线;采用梯度函数作为评价标准来评价图像的清晰度;采用窗口选择技术控制对焦感兴趣范围,减少了数据处理量;对实验样机的测试表明,系统有较好的自动对焦性能,并解决了百叶窗问题,对透过玻璃窗户的目标仍然能正确对焦.

对焦窗口的选择是数码相机进行自动对焦的关键问题之一.现有的对焦窗口的选择方法过于简单,由于成像目标的复杂性,有必要使对焦窗口的选择本身实现自动化和智能化[1].提出了一种利用数字图像处理来进行瞳孔控制自动对焦的方法.对现有照相机结构稍加改进后,可以利用数码相机中现有的CCD/CMOS图像传感器获取拍摄者眼睛的图像,再通过对拍摄者眼睛的图像进行处理来判断其瞳孔在眼睛中的位置.根据这一位置信息,可以推断拍摄者的注意力所集中的区域,从而对焦窗口的自动选择.

在研究显微镜自动对焦系统的过程中,本文设计了数字滤波评价函数;比较了数字滤波评价函数与几种已有的评价函数的性能;研究了数字滤波器的阶数和截止频率对数字滤波评价函数的影响;改进了数字滤波评价函数的高效性。实验结果表明,数字滤波评价函数具有良好的灵敏度、稳定性和对焦精度;对焦窗口取50＊50、数字高通滤波器的阶数为20和截止频率为4.5MHz时,显微镜自动对焦系统完成自动对焦的时间为4.75S,具有良好的实时性。