[发明专利]一种基于联合变换相关器的全局运动检测方法

摘要

本发明公开了一种基于联合变换相关器的全局运动检测方法，该方法采用高帧频小型面阵探测器为采样单元，联合变换光学相关器作为傅立叶变换模拟处理单元，DSP实现相关峰实时检测算法，最终实现高精度实时的运动矢量检测。本方法对输入图像的噪声不敏感，抗干扰能力强；位移检测结果准确，测量精度可以到达1个像素级。

主权项

一种基于联合变换相关器的全局运动检测方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先由FPGA产生探测器驱动程序，驱动探测器CCD1工作，控制积分时间尽量小，高速探测器实时对运动场景进行采样，采样探测器像素128X128，采样帧频每秒100帧频以上；2)FPGA对采样得到的连续两帧有像移的图像进行实时合并，将两帧128X128的图像合并成一帧256X128的图像；3)通过VGA控制芯片将合成后的图像实时的送入空间光调制器SLM中，前面合成的图像不断对SLM进行刷新，激光器产生的相干光经过准直扩束后通过一偏振镜成线偏振光，SLM对线偏振光进行幅度调制，产生和送入SLM图像成正比的光场分布；4)通过SLM的光场再经过一傅立叶透镜进行光学傅立叶变换，选择合适的透镜的孔径和焦距，在后焦面上可以获得前面合成图像的联合功率谱图像，并在后焦面上用CCD2对联合功率谱进行采样；5).将采样获得的联合功率谱图像送入频谱预处理模块中，FPGA实时对联合功率谱图像进行二值化处理；获得的二值化联合功率谱图像再实时送入另一个SLM中，经过步骤4一样的傅立叶变换过程，最后在透镜后焦面上获得相关峰图像，再用CCD3对相关峰图像进行实时采样；6)CCD3获得的相关峰图像通过控制模块送入DSP中，DSP实现质心检测算法，检测出两个峰值的位置，两峰值位置的差值就是图像位移量的两倍，最后将位移结果通过RS232串口或USB接口传出。