[發明專利]一種用于影像序列橢圓形人工目標點快速識別與跟蹤方法

有效

• 申請號: 201310611510.8
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103593849B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 劉祥磊;趙西安;張學東;龐蕾;丁克良
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/30
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

1.一種用于影像序列橢圓形人工目標點快速識別與跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、目測獲取影像序列初始相位中橢圓形人工目標點的初始像素坐標，并以所述初始像素坐標為中心點獲取包含所述初始像素坐標的影像塊，所述影像塊作為影像序列的跟蹤目標點；

步驟二、采用二維離散零均值高斯函數增強影像塊的對比度；

步驟三、采用Sobel算子邊緣檢測技術獲取影像塊的邊緣要素；

步驟四、利用橢圓的邊緣周長屬性消除影像塊中不符合周長要求的邊緣要素，利用橢圓的區域面積屬性消除影像塊中不符合面積要求的邊緣要素，利用橢圓的圓形度屬性消除影像塊中不符合圓形度要求的邊緣要素，得到影像塊中橢圓形輪廓的像素坐標集；

步驟五、根據得到的影像塊中橢圓形輪廓的像素坐標集，采用最小二乘非線性最優化Levenberg-Marquardt方法擬合，得到影像塊中橢圓形中心點的亞像素坐標，并根據所述亞像素坐標得到影像序列下一相位中橢圓形人工目標點的初始像素坐標和影像塊，直至跟蹤至影像序列的最后相位的影像塊。

2.如權利要求1所述的用于影像序列橢圓形人工目標點快速識別與跟蹤方法，其特征在于，所述步驟四中具體包括：

a.采用累計邊緣要素相鄰像素中心點的歐幾里得距離獲取影像塊中的每個邊緣要素的周長，設置邊緣要素周長最大值和邊緣要素周長最小值，刪除周長大于邊緣要素周長最大值和小于邊緣要素周長最小值的邊緣要素；

b.刪除步驟a中獲取的非連通邊緣要素，采用數學形態學的閉運算填充連通邊緣要素，得到影像塊中邊緣要素的區域面積集合，設置邊緣要素區域面積最大值和邊緣要素區域面積最小值，刪除區域面積大于邊緣要素區域面積最大值和小于邊緣要素區域面積最小值的邊緣要素；

c.根據連通邊緣要素的周長和區域面積得到圓形度，設定圓形度的門限值，刪除連通邊緣要素的圓形度小于設定的圓形度的門限值的邊緣要素，得到影像塊中橢圓形輪廓的像素坐標集。

3.如權利要求2所述的用于影像序列橢圓形人工目標點快速識別與跟蹤方法，其特征在于，所述步驟b之后還包括：采用數學形態學的膨脹法對經過步驟b獲取的區域面積進行邊緣檢測，則影像塊的邊緣要素可通過下述公式得到

E_d(F)=F⊕B-F，

其中，一幅圖像可以定義為是歐幾里得距離空間的子集E，F為二進制影像塊，B為結構算子，E_d(F)為采用膨脹法得到的邊緣要素。

4.如權利要求2所述的用于影像序列橢圓形人工目標點快速識別與跟蹤方法，其特征在于，所述步驟c中連通邊緣要素的圓形度C的計算公式如下：

C=4πS/L²，

其中，S表示連通邊緣要素的區域面積，L表示連通邊緣要素的周長。