自动聚焦技术是机器视觉和成像系统的关键技术之一,无论是在日常生活、科学研究、军事应用等只要涉及到成像系统的地方都有重要应用。本文首先简单介绍了自动聚焦的原理和特点,然后对自动聚焦设计中的几个关键技术:自动聚焦评价函数、聚焦窗口、搜索方法和镜头控制进行了深入的研究。在此基础上,提出了基于手持式图像采集系统的自动聚焦设计方案。论文中为了提高自动聚焦的速度和精度,采用图像的绿色分量和梯度函数修正形式计算评价函数,在PC机上比较了三种评价函数处理图像的效果,选择最适合本系统的评价函数;采用黄金分割点法选择聚焦窗口;对传统的登山算法进行分析,提出改进的登山算法。整套算法在基于ARM7TDMI RISC(S3C44BOX)搭建的手持式图像采集平台上实现,通过提高系统的聚焦精度和速度,来提高手持式图像采集系统的工作效率。该系统设计了数字辅助手动聚焦和自动聚焦两种工作方式,可根据不同需要进行选择,该系统还设计了自动跟踪聚焦,目标改变时,也能很好地完成自动聚焦。最后本文介绍了基于手持式图像采集系统的自动聚焦设计的实物及自动聚焦的实现过程,结果表明系统能稳定、可靠地完成聚焦,有很好的聚焦效果。同时也对本论文的研究工作进行了总结,对后续工作的研究进行了展望。