[发明专利]一种光电导航系统的异常处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电导航技术领域，具体地，涉及一种光电导航系统的异常处理方法。

背景技术

所谓的异常处理是指在图像质量不好的情况下为避免导航系统的运动产生不可控制的变化，而将这种情况下的导航仪的运动进行抑制，也就是说在运动不可控的情况下宁可将导航仪静止也不能任其乱动。

现有异常处理的方法是利用图像质量判断的某一个或某几个特征值，以阈值的方式对光电导航仪的运动状态进行判断并做出相应的处理：当特征值大于阈值为正常运动状态，当特征值小于阈值则为异常状态。这种方法导致的结果是光电导航轨迹的剧烈抖动，给正常的工作带来不便。后来的改进方法是利用阈值的连续累计个数的方法加以限制，这样的限制在一定程度上抑制了抖动的频繁度，但并没有从根本上解决这个问题。

这些特征值的选取都存在一个问题：单纯利用的是单帧图像的特性而将图像的基准帧和目标帧之间的关系割裂开。系统的异常出现在系统运行的任何阶段而不仅仅是图像的数据获取上，系统的运动估计部分也会产生异常，而这个阶段的异常表现在基准块和目标块的匹配上。

现有技术一般采用像素均值和图像的对比度为特征值进行计算，由于鼠标在运动的过程中为了获得质量较高的图像，LED会根据环境的变换不断地进行调节，这样使得均值在一段时间内会固定在某一个范围内，不能及时地反映出系统状态的变化。另外，在抬起和放下的阈值设置上，使用的单个阈值，抬起与放下会产生频繁跳动，抖动现象严重。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在稳定性差、使用不方便和及时性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种光电导航系统的异常处理方法，以实现稳定性好、使用方便和及时性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光电导航系统的异常处理方法，主要包括：

a、读取当前图像数据，进行参数初始化，计数器清零，并设置异常标志符fig=0；

b、将当前图像数据的第一帧图像数据设置为基准帧数据，计算基准帧数据的局部对比度DM；当基准帧数据的局部对比度DM大于预设阈值时，对基准帧数据进行图像增强处理；

c、对基准帧进行图像增强处理后，读取当前图像数据的新一帧数据，利用新一帧数据与基准帧数据进行匹配处理。

进一步地，以上所述的光电导航系统的异常处理方法，在步骤b中，还包括：当基准帧数据的局部对比度DM小于预设阈值时，丢弃当前帧数据，返回步骤a重新读取当前图像数据。

进一步地，在步骤c中，所述利用新一帧数据与基准帧数据进行匹配处理的操作，具体包括：

c1、计算新一帧数据的局部对比度DM，对新一帧数据进行图像增强处理；

c2、利用新一帧数据与基准帧数据进行块匹配，计算最佳匹配块与基准块的匹配度APM，根据计算所得匹配度APM和局部对比度DM变换基准帧数据。

进一步地，在步骤c2中，所述根据计算所得匹配度APM和局部对比度DM变换基准帧数据的操作，具体包括：

c21、读取异常标志符fig的值，若异常标志符fig=0，则根据匹配度APM<Thapm1||局域对比度DM<Thdm1是否成立变换基准帧数据；

c22、读取异常标志符fig的值，若异常标志符fig=1，则根据匹配度APM>Thapm2&&局域对比度DM>Thdm2是否成立变换基准帧数据。

进一步地，在步骤c21中，所述根据匹配度APM<Thapm1||局域对比度DM<Thdm1是否成立变换基准帧数据的操作，具体包括：

如果匹配度APM<Thapm1||局域对比度DM<Thdm1成立，开始计数：若计数值N>5则异常标志符fig=1判断为抬起，运动矢量清零，变换基准帧；若计数值N<=5，变换基准帧；N为自然数；

如果匹配度APM<Thapm1||局域对比度DM<Thdm1不成立，输出运动矢量且计数值N=0，返回步骤c重新读取新一帧数据。

进一步地，在步骤c22中，所述根据匹配度APM>Thapm2&&局域对比度DM>Thdm2是否成立变换基准帧数据的操作，具体包括：

如果匹配度APM>Thapm2&&局域对比度DM>Thdm2成立，开始计数：若计数值PN>5则异常标志符fig=0判断为放下，输出运动矢量；若计数值PN<=5，变换基准帧；