一體化攝像機(jī)變焦控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及在FPGA上實(shí)驗(yàn)的資料說明

　　研究了一體化攝像機(jī)光學(xué)鏡頭中變倍電機(jī)和聚焦電機(jī)的控制原理，實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)初始位置檢測(cè)、圖像變倍時(shí)交倍電機(jī)與聚焦電機(jī)的配合驅(qū)動(dòng)。為了適應(yīng)不同物距的變倍跟蹤，提出了一種改進(jìn)的灰度差分自動(dòng)聚焦算法，計(jì)算當(dāng)前圖像的聚焦函數(shù)值并采用爬山搜索策略實(shí)現(xiàn)了圖像的自動(dòng)聚焦。整個(gè)系統(tǒng)采用VHDL實(shí)現(xiàn)，并在Xilinx Vinex一5 FPGA開發(fā)板上驗(yàn)證。

　　一體化攝像機(jī)內(nèi)置光學(xué)鏡頭．具有變倍、自動(dòng)聚焦功能。其結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、監(jiān)控范圍廣，已廣泛應(yīng)用于教學(xué)視頻展臺(tái)、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。變焦控制可實(shí)現(xiàn)圖像的變倍跟蹤、自動(dòng)聚焦。是一體化攝像機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。步進(jìn)電機(jī)可將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移．每接收一個(gè)脈沖信號(hào)就可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定角度，實(shí)現(xiàn)物體的準(zhǔn)確定位，通過控制脈沖的頻率可控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，步進(jìn)電機(jī)已廣泛應(yīng)用于高精度控制系統(tǒng)中。一體化攝像機(jī)光學(xué)鏡頭中包含變倍步進(jìn)電機(jī)與聚焦步進(jìn)電機(jī)，變倍電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為使圖像聚焦清晰．聚焦電機(jī)也應(yīng)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，具體轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)與物距有關(guān)，具體參數(shù)可由鏡頭生產(chǎn)廠家提供的變焦跟蹤曲線獲得。為了適應(yīng)不同物距的清晰成像，變倍跟蹤結(jié)束后．還應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)聚焦，以顯示清晰的圖像。