视频自动聚焦方法研究与实现

论文摘要

作为数字成像系统的关键技术之一,自动聚焦技术对于提升数字成像产品的竞争力具有十分重要的作用。本文针对视频聚焦,给出了会议电视摄像机自动聚焦方法,它由聚焦调节和聚焦监测两个过程组成。聚焦调节中,在寻找评价函数最大峰值时,利用超焦距概念和动态自适应变步长搜索算法,加快搜索速度,同时保证了良好的视觉效果;提出的退回检查最大值点变化的方法能够防止搜索过程中因受到干扰而导致的聚焦失败。在监测阶段,由于采用了完整的场景变化监测方法,能够准确监测场景变化并能确定需要重新调节聚焦的情况。在8020plus视频会议终端上试验了该算法的性能,结果表明研制的摄像机自动聚焦方法达到了很好的聚焦效果,聚焦时间控制在2秒以内,聚焦图像清晰,算法性能优秀并有良好的顽健性,可应用于实际工程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题意义
• 1.2 自动聚焦技术综述
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文章节安排
• 第二章 自动聚焦基本原理
• 2.1 成像系统原理
• 2.1.1 成像系统模型
• 2.1.2 点扩散函数与光学传递函数
• 2.1.3 成像的焦深和景深
• 2.2 自动聚焦方法综述
• 2.3 基于数字图像的自动聚焦方式
• 2.3.1 对焦深度法
• 2.3.1.1 图像清晰度的评价
• 2.3.1.2 聚焦镜头的反馈控制
• 2.3.2 离焦深度法
• 第三章 视频自动聚焦技术研究
• 3.1 视频自动聚焦技术简介
• 3.2 聚焦调节
• 3.2.1 图像清晰度评价函数选取
• 3.2.2 聚焦区域选择
• 3.2.3 聚焦镜头可调范围
• 3.2.4 评价函数最大值搜索
• 3.2.5 避免搜索过程中视频质量反复变化
• 3.2.6 抗聚焦过程中的干扰
• 3.3 聚焦监测
• 3.4 本章小结
• 第四章 实验结果及性能分析
• 4.1 视频自动聚焦系统框图
• 4.2 视频自动聚焦试验结果
• 4.2.1 聚焦准确性测试
• 4.2.2 输出图像主观效果
• 4.2.3 聚焦抗干扰性能及速度测试
• 4.3 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文