>[0018]在調(diào)焦的過程中，圖像的清晰度的判斷是其中的一個重點。在數(shù)字圖像處理中，信號或圖像的能量大部分集中在幅度譜的低頻和中頻段，但圖像輪廓的銳度和細節(jié)的豐度取決于圖像的高頻成分，這樣的話，各種檢測圖像的邊緣信息或者計算圖像高頻分量的自動對焦方法隨之而來。高光譜圖像在采集過程中是一幀一幀的去拍攝，那么把對應(yīng)的一幀圖像中的視頻信號的高頻信號成分稱之為對焦評價函數(shù)，自動對焦的過程也就是求取對焦評價函數(shù)最大值的過程。當圖像在其成像系統(tǒng)中的焦點的時候，圖像表現(xiàn)的非常清晰，圖像的細節(jié)豐富。而圖像模糊是由于信號中的高頻分量有損失，圖像在聚焦情況下比其在離焦圖像包含更多的信息和細節(jié)，從而可依據(jù)聚焦評價函數(shù)獲取的數(shù)據(jù)來評判焦點與離焦的狀態(tài)。圖像清晰時，自相關(guān)函數(shù)曲線將變得非常的尖銳，圖像過焦點模糊時，自相關(guān)函數(shù)曲線將變得平坦。
[0019]所述自動調(diào)焦的步驟為:第一步，所述的控制器I控制調(diào)焦電機4運作，所述調(diào)焦電機4通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊3從起始位置出發(fā)，沿著光軸的方向朝鏡頭5移動，以一個較大的步長走遍設(shè)計的全行程，成像模塊3每走一步，都要計算當前的對焦評價函數(shù)值，并與前一步所得的對焦評價函數(shù)值進行比較，記下較大的對焦評價函數(shù)值及其調(diào)焦成像模塊3的位置，這樣當走完全程后，就可以得到對焦評價函數(shù)的最大值及其調(diào)焦成像模塊的位置；第二步，調(diào)焦電機4通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊3往回運動，回到第一步中對焦評價函數(shù)最大位置的前一站，以此作為新的出發(fā)點，減少調(diào)焦電機4的步長，再由調(diào)焦電機4通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊3從新的出發(fā)點出發(fā)，沿著光軸的方向朝鏡頭5移動至第一步中對焦評價函數(shù)最大值位置的下一站，得到新的對焦評價函數(shù)的最大值和其成像模塊3的位置，如此反復(fù)搜索，直到調(diào)焦電機4的步長減小到設(shè)定數(shù)值，完成搜索，確定焦點。
[0020]本實施例能夠快速準確的確定焦點，使成像模塊處于理想的焦點狀態(tài)，所捕捉的圖像表現(xiàn)清晰，圖像的細節(jié)豐富，提高了系統(tǒng)的空間分辨率和光譜分辨率；同時也避免了調(diào)焦時間過長，影響了推掃型成像光譜儀對拍攝對象的準確捕捉。
[0021][實施例2]
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了進一步的改進，如圖1、圖2、圖3所示的一種推掃型成像光譜儀，調(diào)焦電機4通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊3從起始位置出發(fā)，沿著光軸的方向朝鏡頭5移動，以一個較大的步長走遍設(shè)計的全行程，該設(shè)計的全行程為1.2cm，完成自動對焦流程所用時間為l~5s。避免了全行程過長，而導(dǎo)致調(diào)焦時間的增加，同時也避免了全行程過短，而導(dǎo)致理想焦點不在行程范圍內(nèi)的問題。
[0022][實施例4]
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了進一步的改進，如圖1、圖2、圖3所示的一種推掃型成像光譜儀，所述第一步中的起始位置為鏡頭與成像模塊距離最遠時成像模塊所在的位置。這樣方便設(shè)定調(diào)焦電機4的控制程序，節(jié)省人力物力。
[0023][實施例3]
本實施例在實施例1的基礎(chǔ)上做了進一步的改進，如圖1、圖2、圖3所示的一種推掃型成像光譜儀，成像模塊3包括成像光譜儀31和面陣探測器32，所述成像光譜儀31與面陣探測器32為固定連接，避免了在成像模塊3的運動過程中成像光譜儀31與面陣探測器32發(fā)生位移，保證了推掃型成像光譜儀的拍攝效果。
[0024]如上所述即為本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種推掃型成像光譜儀的自動調(diào)焦的方法，其特征在于:所述推掃型成像光譜儀包括控制器(I)、掃描電機(2)、成像模塊(3)、調(diào)焦電機(4)及鏡頭(5);所述成像模塊(3)包括成像光譜儀(31)和面陣探測器(32); 首先，控制器(I)控制掃描電機(2 )運作，掃描電機(2 )通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊(3 )沿垂直于光軸的方向運動至設(shè)置好的位置，從而確定面陣探測器(32)需要的曝光時間； 其次，進行自動調(diào)焦； 所述自動調(diào)焦的步驟為: 51、所述控制器(I)控制掃描電機(2)運作，掃描電機(2 )通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊(3 )沿垂直于光軸的方向運動至設(shè)置好的位置，進行調(diào)焦； 52、所述控制器(I)控制調(diào)焦電機(4)運作，所述調(diào)焦電機(4)通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊(3)從起始位置出發(fā)，沿著光軸的方向朝鏡頭(5)移動，以一個較大的步長走遍設(shè)計的全行程，得到對焦評價函數(shù)的最大值和其成像模塊(3)的位置； 53、調(diào)焦電機(4)通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊(3)往回運動，回到S2中對焦評價函數(shù)最大位置的前一站，以此作為新的出發(fā)點，減少調(diào)焦電機(4)的步長，再由調(diào)焦電機(4)通過轉(zhuǎn)接件驅(qū)動成像模塊(3)從新的出發(fā)點出發(fā)，沿著光軸的方向朝鏡頭(5)移動至S2中對焦評價函數(shù)最大值位置的下一站，得到新的對焦評價函數(shù)的最大值和其成像模塊(3)的位置，如此反復(fù)搜索，直到驅(qū)動電機的步長減小到設(shè)定數(shù)值，完成搜索，確定焦點。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推掃型成像光譜儀的自動調(diào)焦的方法，其特征在于:所述的S2中全行程為1.2cm ;完成自動對焦流程所用時間為l~5s。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推掃型成像光譜儀的自動調(diào)焦的方法，其特征在于:所述的第一步中的起始位置為鏡頭與成像模塊(3)距離最遠時成像模塊(3)所在的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推掃型成像光譜儀的自動調(diào)焦的方法，其特征在于:所述成像光譜儀(31)與面陣探測器(32)為固定連接。
【專利摘要】一種推掃型成像光譜儀的自動調(diào)焦的方法，該推掃型成像光譜儀包括控制器、掃描電機、成像模塊、成像光譜儀、面陣探測器、調(diào)焦電機、鏡頭；首先掃描電機驅(qū)動成像模塊移動，確定面陣探測器需要的曝光時間，接著，調(diào)焦電機驅(qū)動成像模塊反復(fù)搜索，直到調(diào)焦電機的步長減小到設(shè)定數(shù)值，完成搜索，確定焦點；本發(fā)明的有益效果為：能夠快速準確的確定焦點，使成像模塊處于理想的焦點狀態(tài)，所捕捉的圖像表現(xiàn)清晰，圖像的細節(jié)豐富，提高了系統(tǒng)的空間分辨率和光譜分辨率；同時也避免了調(diào)焦時間過長的問題，保證了推掃型成像光譜儀對拍攝對象捕捉的準確性。
【IPC分類】G01J3/02
【公開號】CN105092026
【申請?zhí)枴緾N201510565013
【發(fā)明人】陳興海, 劉業(yè)林, 曹佳寶, 張卓
【申請人】四川雙利合譜科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月8日