一种基于LK光流的高速像素匹配方法组成比例

本发明专利技术提出一种基于LK光流的高速像素匹配方法，将条纹图投影到在参考平面运动的被测物体上，采集多帧变形条纹图，并得到灰度图像后对其进行自适应直方图均衡处理，然后再在每两帧图片之间用LK光流进行计算，得到二维矢量矩阵，最后，对得到的二维矢量矩阵进行数据处理，最终获得被测物体的运动信息完成像素匹配。本发明专利技术采用光流法代替相关计算法完成像素匹配，只需计算运动前后的两幅图像，即可得到包含两幅图像中物体运动信息的二维矢量场。该方法可使像素匹配效率和三维重建效率大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LK光流的高速像素匹配方法
本专利技术属于物体动态三维测量
，具体涉及一种基于LK光流的高速像素匹配方法。
技术介绍
随着制造业，医学影像，虚拟现实，计算机图形学的发展，使用具有相移的多个条纹图案算法获得准确和高分辨率的三维轮廓的相位测量轮廓术越来越受到关注。实时相位测量轮廓术(PMP)由于有采集数据量大、精度高、非接触等特点，通过投影和采集多帧条纹图即可恢复出被测物体的三维面型，是光学三维测量手段中被广泛研究和使用的一种方法。由于工业的发展和应用场合的增多，测量三维形貌的需求日益旺盛，测量的对象也从静态物体延伸至动态物体，根据动态物体的运动特点，可分为在线三维测量和实时三维测量。在线三维测量主要针对于流水线上在一条直线上运动的物体，对测量的外界条件要求较高，实时三维测量可视为各个时刻在对不同的物体进行测量，由于实时测量不要求物体运动在一条直线上，因而适用面更广，是对动态物体进行三维测量的发展方向。目前实时测量采用投影仪投影、CCD采集图像后，匹配像素时需要遍历采集的整个图像，才能使所采集到的多帧变形条纹图中被测物体的变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LK光流的高速像素匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：利用CCD采集包含被测物体的高度信息的数据变形条纹图；/n步骤2：对步骤1获得的N帧变形条纹图进行灰度变换，得到灰度图I

【技术特征摘要】
1.一种基于LK光流的高速像素匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：利用CCD采集包含被测物体的高度信息的数据变形条纹图；
步骤2：对步骤1获得的N帧变形条纹图进行灰度变换，得到灰度图In(x，y)，n＝1，2，3，4，...N；
步骤3：对步骤2获得的灰度图In(x，y)，n＝1，2，3，4，...N利用自适应直方图均衡法进行图像增强处理得到I′n(x，y)，n＝1，2，3，4，...N；
步骤4：计算步骤3得到的I′n(x，y)，n＝1，2，3，4，...N和I′n+1(x，y)，n＝1，2，3，4，...N之间计算其光流，得到二维矢量矩阵；
步骤5：对步骤4得到的二维矢量矩阵进行数据选取和求其均值的数据处理，最终获得被测物体的运动信息完成像素匹配。


2.根据权利要求1所述的基于LK光流的高速像素匹配方法，其特征在于：所述步骤1包括如下步骤：
步骤1.1：用光栅投影仪将正弦光栅条纹图，如公式(1)所示投影至参考平面上；
步骤1.2：将运动的被测物体放置在参考平面上；
步骤1.3：CCD采集被调制的正弦光栅条纹图，如公式(2)所示；






其中，R0(x，y)为参考平面反射率，R(x，y)为被测物体表面反射率，A(x，y)为背景光强，B(x，y)表征条纹对比度，f0是正弦条纹图的频率，是被参考平面调制的相位信息，相位调制因子，其中包含了被测物体的高度信息。


3.根据权利要求1所述的基于LK光流的高速像素匹配方法，其特征在于：所述步骤2包括如下步骤：
步骤2.1：对步骤1采集到的变形条纹图进行傅里叶变换；
步骤2.2：对步骤2.1获得的频谱进行滤波；
步骤2.3：对步骤2.2获得滤波后的频谱进行傅里叶逆变换得到P(x，y)；
步骤2.4：对步骤2.3得到的P(x，y)进行取绝对值处理得到灰度图In(x，y)，n＝1，2，3，4，...N。


4.根据权利要求1所述的基于LK光流的高速像素匹配方法，其特征在于：所述步骤3包括如下步骤：
步骤3.1：求出所有给定待处理图像In(x，y)，n＝1，2，3，4，...N的直方图...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭旷，戴铭酉，徐博，赵江，王文峰，万美琳，卢仕，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42