一种基于图像处理的动态目标自动变焦系统

摘要

一种基于图像处理的动态目标自动变焦系统，主要包括：可变焦镜头，用于调节摄像机的焦距；摄像机，用于拍摄目标图像；图像处理控制单元，接受从摄像机来的图像数据，对目标进行分割，得到目标的成像大小，根据目标大小与设定的大小比较结果决定发出控制命令给镜头驱动控制电路；镜头驱动控制电路，与图像处理控制单元用串口连接，同时通过两根线缆与可变焦镜头的正、负控制线连接，镜头驱动控制电路接受图像处理控制单元发送来的控制命令，使可变焦镜头发生移动，以调节摄像机的焦距。本发明具有实时自动变焦的功能，且具有效率和精度高的优点。

主权项

一种基于图像处理的动态目标自动变焦系统，其特征在于包括：可变焦镜头，用于调节摄像机的焦距，所述的可变焦镜头由变焦电机和变焦镜头构成；摄像机，用于拍摄目标图像；图像处理控制单元，接受从摄像机来的图像数据，对目标进行分割，得到目标的成像尺寸A，根据目标的成像尺寸A与期望尺寸B比较结果决定发出控制命令给镜头驱动控制电路；所述图像处理控制单元包括图像采集程序，图像处理程序，判断控制程序三部分：(1)图像采集程序用来对摄像机视频信号通过图像采集卡硬件进行模数转换；(2)图像处理程序对采集进来的数字图像进行处理，包括滤波去噪，图像边缘检测，图像分割、区域标记、区域连通，计算成像的长和宽，即得到目标的成像尺寸A；(3)判断控制程序用来对目标的成像尺寸A与期望尺寸B比较，期望尺寸B可以在软件中事先设定，也可以实时修改，当目标的成像尺寸A大于期望尺寸B时，判断控制程序通过串口向镜头驱动控制电路发出变焦镜头前移的字符串命令；反之，当目标的成像尺寸A 小于期望尺寸B时，判断控制程序通过串口向镜头驱动控制电路发出变焦镜头后移的字符串命令；镜头驱动控制电路，与图像处理控制单元用串口连接，同时通过两根线缆与可变焦镜头的正、负控制线连接，镜头驱动控制电路接受图像处理控制单元发送来的控制命令，使可变焦镜头发生移动，以调节摄像机的焦距，所述的镜头驱动控制电路是以DSP为核心器件的电路，当DSP通过串口收到图像处理控制单元的命令，就按照程序约定的协议对命令处理，根据命令的不同输出不同时间长度的电压，电压的输出时间采用分档法，距期望值远时采用大步距，当接近时，切换到小步距，在细微调节时切换到更小的步距，这样可以提高响应性，保证调节时间快速，通过的电路板上电压输出接口输出±12V电压，驱动变焦电机进行相应的转动，变焦电机转动过程中DSP同时检测电机转动的位置，判断变焦电机是否转到端点位置，并向图像处理控制单元给出反馈。