[发明专利]一种图像特征点跟踪方法和相机

说明书

本发明公开了一种图像特征点跟踪方法和相机，方法包括：对相机拍摄的图像帧序列中的第一帧进行特征点检测，提取得到需要跟踪的特征点，并记录所述特征点的跟踪次数；根据所述特征点确定出第二帧中对应的候选特征点，其中，第二帧是第一帧的相邻的下一帧；基于跟踪次数以及候选特征点间的距离，对所述候选特征点进行过滤得到基准特征点；获得所述基准特征点的跟踪质量得分，将跟踪质量得分符合质量阈值的基准特征点作为跟踪成功的特征点。本发明实施例依据特征点跟踪次数和距离筛选特征点，通过判断特征点的邻近区域灰度值确定特征点质量，根据质量来切换角点提取方式满足了特征点跟踪的实时性和特征点分布要求。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像特征点跟踪方法和相机。

背景技术

目前，具有相机的设备，比如机器人或无人机基本都具有视觉定位和导航功能，视觉定位和导航的实现基于图像之间的跟踪，图像跟踪主要采用的是特征点匹配法和光流法。然而，特征点匹配法需要对提取的角点计算特征描述子，并使用特征描述子进行特征点相似性对比，该算法虽然求解严谨，但特征点的匹配需要计算描述子，耗费较多时间。光流法避免了描述子计算这一过程，但光流法对特征点质量要求高，若按照一般情况下使用Harris角点提取将增加特征点提取的耗时。由此可知，上述两种方式都有实时性差，降低系统的性能，难以满足特征点跟踪的实时性要求等不足。此外，现有的特征点跟踪过程中为保证最后解算出的相机位姿的准确性以确保导航精度，往往使用特征点分散策略，导致特征点分布不均。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像特征点跟踪方法和相机，本发明实施例使用稀疏直接法实现帧间特征点跟踪避免了计算描述子，并使用特征点提取切换提高跟踪实时性，依据特征点跟踪次数和距离筛选特征点，并根据质量切换角点提取方式，满足了特征点跟踪的实时性和特征点均匀分布要求。

为了达到上述技术目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

根据本申请的一个实施例，提供了一种图像特征点跟踪方法，包括：

对相机拍摄的图像帧序列中的第一帧进行特征点检测，提取得到需要跟踪的特征点，并记录所述特征点的跟踪次数；

根据所述特征点确定出第二帧中对应的候选特征点，其中，所述第二帧是所述第一帧的相邻的下一帧；

基于所述跟踪次数以及所述候选特征点间的距离，对所述候选特征点进行过滤得到基准特征点；

根据所述基准特征点的相邻区域内像素点的灰度值，获得所述基准特征点的跟踪质量得分，将所述跟踪质量得分符合预设质量阈值的所述基准特征点作为跟踪成功的特征点。

根据本申请的又一个方面，提供了一种相机，包括摄像头模组和图像处理芯片；

所述摄像头模组，用于对环境进行拍摄得到图像帧序列，将所述图像帧序列发送至所述图像处理芯片；

所述图像处理芯片，用于对所述图像帧序列中的第一帧进行特征点检测，提取得到需要跟踪的特征点，并记录所述特征点的跟踪次数；根据所述特征点确定出第二帧中对应的候选特征点，其中，所述第二帧是所述第一帧的相邻的下一帧；基于所述跟踪次数以及所述候选特征点间的距离，对所述候选特征点进行过滤得到基准特征点；根据所述基准特征点的相邻区域内像素点的灰度值，获得所述基准特征点的跟踪质量得分，将所述跟踪质量得分符合预设质量阈值的所述基准特征点作为跟踪成功的特征点。