基于DSP技术的摄像头自动调焦系统的设计

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1、第29卷第4期2012年8月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．29No．4Aug．2012文章编号：2095—1248(2012)04—0068—04基于DSP技术的摄像头自动调焦系统的设计于春和，姜晓博，张超(沈阳航空航天大学电子信息工程学院，沈阳110136)摘要：利用CMOS图像传感芯片，经过TMS320VC5509A处理获取图像，对获取的每一帧图像进行清晰度评价算法判别，得到最佳的对焦评价值，以便后续的控制摄像头快速准确完成自动对焦任务。本系统可以应用于各种嵌入式系

2、统中，具有实用性和先进性。采用了基于Sobel算子的差分平方和作为图像清晰度评价函数。具有较好的单峰性，能够快速准确地聚焦，满足实时性的要求。关键词：CMOS图像传感芯片；TMS320VC5509A；清晰度评价；自动对焦中图分类号：TPgll文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2012．04．016DesignofacameraautofocusingsystembasedonDSPtechnologyYUChun—he，JIANGXiao—bo，ZHANGChao(DepartmentofElectr

3、onicandInformationEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136)Abstract：ThispaperusesanimagesensorchipofCMOSto’acquireimagesprocessedbyTMS320VC5509A．Thepaperthenconductsdiscriminationofimagesharpnessevaluationalgorithmforev—eryframegpictureandobtainsthebestfocus

4、ingvalueforthecameragfastandaccurateautofocusing．ThesystemCallbewidelyusedinembeddedsystemsandisthusofpracticalsignificance．ThispaperadoptsSo—bel—basedSPSMDasfocusmeasurefunction．Ithasbetterunimodality，guaranteesfastandaccurateautofo—cusing．andmeetsreal．timedemand．Keyword

5、s：imagesensorchipofCMOS；TMS320VC5509A；sharpnessevaluation；autofocusing自动对焦是机器视觉，视频监控，计算机视觉中的关键技术之一。它直接影响着成像的质量和效率，因此很早就成为人们探索的目标和方向。基于图像处理的自动调焦技术的设计，就是根据获取的图像，对图像进行清晰度判别，分析离焦情况，反馈给控制电路，控制电机，完成调焦。这其中图像清晰度评价是核心技术。信号或图像的能量大部分集中在幅度谱的低频和中频段，但图像的轮廓的锐度和细节的丰富度取决于图像的高频成分⋯。图像模糊的本质是

6、高频分量的损失，聚焦图像比模糊图像包含更多的细节和高频分量，对比度更强烈。在正确对焦的情况下，图像各点之间的灰度对比度就强；反之，调焦偏差越大，灰度对比度就越弱。这是文中提出的图像清晰度评价方法的基础。目前国内外许多学者已经提出了各种图像清晰度评价方法，有熵函数法，图像直方图法，拉普拉斯能量法，平方梯度能量法等，都有一些不足的地方。目前，对嵌入式视频图像的获取和处理技术也成为研究的热点领域。DSP的高速处理数据的能力，用DSP获取和处理视频图像，能较好的满足自动调焦的实时性、有效性的要求。1DSP获取图像部分采用了TMS320VC5509

7、A的外扩芯片实现视频获取和存储功能，由ICETEK．TVP5150一EC板与IME9650FSE01镜头模块共同构成了视频采收稿日期：2012—07—15作者简介：于春和(1976一)，男，辽宁绥中人，副教授，主要研究方向：电磁无损检测、涡流无损检测，E-mail：chunhevu@tom．com。第4期于春和，等：基于DSP技术的摄像头自动调焦系统的设计69集部分，实现了视频图像的采集、存储和传输。1．1镜头简介OV9650是一款由Omnision公司开发生产的CMOS图像传感芯片，它提供SXGA(1280X1024)分辨率的图像摄入和

8、处理功能。此款芯片可以将采集到的图像以全图方式、局部方式或抽样子图方式输出，且提供多种输出格式。OV9650芯片采用CSP-28BGA封装，可以采用SCCB总线进行配置编程。1．2ICETEK