自动对焦指的是能够根据被测物与视觉系统之间的距离，来自动调整镜头焦距以保持影像清晰。是利用物体光反射的原理，相机上的传感器接收反射的光，通过计算机进行处理，带动电动对焦装置进行对焦。自动对焦技术通常分为两类：主动式和被动式。
指的是相机上的红外线发生器、超声波发生器发出红外光或超声波到被测物。相机上的接收器接收反射回来的红外光或超声波进行对焦，其光学原理类似三角测距对焦法，即测距自动对焦。
即直接接收并分析来自被测物自身的反光，进行自动对焦的方式。这种自动对焦方式的优点是自身不需要一个发射系统，因而耗能少，对具有一定亮度的被测物有较为理想的自动对焦。通常为聚焦检测自动对焦。一般来说，工业上进行使用多数为被动式自动对焦。
配备有自动对焦功能的系统，通常使用软件搭配自动调焦镜头来调整焦距，镜头在需要对焦的区域前后移动，达到最佳聚焦点会停止自动对焦的动作。自动对焦一般通过测距法（主动式）和焦点检测法（被动式）两种方法调焦。
传统对焦技术使用比较广泛的就是测距法，其基本原理就是通过红外、激光或超声波等设备测量目标物体与透镜之间的距离，即物距，再根据高斯成像公式 计算对应的像距，最后调整物距，以此来进行系统的自动对焦。如下公式为理想的光学成像系统模型。设透镜的焦距为f，孔径为D。目标物体要通过透镜能够清晰成像，必须要满足高斯成像公式，表示为：
其中， U表示物距，V表示像距。根据高斯成像公式可以知道，当物距U和透镜焦距f的值确定时，目标物体会呈现清晰的成像画面。
由于对焦过程需要摄像头主动发射信号，再接收目标物体反射回来的信号，所以该方式存在一个缺点，假如这个信号被目标物体吸收或者散射，那么接收端收到的信号比较微弱甚至接收不到信号，这样就无法准确得到物距，将导致对焦失败。同时，该方法所需要的辅助信号发送接收装置会使整个成像系统的硬件体积增加，能耗变高，且系统复杂度高，易受外界环境干扰。
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焦点检测法
焦点检测法主要分两大类：对比度检测法和相位差检测法，视觉检测上用的比较多的是对比度检测法。本文也主要介绍对比度检测法。
对比度是指一幅图像各像素点灰度值从 0 到 255 之间差异的大小。对焦成功的图像对比度最大，图像中物体边缘轮廓最清晰，色彩最生动明艳。基于该原理，在距离焦平面相等的两个位置，分别放置一个传感器，该传感器可以收集图像的对比度信息。然后控制电机移动焦平面，C1和C2得到图像的对比度变化曲线。两条曲线相交的位置，即为正焦位置。
对比度检测法主要基于感光器件及图像处理器，不需要的一个单独的对焦辅助装置，且精度也比测距法来的更高。但因为需要多次采集对比度信息，并多次计算，所以对焦速度较慢。另外，还需要目标物体具备足够的对比度，对于那些纯色或者反差不明显的情况，该方法存在失败的可能。
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