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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。 1.1数码相机简介 1.2数码相机自动聚焦简介 1.2.1聚焦方式分类 1.3论文主要工作1.2.2自动聚焦原理简介 1.2.3自动聚焦系统框图 第二章自动聚焦原理及自动聚焦算子 2.1数码相机的自动聚焦原理 2.1.1数码相机的散焦原理 2.2常用的聚焦算子2.1.2成像系统的点扩展函数PSF 2.1.3自动聚焦原理 2.2.1 Tenengrad算子 2.3 FSWM滤波算子2.2.2 SML算子 2.2.3 SMD算子 2.2.4 VAR算子 2.3.1 FSWM滤波算子的推导 2.4实验结果与分析2.3.2 FSWM滤波算子 2.4.1输入图像的颜色转换 2.5本章小结2.4.2四种聚焦算子的聚焦性能与分析 2.4.3四种聚焦算子的抗噪性能与分析 2.4.4两个重要特性 第三章寻优搜索算法 3.1图像分割图 3.2寻优搜索算法 3.2.1 HCS算法流程图 3.3新的HCS算法及实验结果3.2.2查找模式 3.2.3校准模式 3.2.4观望模式 3.3.1新的HCS算法 3.4本章小结3.3.2实验结果与分析 第四章利用高阶矩进行自动聚焦 4.1现有自动聚焦方法的缺点 4.2利用高阶矩进行自动聚焦 4.2.1数码相机成像系统的PSF简介 4.3利用成像原理和图像高阶矩进行自动聚焦4.2.2图像高阶矩的基本含义 4.2.3利用高阶矩进行自动聚焦 4.2.4图像高阶矩的频率域分析 4.4试验结果与分析 4.4.1利用高阶矩聚焦的性能与分析 4.5本章小结4.4.2新的自动聚焦算法的聚焦性能与分析 结论 全文请查看附件 |
