基于模板匹配的快速位移提取算法研究

摘要

为了快速、精准地获取视觉测量系统中的位移信息,研究分析了基于模板匹配的全局搜索算法、三步搜索算法、新三步搜索算法,以及菱形搜索算法对位移信息的提取精度和速度的影响,并比较分析了曲面拟合法和梯度法两种亚像素定位算法的性能.结果表明:四种位移提取算法的计算精度一样,均在[-0.5像素,0.5像素]之间;全局搜索算法最为耗时;三步搜索算法适于较大位移的提取;新三步搜索算法具有自适应性,相对于三步搜索算法,更适于小位移的运动估计;对于小位移为主的运动估计,菱形搜索算法计算效率最高,最为合适;在所选用位移提取算法的基础上,曲面拟合法额外增加的计算时间远小于梯度法,更适用于实际视觉测量系统中位移的高精度提取.分析结果对基于视觉的实际运动估计具有一定的参考价值.