[摘 要] 自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和科研工作有著十分重要的意義。本論文主要工作是設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)對(duì)焦程序，通過對(duì)拍攝對(duì)象特定檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行邊緣檢測(cè)和邊緣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，可確定離焦程度，再自動(dòng)調(diào)整攝像頭向最佳對(duì)焦位置靠近，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。該程序主要采用了邊緣檢測(cè)和爬山法算法。
要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦通常要解決自動(dòng)定位問題，自動(dòng)定位目的是確定拍攝對(duì)象的平面位置，以便能準(zhǔn)確計(jì)算出檢測(cè)區(qū)域。以拍攝對(duì)象中有關(guān)鍵特征的部分作為匹配模板，就可以采取模板匹配的方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位。
自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)可應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)線上，例如實(shí)現(xiàn)機(jī)器手準(zhǔn)確抓取工件的功能。程序設(shè)計(jì)選擇利用NI LabVIEW 8.6和NI vision圖像處理函數(shù)庫。 此外，論文還論述了相機(jī)控制的內(nèi)容

[關(guān)鍵詞] LabVIEW；機(jī)器視覺；自動(dòng)對(duì)焦；圖像處理


Research on Camera Control, Auto Focus and Image Acquisition

[Abstract] Auto focus technology is of great significance on industry manufacture and scientific research. The main work of this paper is to design a set of auto focus program, which can eva luate the level of focus deviate by taking a picture on a surveyed area of the object for edge detection and edge point statistics. Then the program will automatically adjust the camera towards the location of best focus and eventually achieve auto focus. The program mostly uses the edge detection and climb mountains arithmetic.
Usually, to achieve auto focus we need solve the automatic location problem. The automatic location is designed to measure the plane position of an object, which aims to exactly figure out the surveyed area. Using a part with key feature in the object as matching template, we can adopt the template matching method to achieve the automatic location.
The auto focus technology has an extensive application area, such as used in the industry production line to achieve the exactly grabbing work piece with a mechanical hand. This program is base on the NI LabVIEW 8.6 development platform and NI vision 8.6 image disposing function library.What is more,the paper also talks about the camera control.


Keywords: LabVIEW ; Machine Vision ; Auto Focus ; Image Disposing;


目 錄
1 緒論 1
1.1 虛擬儀器概述 2
1.2關(guān)于本課題的研究背景 4
1.2.1課題意義 4
1.2.2自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 6
2 LABVIEW程序設(shè)計(jì)技術(shù) 7
2.1 LABVIEW軟件介紹 7
2.2 LABVIEW的基本模塊 7
2.3 程序調(diào)試技術(shù) 8
3程序設(shè)計(jì)算法分析 11
3.1基于邊緣檢測(cè)的自動(dòng)對(duì)焦算法 11
3.2爬山法分析 11
3.3 查表法分析 15
4基于邊緣檢測(cè)的自動(dòng)對(duì)焦程序設(shè)計(jì) 16
4.1程序設(shè)計(jì)思想 16
4.1.1程序總體 16
4.1.2程序初始化工作 18
4.1.3定位程序模塊 19
4.1.4邊緣檢測(cè)參數(shù)設(shè)置 20
4.1.5檢測(cè)區(qū)域的設(shè)置 20
4.1.6檢測(cè)過程記錄 22
4.1.7檢測(cè)區(qū)域拍攝對(duì)焦特性圖 22
4.1.8測(cè)量結(jié)果 22
4.1.9圖像信息顯示 23
4.2 基于邊緣檢測(cè)的自動(dòng)對(duì)焦程序重點(diǎn)的分析 24
4.2.1圖像對(duì)焦距離及隨機(jī)選擇程序 24
4.2.2水平檢測(cè)線調(diào)整程序 25
4.2.3垂直線繪制程序 25
4.2.4邊緣點(diǎn)等參數(shù)計(jì)算程序 25
4.2.5多檢測(cè)線邊緣檢測(cè)子程序 26
4.2.6檢測(cè)過程序記錄程序 26
4.2.7對(duì)焦效果判斷程序段 26
5基于查表法的自動(dòng)對(duì)焦程序設(shè)計(jì) 28
5.1設(shè)計(jì)思想 28
5.2設(shè)計(jì)程序簡介 28
6圖像采集和相機(jī)控制技術(shù) 31
6.1圖像采集技術(shù) 31
6.1.1光源選型 31
6.1.2機(jī)器視覺常用光源的種類和選型 32
6.1.3相機(jī)的種類和選型 34
6.2相機(jī)控制技術(shù) 37
6.2.1一般攝像機(jī)的控制功能 37
6.2.2相機(jī)的控制方式 38
結(jié)論 39
致謝 40
參考文獻(xiàn) 41



參考文獻(xiàn)
[1] 謝偉. 基于LabVIEW的一階彈簧阻尼特性研究. 工程碩士學(xué)位論文.長沙:中南大學(xué).2007.
[2] 李媛媛.數(shù)字CMOS自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)研究.工程碩士學(xué)位論文.南京: 南京理工大學(xué).2007.
[3] LabVIEW教程.http://wenku.baidu.com/view/.
[4] 任毅斌.數(shù)字圖像中邊緣檢測(cè)算法綜合研究.中國論文下載中心.2008.
[5] 周賢. 基于圖像邊緣檢測(cè)的自動(dòng)聚焦算法研究.碩士學(xué)位論文.山東: 山東大學(xué).2008.
[6] 黃茹，基于圖像邊緣點(diǎn)數(shù)的自動(dòng)調(diào)焦算法研究, 西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào), 2007, 第12卷第5期，73-74