论述了一种新型自动调焦系统的原理和方法，基于激光干涉条纹的分布，通过ＣＣＤ对光学信号的转换及单片机的控制和处理，实现光学系统的自动调焦，该系统具有调焦精度高，速度快及应用范围广等优点。

自动调焦技术是提高自动显微镜测量精度的一个重要手段,图像清晰度评价函数是计算机自动调焦中的关键技术。根据图像清晰度评价函数实现了显微镜的自动调焦。

调焦过程可分为调节物距、调节像距和移动镜头三种情况.基于几何光学关系,推导了三种情况下的弥散斑半径和横向放大率与离焦量的关系.利用数字图像处理方法,模拟了这两个因素对自动调焦评价函数的作用,表明弥散斑的扩散在焦前焦后呈现对称影响,而横向放大率的影响则沿光轴单调下降,二者叠加,造成峰值两侧的不对称.当光学系统F数增大时,调焦评价函数变得平缓,从而使横向放大率的影响变得显著,最佳像面因此向焦前偏移.利用CCD成像的实验证明了上述观点.

自动调焦技术已经广泛应用于各种光学仪器中。常见的调焦方法，从基本原理上可分成基于物方测距的主动式和基于像检测法的被动式两大类。主动、被动式自动对焦方式各有千秋，主动式由系统主动发出光波，可以在低反差、弱光线下对焦，但当被摄体能吸收或反射光或波时对焦困难。被动式直接接收来自景物自身的反光，对具有一定亮度的被摄体能理想地自动对焦，自身不要发射系统，耗能少，有利于小型化。被动法中的以数字图像处理作为调焦检测函数的方法，理想的评价函数要求无偏性、单峰性、能反映离焦的极性、对噪声敏感度低等。为提高效率，往往还希望计算量尽可能地小。文章介绍了目前应用于光学系统的几种基于光电测试和图像处理的自动调焦方法。

根据航空摄影侦察高机动性的特点和调焦精度要求,提出了数据采集与计算的自动调焦方法。分析了航空摄影时大气压力、温度和摄影斜距的变化对航空相机离焦的影响,给出了计算相机离焦量的简易数学方程,介绍了新型航空相机自动调焦系统的设计原理和基本组成,完成了系统的硬件电路和软件流程设计。光学测试和实际应用证明：这种控制技术不仅实用可靠,而且调焦速度快、精度高,满足了航空摄影侦察的要求。

分析了温度、大气压力、摄影高度的变化对航空相机离焦的影响，提出了计算相机离焦量的数学方程．给出了基于温度、压力传感器信号和GPS高度数据通过移动CCD进行自动调焦的设计，试验结果表明，这种方法不仅可行．而且调焦精度高，非常适用于航空相机系统。

为满足摄影分辨力的要求,在航空相机拍摄过程中,镜头位置要随着摄影距离的改变相应调整.线阵CCD交汇测量能准确测定点目标的距离,但对于面目标测量难度较大,若用面阵CCD替代线阵CCD,并利用小波变换获取的图像边缘特征,自动识别相同点目标在不同CCD面上的成像位置,可实现面目标距离精确测量和相机焦距的自动调整.

本文在分析了传统二维坐标测量系统的优缺点的基础上,提出了一种新的基于CCD图像技术的二维坐标测量系统-二维图像测量机.该系统的读数部分、调焦与瞄准部分均采用CCD图像技术.文中给出了新系统的结构、原理,研究了系统实现的关键技术,并对新系统进行了实验研究与比对,最后,分析了系统的精度.

本文介绍了自动调焦虹膜图像采集系统的系统结构、工作流程，软硬件设计及其实现。采集系统主要由CCD摄像头，加装罔像采集卡的控制计算机和调焦模块组成，其软件部分主要包括虹膜图像采集程序、图像聚焦质量评估程序和搜索调焦程序。系统的调焦机构主要南89C52单片机以及其他辅助芯片组成的驱动电路控制传动机构调节摄像头，具有调焦速度较快、精度较高，并且结构组成简单，设备成本较低等特点。

针对现有O形密封圈尺寸测量方法的局限性,设计基于主动视觉的精密检测方法,并对快速自动调焦、亚像素边缘检测、边缘点拟合技术进行了研究。将快速自动调焦过程分为3个阶段,使用大步长和方差函数,结合灰度切割对比度增强与中值滤波,完成粗调焦;使用小步长和Tenengrad函数,完成细调焦;采用Brenner函数和微步距完成高灵敏度调焦.用Zernike矩算法对边缘点进行亚像素定位,并采用面积最小误差法拟合边缘点,求取O形密封圈的内径、外径.实验结果表明:本文方法经过16步搜索,在15 s内可自动完成调焦;与传统方法相比,通过亚像素提取,能将内外径测量结果达到微米级,满足O形密封圈测量需求.