一种基于彩色伪随机编码投影的特征点匹配方法

摘要

一种基于彩色伪随机编码投影的特征点匹配方法，该方法包括：生成彩色伪随机编码模板步骤，特征点与特征线的提取步骤，特征点的匹配步骤；所述生成彩色伪随机编码模板步骤包括下列步骤：生成伪随机编码序列：由本原多项式h(x)＝xm+hm-1xm-1+…+h1x+h0指定的反馈网络n位移位寄存器产生伪随机序列a0，a1，…，an，其中m为所设计伪随机阵列的窗口大小，m＝k1×k2，n为伪随机序列长度，q为移位寄存器的基元数；将步骤①中生产的伪随机序列a0，a1，…，an填入大小为n＝n1×n2的矩阵中，得到伪随机阵列b，具体原理为将伪随机序列a0，a1，…，an作为伪随机阵列的对角线参数；由生成的伪随机阵列值作为离散的特征点，用特征线将其相连，建立编码模板。

主权项

1.一种基于彩色伪随机编码投影的特征点匹配方法，编码结构光主动视觉系统由计算机、CCD摄像机、显示器和投影仪组成，该方法包括：生成彩色伪随机编码模板步骤，特征点与特征线的提取步骤，特征点的匹配步骤；所述生成彩色伪随机编码模板步骤包括下列步骤：①生成伪随机编码序列：由本原多项式h(x)＝x^m+h_m-1x^m-1+…+h₁x+h₀指定的反馈网络n位移位寄存器产生伪随机序列a₀，a₁，…，a_n，其中m为所设计伪随机阵列的窗口大小，m＝k₁×k₂，n为伪随机序列长度，q为移位寄存器的基元数；②将步骤①中生产的伪随机序列a₀，a₁，…，a_n填入大小为n＝n₁×n₂的矩阵中，得到伪随机阵列b，具体原理为将伪随机序列a₀，a₁，…，a_n作为伪随机阵列的对角线参数，即$\left\{\begin{array}{c}{b}_{\mathrm{0,0}}=a_{,0},\\ b_{\mathrm{1,1}}=a_1,\\ b_{\mathrm{2,2}}=a_2,\\ ·\\ ·\\ ·\\ b_{i,i}=a_i,\end{array}\right.---\left(1\right)$$b=\left[\begin{array}{cccc}{b}_{\mathrm{0,0}}& b_{\mathrm{0,1}}& ···& b_{0,n_2-1}\\ b_{\mathrm{1,0}}& b_{\mathrm{1,1}}& ···& b_{1,n_2-1}\\ ·& ·& ·& ·\\ ·& ·& ·& ·\\ ·& ·& ·& ·\\ b_{n_1-\mathrm{1,0}}& b_{n_1-\mathrm{1,1}}& ···& b_{n_1-1,n_2-1}\end{array}\right]---\left(2\right)$其中$n_1=q^{k_1}-1,$n₂＝n/n₁；③由生成的伪随机阵列值作为离散的特征点，用特征线将其相连，建立编码模板；其特征是，所述特征点与特征线的提取步骤中包括下列步骤：①提取各颜色特征点所在的特征区域分别设定红、黄、蓝、绿四种颜色的RGB阈值为(R_rl，G_rh，B_rh)、(R_yl，G_yl，B_yh)、(R_bh，G_bh，B_bl)、(R_gh，G_gl，B_gh)，根据下式(3)提取四种颜色的特征区域Point_R，Point_Y，Point_B，Point_G：②用数学形态学中的开运算和闭运算，去除特征区域噪声；③对特征区域进行收缩运算，使特征区域收缩为特征点，提取特征点所在的位置(x，y)，完成特征点的提取；④根据所设定的阈值，提取特征线所在的特征区域；⑤利用开运算和闭运算去除特征线区域噪声后，利用收缩运算，得到球体编码图像的初始特征线；⑥对断裂的特征线进行补偿。