基于图像分析的显微视觉自动聚焦系统.pdfVIP

2005 年 2 月 北 京 航 空 航 天 大 学 学 报 February 　2005 　 　　　 第31卷 第2 期 Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics Vol . 31 　No2 基于图像分析的显微视觉自动聚焦系统 孙明磊 　　宗光华 　　余志伟 　　毕树生 　　于靖军 (北京航空航天大学 机械工程及 自动化学院 , 北京 100083) 　　摘 　　　要 : 开发了用于显微视觉对准装配的自动聚焦系统. 系统采用基于图 像空域分析的聚焦方式. 首先通过对比,选择计算量最小的 y 向一阶差分算子作为 系统的聚焦测度 ;然后通过合理选择聚焦窗口,优化了聚焦效果 ;最后提出一种不同 于通常爬山法的自动聚焦策略 ,实现该方法的核心是建立聚焦函数与离焦量之间的 函数关系 ,本系统采用 3 次样条插值估算未测聚焦函数值的办法构建了这种函数关 系. 应用结果表明该系统自动聚焦的准确性与实时性满足要求. 关 　键 　词 : 视觉 ; 图像分析 ; 自动聚焦 ; 聚焦测度 ; 聚焦策略 中图分类号 : TP 2426 + 2 ( ) 文献标识码 : A 　　　　文 章 编 号 : 2005 Auto matic focu sing sy st em of microvi sion ba se d on ima ge analy si s Sun Minglei 　Zong Guanghua 　 Yu Zhiwei 　Bi Shusheng 　 Yu Jingj un ( School of Mechanical Engineering and Automation , Beij ing University of Aeronautics and Astronautics , Beij ing 100083 , China) Ab stract : An automatic focusing system of microvision for micro alignment assembly was developed . The sys tem was based on spatial domain analysis. Firstorder differential operator in y direction was choosed as focusing evaluation function to realize autofocus quickly and accurately . Processing the image in a choosed focusing window was presented to optimize focusing effect . A new focusing algorithm was put forward , which is different from hill climbing searching algorithm ( HCSA) . The key factor of the algorithm is establishing the relation between defocus values and focusing evaluation . Cubic spline interpolation was adopted to establish focusing relation function to real ize t