[发明专利]一种线阵相机的自动调焦方法

说明书

本发明公开了一种线阵相机的自动调焦方法，属于图像采集领域，特别涉及一种线阵相机的调焦方法。首先改变拍摄物体与相机之间的距离，同时用线阵相机对目标图像进行采集；分析采集到的每一帧图像，通过对图像像素点的值的大小进行分析，如果图像为全黑或者全白，则图像不符合要求，重新进行采集；其次将整个距离变化过程获得所有图像拼接为一幅图像；对拼接图像进行灰度化处理、去噪处理、增强处理；最后计算该图像中最清晰的位置，该位置对应的物体被采集图像时的位置即为最佳拍摄位置。本发明对比现有技术有成本低、速度快、计算量小的优点。

技术领域

属于图像采集领域，特别涉及一种线阵相机的调焦方法。

背景技术

现阶段要求更高的分辨率和精度，使得在细长带状的大图像扫描领域越来越多地采用线阵相机。为了保证测量精度，其中最关键的就是线阵相机的自动调焦，它会影响采集到的图像质量，还会使后期图像处理遇到困难，甚至无法进行。

传统的基于线阵相机的机器视觉检测设备，需要在线阵相机的基础上增加一个面阵相机用于自动对焦，这种方法面临的问题有以下几点：

1.增加了设备成本；

2.设备上需要额外增加一个面阵相机的空间，在调试时也需要对面阵相机进行额外的维护，设备的机构复杂度和调试复杂度都增加很多。

3.传统的面阵调焦原理是在离焦的情况下，移动物镜，采集两张图片进行清晰度对比，然后物镜向清晰度高的方向移动。这种方法需要采集多张图片进行清晰度分析，调焦速度慢且效率低。

发明内容

本发明针对背景技术的不足之处，设计一种成本低、速度快、计算量小的线阵相机的自动调焦方法。

本发明的技术方案是一种线阵相机的自动调焦方法，该方法包括：

步骤1：改变拍摄物体与相机之间的距离，同时用线阵相机对目标图像进行采集；

步骤2：分析采集到的每一帧图像，通过对图像像素点的值的大小进行分析，如果图像为全黑或者全白，则图像不符合要求，重新进行采集；

步骤3：将整个距离变化过程获得所有图像拼接为一幅图像；

步骤4：对拼接图像进行灰度化处理、去噪处理、增强处理；

步骤5：计算该图像中最清晰的位置，该位置对应的物体被采集图像时的位置即为最佳拍摄位置。

其中所述步骤5的具体步骤为：

步骤5.1：对拼接图像进行小图片分割；

步骤5.2：采用能量梯度函数对5.1分割出来的小图片进行初步清晰度判断，寻找出图像中比较清晰的分割图片；

步骤5.3：采用小波变换寻找出步骤5.1得到的分割图片中清晰度最高的像素点。

本方法的优点有：

采集到的图片采用了能量梯度函数来初步定位清晰点位置，避免了一开始就使用小波变换导致大量计算；在运算速度上完全能跟上实际的生产节拍，最后使用小波变换精确定位也保证了准确率，可以广泛应用线阵相机的自动调焦，大程度的节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明一种线阵相机的自动调焦方法采图系统示意图；

图2为采集到的带有模糊-清晰-模糊渐变的自动调焦采集图像；

图3为用梯度函数算法的计算出来的清晰度曲线，横坐标表示图像坐标，纵坐标表示清晰度，值越大越清晰；

图4为用小波变换算法的计算出来的清晰度曲线。

具体实施方式