孙少伟，杨粤涛，杨炳伟，万安军，钟海林

基于FPGA的红外镜头自动聚焦技术研究与实现

孙少伟，杨粤涛，杨炳伟，万安军，钟海林

（苏州长风航空电子有限公司，江苏 苏州 215001）

自动聚焦技术在红外热像仪监控领域有着非常重要的作用。目前业内红外自动聚焦技术存在聚焦成功率低、架构复杂、聚焦速度慢等状况，为此提出了一种基于FPGA的红外镜头自动聚焦技术，采用单FPGA实现了红外图像处理显示和自动聚焦的功能。鉴于红外图像普遍存在竖条纹噪声和随机噪声等特点，本文在实现聚焦过程中对红外清晰度评价算法和爬山算法做了改进和优化。实验结果表明本文提出的算法和实现方式能够很好地实现红外镜头的自动聚焦，同时具备集成度高、聚焦速度快、成功率高等特点，有比较广泛的应用前景。

红外；自动聚焦；FPGA；清晰度评价；爬山算法

0 引言

红外热成像技术近些年在国防、战争、探测、监测等领域有着十分广泛的应用。对于应用在边海防的热像监控仪来说，使用过程中红外转台需要固定周期的旋转定位来达到巡视目的，每次转动到新的位置对应新的场景需要重新聚焦来得到清晰的画面显示，因此红外热像仪的自动聚焦功能能够大大方便操作者的观察和使用。

相比于可见白光成像技术，红外成像技术根据被观测物体本身的发热实现对被观测物的成像，由于其成像原理跟可见白光成像原理不一致，因此红外成像技术与白光成像技术在实现上有一定的差异。……