航拍成像由于具有对地成像面积大,成像时间灵活等特点,在各个领域得到了越来越广泛的运用。反光的波浪,海底高度的起伏等因素将会对自动对焦过程产生较大的干扰,从而影响自动对焦的准确性。因此通过显著性检测更加准确地将对焦框定位在高价值目标区域,可以提高目标区域的成像质量。围绕对焦框的选取,本文针对显著性检测的基础算法鲁棒性较差的问题,提出了两种改进的显著性检测算法。针对场景中存在多目标的情况,提出了一种基于人造目标形状和大小的价值判断方法。针对航拍中特有的相对移动问题,引入了对焦框的配准算法。在对焦评价函数的研究方面,首先分析了评价对焦评价函数性能的指标。针对光照变化的影响,提出了一种基于光照自适应修正的梯度对焦评价函数。针对频域对焦评价函数不能兼顾有效范围和准确性的问题,提出了一种有效覆盖范围可变的频域对焦评价函数。为了更好地完成拍摄过程中相机准焦状态的实时监控,采用了一种无参考图像的清晰度评价函数。最后,结合项目实际,规划了爬山算法的搜索策略。通过引入图像清晰度传递的方法,解决了对焦框更换前后的图像清晰度传递问题。实验表明,上述算法和应对策略,可以有效地解决对海航拍自动对焦过程中面临的各种问题。