实验名称:
液晶透镜爬山自动对焦算法研究
研究方向：光学成像技术
实验内容:
液晶透镜作为对焦元件，实现光学成像系统的自动对焦。
测试目的：测试液晶透镜对焦精度。
测试设备:相机、镜头、函数发生器、高压放大器、液晶透镜。
实验原理:
液晶透镜是一种可电控调焦透镜。利用液晶透镜爬山法自动对焦则是通过电信号经高压放大器改变电压驱动液晶透镜来完成。整个对焦过程不需要任何的机械移动，可实现大范围对焦，使成像系统进一步小型化成为可能。
实验过程:
1. 液晶透镜设置在成像系统，对不同位置的物体自动对焦（图一）。
2.交流方波电信号经过高压放大器放大后驱动液晶透镜（图二）。
测试结果:
实验最后采用边缘能量梯度函数作为对焦评价函数，结合变步长设计的爬山搜索算法得到的自动对焦效果图如图 3与图 4所示。图3为成像系统拍摄的全景图，场景中鹦鹉、老虎 t 斑马的尺寸大小约为 4cm、10cm 和 18cm，分别位于距液晶透镜 12cm、25cm及90cm处，其中绿色框代表 ROI 区域。此时自动对焦在全景的区域的鹦鹉身上，可以看到鹦鹉的像是清晰的，而其它的物体都是处于模糊的状态。
（图 3 自动对焦效果全景图）
图 4 分别显示了三个 ROI 区域对焦的效果图， 成像区域内的鹦鹉、老虎和斑马实现了清晰对焦。
（图4 各个 ROI 对焦状态效果图）
实验结论:
液晶透镜爬山法自动对焦的具体分析方法和实施方案，分析并比较了在液晶透镜调焦范围内，各种对焦评价函数的好坏，并提出了一种适应于液晶透镜的对焦评价算子。液晶透镜不需要任何的机械移动，功耗更低，且透镜调焦范围内的各种调焦评价曲线性能良好。
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