【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及自動對焦，具體涉及一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法、設備、存儲介質及程序產品。
技術介紹
1、現有的自動對焦技術廣泛應用于攝影、安防等領域。如圖2所示，這些領域的對焦通常基于圖像中心區域，采用中央區域法、多區域法或非均勻采樣法等技術來確定對焦點。這類方法假設拍攝主體大多處于圖像的中央區域，因此在處理工業測量中物體分布非中心或存在多個焦面時，容易導致對焦失敗。
2、在工業測量場景中，樣品的形狀不規則，可能同時存在多個焦平面。如果依賴傳統對焦算法，常常難以準確選擇最佳焦面。因此，迫切需要一種能夠自適應選擇對焦窗口、有效應對多焦面情況的自動對焦技術，以提高測量精度和對焦效果。
技術實現思路
1、技術目的：針對現有自動對焦技術在工業測量場景中的不足，本專利技術公開了一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法、設備、存儲介質及程序產品，能夠自動選擇多個焦面的最佳對焦區域，尤其適用于具有復雜焦面分布的應用場景。
2、技術方案：為實現上述技術目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，具體包括以下步驟：
4、獲取多個對焦序列圖像，索引記為k，k＝1,2,3…,n，每張圖像為一幀圖像；
5、將每幀圖像的對焦區域設置為全圖大小，記為roit，并對每幀圖像進行清晰度檢測，基于高頻信息計算每幀圖像的全圖清晰度值，記為v(roit,k)；
6、將對焦區域切分為r×c的小區域，記為roi(r,c)，并
7、對每幀圖像的全圖清晰度值v(roit,k)進行統計，找到所有極大值點對應的圖像索引kt，并將這些極大值點加入待選焦面點集合e1，這些極大值點對應的圖像記為候選焦面圖像；
8、對每幀圖像的各個小區域清晰度值v(roi(r,c),k)進行統計，找到每個小區域的最大值點對應的圖像索引k(r,c)，并將其與待選焦面點集合e1中的所有極大值點對應的圖像索引kt相比較，若k(r,c)等于kt，則確定該小區域為該候選焦面圖像的支持區域；
9、統計每個候選焦面圖像的支持區域，并將這些區域組合形成候選對焦窗口；
10、獲取相機當前位置，判斷相機位置與各候選對焦窗口之間的距離，選擇距離相機位置最近的候選焦面圖像作為最終的對焦窗口，并基于此焦面執行自動對焦。
11、優選地，對每幀圖像進行清晰度檢測，基于高頻信息計算每幀圖像的全圖清晰度值具體包括以下步驟：
12、使用雙邊濾波器對每幀圖像進行去噪處理，以消除成像過程中的隨機噪聲對清晰度計算的干擾；
13、通過一階導數和二階導數提取每幀圖像的高頻信息并篩選高頻信息點，將篩選出的高頻信息點加入集合e中；
14、對集合e中的高頻信息點進行清晰度值計算。
15、優選地，雙邊濾波器的公式為：
16、
17、其中，g表示濾波結果，(i,j)表示模板窗口中其他像素坐標，(m,l)表示模板窗口中中心點坐標，f表示像素灰度值，w表示空間域參數與值域參數的加權和。
18、優選地，雙邊濾波器的空間域核的計算公式為：
19、
20、雙邊濾波器的值域核的計算公式為：
21、
22、其中，wd表示空間域參數，wr表示值域參數，σd與σr分別表示空間域和值域的標準差參數。
23、優選地，通過一階導數和二階導數提取每幀圖像的高頻信息并篩選高頻信息點，將篩選出的高頻信息點加入集合e中具體包括以下步驟：
24、使用卷積核對每幀圖像進行卷積運算，得到x方向和y方向的一階導數，其中x方向的卷積核為y方向的卷積核為x和y方向對應的卷積運算結果分別為g1(x,y)和g2(x,y)，將兩個方向的結果統一計算一階導數值為
25、使用拉普拉斯卷積核對每幀圖像進行卷積運算，得到二階導數值l(x,y)，其中拉普拉斯卷積核為
26、對圖像進行遍歷，若某一像素點的一階導數g(x,y)大于該圖像上一階導數最大值的一半或該像素點的二階導數l(x,y)大于該圖像上二階導數最大值的一半，則認為該點為高頻信息點，將其添加進集合e中。
27、優選地，對集合e中的高頻信息點清晰度值計算公式如下：
28、
29、其中，c表示清晰度值，(x,y)表示高頻信息點的坐標，n表示e集合中高頻信息點的數量，g(x,y)表示一階導數值。
30、優選地，將對焦區域切分為12×12的小區域。
31、本專利技術還提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序時實現如以上所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法。
32、本專利技術還提供一種存儲介質，存儲有計算機可執行指令，所述計算機可執行指令用于執行如以上所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法。
33、本專利技術還提供一種包含指令的計算機程序產品，當指令在計算機上運行時，使計算機執行如上所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法。
34、有益效果：本專利技術的所提供的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法、設備、存儲介質及程序產品具有如下有益效果：
35、1、本專利技術通過結合全圖清晰度檢測與局部清晰度檢測的方法，能夠在存在多個焦面的復雜場景下，自動識別和選擇最適合的對焦焦面，避免了傳統單焦面算法的對焦失敗問題；通過對全圖與局部的清晰度極大值點的比較，本專利技術能夠動態選擇適應當前場景的對焦窗口，結合相機位置與焦面支持區域的大小，優先選擇最近且支持區域最大的焦面進行自動對焦，提升了對焦的靈活性和準確性。
36、2、本專利技術采用雙邊濾波器去噪，并通過一階導數和二階導數提取高頻信息，有效消除了噪聲的干擾，提高了清晰度計算的準確性與魯棒性，確保了即使在高噪聲環境下，依然可以得到精確的對焦結果。
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1.一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，對每幀圖像進行清晰度檢測，基于高頻信息計算每幀圖像的全圖清晰度值具體包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，雙邊濾波器的公式為：
4.根據權利要求3所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，雙邊濾波器的空間域核的計算公式為：
5.根據權利要求2所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，通過一階導數和二階導數提取每幀圖像的高頻信息并篩選高頻信息點，將篩選出的高頻信息點加入集合E中具體包括以下步驟：
6.根據權利要求2所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，對集合E中的高頻信息點清晰度值計算公式如下：
7.根據權利要求1所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，將對焦區域切分為12×12的小區域。
8.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運
9.一種存儲介質，其特征在于，存儲有計算機可執行指令，所述計算機可執行指令用于執行如權利要求1-7任一項所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法。
10.一種包含指令的計算機程序產品，其特征在于，當指令在計算機上運行時，使計算機執行如權利要求1-7任一項所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法。
...【技術特征摘要】
1.一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，對每幀圖像進行清晰度檢測，基于高頻信息計算每幀圖像的全圖清晰度值具體包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，雙邊濾波器的公式為：
4.根據權利要求3所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，雙邊濾波器的空間域核的計算公式為：
5.根據權利要求2所述的一種多焦面對焦窗口自適應選擇方法，其特征在于，通過一階導數和二階導數提取每幀圖像的高頻信息并篩選高頻信息點，將篩選出的高頻信息點加入集合e中具體包括以下步驟：
6.根據權利要求2所述的一種多焦面對焦窗口自...
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔遠馳，李呈武，錢豪，陳凱旋，祝福增，邵忠軍，王勇，
申請(專利權)人：南京木木西里科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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