顯微視覺(jué)系統(tǒng)中自動(dòng)聚焦算法的研究及微動(dòng)平臺(tái)的控制.pdf

1、隨著操作目標(biāo)的尺寸越來(lái)越小、操作精度的要求越來(lái)越高，微操作系統(tǒng)的研究進(jìn)入飛速發(fā)展的時(shí)期。本文通過(guò)分析微操作系統(tǒng)的研究背景以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，說(shuō)明了自動(dòng)聚焦技術(shù)的重要性，在探討了目前聚焦技術(shù)中存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上確定本文的研究方向。
　　課題將聚焦深度法作為研究自動(dòng)聚焦技術(shù)的重點(diǎn)，針對(duì)聚焦策略中的評(píng)價(jià)函數(shù)易存在局部極值點(diǎn)，聚焦窗口缺乏靈活性，聚焦搜索準(zhǔn)確率低、耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。本文的主要研究工作如下：
　　首先

2、，通過(guò)增加閾值的方式改進(jìn)了Robert函數(shù)，比較傳統(tǒng)評(píng)價(jià)函數(shù)與改進(jìn)函數(shù)得出新的函數(shù)減少了局部極值點(diǎn)同時(shí)增加了聚焦曲線(xiàn)的陡峭度；通過(guò)對(duì)采集的圖像進(jìn)行分塊提出了一種聚焦窗口動(dòng)態(tài)選擇的方法，該方法將梯度變化因子作為區(qū)分子塊梯度變化的標(biāo)準(zhǔn)，并將梯度變化因子滿(mǎn)足條件的圖像子塊作為聚焦窗口，此方法解決了固定聚焦窗口無(wú)法準(zhǔn)確找到聚焦物體的缺點(diǎn)；在爬山算法中使用了大步長(zhǎng)和小步長(zhǎng)相結(jié)合的方式，這種搜索算法能更準(zhǔn)確的找到焦平面。
　　然后，針對(duì)大范圍

3、顯微視覺(jué)系統(tǒng)提出新的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)和聚焦搜索策略。分別介紹了時(shí)域聚焦函數(shù)SUSAN算子及頻域聚焦函數(shù)提升小波變換，并對(duì)兩個(gè)算子進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)組合算子的方式提出了一種新的聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)，新函數(shù)具有單峰性以及峰值兩側(cè)變化陡峭的優(yōu)點(diǎn)；根據(jù)聚焦評(píng)價(jià)函數(shù)的特點(diǎn)將聚焦曲線(xiàn)分為平緩區(qū)和陡峭區(qū)兩個(gè)階段，在平緩區(qū)設(shè)置大步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)快速搜索，在陡峭區(qū)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯曲線(xiàn)的擬合；根據(jù)擬合結(jié)果直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)到達(dá)焦平面，該方法在實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性上均有所提高。
　　最后