本帖最后由 blockflydev 于 2010-2-2 10:08 编辑
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VFC-8000系列自动聚焦控制模块
视频系统中为了获得清晰的图像，焦距的调节至关重要。自动聚焦的实现使摄像系统具备一定的智能，在特殊的应用中更可以代替手动调节，譬如无人职守视频监控系统中，自动聚焦不但使用方便而且调节速度和灵敏度比手动调节更快更高。从实现方式上来看，自动聚焦有主动和被动两种方式，主动方式指通过测距的方法来完成聚焦的自动调整，适用范围较小。被动方式是指利用所获取图像的自有信息分析聚焦方向，通过反复调整最终调节焦距到最佳位置。随着数字图像处理技术的发展，后者已经在安防行业中被广泛采用。
目前带有自动聚焦功能的摄像机通称为一体机，它的镜头大都采用精度比较高，为了提高聚焦定位精度和速度采用步进电机驱动。由于步进电机的驱动能力较差，镜头的孔径和焦距范围都受到一定的限制，成本相对也比较高，为了增强可视距离和低照度的成像效果，工程中大都会采用直流电机驱动的变焦镜头。
普通镜头具有种类多，可靠性好、寿命长等优点，但与步进电机驱动的一体化机心镜头相比，机械精度相对较差、传动机构间隙大、电机负载不均衡等造成图像在聚焦过程中的变化与理想图像存在很大差异，容易出现方向判断错误。为此我们在VFC8000的设计中采取了图像信息中提取熵、亮度、以及能量谱的分布多种数字图像分析方法，综合判定图像的清晰程度，提高判据的可靠性。
直流电机镜头与步进电机的转速和定位精度无法相比，在聚焦过程中出现的图像的快速变化很容易使搜索过程出现偏差，VFC8000针对这一现象把模糊控制方法成功应用到搜索控制当中，代替单一的爬山算法，合理利用不同算法提供的判定依据，快速找到焦面位置。另外我们采用PWM方式驱动直流聚焦电机，可调速范围大，控制精度高，同时延长电机的使用寿命。
在低照度环境中大部分摄像机的视频信噪比会变得比较差，噪声对清晰度判据的影响非常大，我们在采集各种判据之前根据图像的情况增加图像信号的数字预处理，滤除有害噪声和图像的闪动，使VFC8000系列模块能够工作在夜视系统中。
VFC8000系列聚焦模块体积小、成本低、安装方便，是普通枪机、半球、红外夜视摄像机提升功能和档次的最优选择。
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