[发明专利]基于图像块二值化哈希表示的实时的稠密光流计算方法

权利要求书

1.一种基于图像块二值化哈希表示的实时稠密光流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，输入两帧连续的图像，将所述两帧连续的图像转换为两帧连续的灰度图；

步骤S2，根据所述两帧连续的灰度图构建图像金字塔；

步骤S3，通过编码函数处理所述图像金字塔，得到各个图像块的二值化哈希表示；

步骤S4，根据所述各个图像块的二值化哈希表示选取所述图像金字塔中的最小尺寸图像，并在所述最小尺寸图像上随机初始化NNF映射；

步骤S5，在所述最小尺寸图像 上运行分块式PatchMatch算法，得到所述最小尺寸图像所在层次的NNF映射；

步骤S6，借助上一层图像金字塔中计算得到的NNF映射，对当前层NNF映射进行初始化；

步骤S7，在当前层上运行所述分块式PatchMatch算法，优化当前层NNF映射；以及

步骤S8，循环执行所述步骤S6和所述步骤S7直至原始图像尺寸，得到最终光流估计结果。

2.根据权利要求1所述的基于图像块二值化哈希表示的实时稠密光流计算方法，其特征在于，所述各个图像块的二值化哈希表示通过预先训练得到的编码函数实现，将图像块压缩为若干位二进制码，通过二进制码之间的汉明距离衡量对应图像块之间的相似性。

3.根据权利要求1所述的基于图像块二值化哈希表示的实时稠密光流计算方法，其特征在于，所述步骤S3中的编码函数为h_k(x)＝δ(xw_k)，k＝0,1,…,c，其中，为图像块展开得到的向量，w_k为维空间中的一个超平面对应系数所构成的向量，δ(x)为阶跃函数，即当x≤0时δ(x)＝0，否则δ(x)＝1。

4.根据权利要求3所述的基于图像块二值化哈希表示的实时稠密光流计算方法，其特征在于，所述编码函数中的w_k通过迭代量化法ITQ得到。

5.根据权利要求3所述的基于图像块二值化哈希表示的实时稠密光流计算方法，其特征在于，所述编码函数通过GPU上的神经网络运算库cudnn加速处理所述图像金字塔的速度。

6.根据权利要求1所述的基于图像块二值化哈希表示的实时稠密光流计算方法，其特征在于，所述步骤S5和所述步骤S7的分块式PatchMatch算法中，通过将图像分割为更小的图像区域，在对各个小图像区域内独立地运行分块式PatchMatch算法。