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基于机器视觉的手机摄像头自动调焦

叶家和  
【摘要】:随着手机行业的迅速发展,手机的数码摄像功能越来越受用户的高度青睐,其摄像头的分辨率与清晰度要求也逐渐提高。手机的数码摄像功能是通过在手机中内置数码摄像头进行静态图像拍摄或短片摄影,作为手机一项重要的附加功能,其技术与效果日臻成熟与完善。 目前手机数码摄像头的制造工艺正处于不断发展过程中,大部分生产线上仍然通过传统的人工目测对手机摄像头进行调焦,具体的做法是:人工手动旋转镜头直至最清晰位置,然后判断摄像头成像是否满足一定的清晰度要求,剔除不合格产品,合格产品则送至下一个工位进行点胶固化。其缺点是易造成人眼视觉疲劳,生产效率低,由于工人的主观判断以及熟练程度不同而导致产品质量控制不稳定,而且随着工人薪金水平不断提高给工厂带来的成本压力大。 本文致力于基于机器视觉的手机摄像头自动调焦的研究,主要针对低像素摄像头进行调焦及图像清晰度评价。本文主要实现如下几个功能: (1)根据手机摄像头调焦系统的特点,选择合适测试卡图像进行试验测试; (2)研究基于测试卡图像感兴趣圆形区域的圆心定位方法,以寻找准确圆心位置,为后续检测算法处理提供基础; (3)研究基于感兴趣区域的局部图像清晰度评价以及整体图像清晰度评价方法,采用方差函数进行定量分析,并采用变步长的爬山搜索算法进行自动调焦搜索极值点; (4)对摄像头自动调焦软件系统进行分模块分功能设计,构建良好的人机交互界面,以及完善与提高系统的稳定性与健壮性。 经过以上研究与设计,构建了手机摄像头自动调焦系统,为自动检测摄像头有效的调焦能力提供良好的测试与验证平台。


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