[发明专利]视频对准系统

权利要求书

1.一种视频对准系统，包括：

光源，所述光源用于照亮场景中的光斑，其中，根据具有对应的相关函数的伪随机噪声码来在时间上对所述光源进行调制；

摄像机，所述摄像机捕获所述场景的数字图像；以及

处理器，所述处理器从所述摄像机接收数字图像数据，跟踪相关总和，对于正总和将所述相关总和归一化为+1表决且对于负总和将所述相关总和归一化为-1表决，以及基于像素表决总数将所述数字图像中的像素识别为所述光斑的位置，所述相关总和为视频像素强度和相关函数值的乘积的总和。

2.根据权利要求1所述的系统，所述处理器跟踪对于多个相关函数相移候选者的像素相关总和。

3.根据权利要求1所述的系统，所述伪随机噪声码为1 0。

4.根据权利要求1所述的系统，所述摄像机自由运行而没有同步输入。

5.根据权利要求1所述的系统，所述光源、所述摄像机和所述处理器为手持式地理信息系统数据采集装置的组件。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括激光测距仪，所述激光测距仪向所述处理器提供从所述摄像机到所述光斑的距离的估计。

7.根据权利要求1所述的系统，所述处理器还指示所述光斑在数字图像显示器上的所述位置。

8.根据权利要求7所述的系统，所述指示通过在所述显示器上绘制数字十字准线来实现。

9.一种视频对准方法，包括：

利用光源照亮场景中的光斑，其中，根据具有对应的相关函数的伪随机噪声码来在时间上对所述光源进行调制；

利用摄像机捕获所述场景的数字图像；

处理器从所述摄像机接收数字图像数据；以及

所述处理器跟踪相关总和，对于正总和将所述相关总和归一化为+1表决且对于负总和将所述相关总和归一化为-1表决，以及基于像素表决总数将所述数字图像中的像素识别为所述光斑的位置，所述相关总和为视频像素强度和相关函数值的乘积的总和。

10.根据权利要求9所述的方法，所述处理器在积累表决达预定数目的所述伪随机码的周期之后，识别所述光斑的像素位置。

11.根据权利要求9所述的方法，所述处理器通过找到用像素表决总数来加权的像素的质心、忽略位于围绕最大表决像素的像素排除区域之外的像素，来识别所述光斑的像素位置。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括利用激光测距仪估计从所述摄像机到所述光斑的距离，以及所述处理器基于所估计的距离计算所述排除区域的规格。

13.根据权利要求12所述的方法，所述光源、所述摄像机、所述激光测距仪和所述处理器为手持式地理信息系统数据采集装置的组件。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括在所述数据采集装置的显示器上绘制数字十字准线，以指示所述光斑的所述像素位置。

15.根据权利要求9所述的方法，所述处理器跟踪对于多个相关函数相移候选者的像素相关总和。

16.根据权利要求9所述的方法，所述处理器跟踪对于数字图像中的每个像素的像素相关总和。

17.根据权利要求9所述的方法，所述伪随机噪声码为1 0。

18.根据权利要求9所述的方法，所述摄像机自由运行而没有同步输入。

19.根据权利要求9所述的方法，所述处理器仅使用整数运算。

20.根据权利要求9所述的方法，所述处理器在估计所述光斑在所述图像中的所述位置之前，执行特征匹配以对准视频图像。