摄像机被动型自动聚焦系统

2015/9/27 12:25:37      点击:

    与主动型红外线聚焦相反,手表摄像机不采用这种红外线测距。其主要工作原理为采用对被摄入的图像进行图像处理和识别。从变焦距镜头摄取的景物经CCD转换成为单板调相信号,解调后得到亮度信号提取其代表图像清晰程度的各种频率成份,然后按其各成份的强度经过微处理机的综合,图像频率成份的识别分析确定调焦镜的位界。图2-18表示被动型自动聚焦控制过程。

    所谓被动型,就是手表摄像机本身并不发射红外线,而是只接收图像光像,景物通过变焦距镜头成像在COD靶面上。由于CCD摄像板是按每一个象素被矩阵扫描取出,取出时采用每个象素的所在地址脉冲寻址,再编成PAL制复合信号。为了了解图像处理的过程,先要知道CCD摄像板产生什么样的信号。目前广泛使用的CCD摄像板是一块按象素排列的规模集成块,一般手表摄像机用的有25万个象元,每一个象元有一个场效应晶休管带一个光敏二极管,如图2-19所示。景物所成的光像被分割成一个个象元,经过水平方向、垂直方向扫描顺序取出光像所存贮的电压,在输出线上逐个鱼贯而出,成为一个摄像调制信号,再经过预放器放大后成为单板摄像图像,再经过相位解调后得到图像的亮度信号,这就成为被动式自动聚焦处理电路的对象。

    根据图像的细节组成必定是各种频率的成份,要识别景物的图像必须分高、中、低三种频率成为目标轮廓的代表。以VL,VM、 VH表示三种成份的电压,把它送到机内的微处理器作为判别是否清楚的依据。在电脑运算之前,先将它们以8bit的层次量化分层,并进行模数转换,分别转换成二进制数送入给电脑,然后从这些信号的变化中按设定的软件程序取得最佳聚焦检测,再从电脑运算输出的数据经数模转换得到聚焦马达驱动电压。例如,NV-M7摄录机,从IC601的29和30端可以得到驱动电压。聚焦马达被驱动后,通过齿轮藕合到变焦镜头的调焦环,使其转动调焦,调热环的转动角度、位置由位置检测器(POSITION DETECTOR)检测,看经过调焦动作后调焦镜组转到什么位置,是否正确,电脑的控制总是把调焦镜组移向使图像尖锐成像的位置。这种机械位置的检测,可以是转动角度的检测,也可以是光反射编妈器形式检测。这里以NV-M7为例介绍聚焦位置光学编码器,图2-20展示聚热控制的光学编码装置及工作原理。