图像测量技术中几种自动调焦算法的对比分析

对几种常用的自动调焦算法进行了对比分析,并通过实验对各种调焦函数的灵敏度、一致性、稳定性、计算速度等指标进行测试和验证.理论分析和实验结果表明:灰度变化率之和函数具有较大的调焦范围,且近似为线性变化,同时计算速度适中,稳定性较好,因此适于大范围粗调焦;Laplacian函数和Tenengrad函数峰顶宽度相对较窄,灵敏度高,稳定性好,因此适合于小范围精确调焦,但是计算速度较慢;Roberts梯度函数的灵敏度居中,既有一定的调焦范围,在焦点附近又具有比较高的灵敏度,而且稳定性好,计算速度快,因此适于中等范围的自动调焦.

图像测量中自动调焦函数的实验研究与分析

给出了几种常用图像测量中自动调焦算法的对比分析,并分别在不同照明方式和不同背景条件下对主要的调焦函数特性参数进行测试,得到了调焦函数的实用性能的客观评价。实验结果表明:在透射照明条件下,灰度梯度类调焦函数特性均较好。其中Variance函数以及灰度变化率和函数具有较大的调焦范围,且近似为线性变化,但是灵敏度较低,因此适于大范围粗调焦;Laplacian函数和Tenengrad函数灵敏度高,稳定性好,但调焦范围小,因此适合于小范围精确调焦。在反射照明条件下,只有Tenengrad函数和Brenner函数仍然保持单峰性,但灵敏度明显下降。当存在较复杂背景时,调焦函数普遍失效。因此在实际测试中,应当优先选择透射光照明,尽可能少用反射照明,而且应尽可能避免背景的干扰。