測(cè)量系統(tǒng)中自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告

1、測(cè)量系統(tǒng)中自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),侯浩2013.12,目錄,立論依據(jù)研究方案論文大綱研究基礎(chǔ),立論依據(jù),論文的研究意義在光學(xué)系統(tǒng)中，鏡頭對(duì)一定距離的目標(biāo)成像有一個(gè)最佳像面位置，這個(gè)位置通常滿(mǎn)足物像共扼關(guān)系，稱(chēng)為聚焦(Focus)；偏離了這個(gè)位置，將導(dǎo)致系統(tǒng)離焦(Defocus)，造成圖像質(zhì)量下降、成像模糊。光學(xué)系統(tǒng)的相對(duì)孔徑越大，離焦表現(xiàn)的效果越明顯能否準(zhǔn)確快速調(diào)焦對(duì)于一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)是非常重要的,立論依據(jù),3. 對(duì)光學(xué)鏡頭進(jìn)行手

2、動(dòng)調(diào)焦，其調(diào)節(jié)過(guò)程長(zhǎng)，調(diào)焦精度受人員主觀的影響較大，在工程實(shí)踐中，多種自動(dòng)調(diào)焦的方案已被提出,立論依據(jù),國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析國(guó)內(nèi)外研究的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)主要有兩種 （1）主動(dòng)型自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng) （2）被動(dòng)型調(diào)焦系統(tǒng),立論依據(jù),基于數(shù)字圖像處理的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)（1）在所給定的平臺(tái)以及硬件環(huán)境下， 自 動(dòng)調(diào)焦策略的選擇（2）圖像評(píng)價(jià)函數(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)主要參考文獻(xiàn)(略)?,研究方案,研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 研

3、究目標(biāo)： 本文主要研究測(cè)量系統(tǒng)中自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)是wince6.0，目的是使自動(dòng)調(diào)焦軟件可以用在移動(dòng)設(shè)備的硬件平臺(tái)上，并能夠完成自動(dòng)調(diào)焦動(dòng)作。 主要要求： （1）該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡自動(dòng)調(diào)焦 （2）一次調(diào)焦時(shí)間控制在2秒內(nèi),研究方案,2. 研究?jī)?nèi)容： (1)主要的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的類(lèi)型以及實(shí)現(xiàn)方法。 (2)本系統(tǒng)采用自動(dòng)調(diào)焦方案。 (3)自動(dòng)調(diào)焦算法代碼的編寫(xiě)。

4、 (4)本系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢(shì)和有待改進(jìn)的地方。,研究方案,3. 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 (1)在所給定的平臺(tái)以及硬件環(huán)境下，自動(dòng)調(diào)焦策略的選擇。 (2)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)中，自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦的過(guò)程。 (3)圖像評(píng)價(jià)函數(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) (4)在硬件平臺(tái)上對(duì)軟件經(jīng)行測(cè)試以及對(duì)結(jié)果的分析。 (5)對(duì)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的性能分析。,研究方案,擬采取的研究方法、技術(shù)路線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案及

5、可行性分析研究方法和技術(shù)路線(xiàn)： (1)資料查新：運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)查閱電子圖書(shū)庫(kù)，閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)、相關(guān)書(shū)籍等，搜集自動(dòng)調(diào)焦方面的資料。 (2)自動(dòng)調(diào)焦的方案選?。涸诂F(xiàn)有的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)模型中，選取一種能滿(mǎn)足硬件環(huán)境需求的模型，并完成自動(dòng)調(diào)焦算法的設(shè)計(jì)和編寫(xiě) (3)代碼的編寫(xiě)以及測(cè)試：在方案和算法確立后，完成整個(gè)自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的代碼編寫(xiě)，并在編寫(xiě)完成后在硬件環(huán)境上經(jīng)行測(cè)試,研究方案,(4)性能評(píng)估以及改進(jìn)

6、：經(jīng)過(guò)測(cè)試后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)估，并和預(yù)期的結(jié)果經(jīng)行對(duì)比，是否能滿(mǎn)足需求，以及對(duì)測(cè)試的結(jié)果給出合理的解釋和說(shuō)明，最后能否對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)經(jīng)行改進(jìn)為后續(xù)研發(fā)提供好的意見(jiàn)。 2. 實(shí)驗(yàn)方案： 自動(dòng)對(duì)焦軟件要求通過(guò)底層驅(qū)動(dòng)提供的接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算出圖片清晰度，根據(jù)圖片清晰與否給出指令給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)移動(dòng)目鏡和物鏡中間的鏡片，使鏡頭聚焦。 輸入:輸入數(shù)據(jù)包括圖像數(shù)據(jù)，即底層驅(qū)動(dòng)提供獲取圖片的接口

7、函數(shù)即可。 輸出：圖像數(shù)據(jù)，馬達(dá)指令,研究方案,3. 可行性分析： 本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)是在已有的模型中選取適合特定硬件條件的自動(dòng)調(diào)焦模型，并開(kāi)發(fā)最適合該系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)焦算法并為成像系統(tǒng)提供一定的支持，從原理上能較強(qiáng)的理論依據(jù)并且有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。所以本文的研究?jī)?nèi)容是可行的。本論文的特色與創(chuàng)新之處 (1)該自動(dòng)調(diào)焦算法基于嵌入式處理器，計(jì)算規(guī)模較小。。 (2)一次調(diào)焦

8、時(shí)間控制在2s內(nèi)。 (3)該自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)是由課題組自主研發(fā)。,研究方案,預(yù)期的論文進(jìn)展和成果 2013年6月～2013年7月：資料查新，閱讀文獻(xiàn)。 2013年7月～2013年8月：模型構(gòu)建，算法設(shè)計(jì)以及代碼的編寫(xiě)。 2013年9月～2013年10月：系統(tǒng)性能測(cè)試以及功能分析。 2013年11月～2014年5月：資料整理，撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯,論文大綱,第一章 緒論1.1 課題的

9、意義1.2 自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外自動(dòng)對(duì)焦研究現(xiàn)狀1.2.2國(guó)內(nèi)自動(dòng)對(duì)焦研究現(xiàn)狀1.3本課題的對(duì)焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容第二章 自動(dòng)對(duì)焦的原理和對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)研究2.1 自動(dòng)對(duì)焦的原理2.1.1 成像原理2.1.2 成像系統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)焦原理2.2 自動(dòng)對(duì)焦的基本方法2.2.1自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)方法2.2.2 基于數(shù)字圖像處理的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法2.3 頻譜評(píng)價(jià)函數(shù)2.3.1

10、傅里葉變換在數(shù)字圖象處理中的運(yùn)用2.3.2 數(shù)字圖象處理中的離散余弦變換2.3.3 頻譜評(píng)價(jià)函數(shù)的修正,論文大綱,2.4梯度評(píng)價(jià)函數(shù)2.4.1梯度評(píng)價(jià)函數(shù)中Tenengrad函數(shù)2.4.2能量梯度函數(shù)2.4.3 Brenner函數(shù)2.4.4方差函數(shù)2.5 熵信息函數(shù)在評(píng)價(jià)函數(shù)中的運(yùn)用2.6本章小結(jié)第三章 自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)3.1 自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和環(huán)境 3.1.1 硬件結(jié)構(gòu)分析 3.1.3

11、操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)介3.2 搜索算法的選擇 3.2.1 Fibonacci搜索法 3.2.2函數(shù)逼近法 3.2.3 爬山法3.2自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn) 4.2.1對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)的選取和該進(jìn) 4.2.2 搜索算法的選擇和優(yōu)化 4.2.3 算法論證與分析3.3 自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)軟件流程3.4 本章小結(jié),論文大綱,第四章 自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的測(cè)試與分析4.1 自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果4.2 算法性能分析