三维形貌测量中自动调焦系统的设计

在相移干涉显微镜中增加了自动调焦系统,使其快速获取高清晰干涉图像,提高了三维形貌的测量速度和测量精度。调焦系统采用图像自动调焦方法,分别以图像标准差函数和图像最大熵函数作为粗调函数和精调函数。实验表明本系统自动调焦范围扩大到150m,自动调焦精度为0.3m,调焦时间为4-8s。     

基于图像处理方法的自动调焦系统的研制

介绍了基于图像处理方法的自动调焦系统的组成、工作原理、硬件电路设计和软件设计.该系统的核心是图像处理部分和控制部分.导出了计算聚焦量的三个快速算法公式,优化了系统的实时性能.详细分析了自动调焦的控制过程,并提出了渐变步长的思想,提高了系统的控制精度.实验结果表明,在较宽范围的光照度条件下,应用该系统均能获得良好的调焦效果.     

基于边缘过渡点抑制的双阈值图像调焦方法的研究

本文对视觉测量中的自动调焦技术进行了研究。对离焦时图像的变化规律进行了理论分析,提出了基于边缘信息调焦法的参考原则,提出了基于双阈值调焦评价和边缘过渡点抑制的调焦方法,提高了调焦函数对边缘的敏感性和调焦效率,并减小了调焦过程中光强变化对调焦精度的影响。     

基于智能化自动调焦的高级显微镜系统

在介绍与分析了国内外电子调焦系统的技术发展现状的基础上,提出了一种基于ＳＳＰＤ与８０９８单片微处理器自动调焦的整体技术方案,给出了基于图象高频成分统计的聚焦判识算法,在此基础上实现了反射式与透射式光学显微镜的自动调焦,同时与对与系统可靠性有关的其它相关相关问题,如光源稳定性、等问题,也进行了讨论。     

自动调焦数显式焦度计的使用规范

焦度计按测量原理可分为手动调焦式焦度计和自动调焦式焦度计（自动调焦式焦度计一般采用数显式）。目前,自动调焦数显式焦度计（以下简称“自动焦度计”）已广泛应用于眼镜质检机构、眼科医疗机构、眼镜验配企业和眼镜生产企业。自动焦度计相对于手动调焦式焦度计来说,在重复性、易用性等方面有更大的优势。各种自动焦度计的测量原理基本相同．但在设计上又有所不同．例如使用不同的光学原理FOA（focal point on axis）和IOA（infinite on axis）,使用不同的光电探测器CCD或光栅等。     

离轴探测自动调焦特性

本文用几何光学描述了离轴探测调焦误差信号与系统参数的关系,并与实验结果进行了比较。用作光盘存储调焦伺服取得了0.25μm的自动调焦精度。     

基于MTF的十字线目标自动调焦算法

十字线目标作为调焦系统中的常见目标,其调焦精度是影响调焦系统测量结果的关键因素。传统的调焦函数在灵敏度和实时性方面不能完全满足自动调焦要求。基于调制传递函数(modulation transfer function,MTF)的自动调焦算法通过连续测量多幅图像在固定频率下的MTF值绘制调焦曲线,得到调焦曲线的唯一极值点即正焦位置;在Matlab运行环境下,与现有算法进行比较,结果表明,基于数字图像MTF的调焦函数可实现单张图片的清晰度值计算仅用0.01s,该算法实时性更好、灵敏度更高,具有应用价值。     

基于灰度差分法的自动调焦技术

如何快速有效地实现调焦一直是图像测量中的焦点;基于光学镜头和CCD图像采集技术提出了一种图像式自动调焦系统,并给出了以图像的灰度差分绝对值之和作为图像是否聚焦的判据函数,以及给出了逐步逼近的登山式自动调焦的原理,对该系统进行了实验研究,系统重复精度为8000nm。     

倾斜镜面成像的自动调焦方法

倾斜镜面成像系统的像面与光轴倾斜,仅利用轴向自动调焦无法实现像面整体清晰。为此提出一种基于图像清晰度判断的自动调焦方法。该方法将轴向调焦与角度调焦相结合,通过步进方式平移和旋转像接收面,利用离焦函数判断聚焦情况,采用数据拟合回归的方法实现了像面整体清晰。该方法在椭偏成像系统的应用结果验证了其有效性,调焦精度达到微米量级。     

提高显微镜自动对焦范围的频谱分析法的研究

提出了一种基于CCD(电荷耦合器件)模拟视频信号分析法的显微镜自动对焦改进方法.许多基于视频信号分析法的自动对焦系统仅考虑视频信号的高频分量,忽略低频分量在对焦过程中的变化.本文对模拟视频信号进行频谱分析,研究不同频率范围的信号对对焦评价曲线的影响,得出适合自动调焦的粗调/细调的频域范围,使系统有更广调焦范围的同时保持较高精度.最终通过实验验证,加入适当的滤波电路后调焦范围更广,40倍物镜下显微镜自动对焦系统的有效调焦范围可达±500μm.     

微操作中批量目标的自动视野转换

近年来,随着微操作研究的不断发展和深入,批量目标微操作成为当前的研究热点之一.由于显微镜视野范围狭小,微操作过程中需要不断进行物镜转换和调焦工作.本文研制的全自动微操作平台将调焦和物镜转换改造为电动方式,实现了自动调焦和物镜自动转换功能.针对细胞图像的特点,本文提出了基于扫描线的归一化方差聚焦测度方法,并在此基础上,设计了相应的聚焦平面搜索策略.针对显微镜物镜转化器的特点,本文设计了自动物镜转换结构和控制方法,实现不同放大倍数物镜的转换.最后本文在细胞图像处理的实验中,构建了具有分层递阶结构的全局视野,验证了自动调焦和物镜自动转换的准确控制,为批量目标操作的自动化奠定了基础.     

基于面阵 CCD 的航空相机摄影高度自动测量及调焦

目的：实现航空像机摄影高度自动测量和调焦，方法：用小波变换提取面阵CCD图象边缘，用图像特征参数确定成像范围内同一目标在不同CCD面上像的位置和高度。结果：分析了从众多目标中提取目标点的特征参数的方法。给出了设计系统的硬件框图。结论：该方法使爱人旬机调焦自成体系。     

多光谱成像系统的快速调焦方法

多光谱成像系统将光分成多个光谱通道,对不同的通道进行单独成像后合成一幅多光谱图像。不同通道的光折射率不同,造成聚焦清晰位置也不同,需要对每个通道分别调焦。为解决调焦耗时的问题,本文基于不同通道间清晰度曲线的相似性,提出一种快速的自动调焦方法。先选定一个基准通道调焦,得到清晰度曲线,对其余通道,利用清晰度曲线的相似性只需采集少量图像就能求出清晰调焦位置。实验表明,该算法能快速准确的完成对各个通道的调焦,效率明显优于已有算法。     

美能达第四代自动调焦单反照相机α—si系列特色

在美能达推出α系列首机－－“α－７０００”自动调焦单镜头反光照相机至今已达１０周年及其第四代α－ｓｉ系列机种基本齐备之际，本文特对α－ｓｉ系列五个机种的主要特色作一次扼要的介绍，使读者了解α－ｓｉ系列３５毫米来自动调焦单反相机主要技术特性，并从选购时参考。     

GFP自动调焦光栅动态光刻头系统

本文论述首次在光栅刻划机中,应用自动调焦传感技术的光栅动态光刻头系统(获得国家发明专利)。它具有调焦精度高,范围大,适用于研制生产高精度的光栅母尺以及高精度大尺寸的光栅尺。从而为刻划高分辨率、大量程的优质光栅尺找出了新途径。文章对动态光刻头系统设计参数的选择,主要技术途径及研制结果作了介绍。     

数码单反相机基础(10) 数码单反的曝光之二

在前一讲里已讲过,数码单反相机的曝光如不准,在图像处理时也有不能挽救的情况,为此,曝光补偿和自动包围曝光的应用,就显得很重要了.有人说数码单反相机的背面都设有液晶显示器,它有监控调焦和曝光的作用.而且如在拍摄后看显示器如发现曝光不好还可以重拍,但实际上问题并不是总是如此简单.     

用自准直原理测大曲率半径调焦误差及讨论

本文对平行光管调焦误差提出较为准确的计算方法 ,分析了最大调焦总误差 ,解释了测量中自准直系统的“平面镜”。     

实时自动对焦的研究

提出一种自动对焦技术,其调焦评价函数棗图像的平面微分平方和能够反映图像高频分量的能量。用计算平面微分平方和的方法在空间域上计算相邻像素亮度差值的平方和,对应于在频率域上计算图像高频分量的能量和,此值越大,图像对焦越准确。用平面微分平方和计算一行图像(N个像素)的调焦评价函数时,计算时间仅为2 (N -1)个时钟周期。     

测量不确定度在焦度计计量检定中的应用

本文重点介绍眼科光学计量中对焦度计测量不确定度的评定，分别给出了使用顶焦度标准镜片对两种不同测量原理的焦度计进行强制检定时，检定证书中列出的被检焦度计的顶焦度修正值的不确定度。一、焦度计的分类焦度计从工作原理上被划分为基于自动对焦原理的焦度计和基于调焦原理的焦度计。基于自动对焦原理的焦度计，原理先进，操作简单，可自动读数，数字显示的分辨力为0.01m－１。基于调焦原理的焦度计主要有目视式和投影式两种。由于受人眼分辨力及光学系统成像等主、客观因素的影响，其刻度间隔一般为0.12m－１和0.25m－１。个别仪器经…     

光学系统离焦对自动调焦评价函数的影响

调焦过程可分为调节物距、调节像距和移动镜头三种情况。基于几何光学关系,推导了三种情况下的弥散斑半径和横向放大率与离焦量的关系。利用数字图像处理方法,模拟了这两个因素对自动调焦评价函数的作用,表明弥散斑的扩散在焦前焦后呈现对称影响,而横向放大率的影响则沿光轴单调下降,二者叠加,造成峰值两侧的不对称。当光学系统F数增大时,调焦评价函数变得平缓,从而使横向放大率的影响变得显著,最佳像面因此向焦前偏移。利用CCD成像的实验证明了上述观点。