一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備及聚焦方法
【專利摘要】本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，包括可見光鏡頭、CCD攝像機(jī)、控制模塊、變焦電機(jī)和變倍電機(jī)，在晝間，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域；在夜間，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域。本發(fā)明的聚焦方法，包括：a)接收命令；b)判斷是否為變倍停止命令；c)獲取晝夜?fàn)顟B(tài)；d)選取晝間圖像判斷區(qū)域；e)選取夜間圖像判斷區(qū)域；f)計(jì)算判斷區(qū)域的Sobel算子；g)確定聚焦清晰位置。本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備和聚焦方法，無須手動(dòng)控制變焦就能獲得晝間和夜間同樣清晰的視頻監(jiān)控圖像，大大減少了人員的操作，滿足日益提高的監(jiān)控要求。
【專利說明】一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備及聚焦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備及聚焦方法，更具體的說，尤其涉及一種晝間和夜間選取不同的圖像判斷區(qū)域并利用Sobel算子進(jìn)行圖形清晰度判斷的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備及聚焦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前遠(yuǎn)距離激光夜視設(shè)備的成像鏡頭大部分為長(zhǎng)焦鏡頭，一般不具有自動(dòng)聚焦功能，在調(diào)節(jié)鏡頭變倍時(shí)需要手動(dòng)操作才可聚焦清晰。對(duì)于具有自動(dòng)聚焦功能的激光夜視儀也只能保證白天的聚焦效果，到了夜間攝像機(jī)轉(zhuǎn)為黑白圖像后繼續(xù)采用白天彩色狀態(tài)時(shí)的自動(dòng)聚焦算法或者聚焦參數(shù)圖像效果自然不是很理想。當(dāng)采用紅外激光作為照明光源后，因攝像機(jī)上安裝了響應(yīng)激光波長(zhǎng)頻率的濾光片必然導(dǎo)致攝像機(jī)輸出圖像的灰度值與白天的灰度值存在一定的差異，尤其當(dāng)激光光斑均勻性較差圖像中央亮度偏大時(shí)，應(yīng)用相同的自動(dòng)聚焦算法或者聚焦參數(shù)必然導(dǎo)致聚焦不夠清晰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種晝間和夜間選取不同的圖像判斷區(qū)域并利用Sobel算子進(jìn)行圖形清晰度判斷的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備及聚焦方法。
[0004]本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，包括可見光鏡頭、CCD攝像機(jī)和控制模塊，所述可見光鏡頭上設(shè)置有變焦電機(jī)和變倍電機(jī)，CCD攝像機(jī)位于可見光鏡頭后方用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬視頻信號(hào)，控制模塊連接有區(qū)分晝間和夜間的光線檢測(cè)裝置、實(shí)現(xiàn)夜間照明的激光照明器；其特別之處在于:所述控制模塊連接有自動(dòng)聚焦模塊，CCD攝像機(jī)與自動(dòng)聚焦模塊相連接，以傳輸模擬視頻信號(hào)；
變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用兩種驅(qū)動(dòng)方式，在第一種驅(qū)動(dòng)方式下:自動(dòng)聚焦模塊與變倍電機(jī)和變焦電機(jī)均相連接，以實(shí)現(xiàn)可見光鏡頭的變倍、變焦動(dòng)作；在第二種驅(qū)動(dòng)方式下:控制模塊與變倍電機(jī)相連接，以實(shí)現(xiàn)變倍動(dòng)作，控制模塊和自動(dòng)聚焦模塊均與變焦電機(jī)相連接，以實(shí)現(xiàn)變焦動(dòng)作；
自動(dòng)聚焦模塊將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，在晝間和夜間采用不同的方法進(jìn)行聚焦；在晝間，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域；在夜間，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域。
[0005]CXD攝像機(jī)由于接收透過可見光鏡頭的光線，并將其轉(zhuǎn)化為模擬視頻信號(hào)。控制模塊、自動(dòng)聚焦模塊均具有檢測(cè)、運(yùn)算和控制作用，控制模塊通過光線檢測(cè)裝置可判斷當(dāng)前是白晝還是黑夜，如果為夜間則開啟激光照明器進(jìn)行激光照明，以獲取夜間的清晰圖像?？刂颇K與自動(dòng)聚焦模塊相連接，在第一種驅(qū)動(dòng)方式下:自動(dòng)聚焦模塊對(duì)變倍電機(jī)和變焦電機(jī)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)可見光鏡頭的變倍和聚焦動(dòng)作。在第二種驅(qū)動(dòng)方式下:控制模塊7與變倍電機(jī)3相連接，實(shí)現(xiàn)鏡頭的變倍動(dòng)作；控制模塊和自動(dòng)聚焦模塊均與變焦電機(jī)相連接，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聚焦動(dòng)作。由于自動(dòng)聚焦模塊在晝間選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域，在夜間選取去除圖像中心周圍區(qū)域的剩余部分作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域，使得晝間和夜間不同光線照射條下圖像均能聚焦清晰，解決了現(xiàn)有自動(dòng)聚焦激光夜視儀夜間成像通常不清晰的缺點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，所述激光夜視設(shè)備設(shè)置于云臺(tái)上，控制模塊連接有驅(qū)使云臺(tái)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，所述自動(dòng)聚焦模塊由FPGA芯片組成，控制模塊由微控制器組成；控制模塊與自動(dòng)聚焦模塊通過RS232通訊線相連接。
[0008]本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法，其特別之處在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):a).接收命令，變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第一種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊接收控制模塊發(fā)送的命令；變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第二種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊接收變倍電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；b).判斷是否為變倍停止，變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第一種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊判斷步驟a)中接收到的命令是否為可見光鏡頭變倍停止命令，如果為變倍停止命令，則執(zhí)行步驟c)，如果不為變倍停止命令，則執(zhí)行步驟a);變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第二種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊判斷步驟a)中接收到的變倍電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否達(dá)到停止時(shí)刻，如果達(dá)到停止時(shí)刻，則執(zhí)行步驟c)，如果沒有達(dá)到停止時(shí)刻，則執(zhí)行步驟a) ；c).獲取晝夜?fàn)顟B(tài)，自動(dòng)聚焦模塊獲取控制模塊所檢測(cè)的晝間和夜間信號(hào)，判斷當(dāng)前時(shí)刻是否為晝間狀態(tài)；如果當(dāng)前為晝間，則執(zhí)行步驟d);如果當(dāng)前為夜間，則執(zhí)行步驟e) ；d).選取晝間圖像判斷區(qū)域，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心點(diǎn)周圍的區(qū)域作為圖形清晰度的判斷區(qū)域，執(zhí)行步驟f) ；e).選取夜間圖像判斷區(qū)域，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否清晰的判斷區(qū)域；f).計(jì)算Sobel算子，在變焦電機(jī)驅(qū)使變焦鏡片由變焦起點(diǎn)向變焦終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，不斷獲取CCD攝像機(jī)輸出的圖像幀，選取出圖像判斷區(qū)域，并計(jì)算出圖像判斷區(qū)域的Sobel算子數(shù)值；g).確定聚焦清晰位置，將步驟f)中獲取的所有圖像判斷區(qū)域的Sobel算子進(jìn)行排序，具有最大Sobel算子數(shù)值的圖像所對(duì)應(yīng)的聚焦位置，即為聚焦清晰位置；通過變焦電機(jī)驅(qū)使可見光鏡頭運(yùn)動(dòng)至具有最大Sobel算子的位置處，即實(shí)現(xiàn)了清晰聚焦。
[0009]本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法，步驟d)和步驟e)中選取的判斷區(qū)域的面積為整個(gè)圖像面積的40%?60% ;步驟e)中所去除的圖像中心區(qū)域占整個(gè)圖像面積的5%?15%。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備和聚焦方法，根據(jù)激光夜視儀在晝間和夜間不同光線照射條下的成像特點(diǎn)，自動(dòng)聚焦模塊在晝間選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域，在夜間選取去除圖像中心周圍區(qū)域的剩余部分作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域，兼顧了夜視儀在自然光和紅外激光作為光源下的，解決了現(xiàn)有自動(dòng)聚焦激光夜視儀夜間成像通常不清晰的缺點(diǎn)。本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備和聚焦方法，無須手動(dòng)控制變焦就能獲得晝間和夜間同樣清晰的視頻監(jiān)控圖像，大大減少了人員的操作，滿足日益提高的監(jiān)控要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的第一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的原理圖； 圖2為本發(fā)明的第二種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的原理圖；
圖3為本發(fā)明的第一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法的流程圖；
圖4為本發(fā)明的第二種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法的流程圖。
[0012]圖中:1可見光鏡頭，2變焦電機(jī)，3變倍電機(jī)，4 C⑶攝像機(jī)，5自動(dòng)聚焦模塊，6光線檢測(cè)裝置，7控制模塊，8激光照明器，9運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]如圖1所示，給出了本發(fā)明的第一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的原理圖，其包括控制模塊7、自動(dòng)聚焦模塊5、可見光鏡頭1、CCD攝像機(jī)4、變倍電機(jī)3、變焦電機(jī)2、光線檢測(cè)裝置6、激光照明器8以及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9 ;所示的自動(dòng)聚焦模塊5和控制模塊7均具有信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)運(yùn)算和控制輸出的作用，自動(dòng)聚焦模塊5可有FPGA芯片構(gòu)成，控制模塊7可有微控制器組成。CCD攝像機(jī)4位于可將光鏡頭I的后方，用于將接收的光線信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬視頻信號(hào)，并輸入至自動(dòng)聚焦模塊5中。變焦電機(jī)2和變倍電機(jī)3均設(shè)置于可見光鏡頭I上,可分別驅(qū)使變焦透鏡組和變倍透鏡組運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)可見光鏡頭I的聚焦和變倍作用。
[0015]所示的光線檢測(cè)裝置6、激光照明器8和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9均與控制模塊7相連接，控制模塊7可通過光線檢測(cè)裝置6檢測(cè)當(dāng)前時(shí)刻是處于白晝還是黑夜，以給自動(dòng)聚焦模塊5在白晝也黑夜時(shí)采用不同的圖像處理方法提供依據(jù)。在夜間，控制模塊7控制激光照明器8發(fā)出紅外激光信號(hào)進(jìn)行照明，以便獲取清晰的圖像。自動(dòng)聚焦模塊5將接收的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號(hào)，以便對(duì)圖像的清晰程度進(jìn)行判斷。
[0016]所示的控制模塊7與自動(dòng)聚焦模塊5相連接,可通過RS232通訊線相連接；自動(dòng)聚焦模塊5與變倍電機(jī)3和變焦電機(jī)2均相連接，在自動(dòng)聚焦模塊5對(duì)電機(jī)的驅(qū)使下可實(shí)現(xiàn)可見光鏡頭的變倍和變焦動(dòng)作；我們稱變倍電機(jī)3和變焦電機(jī)2的這種驅(qū)動(dòng)方式為第一種驅(qū)動(dòng)方式。在第一種驅(qū)動(dòng)方式下，自動(dòng)聚焦動(dòng)作是自動(dòng)聚焦模塊5接收到控制模塊7發(fā)出的鏡頭變倍停止命令來觸發(fā)的。
[0017]如圖2所示，給出了本發(fā)明的第二種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的原理圖，除了變焦電機(jī)2和變倍電機(jī)3的驅(qū)動(dòng)方式與第二種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的不同外，其余的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同。所示的控制模塊7與變倍電機(jī)3相連接，以實(shí)現(xiàn)變倍操作；控制模塊7不僅與自動(dòng)聚焦模塊5相連接，而且控制模塊7和自動(dòng)聚焦模塊5還均與變焦電機(jī)2相連接，我們稱變倍電機(jī)3和變焦電機(jī)2的這種驅(qū)動(dòng)方式為第二種驅(qū)動(dòng)方式。這第二種驅(qū)動(dòng)方式下，自動(dòng)自動(dòng)聚焦動(dòng)作是通過自動(dòng)聚焦模塊5檢測(cè)到鏡頭變倍電機(jī)3的停止電平信號(hào)來觸發(fā)的，一般為變倍電機(jī)3驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降沿觸發(fā)。
[0018]上面所述的兩種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，自動(dòng)聚焦模塊5將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，在晝間和夜間采用不同的方法進(jìn)行聚焦；在晝間，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域；在夜間，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域。
[0019]如圖3和圖4所示，分別給出了第一、第二種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法的流程圖，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn):
a).接收命令，變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第一種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊接收控制模塊發(fā)送的命令；變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第二種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊接收變倍電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
b).判斷是否為變倍停止，變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第一種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊判斷步驟a)中接收到的命令是否為可見光鏡頭變倍停止命令，如果為變倍停止命令，則執(zhí)行步驟c)，如果不為變倍停止命令，則執(zhí)行步驟a);變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第二種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊判斷步驟a)中接收到的變倍電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否達(dá)到停止時(shí)刻，如果達(dá)到停止時(shí)刻，則執(zhí)行步驟c)，如果沒有達(dá)到停止時(shí)刻，則執(zhí)行步驟a)；
在第一種驅(qū)動(dòng)方式下，利用可見光鏡頭的變倍停止命令來觸發(fā)自動(dòng)聚焦；在第二種驅(qū)動(dòng)方式下，利用變倍電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否達(dá)到停止時(shí)刻，如驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降沿來觸發(fā)。
[0020]c).獲取晝夜?fàn)顟B(tài)，自動(dòng)聚焦模塊獲取控制模塊所檢測(cè)的晝間和夜間信號(hào)，判斷當(dāng)前時(shí)刻是否為晝間狀態(tài)；如果當(dāng)前為晝間，則執(zhí)行步驟d);如果當(dāng)前為夜間，則執(zhí)行步驟e)；
d).選取晝間圖像判斷區(qū)域，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心點(diǎn)周圍的區(qū)域作為圖形清晰度的判斷區(qū)域，執(zhí)行步驟f);
在晝間自然光照射的條件下，可選取中心區(qū)域作為判斷區(qū)域，如可選取以圖像中心為中心的正方形區(qū)域。
[0021]e).選取夜間圖像判斷區(qū)域，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否清晰的判斷區(qū)域；
在夜間激光補(bǔ)充照明的條件下，為了避免激光照射時(shí)中心亮度大的干擾，應(yīng)將中心區(qū)域去除，可選取去除以圖像中心為中心的正方形區(qū)域后的外圍正方形環(huán)狀區(qū)域?yàn)榕袛鄥^(qū)域。
[0022]步驟d)和步驟e)中所選取的圖像判斷區(qū)域的面積以占整個(gè)圖像面積的40%?60%為宜；步驟e)中所去除的圖像中心區(qū)域占整個(gè)圖像面積的5%?15%為宜。
[0023]f).計(jì)算Sobel算子，在變焦電機(jī)驅(qū)使變焦鏡片由變焦起點(diǎn)向變焦終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，不斷獲取CCD攝像機(jī)輸出的圖像幀，選取出圖像判斷區(qū)域，并計(jì)算出圖像判斷區(qū)域的Sobel算子數(shù)值；
g).確定聚焦清晰位置，將步驟f)中獲取的所有圖像判斷區(qū)域的Sobel算子進(jìn)行排序，具有最大Sobel算子數(shù)值的圖像所對(duì)應(yīng)的聚焦位置，即為聚焦清晰位置；通過變焦電機(jī)驅(qū)使可見光鏡頭運(yùn)動(dòng)至具有最大Sobel算子的位置處，即實(shí)現(xiàn)了清晰聚焦。
[0024]由于圖像越清晰，其Sobel算子越大，圖像越模糊，其Sobel算子越小,宜于采用圖像判斷區(qū)域的Sobel算子大小來表征圖像的清晰程度。
[0025]本發(fā)明的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備和聚焦方法，根據(jù)激光夜視儀在晝間和夜間不同光線照射條下的成像特點(diǎn)，自動(dòng)聚焦模塊在晝間選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域，在夜間選取去除圖像中心周圍區(qū)域的剩余部分作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域，兼顧了夜視儀在自然光和紅外激光作為光源下的，解決了現(xiàn)有自動(dòng)聚焦激光夜視儀夜間成像通常不清晰的缺點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，包括可見光鏡頭(I)、CXD攝像機(jī)(4)和控制模塊(7)，所述可見光鏡頭上設(shè)置有變焦電機(jī)(2 )和變倍電機(jī)(3 )，CCD攝像機(jī)位于可見光鏡頭后方用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬視頻信號(hào)，控制模塊連接有區(qū)分晝間和夜間的光線檢測(cè)裝置、實(shí)現(xiàn)夜間照明的激光照明器(8);其特征在于:所述控制模塊連接有自動(dòng)聚焦模塊(5)，CCD攝像機(jī)與自動(dòng)聚焦模塊相連接，以傳輸模擬視頻信號(hào)； 變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用兩種驅(qū)動(dòng)方式，在第一種驅(qū)動(dòng)方式下:自動(dòng)聚焦模塊與變倍電機(jī)和變焦電機(jī)均相連接，以實(shí)現(xiàn)可見光鏡頭的變倍、變焦動(dòng)作；在第二種驅(qū)動(dòng)方式下:控制模塊與變倍電機(jī)相連接，以實(shí)現(xiàn)變倍動(dòng)作，控制模塊和自動(dòng)聚焦模塊均與變焦電機(jī)相連接，以實(shí)現(xiàn)變焦動(dòng)作； 自動(dòng)聚焦模塊將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，在晝間和夜間采用不同的方法進(jìn)行聚焦；在晝間，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心周圍區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域；在夜間，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否聚焦清晰的判斷區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，其特征在于:所述激光夜視設(shè)備設(shè)置于云臺(tái)上，控制模塊連接有驅(qū)使云臺(tái)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備，其特征在于:所述自動(dòng)聚焦模塊(5)由FPGA芯片組 成，控制模塊(7)由微控制器組成；控制模塊與自動(dòng)聚焦模塊通過RS232通訊線相連接。
4.一種基于權(quán)利要求1所述的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法，其特征在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn): a).接收命令，變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第一種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊(5)接收控制模塊(7)發(fā)送的命令；變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第二種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊接收變倍電機(jī)(3)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)； b).判斷是否為變倍停止，變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第一種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊判斷步驟a)中接收到的命令是否為可見光鏡頭變倍停止命令，如果為變倍停止命令，則執(zhí)行步驟c)，如果不為變倍停止命令，則執(zhí)行步驟a);變倍電機(jī)和變焦電機(jī)采用第二種驅(qū)動(dòng)方式的情況下:自動(dòng)聚焦模塊判斷步驟a)中接收到的變倍電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是否達(dá)到停止時(shí)刻，如果達(dá)到停止時(shí)刻，則執(zhí)行步驟c)，如果沒有達(dá)到停止時(shí)刻，則執(zhí)行步驟a)； c).獲取晝夜?fàn)顟B(tài)，自動(dòng)聚焦模塊獲取控制模塊所檢測(cè)的晝間和夜間信號(hào)，判斷當(dāng)前時(shí)刻是否為晝間狀態(tài)；如果當(dāng)前為晝間，則執(zhí)行步驟d);如果當(dāng)前為夜間，則執(zhí)行步驟e)； d).選取晝間圖像判斷區(qū)域，自動(dòng)聚焦模塊選取圖像中心點(diǎn)周圍的區(qū)域作為圖形清晰度的判斷區(qū)域，執(zhí)行步驟f); e).選取夜間圖像判斷區(qū)域，自動(dòng)聚焦模塊選取去除圖像中心區(qū)域后的環(huán)狀區(qū)域作為圖像是否清晰的判斷區(qū)域； f).計(jì)算Sobel算子，在變焦電機(jī)(2)驅(qū)使變焦鏡片由變焦起點(diǎn)向變焦終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，不斷獲取CCD攝像機(jī)輸出的圖像幀，選取出圖像判斷區(qū)域，并計(jì)算出圖像判斷區(qū)域的Sobel算子數(shù)值； g).確定聚焦清晰位置，將步驟f)中獲取的所有圖像判斷區(qū)域的Sobel算子進(jìn)行排序，具有最大Sobel算子數(shù)值的圖像所對(duì)應(yīng)的聚焦位置，即為聚焦清晰位置；通過變焦電機(jī)驅(qū)使可見光鏡頭運(yùn)動(dòng)至具有最大Sobel算子的位置處，即實(shí)現(xiàn)了清晰聚焦。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)聚焦激光夜視設(shè)備的聚焦方法，其特征在于:步驟d)和步驟e)中選取的判斷區(qū)域的面積為整個(gè)圖像面積的40%~60%;步驟e)中所去除的圖像中心區(qū)域占整個(gè)圖像面 積的5%~15%。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK103973982SQ201410191996
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】王倩倩, ?；圩? 孫雪雁, 姜河, 孫建軍, 馬濤 申請(qǐng)人:山東神戎電子股份有限公司