CN113794828A - 一种自动调焦方法及系统 - Google Patents

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CN113794828A CN202110852920.6A CN202110852920A CN113794828A CN 113794828 A CN113794828 A CN 113794828A CN 202110852920 A CN202110852920 A CN 202110852920A CN 113794828 A CN113794828 A CN 113794828A
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张炜
欧阳健娜
崔志美
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Abstract

本发明涉及自动调焦技术领域，具体涉及一种自动调焦方法及系统。本发明提供的自动调焦方法，采用熵值函数作为调焦评价函数，简单易实现，综合了逐步搜索法的快速性和对分法的高精度特性，做到局部寻优，配合熵值函数的高灵敏度，提高了自动对焦的速度和精度。本发明的自动调焦系统形成一个闭环的控制系统，不仅能快速寻找正确的焦点，还能提高对焦的精度，增加步进电机的检测模块，可以精准实现步进电机的定位，并且采用激光的方式进行检测，定位精度高。而且设置固定块支撑步进电机的输出轴，避免步进电机的输出轴移动，减小系统测量误差，提高自动调焦的精度。本发明解决了目前自动调焦精度不高的技术问题。

Description

一种自动调焦方法及系统
技术领域
本发明涉及自动调焦技术领域，具体涉及一种自动调焦方法及系统。
背景技术
在光学系统中，镜头对一定距离的目标成像有一个最佳像面位置，这个位置通常满足物像共扼关系，称为聚焦(Focus)；偏离了这个位置，将导致系统离焦(Defocus)，造成图像质量下降、成像模糊。光学系统的相对孔径越大，离焦表现的效果越明显。离焦会直接影响后续的信息提取和处理工作。
自动调焦技术己经广泛应用于各种精密仪器中，常见的调焦方法根据其判别准则来源于物方还是像方，可分为主动法和被动法，主动法是指各种方式的物距检测；被动法则是像质评价。被动法中的以数字图像处理作为调焦检测函数的方法，具有算法灵活多变、控制容易实现等优点。采用图像处理法实现自动调焦的一个关键问题就在于图像清晰度评价函数的选取。理想的评价函数要求：无偏性、单峰性、能反映离焦的极性、对噪声敏感度低等，通常为提高效率，还希望计算量尽可能的小。中国专利201810652650.2-摄像机自动调焦系统及方法中采用VGG-16的神经网络来寻找对应的焦点，利用训练好的模型对待测图片进行判别，并输出待测图片中每个目标景物的焦点距离，采用此方法模型训练计算量大，精确度不高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种自动调焦方法及系统，具体技术方案如下：
一种自动调焦方法，包括以下步骤：
S1：首先启动计算机，初始化系统；
S2：计算机控制图像采集卡工作，采集摄像头的图像数据；
S3：计算机对摄像头拍摄的图像数据计算调焦评价函数，取得离焦信号；对离焦信号进行判断，如果未能达到调焦要求，完成必要的记录后，计算机控制自动调焦机构适当调整，然后重新回到第S2步，直至完成调焦。
优选地，所述调焦评价函数为图像的熵函数，具体如下：
对于一幅N×N大小的图像f(x,y)，其总能量可表示为：
Figure BDA0003183026390000011
同时定义图像f(x,y)的熵值计算如下：
Figure BDA0003183026390000021
当图像f(x,y)的能量E一定时，图像f(x,y)的熵值Hf最大，二维图像最清晰，其中x、y为图像f(x,y)中像素点的坐标。
优选地，所述自动调焦机构包括步进电机。
优选地，所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31：计算机对摄像头拍摄的第一图像进行计算其熵值Hf1，然后发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头正向转动前进距离d1；
S32：计算机采集经过步骤S31摄像头向前移动后采集的第二图像，并进行计算其熵值Hf2；S33：比较步骤S31和步骤S32分别所得第一图像的熵值Hf1和第二图像的熵值Hf2的大小，如果步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正向转动前进距离d1；反之，步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
S34：当步进电机停止调焦时，计算机采集经过步骤S33摄像头移动后采集的第三图像，并计算其熵值Hf3，如果第三图像的熵值Hf3比步骤S32得到的第二图像的熵值Hf2小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正转向前前进距离d1；反之，所得的第三图像的熵值Hf3比步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
S35：当步进电机停止调焦时，计算机再次采集摄像头第N-1次调焦后的采集的第N图像，计算第N图像的熵值HfN，直到计算得到最后一次的第N图像的熵值HfN比前一次计算第N-1图像得到的熵值HfN-1大，此时步进电机反转带动摄像头移动距离d2，其中d2＜d1，即缩小调焦范围；
S36：依次循环若干次后，判断此时先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值是否小于设定阈值，若是小于设定阈值，且该两幅图像的熵值差收敛，则调焦完成，否则继续循环，直到满足先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值小于设定阈值且收敛。
一种自动调焦系统，包括计算机、控制接口、自动调焦机构、摄像头、图像采集卡；所述计算机、控制接口、自动调焦机构、摄像头、图像采集卡依次连接；所述图像采集卡与计算机连接；所述图像采集卡用于采集摄像头拍摄的图像，并将采集的图像传输至计算机；所述计算机用于对图像采集卡传输来的图像进行处理、计算得到调焦评价函数，取得离焦信号，并根据离焦信号生成控制信号传输至自动调焦机构；所述自动调焦机构用于根据计算机传输来的控制信号进行控制摄像头前后移动。
优选地，所述调焦评价函数图像的熵函数，具体如下：
对于一幅N×N大小的图像f(x,y)，其总能量可表示为：
Figure BDA0003183026390000031
同时定义图像f(x,y)的熵值计算如下：
Figure BDA0003183026390000032
当图像f(x,y)的能量E一定时，图像f(x,y)的熵值Hf最大，二维图像最清晰。
优选地，所述自动调焦机构包括步进电机。
优选地，所述计算机对图像采集卡传输来的图像进行处理、计算得到调焦评价函数，取得离焦信号，具体采用以下方法：
(1)计算机对摄像头拍摄的第一图像进行计算其熵值Hf1，然后发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头正向转动前进距离d1；
(2)计算机采集经过步骤S31摄像头向前移动后采集的第二图像，并进行计算其熵值Hf2；(3)比较步骤S31和步骤S32分别所得第一图像的熵值Hf1和第二图像的熵值Hf2的大小，如果步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正向转动前进距离d1；反之，步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
(4)当步进电机停止调焦时，计算机采集经过步骤S33摄像头移动后采集的第三图像，并计算其熵值Hf3，如果第三图像的熵值Hf3比步骤S32得到的第二图像的熵值Hf2小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正转向前前进距离d1；反之，所得的第三图像的熵值Hf3比步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
(5)当步进电机停止调焦时，计算机再次采集摄像头第N-1次调焦后的采集的第N图像，计算第N图像的熵值HfN，直到计算得到最后一次的第N图像的熵值HfN比前一次计算第N-1图像得到的熵值HfN-1大，此时步进电机反转带动摄像头移动距离d2，其中d2＜d1，即缩小调焦范围；
(6)依次循环若干次后，判断此时先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值是否小于设定阈值，若是小于设定阈值，且该两幅图像的熵值差收敛，则调焦完成，否则继续循环，直到满足先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值小于设定阈值且收敛。
优选地，还包括调焦支撑平台；调焦支撑平台包括平台本体；所述步进电机安装在平台本体上，并且步进电机的输出轴上固定安装有摄像头支撑座，所述步进电机的输出轴与平台本体平行，且与摄像头镜头的主光轴平行；所述步进电机的底座处安装有光发射模块，所述平台本体上安装有固定块，所述固定块上安装有光接收模块、单片机、提醒模块；所述光接收模块、单片机、提醒模块依次连接；所述光发射模块用于发射激光到光接收模块，并且所述光发射模块发射的光线与摄像头镜头的主光轴平行；所述光接收模块用于接收光发射模块发射的激光并将接收的光信号转换为电信号发送至单片机进行处理，所述单片机用于采集光接收模块发送来的光信号并与设定阈值比较，若是光接收模块发送来的光信号小于设定阈值，则说明光接收模块没有准确接收到光发射模块发送来的激光信号，则判断步进电机安装位置有偏差，则单片机启动提醒模块提醒操作人员需重新固定步进电机，若是光接收模块发送来的光信号大于等于设定阈值，则说明光接收模块准确接收到光发射模块发送来的激光信号，说明步进电机安装正确。
优选地，所述固定块设置在摄像头支撑座下方，并且固定块顶部设置有与步进电机的输出轴匹配的限位槽，用于对步进电机的输出轴进行限位。
本发明的有益效果为：本发明提供的自动调焦方法，采用熵值函数作为调焦评价函数，简单易实现，综合了逐步搜索法的快速性和对分法的高精度特性，做到局部寻优，配合熵值函数的高灵敏度，提高了自动对焦的速度和精度。
本发明的自动调焦系统形成一个闭环的控制系统，不仅能快速寻找正确的焦点，还能提高对焦的精度，增加步进电机的检测模块，可以精准实现步进电机的定位，并且采用激光的方式进行检测，定位精度高。而且设置固定块支撑步进电机的输出轴，避免步进电机的输出轴移动，减小系统测量误差，提高自动调焦的精度。
附图说明
图1为现有技术中焦点逐步搜索法的原理图；
图2为现有技术中焦点对分法的原理图；
图3为本发明中焦点寻找的原理图；
图4为本发明一种自动调焦系统的原理图；
图5为本发明调焦支撑平台的控制原理图；
图6为本发明调焦支撑平台的结构示意图；
图7为本发明优选地调焦支撑平台的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
一种自动调焦方法，包括以下步骤：
S1：首先启动计算机，初始化系统；
S2：计算机控制图像采集卡工作，采集摄像头的图像数据；
S3：计算机对摄像头拍摄的图像数据计算调焦评价函数，取得离焦信号；对离焦信号进行判断，如果未能达到调焦要求，完成必要的记录后，计算机控制自动调焦机构适当调整，然后重新回到第S2步，直至完成调焦。所述自动调焦机构包括步进电机。
优选地，所述调焦评价函数为图像的熵函数，具体如下：
对于一幅N×N大小的图像f(x,y)，其总能量可表示为：
Figure BDA0003183026390000051
同时定义图像f(x,y)的熵值计算如下：
Figure BDA0003183026390000052
当图像f(x,y)的能量E一定时，图像f(x,y)的熵值Hf最大，二维图像最清晰，其中x、y为图像f(x,y)中像素点的坐标。由于Hf的结构类似于信息论中熵的表示法，所以称它为图像的熵。根据山农信息论原理，熵最大时信息量最多。将此应用于调焦过程中，对焦灵敏度最高，如此提高了对焦精度。
步骤S3具体包括以下步骤：
S31：计算机对摄像头拍摄的第一图像进行计算其熵值Hf1，然后发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头正向转动前进距离d1；
S32：计算机采集经过步骤S31摄像头向前移动后采集的第二图像，并进行计算其熵值Hf2；S33：比较步骤S31和步骤S32分别所得第一图像的熵值Hf1和第二图像的熵值Hf2的大小，如果步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正向转动前进距离d1；反之，步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
S34：当步进电机停止调焦时，计算机采集经过步骤S33摄像头移动后采集的第三图像，并计算其熵值Hf3，如果第三图像的熵值Hf3比步骤S32得到的第二图像的熵值Hf2小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正转向前前进距离d1；反之，所得的第三图像的熵值Hf3比步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
S35：当步进电机停止调焦时，计算机再次采集摄像头第N-1次调焦后的采集的第N图像，计算第N图像的熵值HfN，直到计算得到最后一次的第N图像的熵值HfN比前一次计算第N-1图像得到的熵值HfN-1大，此时步进电机反转带动摄像头移动距离d2，其中d2＜d1，即缩小调焦范围；在此之后每次电机带动摄像头移动的距离都可比上一次小，如此可提高寻找正确焦点的速度；
S36：依次循环若干次后，判断此时先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值是否小于设定阈值，若是小于设定阈值，且该两幅图像的熵值差收敛，则调焦完成，否则继续循环，直到满足先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值小于设定阈值且收敛。
本实施例将本申请采用的方法与逐步搜索法和对分法进行对比，具体如下：
如图2所示，逐步搜索法的原理为：从A点出发找到方向后逐步比较采样值，达到B点后再返回最小值C点处。B点与C点之差是人为设定的，这一差值应确保C点在A,B区间之内而且为提高调焦速度B点也不应离C点太远。该方法的特点是调焦速度比较快，但由于该方法是以采样值的大小来确定对焦点的。所以噪声以及其它干扰都会使系统的调焦精度受到影响。
如图3所示，对分法的原理为：由光学可以证明，标准调焦曲线关于对焦点是对称的。故利用对称特性便可以用对分法找到最佳对焦点。从A点出发，在曲线另一侧找到A的对称点B，然后再返回A，行程的一半即达到对焦点C。这一方法的精度是相当高的，但从图中可以看出若A点位置不同则AB的行程也不一样，从而调焦时间也不一样。这就是说调焦速度很大程度上取决于A点的位置，另一点就是若A点处于C点位置或非常接近C点的时候，则此法可能不稳定从而无法找到对焦点。
本发明的方法综合了逐步搜索法的快速性和对分法的高精度特性，如图4所示，从A点出发，用逐步搜索法找到A'点，从A'点开始用对分法找到对焦点C点。
本发明有两个优点：一是由于C点包含在AA'区间之内，所以不会出现象对分法中找不到对焦点的不稳定情况；二是由于A'B两点均在C点较近的范围内，所以尽管使用了对分法，整个调焦过程的时间不会增加很多，而系统的调焦精度却可以得到显著提高。
一种自动调焦系统，包括计算机、控制接口、自动调焦机构、摄像头、图像采集卡；所述计算机、控制接口、自动调焦机构、摄像头、图像采集卡依次连接；所述图像采集卡与计算机连接；所述图像采集卡用于采集摄像头拍摄的图像，并将采集的图像传输至计算机；所述计算机用于对图像采集卡传输来的图像进行处理、计算得到调焦评价函数，取得离焦信号，并根据离焦信号生成控制信号传输至自动调焦机构；所述自动调焦机构用于根据计算机传输来的控制信号进行控制摄像头前后移动。自动调焦机构包括步进电机。
其中，调焦评价函数图像的熵函数，具体如下：
对于一幅N×N大小的图像f(x,y)，其总能量可表示为：
Figure BDA0003183026390000071
同时定义图像f(x,y)的熵值计算如下：
Figure BDA0003183026390000072
当图像f(x,y)的能量E一定时，图像f(x,y)的熵值Hf最大，二维图像最清晰。
计算机对图像采集卡传输来的图像进行处理、计算得到调焦评价函数，取得离焦信号，具体采用以下方法：
(1)计算机对摄像头拍摄的第一图像进行计算其熵值Hf1，然后发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头正向转动前进距离d1；
(2)计算机采集经过步骤S31摄像头向前移动后采集的第二图像，并进行计算其熵值Hf2；(3)比较步骤S31和步骤S32分别所得第一图像的熵值Hf1和第二图像的熵值Hf2的大小，如果步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正向转动前进距离d1；反之，步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
(4)当步进电机停止调焦时，计算机采集经过步骤S33摄像头移动后采集的第三图像，并计算其熵值Hf3，如果第三图像的熵值Hf3比步骤S32得到的第二图像的熵值Hf2小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正转向前前进距离d1；反之，所得的第三图像的熵值Hf3比步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
(5)当步进电机停止调焦时，计算机再次采集摄像头第N-1次调焦后的采集的第N图像，计算第N图像的熵值HfN，直到计算得到最后一次的第N图像的熵值HfN比前一次计算第N-1图像得到的熵值HfN-1大，此时步进电机反转带动摄像头移动距离d2，其中d2＜d1，即缩小调焦范围；
(6)依次循环若干次后，判断此时先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值是否小于设定阈值，若是小于设定阈值，且该两幅图像的熵值差收敛，则调焦完成，否则继续循环，直到满足先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值小于设定阈值且收敛。
一种自动调焦系统还包括调焦支撑平台；调焦支撑平台包括平台本体1；所述步进电机2安装在平台本体1上，并且步进电机的输出轴21上固定安装有摄像头支撑座4，所述步进电机的输出轴21与平台本体1平行，且与摄像头镜头的主光轴平行；所述步进电机2的底座处安装有光发射模块3，所述平台本体1上安装有固定块5，所述固定块5上安装有光接收模块、单片机、提醒模块；所述光接收模块、单片机、提醒模块依次连接；所述光发射模块3用于发射激光到光接收模块，并且所述光发射模块3发射的光线与摄像头镜头的主光轴平行；所述光接收模块用于接收光发射模块3发射的激光并将接收的光信号转换为电信号发送至单片机进行处理，所述单片机用于采集光接收模块发送来的光信号并与设定阈值比较，若是光接收模块发送来的光信号小于设定阈值，则说明光接收模块没有准确接收到光发射模块3发送来的激光信号，则判断步进电机2安装位置有偏差，则单片机启动提醒模块提醒操作人员需重新固定步进电机2，若是光接收模块发送来的光信号大于等于设定阈值，则说明光接收模块准确接收到光发射模块3发送来的激光信号，说明步进电机2安装正确。如图6所示，固定块5固定在摄像头支撑座4的前方。
如图7所示，作为优选地，固定块5设置在摄像头支撑座4正下方，并且固定块5顶部设置有与步进电机的输出轴21匹配的限位槽，用于对步进电机的输出轴21进行限位。本发明采用光对射开关检测步进电机2的安装位置是否正确，减小了系统误差，提高了调焦精度和速度，并且通过固定块5上的凹槽对步进电机的输出轴21进行限位和支撑步进电机的输出轴21，减小了系统误差，提高了调焦精度。
本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调焦方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：首先启动计算机，初始化系统；
S2：计算机控制图像采集卡工作，采集摄像头的图像数据；
S3：计算机对摄像头拍摄的图像数据计算调焦评价函数，取得离焦信号；对离焦信号进行判断，如果未能达到调焦要求，完成必要的记录后，计算机控制自动调焦机构适当调整，然后重新回到第S2步，直至完成调焦。
2.根据权利要求1所述的一种自动调焦方法，其特征在于：所述调焦评价函数为图像的熵函数，具体如下：
对于一幅N×N大小的图像f(x,y)，其总能量可表示为：
Figure FDA0003183026380000011
同时定义图像f(x,y)的熵值计算如下：
Figure FDA0003183026380000012
当图像f(x,y)的能量E一定时，图像f(x,y)的熵值Hf最大，二维图像最清晰，其中x、y为图像f(x,y)中像素点的坐标。
3.根据权利要求2所述的一种自动调焦方法，其特征在于：所述自动调焦机构包括步进电机。
4.根据权利要求2所述的一种自动调焦方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：
S31：计算机对摄像头拍摄的第一图像进行计算其熵值Hf1，然后发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头正向转动前进距离d1；
S32：计算机采集经过步骤S31摄像头向前移动后采集的第二图像，并进行计算其熵值Hf2；
S33：比较步骤S31和步骤S32分别所得第一图像的熵值Hf1和第二图像的熵值Hf2的大小，如果步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正向转动前进距离d1；反之，步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
S34：当步进电机停止调焦时，计算机采集经过步骤S33摄像头移动后采集的第三图像，并计算其熵值Hf3，如果第三图像的熵值Hf3比步骤S32得到的第二图像的熵值Hf2小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正转向前前进距离d1；反之，所得的第三图像的熵值Hf3比步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
S35：当步进电机停止调焦时，计算机再次采集摄像头第N-1次调焦后的采集的第N图像，计算第N图像的熵值HfN，直到计算得到最后一次的第N图像的熵值HfN比前一次计算第N-1图像得到的熵值HfN-1大，此时步进电机反转带动摄像头移动距离d2，其中d2＜d1，即缩小调焦范围；
S36：依次循环若干次后，判断此时先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值是否小于设定阈值，若是小于设定阈值，且该两幅图像的熵值差收敛，则调焦完成，否则继续循环，直到满足先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值小于设定阈值且收敛。
5.一种自动调焦系统，其特征在于：包括计算机、控制接口、自动调焦机构、摄像头、图像采集卡；所述计算机、控制接口、自动调焦机构、摄像头、图像采集卡依次连接；所述图像采集卡与计算机连接；所述图像采集卡用于采集摄像头拍摄的图像，并将采集的图像传输至计算机；所述计算机用于对图像采集卡传输来的图像进行处理、计算得到调焦评价函数，取得离焦信号，并根据离焦信号生成控制信号传输至自动调焦机构；所述自动调焦机构用于根据计算机传输来的控制信号进行控制摄像头前后移动。
6.根据权利要求5所述的一种自动调焦系统，其特征在于：所述调焦评价函数图像的熵函数，具体如下：
对于一幅N×N大小的图像f(x,y)，其总能量可表示为：
Figure FDA0003183026380000021
同时定义图像f(x,y)的熵值计算如下：
Figure FDA0003183026380000022
当图像f(x,y)的能量E一定时，图像f(x,y)的熵值Hf最大，二维图像最清晰。
7.根据权利要求5所述的一种自动调焦系统，其特征在于：所述自动调焦机构包括步进电机。
8.根据权利要求5所述的一种自动调焦系统，其特征在于：所述计算机对图像采集卡传输来的图像进行处理、计算得到调焦评价函数，取得离焦信号，具体采用以下方法：
(1)计算机对摄像头拍摄的第一图像进行计算其熵值Hf1，然后发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头正向转动前进距离d1；
(2)计算机采集经过步骤S31摄像头向前移动后采集的第二图像，并进行计算其熵值Hf2；
(3)比较步骤S31和步骤S32分别所得第一图像的熵值Hf1和第二图像的熵值Hf2的大小，如果步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正向转动前进距离d1；反之，步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2比步骤S31所得的第一图像的熵值Hf1大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
(4)当步进电机停止调焦时，计算机采集经过步骤S33摄像头移动后采集的第三图像，并计算其熵值Hf3，如果第三图像的熵值Hf3比步骤S32得到的第二图像的熵值Hf2小，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头继续正转向前前进距离d1；反之，所得的第三图像的熵值Hf3比步骤S32所得的第二图像的熵值Hf2大，则计算机发出控制信号给步进电机，步进电机带动摄像头反转后退距离d1；
(5)当步进电机停止调焦时，计算机再次采集摄像头第N-1次调焦后的采集的第N图像，计算第N图像的熵值HfN，直到计算得到最后一次的第N图像的熵值HfN比前一次计算第N-1图像得到的熵值HfN-1大，此时步进电机反转带动摄像头移动距离d2，其中d2＜d1，即缩小调焦范围；
(6)依次循环若干次后，判断此时先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值是否小于设定阈值，若是小于设定阈值，且该两幅图像的熵值差收敛，则调焦完成，否则继续循环，直到满足先后采集的两幅图像的熵值差的绝对值小于设定阈值且收敛。
9.根据权利要求7所述的一种自动调焦系统，其特征在于：还包括调焦支撑平台；调焦支撑平台包括平台本体；所述步进电机安装在平台本体上，并且步进电机的输出轴上固定安装有摄像头支撑座，所述步进电机的输出轴与平台本体平行，且与摄像头镜头的主光轴平行；所述步进电机的底座处安装有光发射模块，所述平台本体上安装有固定块，所述固定块上安装有光接收模块、单片机、提醒模块；所述光接收模块、单片机、提醒模块依次连接；所述光发射模块用于发射激光到光接收模块，并且所述光发射模块发射的光线与摄像头镜头的主光轴平行；所述光接收模块用于接收光发射模块发射的激光并将接收的光信号转换为电信号发送至单片机进行处理，所述单片机用于采集光接收模块发送来的光信号并与设定阈值比较，若是光接收模块发送来的光信号小于设定阈值，则说明光接收模块没有准确接收到光发射模块发送来的激光信号，则判断步进电机安装位置有偏差，则单片机启动提醒模块提醒操作人员需重新固定步进电机，若是光接收模块发送来的光信号大于等于设定阈值，则说明光接收模块准确接收到光发射模块发送来的激光信号，说明步进电机安装正确。
10.根据权利要求7所述的一种自动调焦系统，其特征在于：所述固定块设置在摄像头支撑座下方，并且固定块顶部设置有与步进电机的输出轴匹配的限位槽，用于对步进电机的输出轴进行限位。
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