[发明专利]基于边缘频谱保留的散焦图像测距方法及装置

权利要求书

1.一种基于边缘频谱保留的散焦图像测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取两幅同一弱或无表面纹理样品不同散焦程度的图像；

步骤S2：对步骤S1获取的图像进行降噪的预处理并根据边缘分离单个目标样品图像，对单个目标样品图像提取中心及最小矩形包络；

步骤S3：通过基于频谱的清晰度评价函数选择表征目标样品图像边缘变化的频谱范围；

步骤S4：采用Subbarao散焦测距方法，代入步骤S3选择的频谱范围，计算物距。

2.根据权利要求1所述的基于边缘频谱保留的散焦图像测距方法，其特征在于：在步骤S1实施之前，对相机聚焦成像时的实际物距与像距进行标定：固定相机焦距f，拍摄聚焦图像，标定实际像距S及物距误差（u₀-u）；在步骤S1中，调节光圈值至F₁、F₂，以获取同一弱或无表面纹理样品散焦程度不同的两幅图像，分别记作I₁，I₂，对应的相机镜头参数分别为[s1，D1，f1]和[s2，D2，f2]。

3.根据权利要求1所述的基于边缘频谱保留的散焦图像测距方法，其特征在于：对相机聚焦成像时的实际物距与像距进行标定的具体方法为：

在黑白方格标定板距相机外镜头u₀位置固定相机，然后调节焦距至f，固定焦距后调节物距大小，拍摄最清晰图像；读取黑白方格标定板上一定的方格数量及对应像素点数，根据公式（1）求解实际物距u与像距s：

（1）；

其中N_bw、N_pixel表示对应的黑白方格数及像素点个数，d_bw、u分别表示单个方格及单个像素点的实际长度。

4.根据权利要求3所述的基于边缘频谱保留的散焦图像测距方法，其特征在于：在步骤S2中，采用中值滤波法进行降噪的预处理。

5.根据权利要求4所述的基于边缘频谱保留的散焦图像测距方法，其特征在于：在步骤S2中，采用分水岭算法对多个目标样品图像进行分割。