[发明专利]光电导航系统中亚像素区域确定方法及其系统

说明书

本发明公开了一种光电导航系统中亚像素区域确定方法及其系统，该方法包括：获取参考帧图像和目标帧图像；采用图像匹配算法对所述参考帧图像和所述目标帧图像进行整像素级别匹配，得到最佳匹配点以及搜索阵列，获取所述最佳匹配点在所述搜索阵列中的位置，根据最佳匹配点在所述搜索阵列中的不同位置，以及最佳匹配点相邻匹配点的匹配值的不同，确定亚像素区域。本发明通过上述方法能提高区域的精度，以满足光电导航高精度定位需求。

技术领域

本发明涉及光电导航技术领域，特别是涉及一种光电导航系统中亚像素区域确定方法及其系统。

背景技术

随着显示屏幕的日益趋大趋宽，传统光电导航技术已难以覆盖大小屏幕对应用的不同需求，所以亚像素跟踪技术应运而生，特别是在游戏鼠标中高分辨率(DPI)需要越来越明显。

全搜索算法(FS)，搜索覆盖面广，所以精度最高，但由于其消耗资源最大，在光电导航领域无法被采用。

TTS算法，耗资源依然很高，搜索质量相比FS已经有所降低。

三点峰值近似，实为拟合方式，成本最低，基本上不增加成本，但精度较低，存在不小的误差，这种误差只能通过后续的平滑去弥补，所以性能一定有所影响。

光电导航应用领域，图像的刷新率很高，高性能的光电导航设备帧率超过5000frame/second，以应对设备(或目标物)的高速移动，采用以上方法用于光电导航系统中不能满足高精度的定位。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种光电导航系统中亚像素区域确定方法及其系统，提高亚像素区域的精度，以满足光电导航高精度定位需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种光电导航系统中亚像素区域确定方法，所述方法包括：

获取参考帧图像和目标帧图像；

采用图像匹配算法对所述参考帧图像和所述目标帧图像进行整像素级别匹配，得到最佳匹配点以及搜索阵列，所述搜索阵列为由所述目标帧图像中的匹配点构成的矩形阵列，所述匹配点为所述目标帧图像和所述参考帧图像相似的像素点且所述匹配点在所述目标帧图像中；

获取所述最佳匹配点在所述搜索阵列中的位置；

判断所述位置是否为所述搜索阵列的矩形角，获得第一判断结果；

若第一判断结果表示是，则亚像素的搜索区域为且所述搜索区域在所述搜索阵列内，其中C_x为最佳匹配点的x轴坐标，C_y为最佳匹配点的y轴坐标、D为相邻两像素点之间的距离，n≥2；

若第一判断结果表示否，判断所述位置是否为所述搜索阵列的矩形边，获得第二判断结果；

若第二判断结果表示是，获取与所述最佳匹配点相邻的第一匹配点和第二匹配点，且所述第一匹配点和所述第二匹配点的位置均在所述搜索阵列的矩形边上，其中所述第一匹配点和所述第二匹配点所在的直线为y轴；

将所述第一匹配点的匹配值和所述第二匹配点的匹配值作差并取绝对值，得第一差值；

若所述第一差值小于第一阈值，则亚像素的搜索区域为且所述搜索区域在所述搜索阵列内；

若所述第一差值大于或等于第一阈值，则亚像素的搜索区域为且所述搜索区域在所述搜索阵列内且y的取值在最佳匹配点和第一优选匹配点之间，所述第一优选匹配点为第一匹配点或第二匹配点；

若第二判断结果表示否，判断所述位置是否为所述搜索阵列的矩形内，获得第三判断结果；