【安防知識(shí)網(wǎng)】自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)是從20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來(lái)的，到現(xiàn)在已經(jīng)日臻成熟，并在攝影攝像系統(tǒng)中取得了廣泛的應(yīng)用。如自動(dòng)照相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)(含監(jiān)控系統(tǒng)中的一體化攝像機(jī))、用于網(wǎng)上視頻圖像通信的作為計(jì)算機(jī)外設(shè)的USB Video Camera以及用于圖像檢測(cè)中的其它攝影攝像設(shè)備等。
1、三角測(cè)量法
實(shí)際測(cè)定裝置采用的是直角三角形的測(cè)量法，其原理如圖1所示。
設(shè)基線AB=b為已知，∠CAB=90°，求從A到目標(biāo)點(diǎn)C的距離D(即AC=D)。由圖1知，D=btanβ。
顯然，知道β后，就可求出D。為精確測(cè)定β，一般均采用像重合法(即零位法)。其原理也如圖1，即在A處放置一半反射鏡N，B處放置一反射鏡M，在P處進(jìn)行觀測(cè)。當(dāng)目標(biāo)C點(diǎn)的像通過(guò)N的透射后可被直接觀測(cè)，同時(shí)經(jīng)過(guò)M和N的反射后也能被觀測(cè)。如果來(lái)自M的反射光偏離了基線AB的話(如圖1中的虛線)，兩方的像將不會(huì)重合。為使像重合，可轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡M，這樣，由M的轉(zhuǎn)動(dòng)角度即可知道角β，因而可求出距離D。
這種利用三角測(cè)量與像重合法測(cè)距在照相機(jī)的自動(dòng)調(diào)焦裝置中廣泛地采用著。一般將透鏡的移動(dòng)與反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)互相連動(dòng)，使來(lái)自反射鏡的像與直接觀察的像進(jìn)行重合，完成對(duì)焦。過(guò)去是通過(guò)眼睛在取景框內(nèi)觀察，來(lái)調(diào)節(jié)透鏡使影像重合;現(xiàn)在自動(dòng)調(diào)焦是采用圖像傳感器來(lái)判定像的重合。
實(shí)際上，自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)可以計(jì)算出被攝目標(biāo)和鏡頭之間的距離，并驅(qū)動(dòng)鏡頭運(yùn)動(dòng)到合適的位置而完成調(diào)焦。
2、紅外線測(cè)距法
這種方法的原理也類(lèi)似于三角測(cè)量法，但它是用主動(dòng)紅外測(cè)距，而在鏡頭中有一紅外發(fā)光二極管，向變焦鏡頭的場(chǎng)景的中心區(qū)域發(fā)射紅外光，經(jīng)目標(biāo)反射后投射到鏡頭另一旁的硅光敏器件上，其輸出電信號(hào)經(jīng)集成電路放大并計(jì)算出紅外光往返的時(shí)間來(lái)確定調(diào)焦距離，一般要經(jīng)控制電路去驅(qū)動(dòng)調(diào)焦環(huán)電機(jī)正反轉(zhuǎn)，直到中心區(qū)域的影像清晰地聚焦在圖像傳感器上為止。
3、超聲波測(cè)距法
這種方法是根據(jù)超聲波在攝像機(jī)和被攝物之間傳播的時(shí)間進(jìn)行測(cè)距的，其原理同上。即在照相機(jī)上分別裝有超聲波發(fā)射和接收裝置。在工作時(shí)，由超聲波振動(dòng)發(fā)生器發(fā)出持續(xù)時(shí)間大約為1/1000秒的超聲波，它覆蓋整個(gè)畫(huà)面的10%，當(dāng)超聲波到達(dá)被攝體后，便立即返回，由超聲波接收器接收，并由集成電路根據(jù)超聲波的往返時(shí)間來(lái)計(jì)算確定調(diào)焦距離。
同樣，也是經(jīng)控制電路去驅(qū)動(dòng)調(diào)焦環(huán)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，直到被攝影像清晰為止。
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