剧烈光照变化下基于角点匹配与光流法的运动估计方法

摘要

一种计算机视觉技术领域的剧烈光照变化下基于角点匹配与光流法的运动估计方法，包括如下步骤：首先，对当前帧进行角点检测；其次，对当前帧与上一帧进行旋转不变的归一化角点匹配；然后，对于匹配好的角点，进行分块，并计算所分的每一个块内的仿射变换参数，针对仿射变换参数对当前帧进行分块全局运动矢量估计，并利用向量估计对前一帧进行运动补偿；再次，针对运动补偿之后的前一帧分块进行分块线性光照补偿；最后，利用已经进行线性光照补偿的图像与当前图像帧进行光流计算，对下一帧的全局运动矢量进行估计。本发明克服了由于剧烈的光照变化以及大幅度旋转等不良条件而导致的光流法失效的缺点，获得较高的准确率。

主权项

一种剧烈光照变化下基于角点匹配与光流法的运动估计方法，其特征在于，包括如下步骤：①对当前帧进行角点检测；②对当前帧与上一帧进行旋转不变的归一化角点匹配：选取旋转不变的特征以及角点域并对此特征进行匹配，得到每个角点区域内的总滤波图像像素值、平均滤波图像像素值、滤波之前的总图像像素值、平均图像像素值，以上四个值构成表征图像每个角点的四个特征，然后将此四个特征进行归一化处理，来消除由光照突然变化所引起的影响，形成每个象素点的归一化特征向量，利用此特征向量来寻找前一帧中在以本角点附近区域范围内的角点，选取与此角点特征向量平方误差最小的特征向量所代表的角点作为其匹配角点；③对于匹配好的角点，进行分块，并计算所分的每一个块内的仿射变换参数，针对仿射变换参数对当前帧进行分块全局运动矢量估计，并利用向量估计对当前帧进行运动补偿；所述计算所分的每一个块内的仿射变换参数，是指将整幅图像帧分为十六个块，每次分别任意选取不相邻的三个块，在每一个块中随机挑选一个匹配点对，再利用分块挑选的随机挑选一致性方法，对于前景运动物体上角点数目占所有角点数目的比例达到1/3的图像帧进行图像仿射运动参数的计算，得到仿射坐标的六个参数，再由仿射坐标的六个参数，计算运动矢量；④针对运动补偿之后的前一帧与当前帧分块进行分块线性光照补偿；⑤利用已经进行线性光照补偿的前一图像帧与当前图像帧进行光流计算，对下一帧的全局运动矢量进行估计。