数码相机中自适应自动聚焦方法

摘要

数码相机中自适应自动聚焦方法是数码相机的图像处理的技术，其处理步骤为：a.用数码相机采集原始的彩色图像；b.根据原始图像的分辨率大小，采用自适应窗口的方法将原始图像彩色中间区域作为子图像剪切出来；c.将彩色的子图像转换为灰度图像；d.对灰度子图像进行二维DCT变换，获得二维DCT系数；e.对二维DCT系数按照其频率的大小进行自适应加权，计算图像清晰度评价函数；f.根据图像清晰度评价函数，采用一种全程的搜索策略控制步进电机的移动，搜索出清晰的聚焦图像。该方法定义了一个感兴趣的窗口区域，该窗口的大小可以根据图像的分辨率进行自适应地调整，以适应不同的拍摄要求。

主权项

1.一种数码相机中自适应自动聚焦方法，其特征在于其步骤为：a、用数码相机采集原始的彩色图像；b、根据原始图像的分辨率大小，采用自适应窗口的方法将原始图像彩色中间区域作为子图像剪切出来；c、将彩色的子图像转换为灰度图象；d、对灰度子图像进行二维DCT变换，获得二维DCT系数；e、对二维DCT系数按照其频率的大小进行自适应加权，计算图像清晰度评价函数；f、根据图像清晰度评价函数，采用一种全程的搜索策略控制步进电机的移动，搜索出清晰的聚焦图像；其中光学自动聚焦中图像清晰度评价函数中加权二维DCT系数方法为：1.)设I(x，y)表示分辨率为M×N的灰度图像在像素点(x，y)的灰度值，则灰度图像的二维离散DCT变换定义为：$F(u,v)=C\left(u\right)C\left(v\right)\underset{m=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}I(x,y)\cos \frac{\pi (2m+1)u}{2M}\cos \frac{\pi (2n+1)v}{2N}$ 其中u和v分别表示频域中的行频率和列频率，F(u，v)称为图像I(x，y)的二维DCT系数，其中C(u)和C(v)分别由下式定义：$C\left(u\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{\sqrt{M}}& u=0\\ \sqrt{\frac{2}{M}}& 1\le u\le M-1\end{array}\right.,$ $C\left(v\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{\sqrt{N}}& v=0\\ \sqrt{\frac{2}{N}}& 1\le v\le N-1\end{array}\right.$ 2.)去除二维DCT系数的直流系数，剩余的其他系数则为交流系数，按照二维DCT系数频率的大小，对交流系数进行自适应加权来计算图像清晰度评价函数，计算公式如下：$E_1=\underset{u=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}\underset{v=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}\left[(u+v)F{(u,v)}^2\right]$ $E_2=\underset{u=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}\underset{v=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}\left[(u+v)\right|F(u,v)\left|\right]$ 其中，E1和E2分别表示图像清晰度评价函数中的平方能量和绝对值能量，M和N分别表示二维DCT系数中的行数和列数，u和v分别表示频域中的行频率和列频率，并且u和v不同时为零。