[发明专利]一种红外成像系统的自动对焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外成像系统领域，尤其是涉及一种红外成像系统的自动对焦方法。

背景技术

自进入数字信息时代以来，对焦方式由传统的主动式对焦发展到用于数字成像的被动式对焦方式。在被动对焦过程中，通过分析、比较镜头在不同对焦位置获取图片数据的信息，从而确定最佳对焦位置。虽然对于一般的数字图像对焦已有较为成熟的研究，但对于红外图像而言对焦并没有比较详细的讨论。

区别于一般的数字图像对焦，红外成像在成像时图像具有低信噪比的特点，因此在考虑具有自动对焦功能的红外成像系统的方法实现时需要考虑以下问题：首先，红外图像在成像时需要进行图像灰度的拉伸以便适用于人眼观看，因此在设计红外图像自动对焦方法时要考虑红外图像本身成像方法对对焦方法的影响；其次，红外图像信噪比低，成像时存在噪声干扰的问题，噪声的存在会影响对焦过程的稳定性；最后，需要考虑方法的效率，满足实时显示的要求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种对焦过程稳定、工作效率高的红外成像系统的自动对焦方法。

本发明实施例公开的技术方案包括：

提供了一种红外成像系统的自动对焦方法，其特征在于，包括：判断是否需要进行对焦操作，当需要进行对焦操作时，执行下列步骤：

步骤A：计算图像拉伸系数；

步骤B：选择对焦窗口，并建立对焦窗口矩阵；

步骤C：用所述红外成像系统进行成像，获得红外图像数据，并对所述红外图像数据进行非均匀校正；

步骤D：对进行非均匀校正后的所述红外图像数据进行去噪声处理；

步骤E：使用计算出的所述图像拉伸系数对去噪声处理后的所述红外图像数据进行灰度拉伸，并将位于所述对焦窗口内的进行了灰度拉伸后的所述红外图像数据保存至所述对焦窗口矩阵中；

步骤F：显示进行了灰度拉伸后的所述红外图像数据；

步骤G：将所述对焦窗口矩阵代入对焦评价函数中，计算评价函数数值；

步骤H：根据所述评价函数数值判断当前对焦位置是否是最佳对焦位置；当当前位置是最佳对焦位置时，结束对焦过程；当当前对焦位置不是最佳对焦位置时，调节镜头，然后重新执行步骤C至步骤H。

进一步地，所述判断是否需要进行对焦操作包括：当所述红外成像系统启动成像过程时、当成像过程中所述红外成像系统接收到用户要求进行对焦操作的指令时或者当所述红外成像系统经过预定的时间间隔后，需要进行对焦操作。

进一步地，所述步骤A包括：

获取一帧红外图像；

对所述一帧红外图像的每个像素点灰度值按照从小到大进行排序，并获得前J个灰度值中数值最大的灰度值和最后K个灰度值中数值最小的灰度值；或者，对所述一帧红外图像的每个像素点灰度值按照从大到小进行排序，并获得前K个灰度值中数值最小的灰度值和最后J个灰度值中数值最大的灰度值；其中J和K是自然数；

根据所述J个灰度值中数值最大的灰度值、所述K个灰度值中数值最小的灰度值、预期拉伸到的最大目标灰度值和预期拉伸到的最小目标灰度值计算所述图像拉伸系数。

进一步地，所述步骤B包括：选择位于取景窗口的中心、宽度和高度分别为取景区域的长度和宽度的5%的区域为所述对焦窗口。

进一步地，所述步骤C包括：获取非均匀校正参数；用所述非均匀校正参数对所述红外图像数据进行非均匀校正。

进一步地，所述步骤D包括：对所述红外图像数据进行中值滤波。

进一步地，当判断不需要进行对焦操作时，用所述红外成像系统执行正常红外成像过程。

本发明的实施例中的红外成像系统的自动对焦方法考虑了红外成像系统成像和自动对焦的特点，克服了红外图像低信噪比的问题，对焦过程稳定，工作效率高。

附图说明

图1是本发明一个实施例的红外成像系统的自动对焦方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的实施例。

图1显示了本发明一个实施例的红外成像系统的自动对焦方法的流程示意图，下面结合图1对本发明实施例的红外成像系统的自动对焦方法的各个步骤做详细的说明。

如图1所示，本发明的实施例中，在步骤10，首先判断是否需要进行对焦操作。当判断结果是当前不需要进行对焦操作时，则转到步骤32，即用红外成像系统进行正常的红外成像过程；当判断结果是当前需要进行对焦操作时，则执行下文中详述的自动对焦过程的各个步骤。