基于提升小波變換的自動聚集算法研究.pdf

1、隨著時代的進步，我們對各類圖像設備（如數(shù)碼相機、攝像機、影像監(jiān)視系統(tǒng)和顯微鏡等）的需求曰益增加，自動聚焦技術的研究也變得越來越重要。自動聚焦技術可以使成像設備自動調(diào)節(jié)直至聚焦以獲取清晰的圖像，是數(shù)字成像過程中的關鍵技術。自動聚焦技術的發(fā)展程度直接影響著圖像設備的成像速度和成像質(zhì)量，因此這項技術的研究具有十分重要的意義。
　　 在當前的自動聚焦研究中，聚焦算法主要分為離焦深度法和聚焦深度法兩大類。離焦深度法是在離焦圖像中直接獲取目

2、標物體深度信息的方法，其經(jīng)過計算得到鏡頭與目標物體的距離，然后調(diào)整鏡頭到精確聚焦的位置，實現(xiàn)聚焦。聚焦深度法是基于搜索基礎的聚焦策略，其通過對多幅圖片進行清晰度判斷來驅(qū)動鏡頭移動，直至鏡頭到達精確聚焦點，是當今研究的主流方向，本文也是以聚焦深度法基礎的。
　　 在本文中，首先對自動聚焦系統(tǒng)的工作原理進行了簡單的介紹，數(shù)字式自動聚焦系統(tǒng)首先利用感光元件對目標物體進行成像，然后在圖像中選擇感興趣區(qū)域作為聚焦區(qū)域，并用清晰度評價函數(shù)對

3、該區(qū)域的圖像清晰度進行評價，進而根據(jù)最大極值搜索法來驅(qū)動鏡頭移動至準確聚焦的位置。自動聚焦系統(tǒng)主要包括三個關鍵問題:聚焦區(qū)域(ROI)的選擇，圖像清晰度評價函數(shù)的選擇，和全局最大值搜索算法的選擇。在論文接下來的內(nèi)容中，對這三個問題分別進行了分析。
　　 根據(jù)對現(xiàn)存的自動聚焦系統(tǒng)關鍵問題的分析，從聚焦實時性和精確性的角度出發(fā)，本論文提出了一種基于提升小波變換的聚焦策略。小波變換是基于有限寬度基函數(shù)進行變換的，具有分析頻率可調(diào)的優(yōu)點

4、。與傅里葉變換、余弦變換相比，小波變換具有檢測圖像尖銳邊緣處灰度值突變的能力，所以基于小波變換的圖像清晰度評價函數(shù)可以更好地分辨出圖像質(zhì)量的好壞。提升小波又稱第二代小波，其把現(xiàn)存的有限長的小波濾波器分解，加快了小波變換的速度，不再需要二進小波函數(shù)平移和伸縮的條件，不依賴于傅里葉變換，但仍具有第一代小波的所有優(yōu)點，本文中采用提升小波變換進行評價函數(shù)的計算。
　　 在提出的聚焦策略中，首先利用人工魚算法選擇聚焦窗口，然后在該區(qū)域內(nèi)利