CCD图像检测系统自动调焦的研究

摘要

本文对CCD尺寸参量通用检测系统中自动调焦的方法进行了深入的研究。
　　在基于图像处理的CCD显微图像检测系统中，用人工的方法进行调焦常常会由于主观因素而不能保证良好的调焦重复性。CCD应用技术和微型计算机技术使自动调焦技术迅速发展，可以通过自动调焦来保证高的重复性，因此，如何快速并有效的实现显微自动调焦是非常重要的。
　　文章首先总结了前人所作的大量工作，介绍了国内外自动调焦技术的发展情况以及本课题所采用的CCD尺寸参量通用检测系统的组成原理。然后对常见的调焦评价函数按照频域函数、灰度梯度函数、功率函数、信息学函数和统计学函数进行了分类，并且通过大量的实验对这些函数的调焦特性进行了对比分析，选择出了具有较大调焦范围的Variance函数、熵函数和Brenner函数作为本自动调焦系统的调焦评价函数。此外文章还讨论了在可调焦范围内进行焦点自动搜索的方法，选用了逐次逼近法来进行本系统自动调焦的控制。
　　本文还研制了能够独立工作的步进电机控制系统和步进电机的驱动电路。在前续课题的基础上，编制了自动调焦系统应用软件。
　　61±实验分析显示，本调焦系统在调焦范围为0010±μm内调焦精度达到μm，在此精度范围内，测量的重复精度达到±μm，能够达到测量的1.0需要。

目录

CCD图像检测系统自动调焦的研究

RESEARCH ON AUTOFOCUSING　

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外发展状况

1.2.1 国外自动调焦技术的发展

1.2.2 国内自动调焦技术的发展

1.3 研究工作的基础

1.3.1 原系统的组成

1.3.2 原系统的剖析

1.4 本文研究的来源和目的

1.5 课题主要研究内容

第2章 自动调焦方案及硬件设计

2.1 自动调焦系统方案的设计

2.2 自动调焦硬件的设计和选择

2.3 自动调焦系统结构及工作原理

2.4 本章小结

第3章 自动调焦评价函数及实验研究

3.1 自动调焦评价函数的介绍

3.2 自动调焦评价函数的实验方法与性能分析

3.3 自动调焦评价函数的选择

3.4 本章小结

第4章 自动调焦系统的软件设计

4.1 自动调焦控制方案设计

4.2 CCD尺寸参量通用检测系统软件结构

4.3 本章小结

第5章 自动调焦实验分析

5.1 调焦机构回程间隙测定及补偿实验

5.2 自动调焦系统调焦精度和测量精度实验分析

5.3 自动调焦系统调焦速度实验分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢