[发明专利]一种基于联合分数傅里叶变换的位移矢量探测方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于联合分数傅里叶变换的位移矢量探测方法，包括：将视频分解为单帧图像，确定傅里叶变换级次、参考图像和目标图像，将参考图像和目标图像置于新坐标系原点的两侧，形成输入图像，对输入图像进行傅里叶变换，得到傅里叶变换频谱，然后进行平方运算得到输入图像的傅里叶变换功率谱，再将功率谱进行分数傅里叶变换，得到目标图像的互相关峰的坐标，利用相似方法得到理想输出的互相关峰的坐标，最后得到目标图像与参考图像之间位移矢量。本发明还公开了一种实现上述方法的装置。上述方法和装置利用分数傅里叶变换的平移可变性，实现输出平面互相关峰位置的任意控制，并且根据分数傅里叶变换的级次，可实现光学系统结构的多样化。

主权项

1.一种基于联合分数傅里叶变换的位移矢量探测方法，包括：(1)读入待调整视频，并将视频分解为单帧图像，确定总帧数N；(2)设定傅里叶变换级次p₂，确定参考图像为第一帧图像f₁(x，y)；(3)确定目标图像为第t帧图像f_t(x，y)，将参考图像和目标图像对称的置于输入坐标系原点的两侧，形成输入图像f(x，y)，其中1＜t≤N；(4)对输入图像f(x，y)进行傅里叶变换，得到输入图像f(x，y)的傅里叶变换频谱，对傅里叶频谱进行平方运算得到输入图像的傅里叶变换功率谱；(5)对傅里叶功率谱进行级次为p₂的分数傅里叶变换，得到互相关峰的整数坐标，在整数坐标周围取一邻域，利用质心算法求取互相关峰值的亚像素坐标，亚像素坐标与整数坐标相加得到存在位移矢量的目标图像的互相关峰的坐标(x_p2，y_p2)；(6)取目标图像为第一帧图像f₁(x，y)，将参考图像和目标图像对称的置于坐标系原点的两侧，形成输入图像；重复步骤(4)和(5)得到不存在位移矢量时的理想输出的互相关峰的坐标(x_i，y_i)；(7)根据目标图像的互相关峰的坐标(x_p2，y_p2)和理想输出的互相关峰的坐标(x_i，y_i)得到步骤(3)中目标图像与参考图像之间位移矢量(a，c)；所述的位移矢量(a，c)的计算式为：a=xp2-xisinα2c=yp2-yisinα2]]>其中：0＜p₂＜1。