[發明專利]一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法

在審

• 申請號: 202110045634.9
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112577475A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李志謙;李杰;鄭永智
• 申請（專利權）人: 天津希格瑪微電子技術有限公司
• 主分類號: G01C11/36
• 分類號: G01C11/36;G01C11/12;G01C3/00
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 蘇沖

本發明提供了一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法，包括光電傳感器以第一設定周期進行圖像采集，每個第一設定周期內再以第二設定周期依次采集三幀圖像；對前兩幀圖像以設定的第一搜索半徑以及低數據精度進行第一次粗略搜索，再次以設定的第二搜索半徑以及高數據精度進行第二次精細搜索，得到最佳匹配位置；在最佳匹配位置周圍做相關性值曲面擬合，進而得到相對位移；修正預估位移后，得到后兩幀圖像的相對速度；進一步得到三幀圖像的平均加速度，實現對剩余未采樣時間內位移進行預測。本發明所公開的能夠有效降低功耗的視頻測距方法，可以通過較低的圖像采集頻率，準確預測位移，在保證視頻測距準確度的同時可以大幅度降低系統的功耗。

技術領域

本發明屬于視頻測量領域，尤其是涉及一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法。

背景技術

現有技術中，常見的光電鼠標包括：LED光源、圖像追蹤傳感器及透鏡；當光線被物體表面反射時，透鏡將反射光線匯集，圖像追蹤傳感器借助透鏡的入射光線形成照亮物體表面圖像，圖像追蹤傳感器通過周期性的拍攝物體表面的圖像，比較圖像變化，計算出移動值；圖像傳感器拍攝一幅數字圖像數據，稱為一幀圖像，通常圖像追蹤傳感器計算測量位移的方法如下：

位置追蹤傳感器拍攝并存儲一幀數據，定義為參考幀；拍攝另一幀數據，定義為樣本幀；位置追蹤傳感器在參考幀中設定一個區域作為比較區域；如將比較區域和樣本幀進行對比，對比方法為從樣本幀第一個像素開始，進行逐個像素掃描，比較像素差值，差值取絕對值后并累加，計算樣本幀和參考區域的相關性，找到相關性最高的樣本幀像素區域，以此計算出移動距離和方向，通過累加每次周期性樣本幀的距離，實現視頻測量一段時間的移動距離。

在這種視頻測量位移的方法中，樣本幀和參考幀必須有一定的重合面積，當重合面積越來越小，計算誤差會變大；為了保證視頻測量計算的準確性，位置追蹤傳感器需要進行周期性驅動LED發光二極管，周期性的采集圖像數據，不斷的更新參考幀和采樣幀，尤其當運動速度比較高時，為了保證參考幀和樣本幀有合適的重合面積，位置追蹤傳感器需要以高幀率采集圖像和驅動LED，整體系統的功耗會顯著增加。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法，可以通過較低的圖像采集頻率，準確預測位移，在保證視頻測量精度的同時可以大幅度降低系統的功耗。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法，包括：

步驟1：光電傳感器以第一設定周期進行圖像采集，每個第一設定周期內再以第二設定周期依次采集三幀圖像；

步驟2：對采集的三幀圖像進行銳化處理；

步驟3：對前兩幀圖像以設定的第一搜索半徑以及低數據精度進行第一次粗略搜索，計算每一搜索位置兩幀圖像的相關性，并由大到小排序，取前若干個搜索位置；

步驟4：對所取前若干個搜索位置，分別以設定的第二搜索半徑以及高數據精度進行第二次精細搜索，得到最佳匹配位置；

步驟5：在最佳匹配位置周圍做相關性值曲面擬合，由曲面極值點得到前兩幀圖像相對位移，進而得到相對速度；

步驟6：利用得到的相對速度，預估位移得到第三幀圖像與第二幀圖像的重合面積，或第三幀圖像與第一幀圖像的重合面積；以設定的第三搜索半徑以及高數據精度進行第三次精細搜索，修正預估位移，進而得到后兩幀圖像的相對速度；

步驟7：利用前兩幀圖像的相對速度以及后兩幀圖像的相對速度，得到三幀圖像的平均加速度，實現對剩余未采樣時間內位移進行預測。

相對于現有技術，本發明所述的一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法，具有以下優勢：

本發明所述的一種能夠有效降低功耗的視頻測距方法，可以通過較低的圖像采集頻率，準確預測位移，在保證視頻測量精度的同時可以大幅度降低系統的功耗。

附圖說明