自動圖像聚焦算法在數字圖像處理中的應用

林荔

摘要：應用自動圖像聚焦算法往往能夠將數字圖像的處理效率、處理效果進行全面優化，而在數字圖像處理還存在較大可提升空間的現階段，這無疑為強化數字圖像處理能力提供了新的有效途徑。該文就通過闡述自動圖像聚焦算法在數字圖像處理中的實際應用，并對該方法的應用優勢進行分析，以期能為該行業的相關從業者在強化自身工作時起到一定參考。

關鍵詞：自動圖像聚焦算法;數字圖像處理;應用

中圖分類號：TP391? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）19-0196-02

現代社會高度的計算機技術讓社會群眾逐漸適應了應用計算機技術進行各類活動，而數字圖像化便是基于此而逐漸發展，并隨著計算機技術的進一步普及從而擁有了更大的需求空間。但現階段的數字圖像處理仍存在一定問題，導致其成效無法滿足社會群眾的需求，故基于促進數字圖像處理發展的目的，本文就探討了應用自動圖像聚焦算法來實現對數字圖像處理的優化。

1 數字圖像處理的現存問題

在數字圖像處理中，所要處理的對象大多屬于二維信息，這就導致工作中所要處理的信息量較大，往往一副較低分辨率的圖像就存在著較大的數據量，而隨著分辨率的提高與色彩的復雜，相關的處理工作還會更加繁雜化，比如512×512高清晰度的彩色圖像往往需要占據0.76mb左右的數據量，并且由于處理內容的繁雜，更是將處理工作的內容與難度放大化，嚴重影響了數字圖像處理的效率。同時由于繁雜的處理內容與較大的數據量，在處理時往往也需要根據圖像數據量的提高而擁有更高的數據傳輸量，這不僅在一定程度上影響著數字圖像的處理效率，更是對數字圖像處理的計算機設備提出了一定的性能要求。并且數字圖像中往往存在各像素有所關聯的現象，比如電視中所播放畫面便是由數十萬乃至上百萬有關聯的像素組成，其中相鄰格的聯系系數甚至能達到0.9及以上。故在進行數字圖像處理時，往往要將圖像中有所關聯的部分進行共同處理，而由于相關圖像聯系存在數量極多、難以發現等特點，故常導致圖像處理時不具備全面性與切實性，并且由于聯系過多對任務量的加重，不僅降低了處理工作的質量，更是對處理效率造成了不良影響。而且還存在處理后的二維圖像往往不具備良好價值的問題，這不僅是處理工作成效不甚良好而導致，也是由于二維圖像本身就有著一定的片面性，難以復原三維景物的全部信息，故經由數字圖像處理的圖片往往需要進行知識引導與一定的景物假定來讓圖像富有更高價值。此外，現階段數字圖像處理的評價體系也存在著一定問題，相關評價工作往往是由人來判斷，而由于個人感受、思想、理解能力等的不同，常導致受相關因素的影響而出現評價結果出現不同的問題，從而使得評價結果也缺乏一定的準確性與科學性，無法實現對處理成效的有效評價，故現階段的評價工作還有待進一步完善、優化。

2 自動圖像聚焦算法在數字圖像處理中的應用

2.1 具體應用過程

在圖像處理中應用自動聚焦算法的過程通常是將圖像進行每一幀的分別采集，而后用自動聚焦算法中的聚焦評價評價函數來對每幀圖像的聚焦評價函數值進行計算，確保相關圖像能夠進行良好聚焦，并且基于所計算出的函數值，還要對鏡頭的位置進行改變，通過查找出滿足光學高斯公式的位置，實現更好的聚焦效果，以此達到對最佳聚焦點的尋找，確保應用自動圖像聚焦算法的數字圖像處理能夠擁有良好成效。同時由于在應用中通常僅進行一定的聚焦、計算、評價等操作，無疑能便于數字圖像處理人員進行掌握，故現階段自動圖像聚焦算法在數字圖像處理中有著較為廣泛的普及，但由于在該方法的計算過程中相關計算量較大，故若沒有一定的硬件結構作基礎，往往會影響到數字圖像的處理效率。

2.2 對處理效果的優化

由于需要數字處理的相關圖像往往具有較高的適用性，能夠支持使用自動圖像聚焦法對圖像進行聚焦操作，而不存在如吸收紅外功能或是反射紅外不好等類型的圖片導致自動圖像聚焦法應用成效不好的問題，故現階段自動圖像聚焦算法逐漸在數字圖像處理中廣泛應用。而且計算機中的相關圖像通常是由多個像素點而構成，應用自動圖像聚焦算法則能將各個像素進行清晰聚焦，并且只要再經過一定的后期處理，便能實現對有聯系性的像素點進行全面、切實地處理。還可以將聚焦完成的圖像與離焦圖像進行對比，從而進行多方面的深入分析，一般來說，普通圖像有著比離焦圖像有著更明顯的灰度值變化，并且其過渡段往往較小，圖像邊緣較為銳化，故可以通過進行清晰圖像與離焦圖像進行對比，經由圖像灰度值的數值來對圖像聚焦清晰度進行判別。而且聚焦后的清晰圖片對比離焦圖片，往往含有更多的細節、信息甚至是更豐富的高頻分量，故聚焦后的圖片往往能夠具備更高價值。并此外，應用自動圖像聚焦算法能夠通過對圖像從離焦到聚焦的整個過程進行處理、計算，從而實現對圖片的深入探索，這無疑為評價函數的準確性打下了切實保障，而通過計算結果的對比，也能讓處理人員明確如何對圖像進行深入的優化處理，由此實現對數字圖像處理成效的強化提高。

2.3 應用優勢

2.3.1 多樣化

在數字圖像處理中應用自動圖像聚焦算法時，往往會由于聚焦算法的多樣化從而實現對數字圖像處理方式的豐富、拓展，從而能針對數字圖像的不同而采用更為有效的處理方式，并且在處理完成后還能經由相關的圖像聚焦評價函數來對聚焦結果進行計算，從而獲取準確的圖像狀態，以便于對處理中的錯誤進行及時發現并處理、解決，保障高質量的數字圖像處理工作。同時基于聚焦算法的多樣化，相關聚焦評價函數的計算方法也較為豐富，能夠在時域和頻域等各方面對圖像狀態進行探索，并能夠根據如圖像要求、技術應用要求與計算機硬件配置等條件選擇更為適合的聚焦評價函數來對圖片進行聚焦。而由于對圖像狀態的判斷往往有著較多途徑，故通過多樣化的聚焦算法，往往能夠從多方面、多途徑、多方向的進行判斷，再基由其全面、準確、細致的評價函數，以此快速、有效地對圖像狀態進行判別，實現高效的鑒別工作。

2.3.2 簡潔化

自動圖像聚焦算法還具有簡潔化圖像結構、處理系統的優勢，由此實現更為高效的處理工作，也能便于技術能力不高的人員進行操作。而隨著新時代下自動圖像聚焦算法的不斷發展、優化，處理成效受人員能力限制的問題也由于新型軟件、功能等的豐富而得到了改善。且隨著物聯網的發展、普及，現階段自動聚焦方法在應用于數字圖像處理中甚至能夠通過發射控制信號來實現對控制電機的驅動，這無疑起到了簡化控制系統與降低控制難度的作用，并在一定程度上提高了自動圖像聚焦算法的靈活性，從而實現對數字圖像處理速度的提升與強化數字圖像處理效果的意義。

3 結束語

綜上所述，雖然在大數據背景下相關的數字圖像處理技術不斷豐富、優化，但在該處理過程中仍存在一定的可優化空間，需要通過引用各種新型技術與新型算法，從而將數字圖像處理技術的發展融入于時代發展的潮流中。同時應用相關新型技術與算法也能起到對圖像處理能力的提高，并且能在一定程度上簡化相關流程，逐漸實現自動化、高效化的數字圖像處理工作，由此促進相關行業的發展。

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【通聯編輯：謝媛媛】