图像对焦算法

㈠ 自动对焦是什么意思，怎样进行设置自动对焦

了解相机中自动对焦系统的工作方式将确保你获得清晰的图像。

1、在低对比度区域对焦时，自动对焦将不起作用

如果你使用相机在没有纹理的白色墙壁上对焦或在没有云的蓝天上对焦，则相机的自动对焦系统将尝试对焦几次，这是因为空白的白墙没有对比度或过渡，相机可以用来判断对焦精度。

自动区域自动对焦

这是一种重点对准的方法。根据您所拍摄的内容，它会自动选择要聚焦的对象。这是一个相当困难的模式，因为它实际上会检测并自动对焦于画面中的人体肤色。

㈡ 照相机的对焦原理及具体过程是什么呢

你说的完全正确，无论多复杂的镜头，都相当于一片凸透镜
做实验的时候，我们移动成像屏幕
相机对焦的过程相当于移动镜头这块“凸透镜”
镜头的焦距是不会变的，这是说凸透镜的焦距不是凸透镜到cmos的距离，是作为凸透镜本身的特性

㈢ 相机对焦原理问题，相机的对焦是个什么样的过程，是只有清楚的图像通过镜头的运动成像然后到CMOS上吗

现在常用的对焦技术只有两个：反差检测式对焦和相位检测对焦

反差检测式对焦是镜头运动的同时直接分析图像，找出图像最锐利的那个时点的对焦值。优点是所见即所得，理论上可以对成像区域中的任何一块进行反差检测，所以某微单相机号称有上百个对焦点，其实每个对焦点都是虚拟的，并没有实体的一个对应电路，而只是CPU算法从图像中人为划分出N块区域同时进行计算。缺点对CPU的计算能力要求非常高，必须是后期的数码相机才能完成，并且对焦时需要开启主CMOS进行曝光，非常耗电。

但是，AF技术出现的时候，还没有数码相机。都是胶片相机，此时的AF技术分为2大类：主动对焦和被动式对焦。
主动式对焦就是AF系统并不考虑当前状态，直接从最远->最近或者最近->最远做一次完整的对焦动作。AF指示机构检测到物体落到对焦范围内的时候，停下来，打开快门完成曝光。
这种对焦技术通常是发射一束红外光线，光线照射到被摄物体，根据接收到的红外光线的强度来推算出距离。优点是可以在完全无光的环境中使用。这种对焦技术是第一代AF技术，检测精度不高，只能完成大概检测，不能精细对焦，适合低成本的简易相机。

被动式对焦技术，有个专门的CMOS用来成像（隐藏在单反反光镜的正下方），但不用完整的图像，只对对焦点位置进行成像，图像是条状的，焦点前有个微棱镜将光线分为2束，在CMOS上分别形成2道条形的图像，当完全合焦的时候，两个图像是完全一模一样的，而当离焦的时候，两束光会形成一个中心对称的图案，也就是存在一个空间的相位差，分析图像的结果就能计算出当前的合焦状态（近焦-合焦-远焦）。这个结果发送给镜头驱动机构，让镜头的对焦镜片组进行运动，直到AF系统指示出完全合焦为止。这种对焦方式也被称为“相位检测式对焦”

相位检测的最大缺点，是图案必须要有反差，如果是无反差或者反差极低的图像，比如对着天空或者一张白纸进行检测，得到的两个结果图案是没有区别的，也就无法检测出相位差。同理可以推出，如果检测像素是横向排列的，那么它对垂直方向的图案变化最敏感，而对水平方向的图案不敏感。高端单反的对焦点像素一般是十字型分布，而核心对焦点（例如中心点）是米字型分布结构，进一步提高了检测精度。

㈣ 手机摄像头自动对焦的原理！

手机的自动对焦和普通相机的自动对焦不同，它不能对感光元件进行调整。因此手机上所谓的自动对焦功能，本质上是集成在手机ISP（图像信号处理器）中的一套数据计算方法。当取景器捕捉到最原始的图像后，这些图像数据会被当作原始资料传送至ISP中，此时ISP便会对原始数据进行分析，检查图像中毗邻像素之间的密度差异。如果原始图像的对焦是不准确的，那么毗邻的像素密度将十分接近。而此时ISP会有一套单独的算法对这些像素进行调整——这一过程反映在手机使用者眼中的，便是自动对焦过程。不同的拍照模块采用的算法也不同，自动对焦的质量当然也不尽相同。
通过上述算法得知目前镜头是否或远或近通过将摄像头锁入音圈马达来实现的，音圈马达简称（VCM），它主要有线圈，磁铁组和弹片构成，线圈通过上下两个弹片固定在磁铁组内，当给线圈通电时，线圈会产生磁场，线圈磁场和磁石组相互作用，线圈会向上移动，而锁在线圈里的摄像头便一起移动，当断电时，线圈在弹片弹力下返回，这样就实现了自动对焦功能。

㈤ 手机，相机人脸自动对焦是什么原理

是将人的脸、头、眼睛、鼻子、嘴等按照形状、色调、排列方式事先写入相机固件或软件内，拍照时相机进行模糊分析，当分析出目前镜头采集到的信息基本与人脸一致，相机就会发出指令就将焦点落在这个部位。

㈥ 请教相机多点对焦的原理

从基本原理来说，自动对焦可以分成两大类：一类是基于镜头与被拍摄目标之间距离测量的测距自动对焦，另一类是基于对焦屏上成像清晰的聚焦检测自动对焦。
1.测距自动对焦
测距自动对焦主要有红外线测距法和超声波测距法。
红外线测距法 该方法的原理是由照相机主动发射红外线作为测距光源，并由红外发光二极管间构成的几何关系,然后计算出对焦距离。
超声波测距法 该方法是根据超声波在数码相机和被摄物之间传播的时间进行测距的。数码相机上分别装有超声波的发射和接收装置，工作时由超声振动发生器发出持续超声波，超声波到达被摄体后，立即返回被接收器感知,然后由集成电路根据超声波的往返时间来计算确定对焦距离。
红外线式和超声波式自动对焦是利用主动发射光波或声波进行测距的，称之为主动式自动对焦。
2.聚焦检测自动对焦
聚焦检测方法主要有对比度法和相位法
a 对比度法 该方法是通过检测图像的轮廓边缘实现自动对焦的。图像的轮廓边缘越清晰，则它的亮度梯度就越大，或者说边缘处景物和背景之间的对比度就越大。反之，失焦的图像,轮廓边缘模糊不清，亮度梯度或对比度下降；失焦越远，对比度越低。利用这个原理，将两个光电检测器放在CCD前后相等距离处，被摄影物的图像经过分光同时成在这两个检测器上，分别输出其成像的对比度。当两个检测器所输出的对比度相差的绝对值最小时，说明对焦的像面刚好在两个检测器中间，即和CCD的成像表面接近，于是对焦完成。
b 相位法 该方法是通过检测像的偏移量实现自动对焦的。
在感光CCD的位置放置一个由平行线条组成的网格板，
线条相继为透光和不透光。网络板后适当位置上与光轴对称地放置两个受光元件。网络板在与光轴垂直方向上往复振动。当聚焦面与网络板重合时，通过网格板透光线条的光同时到达其后面的两个受光元件。而当离焦时，光束只能先后到达两个受光元件，于是它们的输出信号之间有相位差。有相位差的两个信号经电路处理后即可控制执行机构来调节物镜的位置，使聚焦面与网格板的平面重合。
3.各种自动对焦的特点
各种自动对焦方式各有其局限性。例如红外测距和超声测距的对焦方法，当被测目标对红外光或超声波有较强的吸收作用时，将使测距系统失灵或对焦不准确；而对比度法聚焦检测受光照条件的制约，当光线暗弱或被摄体与背景明暗差别很小时，对焦就会有困难，甚至失去作用。
4.应用分析
目前市场的消费级数码相机很多采用对比度法进行自动对焦，从对比度法的原理可知，当两个检测器所输出的对比度差值绝对值最小时是最佳状态，我们假定两个检测器所输出的对比度差值的绝对值为m, 要使m最小，必须多次移动镜头后再利用差值法逐次逼近.多次移动镜头需要耗费很多时间，而数码相机对于对焦时间又有一定的要求，这本身是一对矛盾，所以折中的办法就是，在满足使用的情况下，给定一个值，我们暂且假定为Q,只要m < Q ，我们就认为是对焦成功。
所以我们可以得出下列结论：
a Q值设定的越小自动对焦的精度就越高，对焦的速度越慢。反之Q值越大，对焦精度就越低，对焦的速度就越快。
b 图像的反差越大，光线强，差值法逐次逼近的速度越快，容易满足对焦条件。
c 图像的反差越小，光线弱，差值法逐次逼近的速度越慢，不易对焦，光线很弱时，根本无法完成对焦。
从而我们即可知道在不同的情况下，根据我们的需要来设定这个Q值，以满足要求。目前的数码相机的对焦速度是不可调整的，已经固化在fireware中，但我们可以从相机的不同设定中看到对焦速度的差别。
我们可以简单将数码相机的应用分为以下几档：
a 高精度档 此档对焦最慢，对光线要求高。
b 普通精度档 此档对焦最一般，对光线要求不是太苛刻。
c 次精度档 此档对焦速度稍快，但精度有所下降。
d 低精度档 此档对焦速度最快，但对焦的精度很低。

㈦ 什么是相机反差对焦什么是相位对焦两者哪个好

反差对焦和相位对焦的具体原理这个你感兴趣可以网络，比较长比较复杂就不复制粘贴了。
简单讲，反差对焦是通过检测对比度来进行对焦的，而相位对焦则是通过检测相差来进行对焦的，所以多数情况下反差对焦更为精准而相位对焦更迅速，各有优劣。另外，数码时代，反差对焦的硬件门槛比较低，而想实现相对对焦，要么需要独立的对焦模块，要么需要对传感器进行一定的改造，相对困难一些。
实际上，很多相机都是同时具有反差对焦和相位对焦功能的，比如单反相机在使用光学取景器时，相机对焦用的是独立对焦模块，这时就是相位对焦，而用屏幕取景时，单反则使用传感器进行对焦，经常是反差对焦（也有相位对焦的，比如佳能新一代的相机，传感器都是搭载双核对焦系统的，这个双核对焦系统就是通过改造传感器结构获得的相位对焦系统）。还有些时候，这两种对焦系统是协同使用，比如索尼所谓的混合对焦就是这种协同模式。

㈧ 自动对焦实验，需要一个程序（自动对焦图像清晰度算法）:在Matlab中将20张图挑出最清晰的一张

（来源网络）
常用的清晰度评价算法有： 频域函数  :对焦越好、高频部分越多，细节越多，图像越清晰。 灰度函数  :对焦越好，和周围相邻灰度点差值越大，边缘越清晰，图像越清晰。 信息熵函数:对焦越好，图像包含的信息熵越大，包含信息量更大，图像越清晰。 统计学函数:对焦越好，直方图多样性越好，图像越清晰。 常用的搜索算法有： 1、函数逼近法 2、Fibbonacci搜索法 3、爬山搜索算法

㈨ 手机摄像头对焦原理是怎样的

自动对焦原理。简单来说，就是当物体在分别在远景和近景的时候，对应的成像位置是不同的，需要调整镜头和感光芯片的距离，使得感光芯片上始终可以获得清洗的成像效果。对于手机摄像头模组而言，镜头位置不动，主要是靠马达来带动镜头移动实现。马达的主要作用就是带动镜头移动。这里的马达是自动对焦做动器（Auto Focus Actuator）的通常说法。实际上AF的制动器有很多种，比如音圈马达（VCM），压电马达（Piezo）等。VCM又有弹片式，滚珠式等差别。这里就以最常见的弹片式VCM作为代表，其他种类就不一一说明。

㈩ 自动对焦 是什么意思

手机的自动对焦和普通相机的自动对焦不同，它不能对感光元件进行调整。因此手机上所谓的自动对焦功能，本质上是集成在手机ISP（图像信号处理器）中的一套数据计算方法。当取景器捕捉到最原始的图像后，这些图像数据会被当作原始资料传送至ISP中，此时ISP便会对原始数据进行分析，检查图像中毗邻像素之间的密度差异。如果原始图像的对焦是不准确的，那么毗邻的像素密度将十分接近。而此时ISP会有一套单独的算法对这些像素进行调整——这一过程反映在手机使用者眼中的，便是自动对焦过程。不同的拍照模块采用的算法也不同，自动对焦的质量当然也不尽相同。