專利名稱：光電導航運動矢量預測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種矢量預測方法，尤其是一種光電導航運動矢量預測方法，屬于光電導航的技術領域。
背景技術：
光電導航系統(tǒng)的運動矢量的估算用公式Vn = pre_v+a表示，其中Vn為當前運動矢量的輸出值，pre_v為當前運動矢量的預測值，等于上一次運算所得的位移矢量，即pre_ ν = Vlri ；a為用以調節(jié)當前運動矢量的修正值，a為通過圖像匹配的方式計算出來的模塊的相對偏移量?，F(xiàn)有技術的缺點是當上一次的運動矢量Vlri計算錯誤時，當前的運動矢量輸出值也是錯誤的，這樣產生連鎖反應而將這樣的錯誤不斷放大最終導致導航系統(tǒng)的不可控。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種光電導航運動矢量預測方法，其方法操作簡單，預測精度高，可控性好，安全可靠。按照本發(fā)明提供的技術方案，一種光電導航運動矢量預測方法，所述運動矢量預測方法包括如下步驟a、高速采集相鄰兩幀導航圖像，所述兩幀導航圖像中的前一幀形成基準幀，另一幀圖像形成目標幀；b、在基準幀內設置基準塊B，基準塊B的像素矩陣為!V所述像素矩陣!^b的大小為 mXn，基準塊B的起始坐標為( ，yQ)；C、在目標幀內設置以(Xl，Y1)及以其為中心的周圍8個點為起始點，大小為mXn 的9個模塊作為匹配選擇模塊，所述匹配選擇模塊的像素矩陣分別為F1 F9 ；d、根據(jù)步驟c中得到的9個匹配選擇模塊的像素矩陣，分別計算匹配選擇模塊的像素矩陣F1 F9與基準塊B的像素矩陣內!^b間對應像素差絕對值的和，即
x=m y=nSum B1=YjYj \fb (χ0 + Uo + 少)-Fi (x1 + X，兄+ y% i = 1，2Λ，9 ；
x=0 y=0且當所述SumBi最小時，相應的匹配選擇模塊為最佳匹配模塊；e、根據(jù)步驟d中得到的最佳匹配模塊與基準塊B間的相對位置，得到運動矢量修正值α ；f、選取目標幀之前的三個運動矢量Vn_3，Vn_2，Vlri，目標幀的運動矢量為pre_v ；設定X軸方向上述三個運動矢量中的最大值為P_X = max([Vn_3_x, vn_2 x，Vlri J)，在X軸方向上上述三個運動矢量中的最小值為q_x = min([Vn_3 x，Vn_2 x，Vn_LJ)；根據(jù)目標函數(shù)^llin =
pre_vx-Vn_3 x | +1 pre_vx-Vn_2_x | +1 prejx-V^—x |，當所述目標函數(shù)取最小值時，得到目標幀在 χ 軸上的矢量值 pre_vx, pre_vx e [q_x, p_x]；g、選取目標幀之前的三個運動矢量Vn_3，Vn_2，Vlri，目標幀的運動矢量為pre_v ；設定1軸方向上述三個運動矢量的最大值為P_y = max ([Vn_3 y，Vn_2 y，Vlri y])，在y軸方向上上述三個運動矢量中的最小值為q_y = min ([Vn_3—y，vn_2_y, Vn_Ly])；根據(jù)目標函數(shù)= | pre_ vy-Vn_3j I +1 pre_vy-Vn_2j | +1 pre_vy-Vn_Ly |，當所述目標函數(shù)取最小值時，得到目標幀在y軸上的矢量值 pre_vy, pre_vy e [q_y, p_y]；h、根據(jù)步驟f與步驟g得到目標幀的運動矢量pre_v，并根據(jù)步驟e得到的運動矢量修正值α，完成目標幀運動矢量的預測。所述步驟f和步驟g中，當Vn_3 = Vlri時，pre_v = Vn^10所述步驟f和步驟g中， 當νη-3 φ Vlri，且當Vn_3 = vn_2時，pre_v = Vn_2。所述步驟f和步驟g中，當Vn_3乒Vn+且當 Vn-S 乒 \-2 時，Pre_v = Vn_2。本發(fā)明的優(yōu)點通過高速采集導航圖像，能夠得到基準幀與目標幀；通過在基準幀內選擇基準塊B，在目標幀內選擇匹配選擇模塊，選擇與基準塊B的最佳匹配選擇模塊， 能夠得到目標幀運動矢量預測的修正值；然后根據(jù)目標幀之前的三幀運動矢量值預測目標幀的運動矢量，能夠有效控制目標幀運動矢量的估算，當估算錯誤時，能夠有效地進行調節(jié)而不使錯誤進行傳遞；方法操作簡單，預測精度高，可控性好，安全可靠。


圖1為本發(fā)明目標幀內選取匹配選擇模塊與基準幀內選取基準塊的示意圖。圖2為本發(fā)明對目標幀運動矢量預測的一種流程圖。圖3為本發(fā)明對目標幀運動矢量預測的另一種流程圖。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。為了提高光電導航中運動矢量預測的精度，確保導航系統(tǒng)的可靠性，本發(fā)明光電導航運動矢量預測方法包括如下步驟a、高速采集相鄰兩幀導航圖像，所述兩幀導航圖像中的前一幀形成基準幀，另一幀圖像形成目標幀；所述高速采集兩幀導航圖像時，相鄰兩幀圖像的偏移量不會太大，運動速度的修正值較??；b、在基準幀內設置基準塊B，基準塊B的像素矩陣為Fb，所述像素矩陣!^b的大小為 mXn，基準塊B的起始坐標為( ，yQ)；C、在目標幀內設置以(Xl，Y1)及以其為中心的周圍8個點為起始點，大小為mXn 的9個模塊作為匹配選擇模塊，所述匹配選擇模塊的像素矩陣分別為F1 F9 ；如圖1所示為在目標幀內選擇相應的匹配選擇模塊F1 F9 ；在高速采集導航圖像后，匹配選擇模塊F1 F9與基準塊B間具有對應性和匹配性，通過選擇最佳匹配選擇模塊能夠得到目標幀的運動矢量修正值；在目標幀內選擇匹配選擇模塊F1中，由于目標幀與基準幀的重疊及選取關系，能得到起始坐標(Xl，yi)與基準塊B的起始坐標為( ,%)具有相同的坐標值，匹配選擇模塊F2 F9其他起始坐標在目標幀內的選取與目標幀內選擇匹配選擇模塊F1對應。d、根據(jù)步驟c中得到的9個匹配選擇模塊的像素矩陣，分別計算匹配選擇模塊的像素矩陣F1 F9與基準塊B的像素矩陣內!^b間對應像素差絕對值的和，即
權利要求
1.一種光電導航運動矢量預測方法，其特征是，所述運動矢量預測方法包括如下步驟(a)、高速采集相鄰兩幀導航圖像，所述兩幀導航圖像中的前一幀形成基準幀，另一幀圖像形成目標幀；(b)、在基準幀內設置基準塊B，基準塊B的像素矩陣為!V所述像素矩陣&的大小為 mXn，基準塊B的起始坐標為( ，yQ)；(c)、在目標幀內設置以(Xl，yi)及以其為中心的周圍8個點為起始點，大小為mXn的 9個模塊作為匹配選擇模塊，所述匹配選擇模塊的像素矩陣分別為F1 F9 ；(d)、根據(jù)步驟(c)中得到的9個匹配選擇模塊的像素矩陣，分別計算匹配選擇模塊的像素矩陣F1 F9與基準塊B的像素矩陣內!^b間對應像素差絕對值的和，即
2.根據(jù)權利要求1所述的光電導航運動矢量預測方法，其特征是所述步驟(f)和步驟(g)中，當 Vn_3 = Vlri 時，pre_v = Vlri。
3.根據(jù)權利要求1所述的光電導航運動矢量預測方法，其特征是所述步驟(f)和步驟(g)中，當 νη-3 φ Vlri，且當 Vn-3 = \-2 時，pre_v = Vn_2。
4.根據(jù)權利要求1所述的光電導航運動矢量預測方法，其特征是所述步驟(f)和步驟(g)中，當 Vn_3 Φ Vlri，且當 Vn_3 Φ Vn_2 時，pre_v = Vn_2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光電導航運動矢量預測方法，其包括如下步驟a、高速采集相鄰兩幀導航圖像，分別形成基準幀與目標幀；b、在基準幀內設置基準塊B；c、在目標幀內設置與基準塊B的起點及以其為中心的周圍8個點為起始點的匹配選擇模塊；d、計算匹配選擇模塊的像素矩陣與基準塊B的像素矩陣內間對應像素差絕對值的和，當所述差絕對值的和最小時得到最佳匹配模塊；e、得到運動矢量修正值α；f、選取目標幀之前的三個運動矢量Vn-3，Vn-2，Vn-1，根據(jù)目標函數(shù)得到在x軸上的矢量值；g、根據(jù)目標函數(shù)得到在y軸上的矢量值；h、完成目標幀運動矢量的預測。本發(fā)明方法操作簡單，預測精度高，可控性好，安全可靠。
文檔編號G06T7/20GK102314694SQ20111022235
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2011年8月4日
發(fā)明者鄧玉俊 申請人:無錫銀泰微電子有限公司