c# - 数码相机算法

Question

我正在开发一个简单的视频设备，我想介绍一些标准的很酷的相机功能。其中我想介绍一下

• 焦点指示符
• 自动对焦
• 自动曝光(理想的曝光时间估计)

现在我正在寻找一些示例，了解如何实现这些功能。您有任何有用的链接吗？

编辑: 好的，我将使用标准 CCD 相机，它可以在 ~1MPix 分辨率下为我提供 ~ 20fps。我打算用 C# 编写它，如果出现性能问题，我将使用 C++。我要镜头+CCD相机+马达。

编辑: 我希望看到一些更详细的算法描述。我敢肯定有些必须在大学类(class)中教授，但我很难找到一些。对于焦点指示器，我尝试了一种原始方法，但在某些情况下失败了。

 int verticalPoints = 0, horizontalPoints = 0;
 ///Calculate the vertical differences
 for (int x = 0; x < toAnalyze.Width; x++)
 {
     for (int y = 1; y < toAnalyze.Height; y++)
     {
        byte* pixel = (byte*)data.Scan0 + y * stride + x;
        verticalDiff += Math.Abs(*pixel - *(pixel - stride));;
     }         
  }
  verticalDiff /= toAnalyze.Width * (toAnalyze.Height-1);
  ///Calculate horizontal differences
  for (int y = 0; y < toAnalyze.Height; y++)
  {
     for (int x = 1; x < toAnalyze.Width; x++)
     {
        byte* pixel = (byte*)data.Scan0 + y * stride + x;
        horizontalDiff += Math.Abs(*pixel - *(pixel - 1));
     }
   }
   horizontalDiff /= (toAnalyze.Width-1) * toAnalyze.Height;
   ///And return the average value
   return(verticalDiff + horizontalDiff) / 2;

谢谢

Answer 1

从头开始，可以这么说:

自动曝光非常简单:测量光照水平并计算出平均光照需要多长时间才能产生约 15-18% 的灰度级。有很多改进的尝试(通常通过分别对图片的多个部分进行测光，然后处理这些结果)，但这只是起点。

有两种不同类型的自动对焦。大多数摄像机使用一种基于检测对比度的方式 - 查看来自传感器的输入，当相邻像素之间的差异最大化时，您认为它“对焦”。

不过，对比度检测自动对焦确实让对焦指示变得有点困难——特别是，在对比度开始再次下降之前，您永远不知道什么时候达到了最大对比度。当你进行自动对焦时，你会聚焦直到看到一个峰值，然后看到它再次开始下降，然后将它拉回最高点。对于带有指示器的手动对焦，您无法识别最大对比度，直到它再次开始下降。用户必须遵循大致相同的模式，越过最佳焦点，然后回到最佳状态。

或者，您可以使用相位检测。这使用了通过两个棱镜的“图片”对齐，很像在自动对焦开始使用之前许多(大多数？)SLR 中使用的裂像取景器。