为解决舞台多台灯具同时追光时人工调焦清晰度差、实时性差的问题,提出一种基于机器视觉的两级智能调焦算法,先采用机械补偿变焦光学系统凸轮曲线,将调焦透镜组直接定位至最佳焦面附近,实现粗略快速调焦;再结合抗噪阈值设置,运用离散傅里叶变换评价函数,实现小范围内基于爬山搜索算法的精细调焦,再通过频谱评价函数曲线单峰性判别是否对焦,确保了投影图像的清晰度。该方法应用到多款摇头灯自动对焦系统中,通过运行测试,调焦精度达到±0.023 mm,自动调焦用时缩短78%以上,满足舞台灯具调焦图像清晰度和实时性要求,具有较好的应用价值。