高光谱成像系统自动对焦算法开发开题报告

1. 研究目的与意义

对不同距离、形状的目标成像前，需要调节高光谱成像系统的焦距。

推扫式高光谱成像系统的对焦与普通面阵相机不同，推扫之前无法看见目标的二维图像，而推扫成像包含机械运动，因此比较耗时，若完全由人工调节，则不仅费力且无法确保对焦品质统一。

因此，本课题对现有高光谱成像系统进行自动对焦模块的开发。

2. 国内外研究现状分析

洪添胜等的研究已经表明，传统的高光谱和可见光光谱在农产品的检测中存在着很多不足，检测时间长，区域小，仅能检测水果表面等问题的局限性。

高光谱成像技术结合了计算机图像处理技术和光谱成像的优势，可以一定范围内解决这些问题。

高光谱成像技术在农业，地质，植被探测，医疗诊断，大气摇杆等多个领域有广泛的研究与应用，取得了优异成果。

3. 研究的基本内容与计划

本文研究高光谱成像系统自动对焦，由于高光谱成像系统与普通相机所拍摄图像方式有较大的差异。

普通相机所拍摄图像直接为二维图像，而高光谱成像系统所拍摄图像为线状，需要通过推扫才能形成二维图像。

本文通过高光谱成像系统采集获取不同焦距的图像，利用算法评价图像的清晰程度，分析出最佳焦距的位置，根据评价函数曲线信息来驱动步进电机向最佳位置移动，重复多次试验寻找最佳焦距范围，将参数嵌入编程系统。

4. 研究创新点

高光谱成像系统自动对焦算法，可根据通过评价函数量化图像清晰度，对所感兴趣波段进行准确对焦。