[发明专利]一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法

权利要求书

1.一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过CCD相机采集被监测区域的图像；

S2、对采集到的图像进行预处理；

S3、采用背景差分法判断图像是否有位移，若有则执行步骤S4，否则返回步骤S1；

S4、对图像进行角点检测；

S5、计算相关系数进行角点匹配；包括以下子步骤：

S51、对于第k帧和第k+1帧图像中检测出的角点，分别在两帧图像中取以c_k和c_k+1为中心的N×N邻域，c_k和c_k+1分别表示第k和第k+1帧图像中对应角点的位置，N为大于1且不大于9的奇数；计算每个角点在N×N邻域内的均值E_k，E_k+1和均方差σ_k，σ_k+1：

(x_i,y_j)表示角点(x_i,y_i)的邻域点；

S52、计算每个角点与其对应角点在N×N邻域内的相关系数：假设从第k帧到第k+1帧，角点(x_i,y_i)在x方向和y方向移动的距离分别为Δx和Δy，计算其相关系数：

其中R(Δx,Δy)为相关系数，cov(Δx,Δy)为协方差，其计算方法为：

I_k(x_i,y_j)、I_k+1(x_i+Δx,y_j+Δy)分别表示第k帧图像上的角点(x_i,y_j)的灰度值和第k+1帧图像上与(x_i,y_j)对应的角点的灰度值；

S53、在第k+1帧图像中以(x_i,y_i)为中心点，在M×M邻域内寻找相关系数最大的角点，将该角点作为第k+1帧图像中(x_i,y_i)的匹配点；

S6、累计计算得到位移；

S7、判断位移是否超过预设的警戒值，若是则产生预警并结束处理，否则返回步骤S1。

2.根据权利要求1所述的一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法，其特征在于，所述步骤S2的图像预处理包括滤波和自适应二值化处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于角点检测的数字图像物体微小移动监测算法，其特征在于，所述步骤S3具体实现方法为：取待监测区域无外界干扰时的理想情况的图像作为样本图像进行角点检测并保存；将之后采集到的每一帧图像与样本图像执行减操作，若减操作后有非零值区域出现，则说明待监测区域有运动或有干扰产生，执行步骤S4；若减操作后没有出现非零值区域，则说明待监测区域未发生位移，也没有干扰产生，返回步骤S1继续采集被监测区域的图像。