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数码相机自动聚焦算法的研究与实现

AF(Auto-Focusing)功能,是数码相机最重要的功能之一,因为输出图像的质量直接依赖于聚焦系统的性能。现有的数码相机自动聚焦算法由两个部分组成,一个是聚焦算子,一个是寻优搜索算法。本论文介绍了常用的聚焦算子:VAR算子、Tenengrad算子和SMD算子,还详细推导了FSWM滤波算子。寻优搜索算法一般采用登山随动搜索HCS算法,HCS算法包括三个模式:查找模式、校准模式和观望模式。 常规的 HCS算法是三个模式采用同一个聚焦算子,聚焦准确性不够高。本论文根据FSWM,VAF,SMD,Tenengrad四种聚焦算子的性能,发现了FS)hM算子具有抗噪性能好和在聚焦点附近锋利性明显的特点、VAR算子具有在离聚集点远时变化快的特点。并利用这两个特点,提出了新的HCS算法:在搜索模式采用VAR算子,而在校准模式和观望模式采用FS WM算子。经实验验证,新的HCS算法性能大大优于常规的HCS算法,提高了聚焦准确性。现有的数码相机自动聚焦算法有很多缺点:聚焦所需时间比较长、聚焦准确性不够高。根据图像的高阶矩特性和数码相机的光学成像原理,本论文推导出了全新的、完全不同于现有的数码相机自动聚焦算法:只需三幅图像就可将镜头移至聚焦点附近,然后采用 HCS算法进行精确聚焦。试验结果表明该自动聚焦算法比现有算法具有更高的准确” 本论文的主要工作,是具对数码相机自动聚焦算法进行研究,在计算机上利用 Visual C++ 6.0开发平台对现有和所提出的自动聚焦算法加以实现,编写的软件主要功能是在一系列的测试图像中,能够找出最清晰的那张图像:并提供多种聚焦算子、常规 HCS 算法及新的HCS算法、现有自动聚焦算法及全新的自动聚焦算法的选择。模块化的C 源代码可以方便地在其他开发中移植使用,具有一定的实际应用价值。

第二章自动聚焦原理及自动聚焦算子

第三章寻优搜索算法

第四章利用高阶矩进行自动聚焦

结论


全文请查看附件

afscope20170325.rar


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