CN114544004A - 一种用于红外热像仪的自动聚焦方法 - Google Patents

一种用于红外热像仪的自动聚焦方法 Download PDF

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石焕江
李红艳
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Abstract

本发明公开了一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，包括以下步骤：S1、采集当前焦距下的红外图像；S2、获取当前红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；S3、控制电机转动调整焦距，采集调整后的焦距下的红外图像；S4、获取调整后的红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；S5、计算调整焦距后的红外图像的灰度差N1和调整焦距之前的红外图像的灰度差N2之间的差值X，判断差值X与阈值F之间的大小关系；S6、若差值X大于阈值F，则执行步骤S3‑S5，若差值X不大于阈值F，则聚焦完成，得到清晰度最大的红外图像。本发明具有聚焦速度快、算法简单、不易出错的特点。

Description

一种用于红外热像仪的自动聚焦方法
技术领域
本发明涉及一种自动聚焦方法，特别是一种用于红外热像仪的自动聚焦方法。
背景技术
研究中发现，红外热像仪对于镜头不同焦距位置的灰度响应曲线如图1所示，曲线的峰值位置，为图像最清晰的焦距位置，此时，图像的灰度差最大。从图1中可以看出，当目标物体距离发生改变后，则需要去调整焦距的位置，使得图像变的更清晰，在最大焦距和最小焦距之间，总有一个焦距位置，能够让图像变的更清晰。目前市场上的红外热像仪的聚焦过程中往往需要经过第一变、第二变，甚至电机需要走完整个行程，聚焦时间较长，而且涉及到的自动聚焦算法大多从可见光的聚焦算法演变而来，涉及到的步骤较多，程序比较复杂，期间就容易出现误差，导致最终的聚焦结果清晰度不理想。因此，现有的红外热像仪针对红外图像的自动聚焦方法，存在聚焦时间较长、容易出现聚焦误差的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于红外热像仪的自动聚焦方法。本发明具有聚焦速度快、算法简单、不易出错的特点。
本发明的技术方案：一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，包括以下步骤：
S1、采集当前焦距下的红外图像；
S2、获取当前红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；
S3、控制电机转动调整焦距，采集调整后的焦距下的红外图像；
S4、获取调整后的红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；
S5、计算调整焦距后的红外图像的灰度差N1和调整焦距之前的红外图像的灰度差N2之间的差值X，判断差值X与阈值F之间的大小关系；
S6、若差值X大于阈值F，则执行步骤S3-S5，若差值X不大于阈值F，则聚焦完成，得到清晰度最大的红外图像。
前述的一种用于红外热像仪的自动聚焦方法中，步骤S6中，若差值X大于阈值F，且N1大于N2，则控制电机反向转动调整焦距；若差值X大于阈值F，且N1小于N2，则控制电机正向转动调整焦距。
前述的一种用于红外热像仪的自动聚焦方法中，步骤S2中，最大灰度和最小灰度是根据每帧或者目标区域中的红外图像的灰度矩阵获取得到，所述目标区域为需要聚焦的物体所在位置。
前述的一种用于红外热像仪的自动聚焦方法中，步骤S2中，所述灰度差为最大灰度和最小灰度之间的差值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明根据调整焦距前后得到的图像的灰度值，统计其中的最大灰度和最小灰度，得到灰度差，根据前后帧灰度差的变化趋势以及前后帧灰度差的差值与阈值之间的大小关系，控制电机的转动方向和转动幅度进行自动聚焦，直到灰度差保持在高位。
本发明鉴于红外成像的特殊性，根据发现的目标图像区域的红外图像的灰度差越大，图像越清晰的原理，只用到最简单的大小判断方式，即可完成红外图像的聚焦，无需复杂的图像清晰度判断算法，减少了清晰度判断的计算量，也不需要预设的图像生成的模型，简化了红外热像仪的自动聚焦程序，优化了聚焦控制算法和清晰度判断方法，降低了聚焦处理的难度，大大提升了聚焦速度和效果，无论使用直流电机还是步进电机驱动镜头，都可以使用本方法来实现，适用范围广。
附图说明
图1是红外热像仪对于镜头不同焦距位置的灰度响应曲线；
图2是本发明自动聚焦方法的流程示意图；
图3是本发明灰度差判断的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：
如图2-3所示，一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，包括以下步骤：
S1、采集当前焦距下的红外图像；
S2、获取当前红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；
最大灰度和最小灰度是根据每帧或者目标区域中的红外图像的灰度矩阵获取得到，所述目标区域为需要聚焦的物体所在位置。
所述灰度差为最大灰度和最小灰度之间的差值。
S3、控制电机转动调整焦距，采集调整后的焦距下的红外图像；
S4、获取调整后的红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；
S5、计算调整焦距后的红外图像的灰度差N1和调整焦距之前的红外图像的灰度差N2之间的差值X，判断差值X与阈值F之间的大小关系；
S6、若差值X大于阈值F，且N1大于N2，则控制电机反向转动调整焦距，执行采集调整后的焦距下的红外图像，计算调整焦距后的红外图像的灰度差N1和调整焦距之前的红外图像的灰度差N2之间的差值X，判断差值X与阈值F之间的大小关系的步骤；若差值X大于阈值F，且N1小于N2，则控制电机正向转动调整焦距，执行采集调整后的焦距下的红外图像，计算调整焦距后的红外图像的灰度差N1和调整焦距之前的红外图像的灰度差N2之间的差值X，判断差值X与阈值F之间的大小关系的步骤；若差值X不大于阈值F，则聚焦完成，得到清晰度最大的红外图像。
本发明鉴于红外成像的特殊性，根据发现的目标图像区域的红外图像的灰度差越大，图像越清晰的原理，只用到最简单的大小判断方式，即可完成红外图像的聚焦，无需复杂的图像清晰度判断算法，减少了清晰度判断的计算量，也不需要预设的图像生成的模型，简化了红外热像仪的自动聚焦程序，优化了聚焦控制算法和清晰度判断方法，降低了聚焦处理的难度，大大提升了聚焦速度和效果，无论使用直流电机还是步进电机驱动镜头，都可以使用本方法指导算法实现，适用范围广。

Claims (4)

1.一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、采集当前焦距下的红外图像；
S2、获取当前红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；
S3、控制电机转动调整焦距，采集调整后的焦距下的红外图像；
S4、获取调整后的红外图像的最大灰度和最小灰度，计算灰度差；
S5、计算调整焦距后的红外图像的灰度差N1和调整焦距之前的红外图像的灰度差N2之间的差值X，判断差值X与阈值F之间的大小关系；
S6、若差值X大于阈值F，则执行步骤S3-S5，若差值X不大于阈值F，则聚焦完成，得到清晰度最大的红外图像。
2.根据权利要求1所述的一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，其特征在于：步骤S6中，若差值X大于阈值F，且N1大于N2，则控制电机反向转动调整焦距；若差值X大于阈值F，且N1小于N2，则控制电机正向转动调整焦距。
3.根据权利要求1所述的一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，其特征在于：步骤S2中，最大灰度和最小灰度是根据每帧或者目标区域中的红外图像的灰度矩阵获取得到，所述目标区域为需要聚焦的物体所在位置。
4.根据权利要求1所述的一种用于红外热像仪的自动聚焦方法，其特征在于：步骤S2中，所述灰度差为最大灰度和最小灰度之间的差值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115220176A (zh) * 2022-07-25 2022-10-21 浙江天铂云科光电股份有限公司 一种基于fpga的扫描全程式聚焦方法

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080084497A1 (en) * 2004-12-08 2008-04-10 Tadashi Sasaki Auto Focus System
CN101184163A (zh) * 2006-11-17 2008-05-21 索尼株式会社 成像装置
CN101660946A (zh) * 2009-09-28 2010-03-03 山东神戎电子股份有限公司 热像仪自动聚焦方法及装置
JP2013008045A (ja) * 2012-08-23 2013-01-10 Canon Inc 撮像装置、その制御方法、プログラム及び記憶媒体
CN102946515A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种用于红外成像设备的全自动对焦装置及方法
CN103235397A (zh) * 2013-04-28 2013-08-07 华为技术有限公司 一种自动对焦方法及设备
CN103414849A (zh) * 2013-06-09 2013-11-27 上海博锐特光电科技有限公司 红外热像仪聚焦方法及装置
CN203709995U (zh) * 2013-02-01 2014-07-16 苏州微清医疗器械有限公司 一种自动对焦补偿装置
CN104605810A (zh) * 2015-02-15 2015-05-13 杭州市质量技术监督检测院 一种用于渐进多焦点镜片屈光度的检测系统
CN104902182A (zh) * 2015-05-28 2015-09-09 努比亚技术有限公司 一种实现连续自动对焦的方法和装置
CN105845534A (zh) * 2016-03-23 2016-08-10 浙江东方光学眼镜有限公司 电子显微镜的自动聚焦方法
CN106556958A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 中国科学院半导体研究所 距离选通成像的自动聚焦方法
CN106772925A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 天津理工大学 一种基于内积能量的被动相机自动聚焦方法
CN107911599A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 北京航天福道高技术股份有限公司 一种红外图像全局自动对焦方法及装置
CN110035277A (zh) * 2018-12-20 2019-07-19 云南师范大学 一种红外成像自动聚焦算法的测试系统及测试方法
CN111062954A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于差分信息统计的红外图像分割方法、装置及设备
CN111161221A (zh) * 2019-12-13 2020-05-15 深圳市瑞沃德生命科技有限公司 一种聚焦评价方法、装置及系统
CN111352228A (zh) * 2018-12-20 2020-06-30 欧蒙医学实验诊断股份公司 用于拍摄试样区域的荧光图像的方法和显微镜系统
CN112312018A (zh) * 2016-04-15 2021-02-02 深圳市大疆创新科技有限公司 使用自适应步长的对比度检测自动聚焦
CN112637506A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 上海小零网络科技有限公司 一种手机加快对焦的方法
CN113222877A (zh) * 2021-06-03 2021-08-06 北京理工大学 红外和可见光图像融合方法及其在机载光电视频中的应用

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080084497A1 (en) * 2004-12-08 2008-04-10 Tadashi Sasaki Auto Focus System
CN101184163A (zh) * 2006-11-17 2008-05-21 索尼株式会社 成像装置
CN101660946A (zh) * 2009-09-28 2010-03-03 山东神戎电子股份有限公司 热像仪自动聚焦方法及装置
JP2013008045A (ja) * 2012-08-23 2013-01-10 Canon Inc 撮像装置、その制御方法、プログラム及び記憶媒体
CN102946515A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 凯迈（洛阳）测控有限公司 一种用于红外成像设备的全自动对焦装置及方法
CN203709995U (zh) * 2013-02-01 2014-07-16 苏州微清医疗器械有限公司 一种自动对焦补偿装置
CN103235397A (zh) * 2013-04-28 2013-08-07 华为技术有限公司 一种自动对焦方法及设备
CN103414849A (zh) * 2013-06-09 2013-11-27 上海博锐特光电科技有限公司 红外热像仪聚焦方法及装置
CN104605810A (zh) * 2015-02-15 2015-05-13 杭州市质量技术监督检测院 一种用于渐进多焦点镜片屈光度的检测系统
CN104902182A (zh) * 2015-05-28 2015-09-09 努比亚技术有限公司 一种实现连续自动对焦的方法和装置
CN106556958A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 中国科学院半导体研究所 距离选通成像的自动聚焦方法
CN105845534A (zh) * 2016-03-23 2016-08-10 浙江东方光学眼镜有限公司 电子显微镜的自动聚焦方法
CN112312018A (zh) * 2016-04-15 2021-02-02 深圳市大疆创新科技有限公司 使用自适应步长的对比度检测自动聚焦
CN106772925A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 天津理工大学 一种基于内积能量的被动相机自动聚焦方法
CN107911599A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 北京航天福道高技术股份有限公司 一种红外图像全局自动对焦方法及装置
CN110035277A (zh) * 2018-12-20 2019-07-19 云南师范大学 一种红外成像自动聚焦算法的测试系统及测试方法
CN111352228A (zh) * 2018-12-20 2020-06-30 欧蒙医学实验诊断股份公司 用于拍摄试样区域的荧光图像的方法和显微镜系统
CN111161221A (zh) * 2019-12-13 2020-05-15 深圳市瑞沃德生命科技有限公司 一种聚焦评价方法、装置及系统
CN111062954A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于差分信息统计的红外图像分割方法、装置及设备
CN112637506A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 上海小零网络科技有限公司 一种手机加快对焦的方法
CN113222877A (zh) * 2021-06-03 2021-08-06 北京理工大学 红外和可见光图像融合方法及其在机载光电视频中的应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115220176A (zh) * 2022-07-25 2022-10-21 浙江天铂云科光电股份有限公司 一种基于fpga的扫描全程式聚焦方法
CN115220176B (zh) * 2022-07-25 2024-05-03 浙江天铂云科光电股份有限公司 一种基于fpga的扫描全程式聚焦方法

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