稳定方法及计算机系统技术方案

技术编号:8133952 阅读:236 留言:0更新日期:2012-12-27 12:13
本发明专利技术涉及一种用以稳定通过数字传感器所获取物理变量的一系列测量的方法。此方法包含下列步骤:获取所述物理变量的至少第一测量、第二测量及第三测量并存储每个测量于数字存储器中。比较所述多个第一及第二测量,若所述第一测量和所述第二测量之间的差异低于预定阈值,则在所述存储器中以校正后的第二测量取代所述第二测量,其中涉及所述第一测量的所述差异已使用第一滤波强度而缩小。比较所述校正后的第二测量及所述第三测量,若所校正后的第二测量滤波的值和所述第三测量之间的差异亦低于所述阈值,则以校正后的第三测量取代所述第三测量,其中涉及所述校正后的第二测量的所述差异已使用低于所述第一滤波强度的第二滤波强度而缩小。此方法具有滤波噪声的优势同时在所述一系列测量中仍允许缓慢但相应的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用以稳定通过数字传感器所获取的物理变量的一系列测量的方法及>J-U ρ α装直。
技术介绍
虽然物理变量通常是连续的信号,但是数字传感器仅能输出这些变量的不连续读数。通过数字传感器的这种连续物理变量的多个不连续的读数可能产生某些噪声或修改所述连续物理变量的数字表达式的准确性。虽然可以施加滤波器来缩小或抑制此类噪声,但它们随后亦可沿着所述物理变量的一系列测量引入可察觉的潜伏时间/延迟或掩饰缓慢但确定的变化。因此发展能够抑制数字传感器所获取物理变量的一系列测量中的噪声的稳 定方法具优势,该方法不会明显影响此类缓慢但确定的变化,且不会引入其它的可察觉的延迟。这种稳定方法尤其有利于用以稳定通过数字传感器随时间所获取的一系列空间位置测量,特别是通过三维(3D)数字成像系统随时间所获取的一系列空间位置测量。特别是当此类空间位置测量的获取亦涉及物体识别步骤时,物体识别算法可能在该物体的空间位置的连续的测量中诱发显著的噪声,噪声可通过空间定位光域(raster)的有限定义而加剧。在美国专利申请公开US 2006/028944中已尝试,若先前位置测量的差异低于特定阈值,则通过在位置测量中丢弃或减弱改变,而在数字动作传感器所获取的按时间顺序的一系列位置测量中抑制噪声。然而,此类稳定技术可能导致在所述位置测量中所忽视或反映为急冲性变化的缓慢但实际的持续动作。显然基于此原因,根据该公开,此技术仅为响应特定事件而施加。US 2008/165280揭示一种视频稳定方法,其中使用稳定算法形式中图像稳定参数的初始设定达成图像稳定。说明因果(causal)及非因果(non-causal)滤波两者,其中当使用因果滤波时暂存解码图像。实行两个图像的部分投影向量、部分区域的比较以判定跳动(jitter)组件的最佳匹配(在所比较的两个向量之间的最小距离)。滤波器公式用于补偿在二维中的跳动,该滤波公式依据所计算的动作估计表示。揭示阻尼因子(dampingfacter) α,其朝向零控制该波动并可以适用于不同帧以补偿该视频相机于频率> 2Hz时的手震。该阻尼因子具有标准值,其中0〈α〈I。US 2008/030460揭示基准图像与比较图像的比较以匹配特征。施加两个阈值,其将该图像有效分离为三个区域高阻尼区域、低阻尼区域及渐进或线性区域。在该图像中的位置信息用于控制该应用,举例来说,在感兴趣区域中一只手的位置。
技术实现思路
因此,本专利技术包含一种方法及装置,其可以在通过数字传感器所获取物理变量的一系列测量中可靠地滤波噪声,但仍然在沿着前述一系列测量的所述物理变量中令人满意地反映缓慢但相关的变化,然而基本上防止在该物理变量的该数字表达和在真实世界连续空间中其绝对表达式之间引入显著的延迟。根据本专利技术,一种用于稳定通过数字传感器所获取物理变量的一系列测量P的方法包含下列步骤通过所述传感器获取所述物理变量的至少第一测量Pt_2、第二测量Pw及第三测量Pt ;若在所述第一测量Pt_2和所述第二测量Pt_i之间的差异λ t l低于阈值β,则在数字存储器中以校正后的第二测量P’ H (其中涉及所述第一测量Pt-2的差异使用滤波强度a t l而缩小)取代所述第二测量Pw ;以及若所述校正后的第二测量P’ H和所述第三测量Pt之间的差异At亦低于所述阈 值β,则在数字存储器中以校正后的第三测量P’t(其中涉及所述校正后的第二测量P’ t l的差异使用低于施加于第二测量Ph的滤波强度a t l的滤波强度a t而缩小)取代所述第三测量Pt。“数字存储器”意指任何计算机可读取及计算机可写入的数据存储介质,其包括、但不限于固态存储器(如随机存取存储器或快闪存储器),但亦包括磁性数据存储介质(如硬磁碟驱动机或磁带)、光学数据存储介质(如光碟)等。由于必须滤波的每个后续测量的滤波强度降低,故该滤波的输出最后将收敛朝向在一个方向上缓慢但稳定移动的输入。另一方面,将在最高滤波强度滤波短期噪声。在说明于US 2008/165280的方法中,没有根据低于阈值的差异的测量的比较或所述测量的校正。在该视频稳定技术中,通过根据跳动及动作估计在连续帧中保持该图像的相同部分而达成稳定。裁切(并因此销毁)初始图像且所裁切的图像用于与下一个图像(根据所判定的跳动所判定的该裁切量)内插。同时US 2008/030460揭示该阈值应用,这些阈值将该图像有效分离为三个区域,即高阻尼区域、低阻尼区域及渐进或线性区域。图像中的位置信息用于控制感兴趣区域内的该应用。在该方法中,由于线性函数用于在两个阈值之间的阻尼,故未提供动态调整。有利地,在该方法中,可以在数字处理器中计算P’ η,根据该方程式 (P P 、Ρ:4=Ρ,2+Δ;4 V At-i J其中Λ’ η是施加滤波函数f(A)于具有滤波强度Ciw的差异Aw的结果;以及可以在数字处理器中计算P’ t,根据该方程式_ P’、P; = Pil+At t t4 K J其中Λ ’ t是施加该滤波函数f (Λ)于具有该较低滤波强度a t的差异Aw的结果。由于这些方程式不仅适用于纯量,但亦适用于向量的测量P,故即使所述物理变量是多维,根据本专利技术特定实施例的方法亦可以用于稳定物理变量的一系列测量。基至更有利地,该滤波函数f( Λ )可能是功率函数,依循该方程式 Δ 丫 (Δ)= — · β \β J有利地,所述第一、第二及第三测量在时间上可能是连续的。根据本专利技术此特定实施例的方法可以因此用于稳定物理变量的一系列按时间顺序连续的测量,以随时间评估所述物理变量的发展。有利地,所述物理变量可能是位置。甚至更有利地,所述物理变量可能是在三维空间中的位置。在特定实施例中,滤波参数的不同设定可应用于在此三维空间中的每个轴。因此,尤其当所述测量是按时间顺序连续时,根据本专利技术特定实施例的方法,可以用于在使用数字位置或动作传感器而未大幅影响缓慢但稳定移动的测量所获取的动作中滤波噪声。特别有利地,所述数字传感器可以是成像传感器。这将更促进位置测量的获取,尤其若所述数字传感器3D是成像传感器,则允许在三维空间中位置测量的获取。此类3D成像传感器包括,举例来说,雷射雷达(Light detection and ranging, LIDAR)传感器、飞行时间(Time-0f-Flight,T0F)摄像机、具有扫描雷射三角测量(triangulation)或者任何其他类型的远程检测(teledetection)系统的相机。特别有利地,在所述物理位置的一系列测量中获取每个测量可以包括识别图像中 的给定物体并在参考帧中测量其位置。现有识别算法,诸如,举例来说,先前在国际专利申请公开WO 2008/128568中所揭示,允许识别物体,诸如举例来说在图像(可能是3D图像)中的使用者的极限。在W02008/128568中,揭示在三维空间内识别体积的方法,其中三维图像数据包含多个具有该三维空间的点。这些点是丛集的(clustered)且选定一丛集为感兴趣点。在所选定丛集内的点再次重组为次丛集,其每个皆具有重心及与该重心相关的体积。可以连接重心以形成表示物体的网络且该极限已确认为重心,其仅连接至一个其他的重心。然而,这些算法可能在连续图像中所述物体的位置的测量中引进本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.28 EP 09180784.21.一种用于稳定通过数字传感器所获取的物理变量的一系列测量的方法,所述方法包含下列步骤 -获取所述物理变量的至少第一测量、第二测量及第三测量;以及 -存储所述物理变量的每个测量于数字存储器中; 其特征在于所述方法还包含下列步骤 -比较所述第一测量及所述第二测量; -若所述第一测量和所述第二测量之间的差异低于预定阈值,则以校正后的第二测量取代所述第二测量,所述校正后的第二测量具有根据第一滤波强度的相对于所述第一测量缩小的差异; -比较所述校正后的第二测量及所述第三测量;以及 -若所述校正后的第二测量的滤波的值和所述第三测量之间的差异亦低于所述阈值,则以校正后的第三测量取代所述第三测量,所述校正后的第三测量具有根据第二滤波强度的相对于所述校正后的第二测量缩小的差异。2.如权利要求I所述的方法,其中3.如权利要求2所述的方法,其中所述滤波函数f(A)是功率函数,其依循方程式4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一、第二及第三测量在时间上是连续的。5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述数字传感器包含成像...

【专利技术属性】
技术研发人员:X·巴埃莱J·托尔罗特
申请(专利权)人:索夫特基奈蒂克软件公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1