数码摄像机学堂 自动变焦系统原理与结构

    作者：数码教授

　　所谓对焦系统，简单的说跟人眼的生理功能差不多，是一种模仿人眼功能的模块。对于数码摄像机来说，低端的数码摄像机均采用自动对焦系统，部分高端专业的摄像机采用手动对焦系统。

　　自动对焦技术是计算机视觉和各类成像系统的关键技术之一，在数码相机、数码摄像机等成像系统中有着广泛的用途。传统的自动对焦技术较多采用测距法，即通过测出物距,由镜头方程求出系统的像距或焦距,来调整系统使之处于准确对焦的状态。随着现代计算技术的发展和数字图像处理理论的日益成熟,自动对焦技术进入一个新的数字时代，越来越多的自动对焦方法基于图像处理理论对图像有关信息进行分析计算，然后根据控制策略驱动电机,调节系统使之准确对焦。

　　一个典型的自动对焦系统应具备以下几个单元:成像光学镜头组、成像器件、自动对焦单元、镜头驱动单元。

自动变焦系统结构图

　　成像光学镜头组包括光学滤波器、变焦透镜组和对焦透镜组；成像器件是CMOS（CCD）数字式图像传感器，输出图像信息的数字量；自动对焦单元由DSP芯片作为核心器件，图像信息的采集、计算、控制策略的选择和控制信号的产生都在这个单元中进行；镜头驱动单元包括步进电机及其驱动电路，该单元接受自动对焦单元的控制，驱动成像光学镜头组中的变焦透镜组和对焦透镜组进行位置调节，最终使图像传感器输出准确对焦的图像。