[发明专利]基于像素点光流的图像序列运动直线筛选跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动直线筛选跟踪方法，特别是利用图像序列像素点光流的运动直线筛选跟踪方法。

背景技术

图像序列直线特征的跟踪、匹配是计算机视觉研究中的一个重要研究内容，其主要目的是将两幅或多幅图像中的直线特征建立对应关系，为基于图像的目标识别、三维重建等研究奠定基础。

传统的图像序列直线跟踪、匹配方法是尽可能多的匹配到不同图像间的对应直线特征，但匹配结果中常常包含了目标运动物体或场景表面以外的背景直线，这导致直线跟踪、匹配结果无法满足实际需求，通常需要人为地对背景直线进行剔除，以得到感兴趣的运动直线跟踪、匹配结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像序列运动直线筛选跟踪方法，能准确地筛选出图像中运动物体或场景表面的运动直线；能跟踪图像序列中的运动直线，并得出图像序列运动直线跟踪结果。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案，基于像素点光流的图像序列运动直线筛选跟踪方法，其步骤如下：

1)利用摄像机拍摄一组连续的图像序列；

2)计算出两帧图像序列间的稠密光流场；

3)根据图像直线的法线式表示方法，推导出直线上点光流与直线光流的对应关系式：

(ycosθ-xsinθ)θ′-ρ′+ucosθ+vsinθ＝0      (1)

式(1)中，(u,v)^T是直线上点(x,y)^T处的点光流矢量值。(ρ,θ)^T和(ρ',θ')^T是直线的坐标和直线光流，根据式(1)，得出直线光流与直线上点光流的以下对应关系：

A：当直线上各像素点的点光流矢量均为零时，直线光流为零；

B：当直线上各像素点的点光流不为零时，直线光流不为零；

C:当直线仅包含平移运动，且运动方向与直线方向相同时，直线上各点的点光流矢量不为零，但直线光流等于零；

4)基于像素点光流的运动直线筛选；首先，根据点线光流对应关系构造一个二元方程组函数为：

fi,i+1(ρ′,θ′)=(yicosθ-xisinθ)θ′-ρ′+uicosθ+visinθ=0(yi+1cosθ-xi+1sinθ)θ′-ρ′+ui+1cosθ+vi+1sinθ=0---(2)]]>