CN115835016A - 抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、设备及介质 - Google Patents

抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN115835016A CN202211462266.9A CN202211462266A CN115835016A CN 115835016 A CN115835016 A CN 115835016A CN 202211462266 A CN202211462266 A CN 202211462266A CN 115835016 A CN115835016 A CN 115835016A
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Abstract

本公开提供一种抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、电子设备及介质,方法包括:通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,在初始位置于终点位置之间匀速运动,并利用传感器周期性采集图像,其中,初始位置为镜头与传感器的法兰距离最小的距离位置;基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值;响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。镜头运动时,对于持续一段时间内图像的清晰度差的变化不大时,确定此时控制电机的行程已到终点位置,该方法能够快速准确地确定焦点的位置,且避免开环驱动电机到达电机行程终点无法反馈问题。

Description

抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、设备及介质
技术领域
本公开涉及抗辐射摄像机自动对焦技术领域,尤其涉及一种抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着航空航天和核工业的快速发展,相应的配套集成电路需求日益增加。其中,视觉监控系统作为相关设施日常运行、维护、事故应急处理的重要技术基础,成为目前高新技术研究的热点领域。该系统整体抗辐射能力是决定其正常工作的前提,强辐射环境下包含大量α、β、γ射线及中子,这些高能粒子在电子元器件上的累积辐射效应和单粒子效应,会引起电子元器件的功能失效,导致整个系统的不正常运行,因此,系统内每一个模块的抗辐射能力至关重要。
大部分应用于目标监控系统的视觉传感器,为了达到相应的整机抗辐射性能指标且目前未有合适的抗辐射反馈模块。未设计具备抗辐射能力的行程反馈电路,仍然为手动对焦方式。手动对焦的过程需要人为操作非常耗时不适用于工业巡检的无人化自动化需求,因此对于抗辐射摄像机的自动对焦功能必不可少。
同时传统的图像清晰度评价函数对聚焦区域灰度梯度小、变化不明显的区域或者物体图像清晰度评价结果不理想,最终导致不能准确地找到焦点位置。如基于图像灰度梯度最大值累加的自动调焦算法未能覆盖灰度梯度小的场景。
发明内容
有鉴于此,本公开提供一种抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、设备及介质,用于至少部分解决现有技术中抗辐射摄像机开环式自动对焦方法等问题。
本公开第一方面提供一种抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,包括:通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,在初始位置于终点位置之间匀速运动,并利用传感器周期性采集图像,其中,初始位置为镜头与传感器的法兰距离最小的距离位置;基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值;响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
根据本公开的实施例,基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值,具体包括:从当前法兰距对应的图像中截取预设尺寸的对焦区域图像,其中,对焦区域图像为RGB图像;将RGB图像转化为灰度图像;以预设搜索窗口遍历灰度图像,确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值,对所有最大像素灰度值进行累加;遍历RGB图像,拆分每个像素点的R、G、B通道的值,获取R、G、B通道中的像素最小值;根据最大像素灰度值的累加结果和R、G、B通道中的像素最小值计算当前法兰距对应的图像的清晰度值。
根据本公开的实施例,根据
Figure BDA0003954977640000021
对所有最大像素灰度值进行累加,其中,(x,y)为像素点的坐标位置,maxGi(x,y)为第i次搜索对应的最大像素灰度值,minGi(x,y)为第i次搜索对应的最小像素灰度值,m为遍历过程中总的搜索次数,k为当前法兰距对应的图像编号,F(k)为第k张图像的所有最大像素灰度值的累加结果;
根据
Figure BDA0003954977640000022
计算当前法兰距对应的图像的清晰度值,其中,Dk为第k张图像的清晰度值,Ω(y)为以坐标位置为y的像素点为中心的方形区域,Ic(y)为方形区域一颜色通道内的像素值。
根据本公开的实施例,不同法兰距采集的图像的清晰度值满足的预设条件为:
Figure BDA0003954977640000031
其中,n为在初始位置与终点位置之间的一个完整行程中采集的图像的总数,Dn-1为第n-1张图像的清晰度值,Dn-2为第n-2张图像的清晰度值,Dn-3为第n-3张图像的清晰度值,Dn-4为第n-4张图像的清晰度值,Dn-5为第n-5张图像的清晰度值,Dn-6为第n-6张图像的清晰度值,Dmax为最大清晰度值。
根据本公开的实施例,响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将第n-4张图像对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
根据本公开的实施例,在从初始位置向终点位置一个完整的行程内未确定交点位置,则调整控制电机的运行方向,重复执行抗辐射摄像机开环式自动对焦方法。
根据本公开的实施例,对于持续一段时间内图像的清晰度差的变化小于预设值时,确定此时控制电机的行程已到终点位置,则调整镜头的运行方向。
本公开第二方面提供一种抗辐射摄像机开环式自动对焦装置,包括:图像采集模块,用于通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,从初始位置向终点位置匀速运动,并利用传感器周期性采集图像,其中,初始位置为镜头与传感器的法兰距离最小的距离位置;计算模块,用于基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值;确定模块,用于响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
本公开第三方面提供一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序,其中,当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器实现上述方法。
本公开第四方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器实现权利要求上述方法。
根据本公开实施例提供的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法、装置、设备及介质,至少包括以下有益效果:
基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像清晰度值,由于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数对应的结果信噪比、稳定性、单峰性更好,避免了出现局部峰值,能够提高清晰度值的精度,再结合焦点搜索,进而能够快速准确地确定焦点的位置。同时,利用控制电机位置不变图像清晰度不变的特性估计镜头控制电机位置,避免开环驱动电机到达电机行程终点无法反馈问题,更好地实现了抗辐射摄像机开环式的自动对焦。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本公开实施例的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法的流程图。
图2示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度计算方法的流程图。
图3示意性示出了根据本公开实施例的焦点搜索方法的搜索路径图。
图4示意性示出了根据本公开实施例记录的实际清晰度值的曲线。
图5示意性示出了根据本公开实施例的抗辐射摄像机开环式自动对焦装置的框图。
图6示意性示出了根据本公开实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的框图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。显然,所描述的实施例是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接连接,电可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“长度”、“周向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的子系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外,在本公开中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对本公开的限制。
类似地,为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个,在上面对本公开示例性实施例的描述中,本公开的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。
图1示意性示出了根据本公开实施例的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法的流程图。
如图1所示,该抗辐射摄像机开环式自动对焦方法例如可以包括操作S101~操作S103。
在操作S101,通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,在初始位置于终点位置之间匀速运动,并利用传感器周期性采集图像。
在操作S102,基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值。
在操作S103,响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
在本公开实施例,初始位置为镜头与传感器的法兰距离最小的距离位置,当控制电机控制镜头回到初始位置时,镜头和传感器之间的法兰距离最小,也即焦点搜索是从初始位置开始搜索。周期性采集图像的传感器可以为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor,CMOS)传感器,具体可以根据实际需求选择,本公开不做限制。
在本公开实施例中,可以采用图像暗通道增强的灰度梯度计算图像清晰度。
图2示意性示出了根据本公开实施例的图像清晰度计算方法的流程图。
如图2所示,该图像清晰度计算方法例如可以包括操作S201~操作S205。
在操作S201,从当前法兰距对应的图像中截取预设尺寸的对焦区域图像,其中,对焦区域图像为RGB图像。
示例性地,在对焦前,可以是实用输入鼠标等设备选择对焦区域。采集抗辐射摄像机当前位置像素尺寸可以为1920*1080的RGB图像,对焦区域的尺寸例如可以为150*150像素尺寸区域,具体尺寸可以根据实际需求而定,本公开不做限制。
在操作S202,将RGB图像转化为灰度图像。
示例性地,可以基于图像的分辨率大小,将150*150像素尺寸的RGB图像转化为灰度图像。
在操作S203,以预设搜索窗口遍历灰度图像,确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值,对所有最大像素灰度值进行累加。
示例性地,可以以9*9为搜索窗口,遍历操作S202得到的灰度图像。对每一次搜索窗口中像素值进行排序,获取最大像素灰度值。对150*150像素区域遍历过程中,每一次搜索的搜索窗口均可以得到一个最大像素灰度值,对得到的所有最大像素灰度值进行累加,例如,遍历过程中总的搜索次数为m,则可以得到m个最大像素灰度值。
在操作S204,遍历RGB图像,拆分每个像素点的R、G、B通道的值,获取R、G、B通道中的像素最小值。
在操作S205,根据最大像素灰度值的累加结果和R、G、B通道中的像素最小值计算当前法兰距对应的图像的清晰度值。
根据本公开实施例,基于图2所示的图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算方法信噪比、稳定性、单峰性更好。
进一步地,在操作S203中,可以根据
Figure BDA0003954977640000071
对所有最大像素灰度值进行累加,其中,(x,y)为像素点的坐标位置,maxGi(x,y)为第i次搜索对应的最大像素灰度值,minGi(x,y)为第i次搜索对应的最小像素灰度值,m为遍历过程中总的搜索次数,k为当前法兰距对应的图像编号,F(k)为第k张图像的所有最大像素灰度值的累加结果。换言之,建立规定大小的搜索窗口将灰度图像分成m个计算块,对每个块的灰度值进行排序,获取每个计算块最大像素灰度值max(x,y)和最小灰度值min(x,y),如下图公式所示,累加1到m个计算块最大灰度值和最小灰度值相减之后再乘以最大灰度值的结果用F(k)表示。
进一步地,在操作S204中,可以根据
Figure BDA0003954977640000081
计算当前法兰距对应的图像的清晰度值,其中,Dk为第k张图像的清晰度值,Ω(y)为以坐标位置为y的像素点为中心的方形区域,Ic(y)为方形区域一颜色通道内的像素值。
在本公开实施例中,采用的焦点搜索方式是一种全局的峰值搜索方法,控制电机控制镜头当前位置回到电机初始位置,此时的初始位置,法兰距离最小。从初始位置开始搜索,镜头控制电机匀速运动,不断改变法兰距,使用图2所示的基于图像清晰度评价函数计算方法对周期采集的图像进行图像清晰度计算。
图3示意性示出了根据本公开实施例的焦点搜索方法的搜索路径图。
控制电机控制镜头沿图3所示的搜索路径匀速运动,以预设周期重复执行操作S201~操作S203,当镜头从初始位置运动到终点位置,完成一次完整行程搜索,运动过程中,法兰距持续改变,记录每一次重复操作S201~操作S203计算的图像清晰度D1、D2、D3、...、Dn
图4示意性示出了根据本公开实施例记录的实际清晰度值的曲线。
基于图4,确定出最大清晰度值Dmax
基于得到的多个图像清晰度D1、D2、D3、...、Dn,判断不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件:
Figure BDA0003954977640000082
其中,n为在初始位置与终点位置之间的一个完整行程中采集的图像的总数,Dn-1为第n-1张图像的清晰度值,Dn-2为第n-2张图像的清晰度值,Dn-3为第n-3张图像的清晰度值,Dn-4为第n-4张图像的清晰度值,Dn-5为第n-5张图像的清晰度值,Dn-6为第n-6张图像的清晰度值,Dmax为最大清晰度值。
当不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,控制电机朝着反方向回退两个行程达到图像最清晰焦点位置,即将第n-4张图像对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
当不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,即在从初始位置向终点位置一个完整的行程内未确定交点位置,则调整控制电机的运行方向,以预设周期重复执行操作S201~操作S203,直至计算的多个图像清晰度D1、D2、D3、...、Dn。满足上述条件。换言之,在一个搜索周期内未找到准确的焦点,需要继续重复完成一次搜索,一般情况下,整个自动对焦过程最多执行两次。
进一步地,本公开实施例中控制电机的位置判断是通过图像清晰度评价函数评价当前的清晰度持续一定时间清晰度差值未发生大的变化,判断控制电机处于行程终点位置。此时改变控制电机运动方向重新进行二次搜索。
图5示意性示出了根据本公开实施例的抗辐射摄像机开环式自动对焦装置的框图。
如图5所示,该抗辐射摄像机开环式自动对焦装置500例如可以包括图像采集模块510、计算模块520以及确定模块530。
图像采集模块510,用于通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,从初始位置向终点位置匀速运动,并利用传感器周期性采集图像,其中,初始位置为镜头与传感器的法兰距离最小的距离位置。
计算模块520,用于基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值。
确定模块530,用于响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
根据本公开的实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,根据本公开实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
例如,图像采集模块510、计算模块520以及确定模块530中的任意多个可以合并在一个模块/单元/子单元中实现,或者其中的任意一个模块/单元/子单元可以被拆分成多个模块/单元/子单元。或者,这些模块/单元/子单元中的一个或多个模块/单元/子单元的至少部分功能可以与其他模块/单元/子单元的至少部分功能相结合,并在一个模块/单元/子单元中实现。根据本公开的实施例,图像采集模块510、计算模块520以及确定模块530中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC),或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现,或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者,图像采集模块510、计算模块520以及确定模块530中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块,当该计算机程序模块被运行时,可以执行相应的功能。
需要说明的是,本公开的实施例中抗辐射摄像机开环式自动对焦装置部分与本公开的实施例中抗辐射摄像机开环式自动对焦方法部分是相对应的,其具体实施细节及带来的技术效果也是相同的,在此不再赘述。
图6示意性示出了根据本公开实施例的适于实现上文描述的方法的电子设备的框图。图6示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示,根据本公开实施例的电子设备600包括处理器601,其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器601例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如,专用集成电路(ASIC)),等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 603中,存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM602以及RAM603通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM 602和/或RAM603中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意,所述程序也可以存储在除ROM602和RAM 603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例,电子设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口605,输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。电子设备600还可以包括连接至I/O接口605的以下部件中的一项或多项:包括键盘、鼠标等的输入部分606;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607;包括硬盘等的存储部分608;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器610上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
根据本公开的实施例,根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被处理器601执行时,执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例,上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被执行时,实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质。例如可以包括但不限于:便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
例如,根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM602和/或RAM 603和/或ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本领域技术人员可以理解,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合,即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地,在不脱离本公开精神和教导的情况下,本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

Claims (10)

1.一种抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,包括:
通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,在所述初始位置于终点位置之间匀速运动,并利用传感器周期性采集图像,其中,所述初始位置为所述镜头与所述传感器的法兰距离最小的距离位置;
基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值;
响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
2.根据权利要求1所述的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,所述基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值,具体包括:
从当前法兰距对应的图像中截取预设尺寸的对焦区域图像,其中,所述对焦区域图像为RGB图像;
将所述RGB图像转化为灰度图像;
以预设搜索窗口遍历所述灰度图像,确定遍历过程中每一次搜索对应的最大像素灰度值,对所有所述最大像素灰度值进行累加;
遍历RGB图像,拆分每个像素点的R、G、B通道的值,获取R、G、B通道中的像素最小值;
根据所述最大像素灰度值的累加结果和所述R、G、B通道中的像素最小值计算当前法兰距对应的图像的清晰度值。
3.根据权利要求2所述的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,根据
Figure FDA0003954977630000011
对所有所述最大像素灰度值进行累加,其中,(x,y)为像素点的坐标位置,maxGi(x,y)为第i次搜索对应的最大像素灰度值,minGi(x,y)为第i次搜索对应的最小像素灰度值,m为遍历过程中总的搜索次数,k为当前法兰距对应的图像编号,F(k)为第k张图像的所有最大像素灰度值的累加结果;
根据
Figure FDA0003954977630000021
计算当前法兰距对应的图像的清晰度值,其中,Dk为第k张图像的清晰度值,Ω(y)为以坐标位置为y的像素点为中心的方形区域,Ic(y)为所述方形区域一颜色通道内的像素值。
4.根据权利要求1所述的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,不同法兰距采集的图像的清晰度值满足的所述预设条件为:
Figure FDA0003954977630000022
其中,n为在所述初始位置与所述终点位置之间的一个完整行程中采集的图像的总数,Dn-1为第n-1张图像的清晰度值,Dn-2为第n-2张图像的清晰度值,Dn-3为第n-3张图像的清晰度值,Dn-4为第n-4张图像的清晰度值,Dn-5为第n-5张图像的清晰度值,Dn-6为第n-6张图像的清晰度值,Dmax为最大清晰度值。
5.根据权利要求4所述的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将第n-4张图像对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
6.根据权利要求1所述的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,在从所述初始位置向终点位置一个完整的行程内未确定交点位置,则调整所述控制电机的运行方向,重复执行所述抗辐射摄像机开环式自动对焦方法。
7.根据权利要求6所述的抗辐射摄像机开环式自动对焦方法,其特征在于,对于持续一段时间内图像的清晰度差的变化小于预设值时,确定此时所述控制电机的行程已到终点位置,则调整所述镜头的运行方向。
8.一种抗辐射摄像机开环式自动对焦装置,其特征在于,包括:
图像采集模块,用于通过控制电机控制抗辐射摄像机的镜头回到初始位置,从所述初始位置向终点位置匀速运动,并利用传感器周期性采集图像,其中,所述初始位置为所述镜头与所述传感器的法兰距离最小的距离位置;
计算模块,用于基于图像暗通道增强的图像清晰度评价函数计算不同法兰距采集的图像的清晰度值;
确定模块,用于响应于不同法兰距采集的图像的清晰度值满足预设条件,将最大清晰度值对应的法兰距对应的位置确定为焦点位置。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序,
其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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