对焦清晰度自动调整方法
【专利摘要】本发明涉及一种对焦清晰度自动调整方法，其步骤为：连接待检测的视频设备，实时对视频设备的图像进行采样，对于采样到的每一帧画像进行数字图像处理分析。在图像处理环节，先对采样画像进行灰度化处理、均一化操作，将原始图像转换成能够进行数据分析处理状态的图像。之后，运用本发明的创新算法，基于图像波峰波谷拐点的检测算法来判断镜头当前的清晰度情况。通过本发明能快速精准地完成设备镜头的调焦作业，对于动态视频图像的图像采样帧数的理论值能够达到100帧/秒。同时，对焦清晰度调整精度高。通过本发明，提高了视频设备对焦调整的精度，同时削减了该工位的人力成本。
【专利说明】对焦清晰度自动调整方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于图像处理技术的自动调整镜头清晰度的处理技术，适用于视 频设备镜头的高精度调整应用领域。
【背景技术】
[0002] 目前，在视频设备的镜头清晰度调整环节，一般使用人工目视检查调整的传统方 法。人工目视判断由于主观因素所占比重较重，由此很难设定一个统一的判断标准。同时， 生产线高强度的判断作业，容易使操作员视觉疲劳，导致误判、错判时有发生，一旦有瑕疵 的产品流入市场，将给企业带来诸多不良影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种能够对视频设备的镜头清晰度自动调节的方法。
[0004] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种对焦清晰度自动调整方法， 其特征在于，步骤为：
[0005] 步骤1、由人工对视频设备的镜头进行调焦操作，在调焦过程中，以设定频率对由 镜头获得的图像进行采样；
[0006] 步骤2、对采样得到的当前帧图像进行灰度化处理、均一化操作，得到能够进行数 据分析处理状态的当前帧的数据分析图像，根据其所有行像素值找出波峰值序列数组及波 谷值序列数组，计算波峰值序列数组及波谷值序列数组的平均值，再计算得到波形幅度平 均值；
[0007] 步骤3、利用步骤2相同方法得到下一帧图像的波形幅度平均值；
[0008] 步骤4、将相邻两帧图像的波形幅度平均值进行比较，若当前帧图像的波形幅度平 均值小于下一帧图像的波形幅度平均值，则返回步骤2继续执行，否则进入步骤5 ;
[0009] 步骤5、利用步骤2相同方法至少得到下下一帧图像的波形幅度平均值，若下下一 帧图像的波形幅度平均值小于下一帧图像的，则返回步骤2继续执行，否则进入步骤6 ; [0010] 步骤6、由人工将视频设备的镜头回调，直至当前帧图像的波形幅度平均值为所有 通过步骤2至步骤6得到的波形幅度平均值的最大值。
[0011] 通过本发明能快速精准地完成设备镜头的调焦作业，对于动态视频图像的图像 采样帧数的理论值能够达到100帧/秒（目前，人工方法中使用的采样频度为10帧/秒）。 同时，对焦清晰度调整精度高，调整精度控制在灰度值3digit范围以内。通过本发明，提高 了视频设备对焦调整的精度，同时削减了该工位的人力成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明数字图像处理部分的主要处理步骤示意图；
[0013] 图2为镜头清晰度的调整阶段；
[0014] 图3为本发明基于图像波峰波谷拐点的检测算法的算法流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0016] 本发明运用数字图像处理技术，提供了一种基于图像波峰波谷拐点判断并调整设 备镜头清晰度的方法，在进行本发明之间需要连接待检测的视频设备，实时对视频设备的 镜头所获得的图像进行采样，采样频率为10帧/秒，对于采样到的每一帧画像进行数字图 像处理分析。
[0017] 本发明提供的一种对焦清晰度自动调整方法，其步骤为：
[0018] 步骤1、由人工对视频设备的镜头进行调焦操作，在调焦过程中，以设定频率对由 镜头获得的图像进行采样；
[0019] 步骤2、对采样得到的当前帧图像进行灰度化处理、均一化操作，得到能够进行数 据分析处理状态的当前帧的数据分析图像，再基于图像波峰波谷拐点的检测算法进行时间 空间两坐标系的对焦清晰度判断。
[0020] 在空间系上，根据当前帧图像所有的行像素值找出波峰值序列数组及波谷值序列 数组，计算波峰值序列数组及波谷值序列数组的平均值，之后根据波峰的平均值及波谷的 平均值计算出当前帧的波形幅度平均值；
[0021] 步骤3、利用步骤2相同方法得到下一帧图像的波形幅度平均值。
[0022] 如图2所示，设备的镜头调整过程一般分成三个阶段：镜头由模糊至清晰阶段，镜 头最清晰状态（即清晰度拐点时），镜头由清晰至模糊阶段（如图示2所示）。由此可见， 准确地发现并判断出清晰度拐点是本发明算法的处理工作中的重中之重。于是，在时间系 上（即针对不同帧的画像），根据连续帧在空间系上计算得出的波形幅度平均值，即能够获 得视频设备镜头在调焦时的整个调整过程。再根据时间系上的波形幅度平均值，准确地寻 找到该清晰度拐点，由此完成视频设备的清晰度调整作业。
[0023] 在镜头由模糊至清晰的第一阶段时，该帧的幅度平均值逐步变大，镜头也越来越 清晰。直到调整到最清晰状态时，此时对应帧的幅度平均值达到最大值，同时镜头清晰度调 整曲线也到达拐点处。之后，镜头将进入由清晰至模糊的阶段，对应帧的幅度平均值也将逐 步变小。由此，程序算法中即能够获得此次镜头调节的幅度最大数值（即镜头调节拐点处 镜头最清晰状态时对应的幅度平均值）。之后界面提示操作者进行镜头回调，直到恢复到幅 度最大数值为止。至此，对焦清晰度调整工作结束，其具体步骤为：
[0024] 步骤4、将相邻两帧图像的波形幅度平均值进行比较，若当前帧图像的波形幅度平 均值小于下一帧图像的波形幅度平均值，则返回步骤2继续执行，否则进入步骤5 ;
[0025] 步骤5、利用步骤2相同方法至少得到下下一帧图像的波形幅度平均值，若下下一 帧图像的波形幅度平均值小于下一帧图像的，则返回步骤2继续执行，否则进入步骤6 ;
[0026] 步骤6、由人工将视频设备的镜头回调，直至当前帧图像的波形幅度平均值为所有 通过步骤2至步骤6得到的波形幅度平均值的最大值。
【权利要求】
1. 一种对焦清晰度自动调整方法，其特征在于，步骤为： 步骤1、由人工对视频设备的镜头进行调焦操作，在调焦过程中，以设定频率对由镜头 获得的图像进行采样； 步骤2、对采样得到的当前帧图像进行灰度化处理、均一化操作，得到能够进行数据分 析处理状态的当前帧的数据分析图像，根据其所有行像素值找出波峰值序列数组及波谷 值序列数组，计算波峰值序列数组及波谷值序列数组的平均值，再计算得到波形幅度平均 值； 步骤3、利用步骤2相同方法得到下一帧图像的波形幅度平均值； 步骤4、将相邻两帧图像的波形幅度平均值进行比较，若当前帧图像的波形幅度平均值 小于下一帧图像的波形幅度平均值，则返回步骤2继续执行，否则进入步骤5 ; 步骤5、利用步骤2相同方法至少得到下下一帧图像的波形幅度平均值，若下下一帧图 像的波形幅度平均值小于下一帧图像的，则返回步骤2继续执行，否则进入步骤6 ; 步骤6、由人工将视频设备的镜头回调，直至当前帧图像的波形幅度平均值为所有通过 步骤2至步骤6得到的波形幅度平均值的最大值。
【文档编号】H04N5/232GK104065852SQ201410150532
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】陈亮, 马颖隽, 方文静 申请人:上海索广电子有限公司