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时间:2020-03-24
《基于ARM7处理器的快速聚焦方法.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第1期光学仪器voL32,No.12010年2月oPTICALINSTRUMENTSFebruary,2010文章编号:1005—5630(2010)01一ool6一07基于ARM7处理器的快速聚焦方法俞宏杰1,杨呜1’2,邱元芳2,丁海波2(1.宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;2.浙江省医用光电仪器高新技术研究开发中心,浙江宁波315211)*摘要:快速、准确地自动聚焦是获取高质量图像信息的前提。现对基于ARM7处理器和CCD图像传感器的自动聚焦系统进行研究,对模拟视频信号滤
2、波提取高频分量作为判据的方法进行探讨,根据实际需要进行滤波选频和带宽选择,对系统实现中的关键技术进行了详尽的分析讨论。同时,针对系统在自动聚焦过程中实际出现的问题,对聚焦评价函数和搜索策略进行了优化,使系统的聚焦更加准确,并给出相应的实验结果。实验表明,该方法提高了聚焦的精度和速度,并且已成功应用于显微镜自动调焦系统中。关键词:自动聚焦;评价函数;视频信号;聚焦策略中图分类号:TN942,O437.5文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1005—5630.2010.01.005Thera
3、pidfocusedapproachbasedonARM7processorYUHongjiel,YANGMin91~,QIUYuanfan92,DINGHaib02(1.FacultyofInformationScienceandEngineering,NingboUniversity,Ningbo315211,China,2.High-techMedicalOptoelectronicEquipmentResearchandDevelopmentCenterinZhejiangProvince,Ni
4、ngbo315211,China)Abstract:Quickandaccurateauto-focusisthepremiseofobtaininghigh-qualityimages.Thispaperresearchestheauto-focussystemwhichbasedonARM7processorandCCDimagesensor,investigatesacriterionforextractinghighfrequencycomponentsfromanalogvideosignal
5、filtering,basesontheactualneedtoselectfilterfrequencyandbandwidth,anddiscusseshowtoachievethekeytechnologyofthesystem.Atthesametime,accordingtotheactualissuesinauto-focussystem,thepaperoptimizestheevaluationfunctionandsearchstrategy,makesthefocusingsyste
6、mmoreaccurate,andgivesthecorrespondingresults.Theexperimentsshowthatthemethodenhancestheaccuracyandspeedofthefocusing,andthesystemhasbeensuccessfullyusedinmicroscopeautomaticfocusingsystem.Keywords:auto-foCUS;evaluationfunction;videosignal;focusingstrate
7、gy引言随着各种成像设备自动化、智能化的迅速发展,自动聚焦技术的应用越来越广,照相机、摄像机、显微镜、计算机都需要自动聚焦功能。理想的聚焦清晰图像,应该是图像整个视野清晰,细节边缘明显,没有模糊部分存在。传统聚焦算法运用绝对方差函数、平面微分平方和函数、灰度梯度算子函数、灰度差分法、能量谱函数、小波’收稿日期:2009-04一10基金项目:浙江省科技厅攻关项目(2007C21028)作者简介:俞宏杰(1984一),男,浙江余姚人,硕士研究生,主要从事嵌入式系统与微机应用及光学聚焦方面的研究。第1期俞宏杰
8、,等:基于ARM7处理器的快速聚焦方法·17·变换、罗伯茨算子、拉普拉斯算子等评价函数[卜3],但它们均对硬件处理速度要求高,限制其进一步发展。详细研究了一种基于ARM7处理器和CCD图像传感器的自动聚焦系统。这一系统采用的方法是通过对CCD图像传感器输出的模拟视频信号进行滤波,提取出代表图像清晰程度的高频成分,选用ARM7处理器组成硬件电路,对信号进行处理并分析判别聚焦位置、控制电机转动镜头至聚焦清晰。该方法避开了通常采用的复杂的软件运算
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