[發明專利]一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法

有效

• 申請號: 201710610674.7
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107341803B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 余學才;馬飛;劉光明;魯楷鋒;周建華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/50;G06T5/00
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過CCD相機采集被監測區域的圖像；

S2、對采集到的圖像進行預處理；

S3、采用背景差分法判斷圖像是否有位移，若有則執行步驟S4，否則返回步驟S1；

S4、對圖像進行角點檢測；

S5、計算相關系數進行角點匹配；包括以下子步驟：

S51、對于第k幀和第k+1幀圖像中檢測出的角點，分別在兩幀圖像中取以c_k和c_k+1為中心的N×N鄰域，c_k和c_k+1分別表示第k和第k+1幀圖像中對應角點的位置，N為大于1且不大于9的奇數；計算每個角點在N×N鄰域內的均值E_k，E_k+1和均方差σ_k，σ_k+1：

(x_i,y_j)表示角點(x_i,y_i)的鄰域點；

S52、計算每個角點與其對應角點在N×N鄰域內的相關系數：假設從第k幀到第k+1幀，角點(x_i,y_i)在x方向和y方向移動的距離分別為Δx和Δy，計算其相關系數：

其中R(Δx,Δy)為相關系數，cov(Δx,Δy)為協方差，其計算方法為：

I_k(x_i,y_j)、I_k+1(x_i+Δx,y_j+Δy)分別表示第k幀圖像上的角點(x_i,y_j)的灰度值和第k+1幀圖像上與(x_i,y_j)對應的角點的灰度值；

S53、在第k+1幀圖像中以(x_i,y_i)為中心點，在M×M鄰域內尋找相關系數最大的角點，將該角點作為第k+1幀圖像中(x_i,y_i)的匹配點；

S6、累計計算得到位移；

S7、判斷位移是否超過預設的警戒值，若是則產生預警并結束處理，否則返回步驟S1。

2.根據權利要求1所述的一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法，其特征在于，所述步驟S2的圖像預處理包括濾波和自適應二值化處理。

3.根據權利要求1所述的一種基于角點檢測的數字圖像物體微小移動監測算法，其特征在于，所述步驟S3具體實現方法為：取待監測區域無外界干擾時的理想情況的圖像作為樣本圖像進行角點檢測并保存；將之后采集到的每一幀圖像與樣本圖像執行減操作，若減操作后有非零值區域出現，則說明待監測區域有運動或有干擾產生，執行步驟S4；若減操作后沒有出現非零值區域，則說明待監測區域未發生位移，也沒有干擾產生，返回步驟S1繼續采集被監測區域的圖像。