专利汇可以提供一种天文望远镜自动调焦算法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 天文望远镜 自动调焦 算法 ,涉及自动调焦领域,解决了现有调焦算法存在的评价函数为离散的、 精度 低、搜索速度慢的问题。本 发明 包括:一、拍摄天文图像;二、中值滤波去噪;三、提取 恒星 目标;四、计算 能量 密度 清晰度评价函数;五、爬山法搜索极值;六、判断极值是否调整到最优值,如果没达到最优值,则调整 电机 焦距并重新返回步骤一,如果达到最优值,则进行步骤七;七、输出图像。本发明采用爬山搜索算法,收敛速度快且精度高;本发明所采用的基于 能量密度 的清晰度评价函数是连续的,大大提高了调焦精度。,下面是一种天文望远镜自动调焦算法专利的具体信息内容。
1.一种天文望远镜自动调焦算法,其特征在于,包括以下步骤:
一、拍摄天文图像;
二、中值滤波去噪;
三、提取恒星目标;
四、计算能量密度清晰度评价函数;
五、爬山法搜索极值;
六、判断极值是否调整到最优值,如果没达到最优值,则调整电机焦距并重新返回步骤一,如果达到最优值,则进行步骤七;
七、输出图像。
2.根据权利要求1所述的一种天文望远镜自动调焦算法,其特征在于,步骤一中,使用天文望远镜拍摄天文图像。
3.根据权利要求1所述的一种天文望远镜自动调焦算法,其特征在于,步骤二中,对获取的天文图像使用3×3中值滤波,去除噪声。
4.根据权利要求1所述的一种天文望远镜自动调焦算法,其特征在于,步骤三中,对去噪后的天文图像p,计算天文图像的均值Pmean和标准差Pstd,使用固定阈值提取恒星目标,得到只含有恒星的无噪声天文图像I;
Pmean=mean(p) (1)
Pstd=σ(p) (2)
式(1)、(2)、(3)中,Pmean为天文图像的均值,Pstd为天文图像的标准差,mean(p)为去噪后的天文图像p中像素灰度值的均值,σ(p)为去噪后的天文图像p中像素灰度值的标准差,I为无噪声天文图像,I(i,j)为光斑在位置(i,j)处的灰度值,P(i,j)为天文图像在位置(i,j)处的灰度值,i=0……n,j=0……n,n≥0;
式(3)中,若:P(i,j)≥Pmean+Pstd,则I(i,j)=P(i,j);若:P(i,j)<Pmean+Pstd,则I(i,j)=0。
5.根据权利要求1所述的一种天文望远镜自动调焦算法,其特征在于,步骤四中,计算能量密度清晰度评价函数E;
式(4)中,E表示光斑能量密度清晰度评价函数,I(i,j)为光斑在位置(i,j)处的灰度值。
6.根据权利要求1所述的一种天文望远镜自动调焦算法,其特征在于,步骤五中,利用爬山搜索算法搜索极值的具体步骤如下:
(1)初始化:取一幅预处理后的图像I,用能量密度清晰度评价函数E计算图像I的清晰度值,同时设定初始调焦步长和初始调焦方向;
(2)开始搜索:沿指定方向前进一个步长,计算清晰度值,将此图像的清晰度值与上一幅图像的清晰度值比较,如果此图像的清晰度值大于上一幅图像的清晰度值,则继续步骤(2),如果此图像的清晰度值小于上一幅图像的清晰度值,则继续步骤(3);如果此图像的清晰度值等于第一幅图像的清晰度值或者步长的绝对值小于等于1,则说明此时就是最优值,则跳转步骤(4);
(3)方向改变为反向,步长减少一半,继续步骤(2);
(4)回到上一幅图像位置,该位置即为焦点位置,调焦结束。
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