[发明专利]基于运动信息与背景信息相结合的视频序列配准方法

权利要求书

1.一种基于运动信息与背景信息相结合的视频序列配准方法，包括如下步骤： 

(1)分别输入参考视频序列l和待配准视频序列l′； 

(2)分别对两个输入视频序列进行背景图像和运动目标的分离，获得参考运动轨迹P和待配准运动轨迹P′； 

(3)采用特征点检测与匹配的方法，获取背景图像的特征点匹配对(X_i,X′_i),300≤i≤500； 

(4)利用获得的背景图像的特征点匹配对(X_i,X′_i)，计算背景图像间的基础矩阵F； 

(5)从获得的背景图像特征点匹配对(X_i,X′_i)中，选取三维空间中不共面的四组匹配点对(x_j,x′_j),j＝1,2,3,4: 

5.1)计算背景图像特征点匹配对(X_i,X′_i)中的三组匹配点对诱导的单应H； 

5.2)计算剩余一组匹配点对在该诱导单应H下的转移误差Er； 

5.3)将上述转移误差Er与设定阈值E＝10进行比较，若Er＞E则保留匹配点对，反之，重复步骤5.1)和步骤5.2)，直到满足Er大于设定的阈值E； 

(6)分别获取运动轨迹中的点(p,q)在另一视频序列中的投影线与对极线的交点(p(t),q(t))： 

6.1)获取参考运动轨迹中的点p在待配准视频序列中的投影线k； 

6.2)获取参考运动轨迹中的点p的对极线l： 

l＝F·p，   其中，F是基础矩阵； 

6.3)获取参考运动轨迹中的点p在待配准视频序列中的投影线与对极线的交点q(t)； 

6.4)获取待配准运动轨迹中的点q在参考视频序列中的投影线与对极线的交点p(t)： 

6.4.1)获取待配准视频运动轨迹中的点q在参考视频序列中的投影线k′； 

6.4.2)获取待配准运动轨迹中的点q的对极线l′： 

l′＝F^-1·q，   其中，F^-1是基础矩阵的逆矩阵； 

6.4.3)获取待配准运动轨迹中的点q在参考视频序列中的投影线与对极线的交点p(t)； 

(7)获取参考运动轨迹和待配准运动轨迹中候选时间对应点的集合： 

7.1)计算参考运动轨迹中的点p在待配准视频序列中的投影线与对极线的交点q(t)与所有的待配准轨迹点q的距离，选出距离小于设定阈值e的轨迹点q(t_i)作为待配准视频序列的候选轨迹点，并记录待配准运动轨迹时间点t_i； 

7.2)计算每一个待配准运动轨迹点q(t_i)在参考视频序列中的投影线与对极线的交点p(t)与其对应的参考轨迹点p的距离，选出距离小于设定阈值e的轨迹点p(t_j)作为参考视频序列的候选轨迹点，并记录参考运动轨迹时间点t_j； 

(8)以待配准运动轨迹时间点t_i为纵坐标，以参考运动轨迹时间点t_j为横坐标，利用RANSAC算法拟合时间线，恢复出时间变换参数[α,t]，其中α为时间线的斜率，t为时间线与纵轴t_i的截距。 

2.根据权利要求1所述的基于运动信息与背景信息相结合的视频序列配准方法，其中步骤5.1)所述的计算背景图像特征点匹配对(X_i,X′_i)中的三组匹配点对诱导的单应H，通过如下公式计算： 

H＝[x′₁,x′₂,x′₃][x₁,x₂,x₃]^-1

其中x₁,x₂,x₃分别是参考视频序列中的三个不同的背景图像特征点，x′₁,x′₂,x′₃分别是待配准视频序列中的三个不同的背景图像特征点。