[發(fā)明專利]以三基色對(duì)比度為特征幀匹配測(cè)量二維位移的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910191318.1
• 申請(qǐng)日: 2009-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN102052899A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是采用計(jì)算機(jī)攝像頭測(cè)量物體的二維微小位移的方法及其裝置。

背景技術(shù)

為了發(fā)揮計(jì)算機(jī)攝像頭的光電傳感器陣列的功能，“以對(duì)比度為特征幀匹配測(cè)量二維位移的方法及裝置”(發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?00910190926.0)提出了一種提取圖像對(duì)比度特征，采用幀-幀關(guān)聯(lián)匹配技術(shù)測(cè)量物體微小位移的方法及裝置，它能夠適應(yīng)照明狀況發(fā)生某種程度的變化，獲取物體微小的二維位移矢量和速度矢量。不過，該申請(qǐng)針對(duì)的只是圖像幀的亮度，尚未有充分利用光電傳感器陣列的功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了進(jìn)一步發(fā)揮計(jì)算機(jī)攝像頭的光電傳感器陣列的功能，本發(fā)明提供一種以三基色對(duì)比度為特征幀匹配測(cè)量二維位移的方法及裝置，它以計(jì)算機(jī)攝像頭為光電轉(zhuǎn)換傳感器，能夠在照明狀況發(fā)生一定的變化的環(huán)境中，測(cè)量物體在與攝像頭的光軸相垂直的平面上的微小的二維位移矢量和速度矢量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：攝像頭通過USB接口連接到一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)配置有USB接口、內(nèi)存、CPU、硬盤、顯示卡與顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)、操作系統(tǒng)、攝像頭驅(qū)動(dòng)程序以及攝像頭拍攝及三基色邊方向數(shù)據(jù)幀匹配測(cè)量位移程序；該程序體現(xiàn)了本發(fā)明以三基色對(duì)比度為特征實(shí)施幀匹配測(cè)量物體微小二維位移的方法，包括：

步驟一、以位圖(M×N，M，N∈正整數(shù))的格式，拍攝一幀被測(cè)物體的圖像，作為參考幀；

以所述拍攝幀的像素陣列其左上角的第一個(gè)像素的位置為原點(diǎn)，橫向向右方向?yàn)閤軸方向，垂直向下的方向?yàn)閥軸方向；

在所述像素陣列的中央?yún)^(qū)域選取一個(gè)區(qū)域，大小為m₀×n₀，m₀，n₀∈正整數(shù)，稱之為比較窗，所述比較窗分別距離所述像素陣列的水平方向和垂直方向的邊緣像素各h和v個(gè)像素，即有：m₀+2h＝M，n₀+2v＝N，h，v∈正整數(shù)；

步驟二、對(duì)于上述參考幀之像素陣列，逐行導(dǎo)出沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、綠和藍(lán)三種基色的邊方向數(shù)據(jù)，分別以3bit的二進(jìn)制數(shù)值001，010和100表示正邊、負(fù)邊以及第三類邊，記為：{reference(x，y)}、{reference_紅(x，y)}、{reference_綠(x，y)}和{reference_藍(lán)(x，y)}，保存之；

步驟三、計(jì)算所述參考幀里比較窗的像素陣列的關(guān)于像素亮度的自關(guān)聯(lián)匹配系數(shù)：

auto_correlation(a,b)=Σy=v+1v+1+nΣx=h+1h+1+m[reference(x,y)·reference(x+a,y+b)]]]>