[发明专利]基于光学图像清晰度的自动对焦方法及相关设备

权利要求书

1.一种基于光学图像清晰度的自动对焦方法，其特征在于，所述方法包括：

初始化物镜以及载物台的位置：

以设定步长沿z轴上或下调整对焦距离，连续采集3张光学调焦图像；

计算每张所述光学调焦图像的清晰度；

对比所述清晰度，根据对比结果调整对焦距离，直到所述光学调焦图像的清晰度满足设定要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对比所述清晰度，根据对比结果调整对焦距离，直到所述光学调焦图像的清晰度满足设定要求，包括：

对比得到的清晰度，其中，所述清晰度为根据第一对焦步长沿z轴上或下调整对焦距离连续采集到的3张光学调焦图像的清晰等级，记为Foc₁、Foc₂、Foc₃；

设定导数判定阈值，以及对焦区间阈值；

当Foc₁＜Foc₂且Foc₂＞Foc₃，且|Foc₁-Foc₃|大于所述对焦区间阈值时，则在对焦区间[Foc₁，Foc₃]内按照第二对焦步长进行反向调焦，并连续采集2张所述光学调焦图像，其中，所述第二对焦步长小于所述第一对焦步长；

将新采集的2张光学调焦图像的清晰度与上一采集到的最清晰的光学调焦图像进行清晰度对比，并重复根据清晰度对比结果调整对焦距离、采集所述光学调焦图像的操作，直到|Foc₁-Foc₃|不大于所述对焦区间阈值；

在|Foc₁-Foc₃|不大于所述对焦区间阈值时，通过最小二乘法拟合出对焦函数，求出拟对焦平面P_c，对拟对焦平面P_c上下设定距离处分别求导得Foc′_m和Foc′_n；

当Foc′_m大于导数判定阈值，且Foc′_n大于导数判定阈值时，则记录此时拟对焦平面为最佳对焦平面，对焦结束；

否则重新执行根据所述第一对焦步长调整对焦距离的操作，直到满足导数判定阈值，对焦结束。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述当Foc₁＞Foc₂且Foc₂＜Foc₃，且|Foc₁-Foc₃|大于所述对焦区间阈值时，则在对焦区间[Foc₁，Foc₃]内按照第二对焦步长进行反向调焦之前，还包括：

若Foc₁＜Foc₂＜Foc₃，或Foc₁＞Foc₂且Foc₂＜Foc₃，则当前搜索方向正确，并重复按照所述第一对焦步长调整对焦距离采集所述光学调焦图像、计算每张所述光学调焦图像清晰度的操作，直到Foc₁＜Foc₂且Foc₂＞Foc₃；

若Foc₁＞Foc₂＜Foc₃，则按照所述第一对焦步长反向调整对焦距离，并重复采集所述光学调焦图像、计算所述清晰度的操作，直到Foc₁＜Foc₂且Foc₂＞Foc₃。

4.根据权利要求2-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第二对焦步长为所述第一对焦步长的三分之一。