專利名稱：以三基色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字圖像測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是采用計算機(jī)攝像頭測量物體的二維微 小位移的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
為了發(fā)揮計算機(jī)攝像頭的光電傳感器陣列的功能，“以對比度為特征幀匹配測量 二維位移的方法及裝置”(發(fā)明專利申請?zhí)?00910190926. 0)提出了一種提取圖像對比度 特征，采用幀-幀關(guān)聯(lián)匹配技術(shù)測量物體微小位移的方法及裝置，它能夠適應(yīng)照明狀況發(fā) 生某種程度的變化，獲取物體微小的二維位移矢量和速度矢量。不過，該申請針對的只是圖 像幀的亮度，尚未有充分利用光電傳感器陣列的功能。

發(fā)明內(nèi)容
為了進(jìn)一步發(fā)揮計算機(jī)攝像頭的光電傳感器陣列的功能，本發(fā)明提供一種以三基 色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法及裝置，它以計算機(jī)攝像頭為光電轉(zhuǎn)換傳感 器，能夠在照明狀況發(fā)生一定的變化的環(huán)境中，測量物體在與攝像頭的光軸相垂直的平面 上的微小的二維位移矢量和速度矢量。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是攝像頭通過USB接口連接到一臺普 通的計算機(jī)，該計算機(jī)配置有USB接口、內(nèi)存、CPU、硬盤、顯示卡與顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)、操 作系統(tǒng)、攝像頭驅(qū)動程序以及攝像頭拍攝及三基色邊方向數(shù)據(jù)幀匹配測量位移程序；該程 序體現(xiàn)了本發(fā)明以三基色對比度為特征實施幀匹配測量物體微小二維位移的方法，包括步驟一、以位圖(MXN，M，N e正整數(shù))的格式，拍攝一幀被測物體的圖像，作為參 考幀；以所述拍攝幀的像素陣列其左上角的第一個像素的位置為原點，橫向向右方向為 X軸方向，垂直向下的方向為y軸方向；在所述像素陣列的中央?yún)^(qū)域選取一個區(qū)域，大小為mcXrvm。，!!。e正整數(shù)，稱之為 比較窗，所述比較窗分別距離所述像素陣列的水平方向和垂直方向的邊緣像素各h和ν個 像素，即有:m0+2h = Μ, η0+2ν = N, h, ν e 正整數(shù)；步驟二、對于上述參考幀之像素陣列，逐行導(dǎo)出沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、 綠和藍(lán)三種基色的邊方向數(shù)據(jù)，分別以!Bbit的二進(jìn)制數(shù)值001，010和100表示正邊、負(fù)邊 以及第三類邊，記為{reference (χ, y)}、{reference 紅(χ, y)}、{reference 綠(χ, y)}禾口 {reference 藍(lán)(χ, y)},保存之；步驟三、計算所述參考幀里比較窗的像素陣列的關(guān)于像素亮度的自關(guān)聯(lián)匹配系 數(shù)vjj+η /7+1+mauto — correlation(a, ) 二 ^ ^ [reference(x, y) · reference{x + a, y-\- )]y=v+1 x=h+]式中，χ和y分別是比較窗內(nèi)像素的坐標(biāo)，運(yùn)算符號·表示二進(jìn)制邏輯與運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果或為邏輯0或為邏輯1，中括號“[]”表示取其中的邏輯函數(shù)對應(yīng)的數(shù)值，或為數(shù)值 0，或為數(shù)值1，逐個像素計算，累加的結(jié)果作為本次自關(guān)聯(lián)系數(shù)autocorrelation (a, b)， 取3X3關(guān)聯(lián)匹配算子a = -1,0, l,b = -1,0,1，因此，共產(chǎn)生9個自關(guān)聯(lián)系數(shù)；步驟四、分析被觀測物體表面的結(jié)構(gòu)特征的精細(xì)程度，亦即分析最鄰近像素之間 的明暗對比度之可區(qū)分程度，進(jìn)行檢查autocorrelation (a, b) ^ autocorrelation (0,0) X similarity式中，similarity描述了比較窗與其鄰近相同規(guī)模的像素陣列的相似程度，例如 取similarity = 60%，可以預(yù)先設(shè)置，也可以根據(jù)光照情況以及被測物表面的質(zhì)地進(jìn)行調(diào) 試和選擇；如果滿足上述檢查不等式的自關(guān)聯(lián)匹配系數(shù)多于3個，需要逐步擴(kuò)大比較窗的范 圍各st印行和st印列令m = mQ+St印，η = nQ+st印，重新計算新的比較窗的自關(guān)聯(lián)匹配 系數(shù)，并再次進(jìn)行鄰近像素區(qū)分度分析，直到滿足上述分析不等式的自關(guān)聯(lián)系數(shù)不多于3 個，說明被拍攝物體的表面的結(jié)構(gòu)特征足夠精細(xì)，最鄰近像素之間的值可以區(qū)分，認(rèn)為這時 找到了在目前的物體表面狀況以及照明狀況下可以用于進(jìn)行匹配比較的最佳比較窗像素 陣列:m = mo+st印，η = n0+step,2h = M-m, 2v = N_n，其中，step為步進(jìn)參數(shù)，初始值為1， 每次需要擴(kuò)展比較窗的規(guī)模就增加1 ；如果超出幀內(nèi)一個預(yù)定的范圍，還沒有找到合適的 比較窗，則認(rèn)為該物體這部分反射表面不適于本裝置的測量工作，并給出提示警告；步驟五、上述拍攝以后，經(jīng)過一段時間At，拍攝第二幀位圖，作為取樣幀；逐行確定該取樣幀中像素沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、綠和藍(lán)三種基色的邊 方向數(shù)據(jù)，分別以:3bit的二進(jìn)制數(shù)值001，010和100表示正邊、負(fù)邊以及第三類邊，記為 {comparison (χ, y)}、{comparison紅(x，y)}、{comparison綠(x，y)}禾口 {comparison藍(lán)(x， y)}，保存之;步驟六、把所述參考幀內(nèi)比較窗里的像素陣列的邊方向數(shù)據(jù){reference^，y)} 在所述取樣幀范圍里({comparison (x，y)})按照9 X 9關(guān)聯(lián)匹配陣列進(jìn)行交叉關(guān)聯(lián)匹配，具 體算法是v+I+ h + i+mcross correlation^ {a, i) 二 工工{reference^ (χ, y) · comparison紅(χ + α, > + δ)]γ=ν+[ x=h+\v+l+n h+]+mcross __ correlation綠(α, ) 二 ^ ^ [reference^ (χ, y) · comparison綠(χ + α,γ + &)]_V=v+l x=h+\ν+Ι+ζι h+\+mcross correlation^ (a,b) - ^ ^[reference.^ (x,y) · comparison盔(χ + a，少 + 6)]對于 a = -4, -3, -2’ -1,0, +1，+2，+3，+4 禾口 b = ~4, ~3, ~2, -1,0, +1，+2，+3，+4 的組合，所述參考幀之比較窗可能發(fā)生有81種移動情況，因此，對應(yīng)三種基色的圖像幀，共 產(chǎn)生9X9X3 = 243個交叉關(guān)聯(lián)匹配系數(shù)cross—correlation(a，b)；步驟七、幀-幀關(guān)聯(lián)程度最高的交叉關(guān)聯(lián)系數(shù)最大cross_correlation (a，b) — autocorrelation (0,0)
因此獲得所述取樣幀對應(yīng)的三種基色的圖像幀相對所述參考幀移動的方向以及 移動的幅度Axa(Lj)=E^Aya(Lj)=I3lΔχ綠(i，j) = a2, Ays(i，j) = b2Δ (i，j) = a3, Ayffi (i，j) = b3其中，i表示測量拍攝的順序計數(shù)，j表示所取參考幀的順序計數(shù)；本次取樣周期里物體發(fā)生的相對位移矢量是Γ π, 、 + α9 + α, ‘ κ 、 b, +Z>，H- bn
Ax(i, j) = -J^^ ;Ay(i, j) 二L測量過程中，物體總的相對位移矢量是Δχ0( , j) = Δχ0( -1, j) + Ax(i, j) , Ay0(i, j) = Δ y。(i_l，j) + Δ y (i，j)，等式中右邊的(A&(i-1，j), Ay0(i-1, j))是物體以前累積的相對位移矢量；步驟八、計算物體位移的速度矢量Δνχ( , j) = Δχ( , j)/At, AVy(i, j) = Ay(i, j)/At ；步驟九、如果I Δχ0( , j)"Ax0(k, j-1) I 彡 2m/5，或 | ΔΥο( , j)-Ay0(k, j-1) I彡2n/5，其中，k = max(i) | (j-1)表示在參考幀順序計數(shù)為j-1的情況下最后一次 拍攝的順序計數(shù)值，即在所述參考幀沒有發(fā)生變化的條件下，其中的比較窗發(fā)生的相對位 移之累積已經(jīng)超出該比較窗的幅度的2/5，這時，用最新的取樣幀取代所述參考幀，其比較 窗重新定位在新的參考幀的中央部位；如果I Δχ0( , j)-Δχ0 (k, j-1) I < 2m/5 且 | Δ y0(i, j) - Δ y0(k, j-1) | < 2n/5，不 更新所述參考幀，而是把所述參考幀里的比較窗發(fā)生相對位移Δχ = -Ax(i,j) 二-α'+α2+α^.Αγ = -Ay(i,j) = _bi+b2+b3 .33步驟十、如果更新了參考幀，仿步驟三計算所述新參考幀的自關(guān)聯(lián)匹配系數(shù)，仿步 驟四察看表面結(jié)構(gòu)特征，重新決定其最佳比較窗的大小mXn ；如果沒有更新參考幀，調(diào)整步驟六中所述交叉關(guān)聯(lián)匹配算子陣列的大小如果丨Α+;2+屮 |< 5 且I|< 5 ，改取為 7 χ 7 :a = -3，-2，4，0，+1，+2，+3，b = -3，-2，-1,0, +1，+2，+3，,m. ω, + α, + α, , ^ b, +B1 +b-, , , , ,如果丨^~^-|< 3~j~^|<3 ’改取為 5X5 :a =-2，_1，0，+1，+2，b=-2，-1,0, +1，+2，否則仍然取為9X9關(guān)聯(lián)匹配算子陣列；步驟十一、上述拍攝以后，經(jīng)過一段時間At，拍攝第三幀位圖，作為新取樣幀；逐行確定該取樣幀中像素沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、綠和藍(lán)三種基色的邊 方向數(shù)據(jù)，分別以:3bit的二進(jìn)制數(shù)值001,010和100表示正邊、負(fù)邊以及第三類邊，記為 {comparison (χ, y)}、{comparison紅(x，y)}、{comparison綠(x，y)}禾口 {comparison藍(lán)(x， y)}，保存之;步驟十二、按照步驟十中確定的交叉關(guān)聯(lián)匹配算子陣列，把所述參考幀內(nèi)比較窗 里的像素陣列在所述取樣幀范圍里進(jìn)行三基色交叉關(guān)聯(lián)匹配計算，具體算法同步驟六；步驟十三、跳轉(zhuǎn)到步驟七，繼續(xù)測量。
上述步驟二、五和十一中關(guān)于“沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、綠和藍(lán)三種基色 的邊方向數(shù)據(jù)”的定義是以函數(shù)I(X，Y)表示諸像素的亮度值，或表示諸像素的某個波長(紅色、綠色或藍(lán) 色)的亮度值，其中，(X，Y)表示該像素的坐標(biāo)，如果一個像素的亮度值比其后面的第二個 像素的亮度值還要小一個誤差容限值error，即如果I (X，Y) < I (X+2, Y) -error則定義這兩個像素之間存在一個該像素的亮度或該像素的該基色所對應(yīng)的正 邊；如果一個像素的亮度值比其后面的第二個像素的亮度值還要大一個誤差容限值 error,即如果 I (X，Y) > I (X+2, Y) +error則定義這兩個像素之間存在一個該像素的亮度或該像素的該基色所對應(yīng)的負(fù) 邊；如果一個像素的亮度值與其后面的第二個像素相應(yīng)的亮度值接近，其差不超過一 個誤差容限值 error,即如果 I (X+2，Y) -error < I (X，Y) < I (X+2, Y) +error則認(rèn)為這兩個像素之間不存在該像素的亮度或該像素的該基色所對應(yīng)的“邊”，或 稱之為第三類邊；上式中的誤差容限值可以根據(jù)具體的光照情況，預(yù)置為一個小的數(shù)值，例如 error = 10 ；如此獲得的邊位于該像素之后的第一個像素的位置，也即位于參與比較的兩 個像素的中間位置的那個像素(X，Y)上；沿著X軸方向，各個像素的亮度或各個像素的某個基色所對應(yīng)的正邊、負(fù)邊以及 第三類邊分別以!Bbit的二進(jìn)制數(shù)值001,010和100表示，它們相應(yīng)的集合組成該方向的像 素的亮度或像素的該基色所對應(yīng)的邊方向數(shù)據(jù)，記為集合函數(shù){framA (χ, y)}，其中的下標(biāo) 表示波長(即顏色)。實際測量過程中，還可以進(jìn)一步實施測量定標(biāo)，籍此獲得直接的測量結(jié)果。本發(fā)明的有益效果是，它以三基色圖像幀為基礎(chǔ)，分別提取各基色的邊方向數(shù)據(jù) 作為各基色圖像幀的對比度特征，然后分別對各基色圖像幀實施對比度幀-幀匹配，從而 獲得各自相應(yīng)的相對位移值，取它們的平均值作為測量結(jié)果，較之圖像亮度對比度特征，有 效地克服了環(huán)境光照變化中三基色以外的其它波長對圖像像素的影響，保證了測量精度。


圖1是本發(fā)明的測量裝置方框圖。圖2是光電傳感器芯片進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的像素陣列的示意圖。圖1中，1.計算機(jī)攝像頭，2.光學(xué)透鏡，3.光電傳感器芯片，4. USB接口，5.計算 機(jī)系統(tǒng)，6. USB接口，7. CPU，8.內(nèi)存，9.顯示卡與顯示器，10.硬盤，11.鍵盤和鼠標(biāo)，12.操 作系統(tǒng)，13.攝像頭驅(qū)動程序，14.攝像頭拍攝及三基色邊方向數(shù)據(jù)幀匹配測量位移程序， 15.照明設(shè)備。圖2中，20. —幀像素陣列，21.參考幀內(nèi)比較窗，22.取樣幀內(nèi)關(guān)聯(lián)匹配區(qū)域示意 例，23.參考幀內(nèi)比較窗可能發(fā)生的極限位置。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的測量裝置的方框圖。首先，在計算機(jī)系統(tǒng)( 上運(yùn)行隨攝像頭(1) 配售的攝像頭驅(qū)動程序(13)，通過USB接口(4)和(6)連接攝像頭(1)到計算機(jī)(5)。然 后，讓攝像頭聚焦成像被測量物體。選擇測量環(huán)境以及選用照明設(shè)備(15)，最好消除明顯的 干擾光源，避免像的明暗對比度在測量過程中不發(fā)生明顯的改變。接著，運(yùn)行攝像頭拍攝及 三基色邊方向數(shù)據(jù)幀匹配測量位移程序(14)，實施實時測量。該程序(14)體現(xiàn)了以三基色 對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法，具體見“發(fā)明內(nèi)容”所描述，下面擇其要點說明 如下。圖2表示光電傳感器芯片(3)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的相應(yīng)的像素陣列00)。該像 素陣列00)的大小為MXN，M，Ne整數(shù)，對應(yīng)著位圖格式，其中每一個小方格子即像素，其 亮度數(shù)值為0-255。在圖示坐標(biāo)系中，每一個小方格子即像素都定位為一對坐標(biāo)點(X，y)， 0彡χ彡M，0彡y彡N，x，y e整數(shù)。在圖2中的中央?yún)^(qū)域開辟有一個比較窗(21)，大小取 為mXn，m，n e整數(shù)，比較窗Ql)與像素矩陣Q0)的水平方向和垂直方向的邊緣像素分別 距離h和ν個像素，即有m+2h = Μ, η+2ν = N, h, ν e正整數(shù)。因此，比較窗的左上角那第 一個像素方格的坐標(biāo)是x = h+1，y = v+1。選取m，η與物體反射面的結(jié)構(gòu)特征的精細(xì)程度有關(guān)，關(guān)系到(匹配)測量精度， 決定著計算工作量，影響著測量裝置的響應(yīng)速率。根據(jù)具體的攝像頭的分辨率與幀率指 標(biāo)選取初始值，例如選取初值:1 = 80，n0 = 80，然后，通過計算參考幀里比較窗里像素亮 度對比度之自關(guān)聯(lián)匹配系數(shù)，尋找在目前的物體表面狀況以及照明狀況下可以用于進(jìn)行匹 配比較的最佳比較窗像素陣列，此即步驟三、四所述。一方面，這通過分析各個自關(guān)聯(lián)系 數(shù)與比較窗本身的自關(guān)聯(lián)系數(shù)是否接近來判斷，另一方面，通過一個可以預(yù)先設(shè)置的參數(shù) similarity來表征。該參數(shù)描述了比較窗與其鄰近相同規(guī)模的像素陣列的相似程度，可以 根據(jù)光照情況以及被測物表面的質(zhì)地進(jìn)行調(diào)試和選擇。綜合為下述分析不等式autocorrelation (a, b) ^ autocorrelation (0,0) X similarity但是，“滿足上述分析不等式的自關(guān)聯(lián)系數(shù)的個數(shù)”也不一定非得等于3，可以根據(jù) 實際情況調(diào)整。物體發(fā)生位移以后，參考幀內(nèi)比較窗有可能移動到了取樣幀內(nèi)的某個地方，例如 取樣幀內(nèi)關(guān)聯(lián)匹配區(qū)域示意例0 處，但是，不允許其移動超出參考幀內(nèi)比較窗可能發(fā)生 的極限位置03)。步驟二、五和十一中所述邊方向數(shù)據(jù)反映了被測物體表面的明暗對比度特征， 最近提交的發(fā)明專利申請“測量亞像素位移的峰谷運(yùn)動探測方法及裝置”(申請?zhí)?200910190924. 1)對此給予了詳細(xì)的說明。步驟六、十和十二中的基本思想是，先采用較大規(guī)模的交叉關(guān)聯(lián)匹配算子矩陣搜 索與參考幀內(nèi)比較幀最相匹配的區(qū)域，籍此確定像素幀發(fā)生的位移。然后，根據(jù)所獲得的位 移大小，調(diào)整交叉關(guān)聯(lián)算子矩陣的規(guī)模，以求減少計算量。交叉關(guān)聯(lián)算子矩陣的規(guī)模大于可 能發(fā)生的位移范圍。步驟九中講述了移動參考幀內(nèi)比較窗的位置的方法或者更新參考幀的條件，其目 的是為了保證所述參考幀內(nèi)比較窗與取樣幀內(nèi)相應(yīng)關(guān)聯(lián)區(qū)域具有相當(dāng)多的重疊區(qū)域，能夠 反映出小于一個像素單位的測量精度，而不會在多次拍攝測量之后累積測量誤差。“使用計10算機(jī)攝像頭測量微小二維位移的方法及裝置”(發(fā)明專利申請?zhí)?009101042778)對此作 了詳細(xì)的分析。其中所述“在所述參考幀沒有發(fā)生變化的條件下，其中的比較窗發(fā)生的相對 位移之累積已經(jīng)超出該比較窗的幅度的2/5，這時，用最新的取樣幀取代所述參考幀”，所謂 超幅2/5這個數(shù)值，可以根據(jù)比較窗的規(guī)模、被測運(yùn)動速度等具體情況具體調(diào)整。
權(quán)利要求
1.以三基色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法及裝置，由一臺普通的計算機(jī)及 其攝像頭組成，所述攝像頭通過其USB接口連接到所述計算機(jī)，該計算機(jī)配置有USB接口、 內(nèi)存、CPU、硬盤、顯示卡與顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)、操作系統(tǒng)以及攝像頭驅(qū)動程序，其特征在 于，所述計算機(jī)系統(tǒng)還配置有攝像頭拍攝及三基色邊方向數(shù)據(jù)幀匹配測量位移程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以三基色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法及裝置， 其特征在于，所述攝像頭拍攝及三基色邊方向數(shù)據(jù)幀匹配測量位移程序提供了一種使用計 算機(jī)攝像頭實施以三基色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法，包括步驟一、以位圖^\隊11力￡正整數(shù))的格式，拍攝一幀被測物體的圖像，作為參考幀; 為本參考幀以及后續(xù)拍攝幀選取平面直角坐標(biāo)軸系；在所述像素陣列的中央?yún)^(qū)域選取一個區(qū)域，大小為mQXn0, m0, n0 e正整數(shù)，稱之為比較 窗，所述比較窗分別距離所述像素陣列的水平方向和垂直方向的邊緣像素各h和ν個像素， 即有:m0+2h = Μ, η0+2ν = N, h, ν e 正整數(shù)；步驟二、對于上述參考幀之像素陣列，逐行導(dǎo)出沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、綠 和藍(lán)三種基色的邊方向數(shù)據(jù)，分別以!Bbit的二進(jìn)制數(shù)值001,010和100表示正邊、負(fù)邊 以及第三類邊，記為{reference (χ, y)}、{reference 紅(χ, y)}、{reference 綠(χ, y)}禾口 {reference 藍(lán)(χ, y)},保存之；步驟三、計算所述參考幀里比較窗的像素陣列的關(guān)于像素亮度的自關(guān)聯(lián)匹配系數(shù)
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以三基色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法及裝置， 其特征在于，所述步驟二、五和十一中關(guān)于“沿X軸方向的諸像素亮度以及紅、綠和藍(lán)三種 基色的邊方向數(shù)據(jù)”的定義是以函數(shù)I(x，Y)表示諸像素的亮度值，或表示諸像素的某個波長(紅色、綠色或藍(lán)色) 的亮度值，其中，(X，Y)表示該像素的坐標(biāo)，如果一個像素的亮度值比其后面的第二個像素 的亮度值還要小一個誤差容限值error，即如果 I (X, Y) < I(X+2, Y) -error則定義這兩個像素之間存在一個該像素的亮度或該像素的該基色所對應(yīng)的正邊； 如果一個像素的亮度值比其后面的第二個像素的亮度值還要大一個誤差容限值 error,即如果 I (X，Y) > I (X+2, Y) +error則定義這兩個像素之間存在一個該像素的亮度或該像素的該基色所對應(yīng)的負(fù)邊； 如果一個像素的亮度值與其后面的第二個像素相應(yīng)的亮度值接近，其差不超過一個誤 差容限值 error,即如果 I (X+2，Y) -error < I (X，Y) < I (X+2, Y) +error則認(rèn)為這兩個像素之間不存在該像素的亮度或該像素的該基色所對應(yīng)的“邊”，或稱之 為第三類邊；上式中的誤差容限值可以根據(jù)具體的光照情況，預(yù)置為一個小的數(shù)值，例如err0r = 10 ；如此獲得的邊位于該像素之后的第一個像素的位置，也即位于參與比較的兩個像素的 中間位置的那個像素(χ，γ)上；沿著X軸方向，各個像素的亮度或各個像素的某個基色所對應(yīng)的正邊、負(fù)邊以及第三 類邊分別以;3bit的二進(jìn)制數(shù)值001，010和100表示，它們相應(yīng)的集合組成該方向的像素的 亮度或像素的該基色所對應(yīng)的邊方向數(shù)據(jù)，記為集合函數(shù){framA (χ, y)}，其中的下標(biāo)表示波長(即顏色)。
全文摘要
以三基色對比度為特征幀匹配測量二維位移的方法及裝置，由一臺普通的計算機(jī)及其攝像頭組成；它把圖像幀分解成三個基色幀，取各基色幀的邊方向數(shù)據(jù)作為該基色幀的特征，通過計算圖像亮度的邊方向數(shù)據(jù)的自關(guān)聯(lián)系數(shù)，查看被測物反射面的質(zhì)地細(xì)節(jié)，選取合適的比較窗像素陣列，然后與取樣幀進(jìn)行基色幀邊方向數(shù)據(jù)的幀-幀交叉關(guān)聯(lián)匹配計算，取其交叉關(guān)聯(lián)系數(shù)最大者作為最佳匹配者，獲得各基色幀發(fā)生的位移，取它們的平均值作為測量結(jié)果，并據(jù)此調(diào)整比較窗的位置或者更新參考幀，調(diào)整交叉關(guān)聯(lián)算子陣列的規(guī)模，減少計算量，克服了二基色波長以外的環(huán)境光照變化對測量的影響，保證了測量精度。
文檔編號G01B11/02GK102052899SQ200910191318
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者曾藝 申請人:重慶工商大學(xué)