攝像機被動型自動聚焦系統

2015/9/27 12:25:37      點擊:

    與主動型紅外線聚焦相反,手表攝像機不采用這種紅外線測距。其主要工作原理爲采用對被攝入的圖像進行圖像處理和識別。從變焦距鏡頭攝取的景物經CCD轉換成爲單板調相信號,解調後得到亮度信號提取其代表圖像清晰程度的各種頻率成份,然後按其各成份的強度經過微處理機的綜合,圖像頻率成份的識別分析確定調焦鏡的位界。圖2-18表示被動型自動聚焦控制過程。

    所謂被動型,就是手表攝像機本身並不發射紅外線,而是只接收圖像光像,景物通過變焦距鏡頭成像在COD靶面上。由于CCD攝像板是按每一個象素被矩陣掃描取出,取出時采用每個象素的所在地址脈沖尋址,再編成PAL制複合信號。爲了了解圖像處理的過程,先要知道CCD攝像板産生什麽樣的信號。目前廣泛使用的CCD攝像板是一塊按象素排列的規模集成塊,一般手表攝像機用的有25萬個象元,每一個象元有一個場效應晶休管帶一個光敏二極管,如圖2-19所示。景物所成的光像被分割成一個個象元,經過水平方向、垂直方向掃描順序取出光像所存貯的電壓,在輸出線上逐個魚貫而出,成爲一個攝像調制信號,再經過預放器放大後成爲單板攝像圖像,再經過相位解調後得到圖像的亮度信號,這就成爲被動式自動聚焦處理電路的對象。

    根據圖像的細節組成必定是各種頻率的成份,要識別景物的圖像必須分高、中、低三種頻率成爲目標輪廓的代表。以VL,VM、 VH表示三種成份的電壓,把它送到機內的微處理器作爲判別是否清楚的依據。在電腦運算之前,先將它們以8bit的層次量化分層,並進行模數轉換,分別轉換成二進制數送入給電腦,然後從這些信號的變化中按設定的軟件程序取得最佳聚焦檢測,再從電腦運算輸出的數據經數模轉換得到聚焦馬達驅動電壓。例如,NV-M7攝錄機,從IC601的29和30端可以得到驅動電壓。聚焦馬達被驅動後,通過齒輪藕合到變焦鏡頭的調焦環,使其轉動調焦,調熱環的轉動角度、位置由位置檢測器(POSITION DETECTOR)檢測,看經過調焦動作後調焦鏡組轉到什麽位置,是否正確,電腦的控制總是把調焦鏡組移向使圖像尖銳成像的位置。這種機械位置的檢測,可以是轉動角度的檢測,也可以是光反射編媽器形式檢測。這裏以NV-M7爲例介紹聚焦位置光學編碼器,圖2-20展示聚熱控制的光學編碼裝置及工作原理。


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