雷玉堂

用于高速球一体机中的实时快速自动调焦系统的研究

雷玉堂

自动调焦技术近年在高速球型一体化摄像机中得到广泛应用。但目前国内生产的一些高速球，其自动调焦系统在精度和响应时间上均不能满足实际需要。一种可用于高速球型一体化摄像机中的实时快速自动调焦技术经过研究，已经问世。

引言

自动调焦技术是自动显微镜与各种自动摄影摄像设备的核心技术之一，因为它既可提高观测精度又可减轻操作人员的劳动强度，因而在高速球型一体化摄像机中获得广泛应用。但是，目前在国内生产的一些高速球中的自动调焦系统，其精度与响应时间（大于1s）均不能满足实际需要。研究实践证明，要想使自动调焦技术具有实际使用价值，至少要达到以下指标：

自动调焦精度等于或高于目视对图像清晰程度的认同值（目视调焦精度一般大于±2μm）；至少使得在更换不同倍率的物镜时，从图像离焦状态到图像清晰状态运作过程与熟练的操作人员手动操作时间相当或更快；具有实时跟踪调焦功能。

笔者经过多年对自动调焦技术的研究与探索，己研发了一种可用于高速球型一体机中的实时快速自动调焦技术，其性能已远远超过上述三方面的指标。如本系统的自动调焦精度≤±0.5μm；物镜变倍或转动对远近物体的实时跟踪调焦的响应时间均≤1.0s。

现将这种自动调焦系统的组成、原理、目标函数的选择、快速实时调焦参数优化、在高速球型一体机中的实时快速调焦的实现等作简要介绍。……