[发明专利]一种适用于平面跟踪的特征点优化方法、系统

权利要求书

1.一种适用于平面跟踪的特征点优化方法，其特征在于：包含以下步骤：

待跟踪区域获取步骤：获取初始视频文件，获取所述初始视频文件的指定关键帧中的待跟踪区域；

第一次筛选步骤：预测第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点在第i帧的对应角点，将第i-1帧图像中所述待跟踪区域的角点与在第i帧的所述对应角点关联为角点对，筛选出合格的所述角点对，根据所述角点对计算得到第一单应性矩阵；具体为：

通过KLT稀疏光流法预测第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点在第i帧的对应角点，将第i-1帧图像中所述待跟踪区域的角点与在第i帧的所述对应角点关联为角点对，得到所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点和第i帧图像对应所述待跟踪区域的角点的每一运动轨迹，计算每一所述运动轨迹的欧式距离，所述欧式距离小于等于第一预设阈值的角点对定义为合格的角点对，统计所述角点对的数量，

若所述运动轨迹的欧式距离小于等于第一预设阈值的角点对的数量大于第二预设阈值，则判定为跟踪成功，根据所述角点对计算得到第一单应性矩阵；

第二次筛选步骤：利用所述第一单应性矩阵对所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点正运算并对计算结果逆运算，筛选合格的角点对，得到第一匹配点对，通过所述第一匹配点对计算第二单应性矩阵；

第三次筛选步骤：利用所述第二单应性矩阵对所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点正运算，筛选第一匹配点对得到第二匹配点对，以所述第二匹配点对作为平面跟踪的特征点。

2.根据权利要求1所述的一种适用于平面跟踪的特征点优化方法，其特征在于：预测所述第i-1帧的角点在第i帧的位置之前，

获取第i-1帧图像与第i帧图像、提取第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点与第i帧图像对应所述待跟踪区域的角点，通过所述第i-1帧图像、所述第i帧图像和所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点。

3.根据权利要求1所述的一种适用于平面跟踪的特征点优化方法，其特征在于：所述第一预设阈值为4，所述第二预设阈值为10。

4.根据权利要求1所述的一种适用于平面跟踪的特征点优化方法，其特征在于：所述第二次筛选步骤中，筛选合格的角点对具体为：

筛选所述角点对留在所述第i-1帧图像内的角点对。

5.根据权利要求1所述的一种适用于平面跟踪的特征点优化方法，其特征在于：所述第三次筛选步骤中，筛选第一匹配点对得到第二匹配点对具体为：

获取第i-1帧中所述第一匹配点为中心的第一预设尺寸的待计算图像块，计算所述待计算图像块的方差，筛选所述方差小于阈值的所述第一匹配点对，得到第二匹配点对。

6.一种适用于平面跟踪的特征点优化系统，其特征在于：包含以下模块：

待跟踪区域获取模块：用于获取初始视频文件，获取所述初始视频文件的指定关键帧中的待跟踪区域；

第一次筛选模块：用于预测第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点在第i帧的对应角点，将第i-1帧图像中所述待跟踪区域的角点与在第i帧的所述对应角点关联为角点对，筛选出合格的所述角点对，根据所述角点对计算得到第一单应性矩阵；具体用于：

通过KLT稀疏光流法预测第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点在第i帧的对应角点，将第i-1帧图像中所述待跟踪区域的角点与在第i帧的所述对应角点关联为角点对，得到所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点和第i帧图像对应所述待跟踪区域的角点的每一运动轨迹，计算每一所述运动轨迹的欧式距离，所述欧式距离小于等于第一预设阈值的角点对定义为合格的角点对，统计所述角点对的数量，

若所述运动轨迹的欧式距离小于等于第一预设阈值的角点对的数量大于第二预设阈值，则判定为跟踪成功，根据所述角点对计算得到第一单应性矩阵；

第二次筛选模块：用于利用所述第一单应性矩阵对所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点正运算并对计算结果逆运算，筛选合格的角点对，得到第一匹配点对，通过所述第一匹配点对计算第二单应性矩阵；

第三次筛选模块：用于利用所述第二单应性矩阵对所述第i-1帧图像对应所述待跟踪区域的角点正运算，筛选第一匹配点对得到第二匹配点对，以所述第二匹配点对作为平面跟踪的特征点。