显微视觉测量系统的自动对焦技术研究

《显微视觉测量系统的自动对焦技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）显微视觉测量系统的自动对焦技术研究项魁二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111501121广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）显微视觉测量系统的自动对焦技术研究项魁指导教师姓名、职称：高健教授学科(专业)或领域名称：机械电子工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：2018年5月30日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofScienceResearchonAutomaticFocusingTechnologyo

2、fMicro-visualMeasurementSystemMasterCandidate:XiangKuiSupervisor:Prof.GaoJianMay2018SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要在基于数字图像处理的自动对焦研究中，图像评价和搜索算法是该过程的重要环节。要实现系统准确、快速的自动对焦，选取一个评价性能良好的评价算法和高效优化的搜索算法是我们亟待解决的关键问题。本文针对常用算法所存在的对焦成功率

3、不高、对焦速度缓慢等问题，提出基于“三邻域”图像清晰度评价的改进算法和变步长全域搜索的优化算法，开发实现显微视觉系统的自动对焦技术，搭建检测平台，验证自动对焦算法的有效性。论文主要研究内容如下：1.提出基于主动式的对焦深度法的自动对焦方案，并基于实验室现有设备搭建该系统的硬件平台，其中包括一些硬件的选型及整个平台系统的具体实现，为整个系统的开发实现奠定硬件基础。2.开展图像评价算法的研究，针对灰度变化类算法存在的误判问题，提出一种“三邻域”图像评价新算法，通过实验得到本文所提算法与各常用灰度类算法的评价函数曲线图，实验结果表明，本文所提算法评价性能最佳，为后续自动对焦的实现奠定理论基础。3.

4、针对常用的自动对焦搜索算法所存在的对焦速度慢和局部极值干扰问题，提出自适应变步长搜索算法和四步试探法，通过自动对焦搜索过程分析，结合图像评价算法在自动对焦平台上进行了自动对焦实验，实验结果表明，所提算法可有效减少系统对焦搜索步数，有效的提高系统的对焦速度。4.搭建自动对焦实验平台，实现自动对焦检测系统的开发，通过对焦精度与测量精度实验对自动对焦算法进行验证，实验结果表明，所提出的图像评价算法和搜索算法可实现检测系统快速、准确的自动对焦，测量精度满足系统要求。关键词：自动对焦；图像评价算法；搜索算法；显微视觉检测。I广东工业大学硕士学位论文AbstractIntheresearchofthea

5、utofocusbasedonthedigitalimageprocessing,theimageevaluationandsearchalgorithmaretheimportantpartofthisprocess.Toachieveanaccurateandfastautomaticfocusingofthesystem,selectinganevaluationalgorithmwithgoodevaluationperformanceandanefficientoptimizationsearchalgorithmarethekeyissuesthatweneedtosolveur

6、gently.Thispaperproposesanimprovedalgorithmbasedonthe"three-domain"imagesharpnessevaluationandanoptimizationalgorithmforvariable-stepglobalsearchtosolvetheproblemsoflowfocusingsuccessrateandslowfocusingspeedofthecommonalgorithms.Theautomaticfocusingtechnologyofthemicro-visualsystemisdevelopedandimp

7、lemented.Atestplatformtoverifytheeffectivenessofautofocusalgorithmisestablished.Themainresearchcontentsofthepaperareasfollows:1.Anautofocusschemebasedontheactivefocusingdepthmethodisproposed,andthehardwarep