基于边缘算子和灰度标准差的对焦清晰度评价函数

本科毕业设计（论文） 基于边缘算子和灰度标准差的 对焦清晰度评价函数 学 院 物理与光电工程学院 专 业 光信息科学与技术2班 年级班别 2009级（2）班 学 号 3109008924 姓 名 梁江荣 指导老师 雷 亮 2013年 5月

摘要

镜头系统是机器视觉系统的重要组成部分，它的精确自动对焦问题显得越来越重要。若能提高镜头对焦精确度，则可让采集图像数据的质量得到有效的保证，这对进一步提高系统质量方面具有重要的现实意义。

论文首先对现今学界与业界自动对焦技术的研究进行了总结，介绍了国内外自动对焦技术的发展现状。然后总结了镜头成像的原理，再针对自动对焦的对焦窗口选择、清晰度评价函数进行了分析，重点讨论了清晰度评价函数的问题。

针对目前几种常用的清晰度评价方法（离散余弦函数、小波变换、边缘算子），分析其各自存在的问题。其中特别将边缘算子中的Sobel算子、Roberts算子、Prewitt算子、Canny算子的应用进行比较，分别讨论其原理和适用范围。最后提出了一种基于边缘检测算子和灰度标准差的清晰度评价函数。

在此理论基础上，运用Visual C++ 6.0和 HALCON软件，设计了一个自动对焦清晰度评价系统，可自动计算出质量最佳的图像，从而保证了采集图像的质量，使整个机器视觉系统性能有了一定的提高。

关键词：机器视觉，镜头，自动对焦，清晰度评价函数，边缘算子，灰度标准差

Abstract

Lens system is a important part of machine vision systems,which auto·focusing problem becomes more and more important. If we can improve accuracy of the lens focus, the quality of the auquired image data will be effectively guaranteed, and it makes important practical significance on the further improvement of the system’s quality.