【安防知識網(wǎng)】自動調(diào)焦技術(shù)是從20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來的,到現(xiàn)在已經(jīng)日臻成熟,并在攝影攝像系統(tǒng)中取得了廣泛的應(yīng)用。如自動照相機、數(shù)碼相機、攝像機(含監(jiān)控系統(tǒng)中的一體化攝像機)、用于網(wǎng)上視頻圖像通信的作為計算機外設(shè)的USB Video Camera以及用于圖像檢測中的其它攝影攝像設(shè)備等。
1、三角測量法
實際測定裝置采用的是直角三角形的測量法,其原理如圖1所示。
設(shè)基線AB=b為已知,∠CAB=90°,求從A到目標(biāo)點C的距離D(即AC=D)。由圖1知,D=btanβ。
顯然,知道β后,就可求出D。為精確測定β,一般均采用像重合法(即零位法)。其原理也如圖1,即在A處放置一半反射鏡N,B處放置一反射鏡M,在P處進行觀測。當(dāng)目標(biāo)C點的像通過N的透射后可被直接觀測,同時經(jīng)過M和N的反射后也能被觀測。如果來自M的反射光偏離了基線AB的話(如圖1中的虛線),兩方的像將不會重合。為使像重合,可轉(zhuǎn)動反射鏡M,這樣,由M的轉(zhuǎn)動角度即可知道角β,因而可求出距離D。
這種利用三角測量與像重合法測距在照相機的自動調(diào)焦裝置中廣泛地采用著。一般將透鏡的移動與反射鏡的轉(zhuǎn)動互相連動,使來自反射鏡的像與直接觀察的像進行重合,完成對焦。過去是通過眼睛在取景框內(nèi)觀察,來調(diào)節(jié)透鏡使影像重合;現(xiàn)在自動調(diào)焦是采用圖像傳感器來判定像的重合。
實際上,自動調(diào)焦系統(tǒng)可以計算出被攝目標(biāo)和鏡頭之間的距離,并驅(qū)動鏡頭運動到合適的位置而完成調(diào)焦。
2、紅外線測距法
這種方法的原理也類似于三角測量法,但它是用主動紅外測距,而在鏡頭中有一紅外發(fā)光二極管,向變焦鏡頭的場景的中心區(qū)域發(fā)射紅外光,經(jīng)目標(biāo)反射后投射到鏡頭另一旁的硅光敏器件上,其輸出電信號經(jīng)集成電路放大并計算出紅外光往返的時間來確定調(diào)焦距離,一般要經(jīng)控制電路去驅(qū)動調(diào)焦環(huán)電機正反轉(zhuǎn),直到中心區(qū)域的影像清晰地聚焦在圖像傳感器上為止。
3、超聲波測距法
這種方法是根據(jù)超聲波在攝像機和被攝物之間傳播的時間進行測距的,其原理同上。即在照相機上分別裝有超聲波發(fā)射和接收裝置。在工作時,由超聲波振動發(fā)生器發(fā)出持續(xù)時間大約為1/1000秒的超聲波,它覆蓋整個畫面的10%,當(dāng)超聲波到達(dá)被攝體后,便立即返回,由超聲波接收器接收,并由集成電路根據(jù)超聲波的往返時間來計算確定調(diào)焦距離。
同樣,也是經(jīng)控制電路去驅(qū)動調(diào)焦環(huán)電機的正反轉(zhuǎn),直到被攝影像清晰為止。
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