[发明专利]一种自动聚焦激光夜视设备及聚焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动聚焦激光夜视设备及聚焦方法，更具体的说，尤其涉及一种昼间和夜间选取不同的图像判断区域并利用Sobel算子进行图形清晰度判断的自动聚焦激光夜视设备及聚焦方法。

背景技术

目前远距离激光夜视设备的成像镜头大部分为长焦镜头，一般不具有自动聚焦功能，在调节镜头变倍时需要手动操作才可聚焦清晰。对于具有自动聚焦功能的激光夜视仪也只能保证白天的聚焦效果，到了夜间摄像机转为黑白图像后继续采用白天彩色状态时的自动聚焦算法或者聚焦参数图像效果自然不是很理想。当采用红外激光作为照明光源后，因摄像机上安装了响应激光波长频率的滤光片必然导致摄像机输出图像的灰度值与白天的灰度值存在一定的差异，尤其当激光光斑均匀性较差图像中央亮度偏大时，应用相同的自动聚焦算法或者聚焦参数必然导致聚焦不够清晰。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种昼间和夜间选取不同的图像判断区域并利用Sobel算子进行图形清晰度判断的自动聚焦激光夜视设备及聚焦方法。

本发明的自动聚焦激光夜视设备，包括可见光镜头、CCD摄像机和控制模块，所述可见光镜头上设置有变焦电机和变倍电机，CCD摄像机位于可见光镜头后方用于将光信号转化为模拟视频信号，控制模块连接有区分昼间和夜间的光线检测装置、实现夜间照明的激光照明器；其特别之处在于：所述控制模块连接有自动聚焦模块，CCD摄像机与自动聚焦模块相连接，以传输模拟视频信号；

变倍电机和变焦电机采用两种驱动方式，在第一种驱动方式下：自动聚焦模块与变倍电机和变焦电机均相连接，以实现可见光镜头的变倍、变焦动作；在第二种驱动方式下：控制模块与变倍电机相连接，以实现变倍动作，控制模块和自动聚焦模块均与变焦电机相连接，以实现变焦动作；

自动聚焦模块将模拟视频信号转化为数字信号，在昼间和夜间采用不同的方法进行聚焦；在昼间，自动聚焦模块选取图像中心周围区域作为图像是否聚焦清晰的判断区域；在夜间，自动聚焦模块选取去除图像中心区域后的环状区域作为图像是否聚焦清晰的判断区域。

CCD摄像机由于接收透过可见光镜头的光线，并将其转化为模拟视频信号。控制模块、自动聚焦模块均具有检测、运算和控制作用，控制模块通过光线检测装置可判断当前是白昼还是黑夜，如果为夜间则开启激光照明器进行激光照明，以获取夜间的清晰图像。控制模块与自动聚焦模块相连接，在第一种驱动方式下：自动聚焦模块对变倍电机和变焦电机进行控制，以实现可见光镜头的变倍和聚焦动作。在第二种驱动方式下：控制模块7与变倍电机3相连接，实现镜头的变倍动作；控制模块和自动聚焦模块均与变焦电机相连接，以实现自动聚焦动作。由于自动聚焦模块在昼间选取图像中心周围区域作为图像是否聚焦清晰的判断区域，在夜间选取去除图像中心周围区域的剩余部分作为图像是否聚焦清晰的判断区域，使得昼间和夜间不同光线照射条下图像均能聚焦清晰，解决了现有自动聚焦激光夜视仪夜间成像通常不清晰的缺点。

本发明的自动聚焦激光夜视设备，所述激光夜视设备设置于云台上，控制模块连接有驱使云台运动的运动机构。

本发明的自动聚焦激光夜视设备，所述自动聚焦模块由FPGA芯片组成，控制模块由微控制器组成；控制模块与自动聚焦模块通过RS232通讯线相连接。