基于提升小波變換的自動(dòng)聚集算法研究.pdf

1、隨著時(shí)代的進(jìn)步，我們對(duì)各類(lèi)圖像設(shè)備（如數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、影像監(jiān)視系統(tǒng)和顯微鏡等）的需求曰益增加，自動(dòng)聚焦技術(shù)的研究也變得越來(lái)越重要。自動(dòng)聚焦技術(shù)可以使成像設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)直至聚焦以獲取清晰的圖像，是數(shù)字成像過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)聚焦技術(shù)的發(fā)展程度直接影響著圖像設(shè)備的成像速度和成像質(zhì)量，因此這項(xiàng)技術(shù)的研究具有十分重要的意義。
　　 在當(dāng)前的自動(dòng)聚焦研究中，聚焦算法主要分為離焦深度法和聚焦深度法兩大類(lèi)。離焦深度法是在離焦圖像中直接獲取目

2、標(biāo)物體深度信息的方法，其經(jīng)過(guò)計(jì)算得到鏡頭與目標(biāo)物體的距離，然后調(diào)整鏡頭到精確聚焦的位置，實(shí)現(xiàn)聚焦。聚焦深度法是基于搜索基礎(chǔ)的聚焦策略，其通過(guò)對(duì)多幅圖片進(jìn)行清晰度判斷來(lái)驅(qū)動(dòng)鏡頭移動(dòng)，直至鏡頭到達(dá)精確聚焦點(diǎn)，是當(dāng)今研究的主流方向，本文也是以聚焦深度法基礎(chǔ)的。
　　 在本文中，首先對(duì)自動(dòng)聚焦系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，數(shù)字式自動(dòng)聚焦系統(tǒng)首先利用感光元件對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行成像，然后在圖像中選擇感興趣區(qū)域作為聚焦區(qū)域，并用清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)

3、該區(qū)域的圖像清晰度進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而根據(jù)最大極值搜索法來(lái)驅(qū)動(dòng)鏡頭移動(dòng)至準(zhǔn)確聚焦的位置。自動(dòng)聚焦系統(tǒng)主要包括三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:聚焦區(qū)域(ROI)的選擇，圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)的選擇，和全局最大值搜索算法的選擇。在論文接下來(lái)的內(nèi)容中，對(duì)這三個(gè)問(wèn)題分別進(jìn)行了分析。
　　 根據(jù)對(duì)現(xiàn)存的自動(dòng)聚焦系統(tǒng)關(guān)鍵問(wèn)題的分析，從聚焦實(shí)時(shí)性和精確性的角度出發(fā)，本論文提出了一種基于提升小波變換的聚焦策略。小波變換是基于有限寬度基函數(shù)進(jìn)行變換的，具有分析頻率可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)

4、。與傅里葉變換、余弦變換相比，小波變換具有檢測(cè)圖像尖銳邊緣處灰度值突變的能力，所以基于小波變換的圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)可以更好地分辨出圖像質(zhì)量的好壞。提升小波又稱(chēng)第二代小波，其把現(xiàn)存的有限長(zhǎng)的小波濾波器分解，加快了小波變換的速度，不再需要二進(jìn)小波函數(shù)平移和伸縮的條件，不依賴(lài)于傅里葉變換，但仍具有第一代小波的所有優(yōu)點(diǎn)，本文中采用提升小波變換進(jìn)行評(píng)價(jià)函數(shù)的計(jì)算。
　　 在提出的聚焦策略中，首先利用人工魚(yú)算法選擇聚焦窗口，然后在該區(qū)域內(nèi)利