基于圖像處理的小鏡頭自動(dòng)調(diào)焦調(diào)心系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 07:32
隨著攝像模組在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用,市場(chǎng)對(duì)攝像模組的需求急劇增大,為了得到高質(zhì)量的成像,提高模組企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力,高效快速的生產(chǎn)合格的攝像模組成為了鏡頭模組廠商迫切需要解決的問(wèn)題。本課題來(lái)源于某企業(yè)攝像頭組裝過(guò)程中,對(duì)攝像模組進(jìn)行輔助的調(diào)焦調(diào)心系統(tǒng)研究,主要包括了以下研究?jī)?nèi)容:(1)基于大廣角小鏡頭的成像特征,提出一種包裹式采集靶標(biāo)圖像方法,該方法能夠完美的收集到各個(gè)視場(chǎng)角的成像信息。并通過(guò)對(duì)多種中心定位方法的研究,采用了重心檢測(cè)圓心法來(lái)確定當(dāng)前鏡頭的成像中心,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,重心法不僅速度快,定位精度還非常高,可達(dá)到±1pixel。為調(diào)心提供了精確的小鏡頭成像中心坐標(biāo),保證了鏡頭成像中心與像元中心不發(fā)生偏移,以及成像的最大化。(2)基于對(duì)調(diào)焦窗口、調(diào)焦函數(shù)評(píng)價(jià)、調(diào)焦尋優(yōu)算法的研究。經(jīng)過(guò)對(duì)比選用了一種非均勻動(dòng)態(tài)取窗法,在背景和有效區(qū)域分離后,通過(guò)非均勻取窗法確定采樣區(qū)域,該方法在保證效率的同時(shí)最大化使用了有效區(qū)域。確定以Tenengrad法作為圖像清晰度計(jì)算方法,該算法不僅陡峭度高、單調(diào)性強(qiáng),而且陡峭寬度合理。由于本文所應(yīng)用的成像環(huán)境在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間是同一種產(chǎn)品,因此,根據(jù)光學(xué)物...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
攝像模組的構(gòu)成
圖 1.3 離焦退化模型以得到式(1-1):g ( x,y)= f(x,y) h(x,y)+n(x,y)建立是離焦深度法的關(guān)鍵,需要成像系統(tǒng)的參數(shù)和特在實(shí)際的工程中,退化函數(shù)是未知的,所以估計(jì)得到焦的圖像有一定的偏差,此類算法的精度有待提高。糊圓估計(jì)的離焦深度法。當(dāng)物體處于離焦?fàn)顟B(tài)時(shí),在糊圓的尺寸與離焦的狀態(tài)成正比關(guān)系。故而可以通過(guò)像系統(tǒng)的各類參數(shù),建立數(shù)學(xué)模型對(duì)圖像進(jìn)行估計(jì)。類參數(shù),而在實(shí)際的應(yīng)用中受到系統(tǒng)本身的影響較大的偏差。,與離焦深度法不同,對(duì)焦深度法首先對(duì)圖像的清晰像清晰度值,判斷圖像離焦或?qū)沟臓顟B(tài),通過(guò)調(diào)焦點(diǎn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)到達(dá)對(duì)焦位置從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦。圖 1
接口電路驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作臺(tái)圖 2.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)測(cè)試卡通過(guò)鏡頭、圖像傳感器、圖像采集卡得到圖像,并將圖像輸入到計(jì)算然后,用軟件對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)心調(diào)焦的處理,處理結(jié)果被接口電路通過(guò)指令方式發(fā)驅(qū)動(dòng)電路,從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng),是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。2.1.1 基于 OV4682 的圖像采集系統(tǒng)圖像的采集和顯示由光學(xué)鏡頭、圖像傳感器、和圖像信號(hào)處理器(Image SProcessing)以及計(jì)算機(jī)構(gòu)成,如圖 2.2 所示。整個(gè)流程是被測(cè)物體的反射光通過(guò)鏡頭匯聚在圖像傳感器上,傳感器將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換(A/換)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào),通過(guò)輸入/輸出接口傳送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行圖像并顯示。圖像顯示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HVS算子的自適應(yīng)清晰度自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)函數(shù)[J]. 李洪宇,楊帆,譚文斌,李珂,常洪偉. 紅外技術(shù). 2017(07)
[2]一種基于改進(jìn)Canny的邊緣檢測(cè)算法[J]. 許宏科,秦嚴(yán)嚴(yán),陳會(huì)茹. 紅外技術(shù). 2014(03)
[3]自適應(yīng)最小誤差閾值分割算法[J]. 龍建武,申鉉京,陳海鵬. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]遙感相機(jī)的智能調(diào)焦方法[J]. 呂恒毅,劉楊,薛旭成,馬天波,郭永飛. 紅外與激光工程. 2012(05)
[5]激光光斑中心精確定位算法研究[J]. 劉兆蓉,王志乾,劉紹錦,沈鋮武. 計(jì)算機(jī)仿真. 2011(05)
[6]聚焦函數(shù)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)及最優(yōu)函數(shù)選取[J]. 翟永平,周東翔,劉云輝,劉順,彭科舉. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]一種快速高靈敏度聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)[J]. 李郁峰,陳念年,張佳成. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(04)
[8]航空成像設(shè)備自動(dòng)調(diào)焦方法[J]. 周九飛,翟林培,周剛,冷雪,陳浠惠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[9]圖像分割算法研究綜述[J]. 何俊,葛紅,王玉峰. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(12)
[10]幾種激光光斑中心定位算法的比較[J]. 唐冠群. 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]光電經(jīng)緯儀快速被動(dòng)調(diào)焦技術(shù)研究[D]. 殷延鶴.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]基于圖像處理自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)在經(jīng)緯儀中應(yīng)用的研究[D]. 林兆華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
[3]數(shù)字圖像自動(dòng)聚焦技術(shù)研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 陳國(guó)金.西安電子科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于CCD的MTF系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及誤差分析[D]. 陳珊珊.復(fù)旦大學(xué) 2011
[2]CCD圖像檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)焦的研究[D]. 張輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3101227
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
攝像模組的構(gòu)成
圖 1.3 離焦退化模型以得到式(1-1):g ( x,y)= f(x,y) h(x,y)+n(x,y)建立是離焦深度法的關(guān)鍵,需要成像系統(tǒng)的參數(shù)和特在實(shí)際的工程中,退化函數(shù)是未知的,所以估計(jì)得到焦的圖像有一定的偏差,此類算法的精度有待提高。糊圓估計(jì)的離焦深度法。當(dāng)物體處于離焦?fàn)顟B(tài)時(shí),在糊圓的尺寸與離焦的狀態(tài)成正比關(guān)系。故而可以通過(guò)像系統(tǒng)的各類參數(shù),建立數(shù)學(xué)模型對(duì)圖像進(jìn)行估計(jì)。類參數(shù),而在實(shí)際的應(yīng)用中受到系統(tǒng)本身的影響較大的偏差。,與離焦深度法不同,對(duì)焦深度法首先對(duì)圖像的清晰像清晰度值,判斷圖像離焦或?qū)沟臓顟B(tài),通過(guò)調(diào)焦點(diǎn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)到達(dá)對(duì)焦位置從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦。圖 1
接口電路驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作臺(tái)圖 2.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)測(cè)試卡通過(guò)鏡頭、圖像傳感器、圖像采集卡得到圖像,并將圖像輸入到計(jì)算然后,用軟件對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)心調(diào)焦的處理,處理結(jié)果被接口電路通過(guò)指令方式發(fā)驅(qū)動(dòng)電路,從而控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng),是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。2.1.1 基于 OV4682 的圖像采集系統(tǒng)圖像的采集和顯示由光學(xué)鏡頭、圖像傳感器、和圖像信號(hào)處理器(Image SProcessing)以及計(jì)算機(jī)構(gòu)成,如圖 2.2 所示。整個(gè)流程是被測(cè)物體的反射光通過(guò)鏡頭匯聚在圖像傳感器上,傳感器將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換(A/換)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào),通過(guò)輸入/輸出接口傳送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行圖像并顯示。圖像顯示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HVS算子的自適應(yīng)清晰度自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)函數(shù)[J]. 李洪宇,楊帆,譚文斌,李珂,常洪偉. 紅外技術(shù). 2017(07)
[2]一種基于改進(jìn)Canny的邊緣檢測(cè)算法[J]. 許宏科,秦嚴(yán)嚴(yán),陳會(huì)茹. 紅外技術(shù). 2014(03)
[3]自適應(yīng)最小誤差閾值分割算法[J]. 龍建武,申鉉京,陳海鵬. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(07)
[4]遙感相機(jī)的智能調(diào)焦方法[J]. 呂恒毅,劉楊,薛旭成,馬天波,郭永飛. 紅外與激光工程. 2012(05)
[5]激光光斑中心精確定位算法研究[J]. 劉兆蓉,王志乾,劉紹錦,沈鋮武. 計(jì)算機(jī)仿真. 2011(05)
[6]聚焦函數(shù)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)計(jì)及最優(yōu)函數(shù)選取[J]. 翟永平,周東翔,劉云輝,劉順,彭科舉. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]一種快速高靈敏度聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)[J]. 李郁峰,陳念年,張佳成. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(04)
[8]航空成像設(shè)備自動(dòng)調(diào)焦方法[J]. 周九飛,翟林培,周剛,冷雪,陳浠惠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[9]圖像分割算法研究綜述[J]. 何俊,葛紅,王玉峰. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2009(12)
[10]幾種激光光斑中心定位算法的比較[J]. 唐冠群. 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]光電經(jīng)緯儀快速被動(dòng)調(diào)焦技術(shù)研究[D]. 殷延鶴.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]基于圖像處理自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)在經(jīng)緯儀中應(yīng)用的研究[D]. 林兆華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
[3]數(shù)字圖像自動(dòng)聚焦技術(shù)研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 陳國(guó)金.西安電子科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于CCD的MTF系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及誤差分析[D]. 陳珊珊.復(fù)旦大學(xué) 2011
[2]CCD圖像檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)焦的研究[D]. 張輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3101227
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