[發明專利]面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法

無效

• 申請號: 201410127332.6
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103927745A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 于方杰;馬純永;田豐林;韓勇;陳戈;吳合義;范龍慶;馬圣博
• 申請（專利權）人: 北京中海新圖科技有限公司;青島經緯藍圖信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/20;G06T1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法，其特征在于，面向可穿戴設備的混合跟蹤與特征提取、自然特征無標記目標的特征點精確提取、基于GPU并行進程機制實現對Harris角點的檢測、基于CPU的P-KLT并行特征跟蹤算法、二次匹配優化算法等五個流程，其中：

(1)提出一種面向可穿戴設備的混合跟蹤與特征提取技術，保證多跟蹤器的實時性數據采集和避免數據沖突；

(2)Harris角點檢測CRF優化方法，對CRF算法進行改進，完成自然特征無標記目標的特征點精確提取；

(3)基于GPU并行進程機制實現對Harris角點的檢測，側重闡述了在多設備控制條件下Harris角點檢測并行算法的實現方法；

(4)基于CPU的P-KLT并行特征跟蹤算法，給出相鄰幀中特征點的位移偏差；

(5)二次匹配優化算法，采用BGNCC初始粗匹配和RANSAC精匹配提高匹配魯棒性。

2.根據權利要求1所述的面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法，其特征在于：所述步驟(1)中提出了一種面向可穿戴設備的特征跟蹤方法，使用多傳感器SCAAT-EKF互補式融合的數據采集數據方式，最大程度降低模塊的局限性，將不同類型的姿態信息進行整合與分析。

3.根據權利要求1所述的面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法，其特征在于：所述步驟(2)中的針對原始Harris算法的閾值設定單一、定位精度低等缺點，對原始的Harris算法進行了改進，改進后的算法根據角點響應CRF函數計算原圖像上對應的每個像素的CRF值。具體包括以下步驟：

A.建立與圖像X方向一階導數和Y方向一階導數局部自相關函數相聯系的2*2自相關對稱矩陣M；

B.將2*2自相關對稱矩陣M代入Harris算子角點響應函數CRF；

C.根據像素點的CRF值判斷是否為提取出的角點。

4.根據權利要求1所述的面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法，其特征在于：所述步驟(3)中的選取了一種基于GPU的并行Harris角點檢測算法，該算法依據GPU計算特點和任務劃分的特點，采用CPU+GPU協作計算模式，將任務劃分成多個子任務，并對劃分的子任務給出合理的并行調度算法。

5.根據權利要求1所述的面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法，其特征在于：所述步驟(4)中的采用圖像金字塔KLT(Pyrami?dal?KLT)方式，在較大的尺度上進行視覺跟蹤，通過金字塔結構自上而下對圖像采樣處理，從而保證KLT算法在對處于縮放變換時的有效性，利用平移矩陣得到更理想的跟蹤效果。

6.根據權利要求1所述的面向可穿戴設備的跟蹤與匹配并行計算方法，其特征在于：所述步驟(5)中的二次匹配優化算法，具體包括以下兩步驟：

步驟1：采用BGNCC算法進行特征點初步匹配；

步驟2：使用RANSAC算法消除BGNCC算法的錯誤匹配角點。