针对光学透镜参数测量系统中的对焦问题，设计了一种粗精结合的复合自动对焦方案。在粗对焦过程中，选用全局图像的方差函数作为清晰度评价函数，用均值比较的爬山法实现焦面搜索，并用三点法判断初始对焦方向。在精对焦过程中，利用基于数学形态学的条件膨胀算法和形状因子提取目标图像，并以目标图像区域内的Brenner函数作为清晰度评价函数，用单点比较的爬山法实现焦面精细搜索。实验表明，该对焦方案不仅对焦精度高，还有较大的对焦范围，能够保证对焦位置包含在镜头景深范围内，且透镜参数的测量结果准确，稳定。