[发明专利]一种紧凑型的光流计算方法与设备

权利要求书

1.一种紧凑型的光流计算设备，其特征在于：包括镜头、CMOS图像传感器和中央处理器，并将CMOS图像传感器、中央处理器集成到一个芯片上，CMOS图像传感器采集图像信息，并将图像信息直接传输给中央处理器进行光流计算，最后通过串口输出光流数据。

2.一种光流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用高斯低通滤波器对初始图像I₀进行平滑滤波，得到消除噪声的图像I₁；

(2)用拉普拉斯滤波器对图像I₁进行处理，得到图像I₂；

(3)将平滑滤波后得到的图像I₁减去拉普拉斯滤波处理后的图像I₂，得到纹理增强图像I₃；

(4)将图像I₃等分成8×8像素的块，计算每一个块的熵值，熵值排行在前一半的块q_n作为特征点提取块，其中n＝1,2,3，…，n；

(5)对特征点提取块q_n用Fast角点检测算法进行计算，筛选出Fast角点构成的像素点集P_n1；

(6)对像素点集P_n1用Shi-Tomasi进行二次筛选，得到Shi-Tomasi角点构成的像素点集P_n2，并将点集P_n2作为块q_n最终的特征点；

(7)用L-K光流算法对特征点集P_n2计算光流，并输出。

3.根据权利要求2所述的光流计算方法，其特征在于：在步骤(2)中，设经步骤(1)高斯低通滤波器平滑滤波后的图像I₁为f(x,y)，f(x,y)的拉普拉斯算子定义为：

${\▿}^{2}f(x,y)=\frac{{\∂}^{2}f(x,y)}{\∂x^2}+\frac{{\∂}^{2}f(x,y)}{\∂y^2}$

其二阶导的离散形式为：

$\frac{{\∂}^{2}f(x,y)}{\∂x^2}=f(x+1,y)+f(x-1,y)-2f(x,y)$

$\frac{{\∂}^{2}f(x,y)}{\∂y^2}=f(x,y+1)+f(x,y-1)-2f(x,y)$

由以上可得经拉普拉斯滤波器处理后的图像I₂为：

${\▿}^{2}f(x,y)=\[f(x+1,y)+f(x-1,y)+f(x,y+1)+f(x,y-1)\]-4f(x,y).$