刀具预调仪中评价函数对调焦的影响
山西中北大学机械与动力工程学院 刘娟 杜文华 段能全 曾志强
1 引言
在机器视觉测量中，清晰的图像是后续图像分析与处理的前提，它关系着整个系统的测量精度。影响成像清晰度的因素很多，而图像是否正确聚焦则是测量的关键因素[1-2]。图像聚焦的关键问题是要找到合适的调焦评价函数，调焦评价函数对调焦性能的影响非常重要，调焦评价函数直接关系着调焦的精度和速度[3]。根据对刀具预调仪的自动调焦过程的研究选取主要的性能评价指标：清晰度比率、灵敏度、局部极值因子、陡峭度和陡峭度宽度，这些评价性能指标多角度描述了调焦评价函数的性能，为刀具预调仪的评价函数选取提供了依据[4-6]。
2 调焦评价函数性能指标及实验分析
常用的调焦评价函数有：梯度调焦评价函数、频域调焦评价函数、熵调焦评价函数等。常用的梯度评价函数：阈值积分法、灰度差分函数法（SMD）、灰度平方函数法（EOG）、梯度滤波函数法（Brenner）、SML 函数法、FFT函数法和中值滤波函数法（WTMRA）等。频域调焦函数：高频分量法、全频段积分法。
为了分析提出不同调焦函数曲线对调焦效果的影响，本试验采用CCD摄像头和LED光源获取铣刀图像，绘制图像支持的最高分辨率为1392×1040，测试图片的分辨率为1344×1024。拍摄39幅离焦到聚焦再到离焦的图像，20幅是精确聚焦图，绘制成评价函数对比曲线图。
