[发明专利]一种自动聚焦装置及其实时自动聚焦方法

权利要求书

1.一种自动聚焦装置，包括平台(1)、镜头(2)、压电陶瓷设备(3)以及图像采集设备(7)；

其特征在于：

所述的图像采集设备(3)设置三个成像传感器，所述的自动聚焦装置设置两个分光镜和一个反光镜(6)，所述的镜头(2)上形成的光路经过两个分光镜和一个反光镜(6)分成三个光路，分别到达所述的三个成像传感器，通过三个成像传感器采集三个光束并得到三个图像，其得到的图像分别为在三个不同焦平面的图像；

所述的自动聚焦装置设置计算机处理系统(10)和平台控制器(8)，所述的平台控制器(8)通过信号线路分别与所述的平台(1)、计算机处理系统(10)连接；

所述的自动聚焦装置设置计算机处理系统(10)和压电陶瓷控制器(9)，所述的压电陶瓷控制器(9)通过信号线路分别与所述的压电陶瓷设备(3)、计算机处理系统(10)连接，通过计算机处理系统(10)的终端处理器来控制压电陶瓷控制器(9)和平台控制器(8)，通过控制压电陶瓷控制器(9)来调整压电陶瓷设备(3)的位置；

所述的压电陶瓷控制器(9)通过信号线路分别与所述的图像采集设备(7)中的三个成像传感器连接；

所述的图像采集设备(3)中的三个成像传感器分别通过信号线路与所述的计算机处理系统(10)连接，计算机处理系统(10)设置一个图像显示装置，显示玻璃表面的物质或者瑕疵，同时显示密度瑕疵，三个成像传感器将数据全部传入终端处理器和图像显示装置，在终端处理器中，通过三个成像传感器所传输的数据，分别算出三幅图像的对比度，将这三幅图像的对比度进行高斯曲线拟合，如果在每一个z轴的线性移动位置都取一幅图并且算出图像清晰度，则得到一个评价函数，这个评价函数用一个高斯曲线来描述，高斯曲线的顶点所对应的z位置就是图像的聚焦点，判断中间的图片的对比度是否大于第一和第三幅图的对比度，若是，完成对焦，若不是则调节焦距的位置到第二幅的对比度大于第一和第三幅图的对比度，判断中间图片的对比度是否为最大值，若是，将中间的图片的对比度和峰值比较，判断是否相等，若不相等，则调整焦距直至相等，即完成对焦。

2.一种应用于权利要求1所述的自动聚焦装置的实时自动聚焦方法，其特征在于：包括以下过程：

A、调整平台(1)的位置；

B、通过三个成像传感器采集三个光束并得到三个图像，其得到的图像分别为在三个不同焦平面的图像；

C、三个成像传感器将数据全部传入计算机处理系统(10)的终端处理器和图像显示装置；

D、在计算机处理系统(10)的终端处理器中，通过三个成像传感器所传输的数据，分别算出三幅图像的对比度；

E、将这三幅图像的对比度进行高斯曲线拟合，如果在每一个z轴的线性移动位置都取一幅图并且算出图像清晰度，则得到一个评价函数，这个评价函数用一个高斯曲线来描述，高斯曲线的顶点所对应的z位置就是图像的聚焦点；

F、然后进行判断：处于中间焦平面得到的图像的对比度是否为最大值；若是，完成对焦；若不是，控制压电陶瓷控制器(9)来调整压电陶瓷设备(3)的位置，调节焦距的位置到第二幅的对比度大于第一和第三幅图的对比度，判断中间图片的对比度是否为最大值，若是，将中间的图片的对比度和峰值比较，判断是否相等，若不相等，则调整焦距直至相等，即完成对焦。

3.按照权利要求2所述的实时自动聚焦方法，其特征在于：通过计算机处理系统(10)的终端处理器来控制平台控制器(8)，进而调整平台(1)的位置。

4.按照权利要求2所述的实时自动聚焦方法，其特征在于：在所述的B中，经镜头(2)采集的光束经过第一分光镜(4)分成两束光，其中一束进入第一成像传感器，另一束光进入第二分光镜(5)再次被分成两束光，其中一束进入第二成像传感器，另一束进入反光镜(6)，将光束反射到第三成像传感器。