自動(dòng)聚焦技術(shù)在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用

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1、10自動(dòng)聚焦技術(shù)在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用自動(dòng)聚焦技術(shù)在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用Auto－FocusingTechnologyinVideoIntelligenceSurveillance1，2盧艷（1重慶大學(xué)光電工程學(xué)院，重慶400044；2重慶工商職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系，重慶400052）摘要將自動(dòng)聚焦技術(shù)應(yīng)用于智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，采用輪廓波算法構(gòu)建清晰度評價(jià)函數(shù)，并利用中心區(qū)域最優(yōu)法選擇聚焦區(qū)域。將自動(dòng)聚焦技術(shù)應(yīng)用與智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)后可以有效提高系統(tǒng)圖像采集質(zhì)量，提升系統(tǒng)準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)聚焦，清晰度評價(jià)函數(shù)AbstractThispaperapplingauto－f

2、ocusingtechnologyinVideoIntelligenceSurveillance．Inthissystem,uesingcontour－lettrans-formconstructssharpnessevaluationfunctionandselectingfocusingregionbykernelregionoptimalmethod．Applingauto－focusingtechnologyinVideoIntelligenceSurveillancecanadvancethecapture－imagequalityefficiencyandupgradethea

3、ccuracyofsystem．Keywords:videointelligencesurveillance,auto－focusing,sharpnessevaluationfunction智能化監(jiān)控系統(tǒng)中的成像系統(tǒng)只有在準(zhǔn)確聚焦成像的基礎(chǔ)2．2自動(dòng)聚焦的關(guān)鍵技術(shù)上才能獲得清晰的圖像，為后續(xù)的處理提供條件，不良的視頻圖視頻信號實(shí)質(zhì)是在很短時(shí)間內(nèi)連續(xù)播出的圖像信號。系統(tǒng)像信號會(huì)大大降低智能監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對視頻流的處理實(shí)質(zhì)是對視頻中每一幀圖像的處理。自動(dòng)聚焦視頻信號常見問題有圖像噪聲、畫面抖動(dòng)、圖像模糊等。技術(shù)是保證智能監(jiān)控系統(tǒng)獲得最佳前端采集圖像信號的重要技1自動(dòng)聚焦技

4、術(shù)術(shù)。在智能監(jiān)控系統(tǒng)中，自動(dòng)聚焦技術(shù)的核心技術(shù)體現(xiàn)在兩個(gè)方自動(dòng)聚焦就是利用軟件和硬件等條件，對采集到的圖像進(jìn)面：清晰度評價(jià)函數(shù)的選用和聚焦區(qū)域選定。行分析判斷，評價(jià)圖像的清晰度情況并將信息反饋到鏡頭前端驅(qū)動(dòng)裝置，進(jìn)行鏡頭位置的驅(qū)動(dòng)，從而最終采集到最佳圖像。自動(dòng)聚焦系統(tǒng)中一般有硬件測量聚焦和軟件測量聚焦兩類方法。采用硬件測量方法的系統(tǒng)借助紅外線、激光等輔助手段測量被照物體和鏡頭之間的真實(shí)距離來確定聚焦面。這種方法實(shí)現(xiàn)原理簡單，但是對聚焦系統(tǒng)的硬件配合要求較高，不能克服噪聲的影響，且不易進(jìn)行方法更新和精度的改良。攝像機(jī)發(fā)射出紅外線，紅外線碰觸物體后返回，紅外線傳感器回收信號，從而得到物體的實(shí)際

5、距離，然后驅(qū)動(dòng)攝像機(jī)的聚焦裝置進(jìn)行聚焦。這類聚焦方法無法解決透明物體遮擋帶來的問題，如果是通過玻璃進(jìn)行攝像，由于玻璃的反射作用，會(huì)使這種聚焦設(shè)備失效，聚焦系統(tǒng)會(huì)聚圖2視頻流處理過程焦到玻璃上去。在雨天等不良條件下，這種聚焦方式也會(huì)失效。（1）清晰度判別函數(shù)的選用采用軟件測量方法也就是利用圖像處理技術(shù)，如圖1所示，清晰度越高的圖像，圖像的細(xì)節(jié)特征越多，反之就是圖像中對鏡頭采集的圖像進(jìn)行分析處理給出清晰度的評價(jià)后驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變化緩慢的地方越多。圖像中物體的邊緣往往是灰度變化明顯向更清晰的方向進(jìn)行移動(dòng)直到認(rèn)定采集的圖像清晰度滿足要求的地方，因此越清晰的圖像中的邊緣信息就越多。隨著鏡頭逐漸為止。這種方

6、法對硬件的要求低，不會(huì)出現(xiàn)隔著玻璃攝像時(shí)的誤接近又遠(yuǎn)離聚焦面，圖像會(huì)表現(xiàn)出逐漸清晰又逐漸模糊，在聚焦聚焦，在不良條件下的聚焦也可以通過軟件算法實(shí)現(xiàn)修正。面上，圖像是最清晰的，圖像中物體的邊緣信息也就最豐富。一個(gè)好的圖像清晰度評價(jià)算法要求具有單峰性、無偏性、抗噪聲能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)。一幀圖像中信號的高頻成份值被稱為清晰度評價(jià)函數(shù)，自動(dòng)對焦的過程就是求取調(diào)焦評價(jià)函數(shù)最大值的過程，近年來常用的有高頻帶通法、閾值積分法、信息熵法、方差評價(jià)函數(shù)法、微分梯度法等。不同的清晰度判別函數(shù)具有不同的優(yōu)勢和特點(diǎn)。自圖1自動(dòng)聚焦系統(tǒng)工作原理動(dòng)聚焦的評價(jià)方法通常分為空域處理和頻域處理兩類。從現(xiàn)有2自動(dòng)聚焦技術(shù)

7、在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用的聚焦算法來看，空域算法簡單易行，但是由于空域算法的特2．1自動(dòng)聚焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)點(diǎn)，無法將整個(gè)圖像的聚焦信息考慮進(jìn)去，同時(shí)更沒有辦法解決本系統(tǒng)的硬件平臺包括：CCD攝像機(jī)（digitalsonyEX－噪聲信息對清晰度判斷帶來的影響。VIEWCOLORCCDCAMERA）、三可變電控鏡頭（avenirTV目前比較經(jīng)典的空域處理方法有方差函數(shù)、梯度函數(shù)、灰度熵ZOOMLENSSSL06060M6－60mm1