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针对不停机风力发电机改进的自动调焦系统: 2024年; 风能是一种重要的可再生资源,因此对风力发电机组进行损伤检测具有重要意义。由于叶片图像的清晰度对损伤检测有很大影响,因此需要通过自动调焦步骤获得清晰的图像。不停机风力发电机叶片追踪图像中叶片的位置和尺寸改变,无法准确评估图像清晰度。因此,通过聚焦搜索策略无法实现自动聚焦步骤。文中提出一种基于改进的清晰度评价方法的自动调焦系统。通过基于面积补偿系数的方法补偿清晰度评价,并进行仿真实验和风力发电机模型实验。叶片目标变化对清晰度评价的影响从0.218降至0.030,叶片目标变化对清晰度的影响大大降低。在改进的清晰度评价方法的基础上,采用爬山法的搜索策略实现自动调焦步骤,同时,由于需要考虑算法程序对于不停机风力发电机的实时性,计算了自动调焦步骤的消耗时间,通过降低图像分辨率和调用NumPy库,将耗时从13.79 s减小到0.1 s以下。最后,实现了不停机风力发电机叶片追踪图像的自动调焦步骤,为提高自动调焦技术的性能提供了借鉴。; 田航陈果赵辉陶卫吕娜; 关键词：风力发电机自动调焦清晰度评价

用于影像测量仪垂直尺寸测量的自动对焦技术被引量：1: 2023年; 影像测量仪垂直尺寸测量的自动对焦精度越高,垂直尺寸测量误差就越小。通过对清晰度评价函数性能指标的比较,选择了改进的Tenengrad梯度评价函数;对焦窗口选择全窗口;提出粗精结合的搜索策略,粗对焦时,使用结合二分法的爬山搜索算法;精对焦时,使用结合全局搜索算法的高斯曲线拟合法。实验结果表明:自动对焦算法鲁棒性良好,对焦精度高,可达到5μm(1/20景深),平均对焦时间为10 s,能满足实时性要求。; 车一峰杨国舜陈立国; 关键词：计量学影像测量仪自动对焦技术清晰度评价函数搜索策略

基于分区搜索算法的快速聚焦策略研究被引量：1: 2023年; 针对爬山算法在自动聚焦中出现的诸如准确率差、速度慢等问题,提出了一种结合自适应步长和两步搜索法的分区搜索算法。方法根据聚焦评价函数值大小和曲线线形将聚焦评价曲线分为平缓和陡峭两个区域,平缓区域使用自适应步长进行搜索,提高自动聚焦搜索速度;陡峭区域使用两步搜索法,避免假峰值干扰所导致的聚焦错误,提高自动聚焦准确率。实验结果表明,分区搜索算法相较于爬山算法聚焦速度提升了11.25%,且具有更好的准确性和抗干扰能力。; 吴洪妍孙玉鑫于秋阳王琪于慧兰卢渊任立辉; 关键词：自动聚焦爬山算法自适应步长

结合跟星系统成像特征的自动调焦系统设计被引量：1: 2023年; 对于恒星光斑成像,传统的梯度评价算法在重度离焦情况下梯度细节薄弱,难以识别正确的调焦方向。为了实现跟星系统对恒星的快速成像和可靠跟踪,建立了针对恒星成像特征进行评价的自动调焦系统,对系统的聚焦评价算法、自动调焦结构以及自动控制系统进行研究。通过跟星系统成像的灰度分布情况分析光斑图像梯度特征在正焦和离焦时的区别。根据恒星光斑成像灰度级差异变化的特点,将背景值纳入评价贡献,在传统的梯度评价函数中加入光斑信号灰度差异贡献。设计适用改进算法的调焦硬件结构和系统结构,利用步进电机和调焦底座组成调焦组件,通过计算控制单元驱动调焦组件实现自动调焦系统。利用搭载调焦系统的跟星装置进行实验和分析。实验结果表明:自动调焦装置能够在跟星系统中稳定地进行调焦工作,且改进算法相对于传统梯度算法有着更好的调焦方向性,在保持传统梯度算法67%灵敏度的同时,将局部极值点减小为0。改进算法不受梯度细节薄弱影响,能够在不同离焦程度下保持较好的调焦方向性和正焦灵敏性,跟星系统在搭载自动调焦装置后能够快速搜索合适焦距并进行大气光学特性测量。; 姚曹朱文越徐文清徐刚陈小威; 关键词：自动调焦图像清晰度步进电机

一种适应多方向灰度梯度变化的自动对焦评价函数被引量：20: 2022年; 当利用传统聚焦评价函数对微纳结构进行自动对焦时,微纳结构边缘方向的多样性会导致对焦稳定性差和灵敏度低。针对上述问题,对比分析了传统的聚焦评价函数,并将Brenner函数和Roberts函数相结合,提出了一种新的聚焦评价函数——Brenner2d_Roberts函数。通过实验获取了三组不同边缘方向的微结构显微图像,并对生成的对焦评价曲线及相关的评价指标进行了对比分析。结果表明,与SMD、Brenner和Roberts等传统聚焦评价函数相比,所提聚焦评价函数在多个显微图像边缘方向上均表现出良好的对焦性能,且具有更好的稳定性和更高的灵敏度。; 熊锐顾乃庭徐洪艳; 关键词：自动对焦显微图像稳定性

基于改进U-Net的自动聚焦相衬技术在细胞成像中的应用被引量：4: 2022年; 本文针对普通显微镜相衬成像需要手动聚焦、切换相位板等问题,提出了一种基于深度学习的自动聚焦相衬显微方法,并且基于该方法设计了一种基于U-Net的网络框架。在该网络框架中引入残差模块和空间注意力机制,目的是使网络更好地利用特征图之间的关系,同时使用密集模块加强特征信息复用,以提高网络的性能。采用三种不同类型的样本在不同的焦距下进行训练网络,数值计算和实验结果表明,所提方法可以快速、精准地实现自动聚焦相衬成像,并达到去噪的效果。此外,将本文所提网络框架与U-Net、生成对抗网络进行了比较,较高的SSIM值显示了所提网络框架的优势。最后,使用基于少量数据集即可完成训练的生成对抗网络对自动聚焦相衬成像进行验证,证明了该方法的可行性。本文所提出的基于改进U-Net的自动聚焦相衬成像方法有助于细胞生物学研究。; 杨柳王华英董昭郭海军王杰宇王文健; 关键词：医用光学自动聚焦

一种基于清晰域的自动聚焦算法被引量：4: 2021年; 为了解决自动聚焦系统搜索效率较低问题,本文提出了一种基于清晰域的自动聚焦算法。该算法创新性的提出了清晰域的概念,自动聚焦系统中寻找最清晰图片的问题转化为寻找清晰区域的问题。同时为了解决实际聚焦过程中所遇到的次峰干扰问题,提出了高通滤波的方法,对抗次峰干扰。本文设计了两组实验,通过对比应用本文算法前后的搜索效率表现判断所提出算法的可行性,实验一验证高通滤波对于抵消次峰干扰的可行性,实验二验证清晰域的自动聚焦算法对提升搜索效率的可行性。实验一的结果证明了高通滤波对非失真情况下的次峰干扰有一定抑制的效果,实验二的结果表明在对经过高通滤波后的图像应用清晰域 ,能够提升8%-18%的搜索效率。; 何帆王少志徐晓文张琴陈阔赵志强; 关键词：自动聚焦系统高通滤波

基于红外自动聚焦过程的最优函数选取被引量：2: 2020年; 与可见光自动聚焦系统相比,红外自动聚焦系统的核心问题在于因红外探测器特殊的成像原理,聚焦过程被分为由远及近聚焦和由近及远聚焦。针对这两个过程所使用的自动聚焦函数,在分析各自聚焦函数曲线特征的基础上,运用灵敏度、陡峭区宽度、陡峭度、平缓区波动量和时间5个针对性的评价指标,对常用的13个典型的清晰度评价函数进行定量分析,提出适合两个聚焦过程的最优函数。结论表明:在由近及远的聚焦过程中,FLaplace可作为该过程的最优函数;而由远及近的聚焦过程中,FLaplace和FSML可作为最优函数的选取。; 李璐王高师钰璋郝争辉; 关键词：红外自动聚焦评价指标

基于MTF的十字线目标自动调焦算法: 2020年; 十字线目标作为调焦系统中的常见目标,其调焦精度是影响调焦系统测量结果的关键因素。传统的调焦函数在灵敏度和实时性方面不能完全满足自动调焦要求。基于调制传递函数(modulation transfer function,MTF)的自动调焦算法通过连续测量多幅图像在固定频率下的MTF值绘制调焦曲线,得到调焦曲线的唯一极值点即正焦位置;在Matlab运行环境下,与现有算法进行比较,结果表明,基于数字图像MTF的调焦函数可实现单张图片的清晰度值计算仅用0.01 s,该算法实时性更好、灵敏度更高,具有应用价值。; 王立刚定翔洪宝玉李飞; 关键词：计量学图像清晰度自动调焦调制传递函数

基于改进爬上算法的数字显微镜自动对焦方法被引量：6: 2019年; 自动对焦技术是计算机视觉、成像系统和各种精密仪器应用中的关键技术之一。随着科学技术的飞速发展,越来越多的人更加关心如何实现数字显微镜快速而精确的自动对焦问题。近年来人们对自动对焦技术的研究也多集中在数字图像处理的方法上。但是,在一般情况下,成像目标具有复杂性与不确定性的特点,因此,在数字成像系统中,现有的自动对焦技术仍然存在诸多不足,比如,对焦评价函数以及对焦的实时性与精确性等方面。通过对实验数据的分析,提出了一种改进的爬山算法通过在特定阶段采用特定对焦评价函数的方法,最终实现了自动对焦的目的,在保证调焦精度的情况下有效提高了自动对焦的速度。; 罗文睿; 关键词：自动对焦搜索算法

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