高光譜成像技術(shù)結(jié)合了目前已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟的空間成像和光譜技術(shù)，二者的結(jié)合巧妙地實(shí)現(xiàn)了光譜信息與空間信息的平衡，補(bǔ)償了兩種信息的采集能力，實(shí)現(xiàn)了圖譜信息的同時(shí)獲取，為分析目標(biāo)屬性提供了客觀依據(jù)。本文對(duì)高光譜成像儀的對(duì)焦技術(shù)的要求做了介紹。

自動(dòng)對(duì)焦是高光譜顯微成像系統(tǒng)的關(guān)鍵，自動(dòng)對(duì)焦一直是在數(shù)碼相機(jī)、視頻監(jiān)控、科學(xué)研究、國(guó)防軍事等領(lǐng)域的重點(diǎn)，是使系統(tǒng)獲取高清晰目標(biāo)圖像的關(guān)鍵技術(shù)，隨著科技的進(jìn)步，制造已朝著智能化方向快速發(fā)展，對(duì)焦技術(shù)在智能機(jī)器人、監(jiān)控探頭、智能手機(jī)等電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛，將對(duì)焦技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人眼中用來(lái)觀察目標(biāo)，以便其進(jìn)行下一步操作。在科學(xué)研究中，學(xué)者們運(yùn)用顯微鏡觀察細(xì)胞等組織結(jié)構(gòu)，提高了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精確度和工作效率。在軍事中，比如望遠(yuǎn)鏡跟蹤系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)等涉及數(shù)字成像的方面很多，士兵可以通過(guò)微型無(wú)人機(jī)收集到的信息更好地執(zhí)行任務(wù)，提升了軍隊(duì)的偵查能力。

隨著精密儀器的不斷發(fā)展，自動(dòng)對(duì)焦已經(jīng)成為顯微成像系統(tǒng)中的必要部分，對(duì)焦可簡(jiǎn)單定義為目標(biāo)圖像由模糊到清晰，即系統(tǒng)的光電器件和成像系統(tǒng)對(duì)特定距離的目標(biāo)物體的成像進(jìn)行分析、處理、調(diào)整，由離焦到聚焦的一個(gè)過(guò)程。在醫(yī)學(xué)數(shù)字病理診斷領(lǐng)域自動(dòng)對(duì)焦是一項(xiàng)重要步驟，隨著高精密儀器的增多，對(duì)對(duì)焦技術(shù)與日俱增的需求也進(jìn)一步促進(jìn)了光、機(jī)、電為一體的成像系統(tǒng)的發(fā)展，自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)涉及到光學(xué)、機(jī)械、電子等領(lǐng)域，在不需要外界參與的情況下，光學(xué)系統(tǒng)采集到的目標(biāo)圖像通過(guò)電學(xué)部分進(jìn)行分析處理，并發(fā)送控制信息以使電機(jī)控制機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)作，從而完成自動(dòng)對(duì)焦，得到最佳的高清晰圖像。

經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展創(chuàng)新，自動(dòng)對(duì)焦的方式逐漸多樣化，調(diào)焦方法不同，其應(yīng)用也不盡相同。根據(jù)調(diào)焦方式的不同，自動(dòng)對(duì)焦可分為以測(cè)距為基礎(chǔ)的自動(dòng)對(duì)焦、以聚焦檢測(cè)為基礎(chǔ)的自動(dòng)對(duì)焦、以圖像處理為基礎(chǔ)的自動(dòng)對(duì)焦。根據(jù)是否使用附加的硬件模塊，自動(dòng)對(duì)焦可分為主動(dòng)對(duì)焦和被動(dòng)對(duì)焦。

主動(dòng)式對(duì)焦需要額外增加硬件輔助設(shè)備，成像系統(tǒng)主動(dòng)發(fā)出紅外線或超聲波，然后利用反射光線進(jìn)行測(cè)距，從而反饋給系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)焦。被動(dòng)聚焦不需要輔助設(shè)備，根據(jù)成像的結(jié)果進(jìn)行調(diào)焦，可以分為對(duì)焦深度法和離焦深度法，離焦深度法是采集多幀離焦的目標(biāo)圖像，獲得目標(biāo)物體的深度信息，通過(guò)建立點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)得到物距等信息。對(duì)焦深度法對(duì)采集到的每幀圖像的清晰度進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)采集到的目標(biāo)原始圖像進(jìn)行分析和處理，利用圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)清晰度進(jìn)行判別，根據(jù)搜索算法對(duì)離焦的方向和離焦程度進(jìn)行確定，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位移平臺(tái)的調(diào)整，對(duì)下一個(gè)位置進(jìn)行采集、分析，直到達(dá)到最佳狀態(tài)，完成系統(tǒng)的自動(dòng)對(duì)焦。