[发明专利]用于调焦的图像清晰度计算方法、计算设备及调焦系统

权利要求书

1.一种用于调焦的图像清晰度计算方法，在计算设备中执行，所述方法包括：

获取位于定焦镜头预定距离处的测试卡的灰度图像，其中，所述测试卡包括一个图像组合，所述图像组合包括白色十字部分、以白色十字部分为中心的黑色圆圈部分和灰色圆盘部分，其中，黑色圆圈半径小于灰色圆盘半径；

定位所述白色十字部分的中心点，基于中心点获取包括所述图像组合的像素区域；

对所述像素区域进行边缘提取，得到十字边缘和圆环边缘；

计算十字边缘上的每个像素与周围像素的对比度，并计算平均对比度；

计算圆环边缘内部区域的平均灰度；以及

基于平均灰度和平均对比度，计算所述灰度图像的图像清晰度，其中，所述图像清晰度S为：

其中，a为经验值系数，M_g为平均灰度，M_c为平均对比度。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述定位所述白色十字部分的中心点的步骤包括：

对所述灰度图像进行二值化处理，获得二值图像；

选取图像组合中心区域内像素数量小于预定数量的区域作为白色十字部分；

基于白色十字部分的面积确定中心点。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述基于中心点获取包括所述图像组合的像素区域的步骤包括：

以所述中心点为中心剪裁所述灰度图像，获得像素区域，其中所述像素区域为n*n像素矩阵，n为大于图像组合直径的正整数。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述对所述像素区域进行边缘提取，得到十字边缘和圆环边缘的步骤包括：

对所述像素区域进行高通滤波和二值化处理，获取边缘候选点；

基于所述边缘候选点拟合十字边缘和圆环边缘。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述基于所述边缘候选点拟合十字边缘和圆环边缘的步骤包括：

沿中心点到边缘候选点的方向，判断每一个边缘候选点的外侧是否有候选点，如果没有则该边缘候选点为外侧候选点；

计算该边缘候选点内侧区域的平均灰度与外侧区域的平均灰度的比值，在所述比值大于第一预定阈值的情况下，确认该候选点为十字边缘点；

基于每一个十字边缘点拟合十字边缘。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述基于所述边缘候选点拟合十字边缘和圆环边缘的步骤包括：

沿中心点到边缘候选点的方向，判断每一个边缘候选点的内侧是否有边缘候选点，如果没有则该边缘候选点为内侧候选点；

计算该边缘候选点内侧区域的平均灰度与外侧区域的平均灰度的比值，在所述比值小于第二预定阈值的情况下，确定该候选点为圆环边缘点；

基于每一个圆环边缘点拟合圆环的边缘。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述计算十字边缘上的每个像素与周围像素的对比度，并计算平均对比度的步骤包括：

通过下述公式计算十字边缘上的每个像素与周围像素的对比度C_tra：

其中，f(x,y)为灰度图像像素点的灰度值，x为像素点水平坐标，y为像素点垂直坐标，i，j为计算对比度的步长，k为计算对比度的半径，所述平均对比度为：

M_c＝∑C_tra/N

其中，N为十字边缘上像素点的个数。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述计算圆环边缘内部区域的平均灰度的步骤包括：

将圆环边缘内部区域各像素点的灰度值之和除以像素点个数，获得平均灰度。

9.一种计算设备，包括：

一个或多个处理器；和

存储器；

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1-8所述方法中的任一方法的指令。