利用Fourier变换修正运动图像的失真.pdfVIP

1995年第12卷第2期 测试技术学报 、bl-12No．2 i 利用Fourer变换修正运动图像的失真 吴军基 张正军 (南京理工大学，南京2[0094) 摘要 本之根据数码相机的摄像原理，通过前后帧图像中物体位置的变化，修正固物体的运动和数 码相机扫描时闻差造成的图像失真．刊用Fourier变换修正后的结果．j}于运动物体特征的提取，具 有一定的价值． 关键词 Fourier变换；图像失真：帧图像 0引言 为了研究运动物体的特性，可以剌用数码相机捕获的运动物体序列图像之间的差别对运动物体的 特征进行估计。对于高速运动的物体，图像存在失真的情况。由于数码相机是逆行或隔行扫描的，造 成捕获的图{景任两点都不是同时刻捕获的．造就需要对失真的囝像进行修正。 奉文讨论在运动物体作高速平移时造成围像失真的修正。假设物体的运动为物体的质心的运动， 其它点的运动都依赖于质心的，在考察物体平移量的情况下，这样的假设是合理的。同时·由于数码 相机的扫描是匀建的．两帧失真图像中物体运动的平移量，可以作为实际物体运动的平移量·当然t 在捕获两帧图像的时间差充{于小的时信，假定物体的运动是匀速昀。 1物体平移速度 假定只有一个孤立的物体在均匀背景中运动．如果背果不均匀，并且不是一个孤立的物体在运动 应先分割出需考察的物体．并将其它部分作为背景．把背景各点的灰度值置为零。 设离散数字图像 一 L=¨ ～ 一 舢¨ 州呲 ～ 触嘶～聊 州 |： 广_11lIJ U 裟一 为数码相机在时瓤t捕获的帧图像，图像儿m．，1帐。n¨，1啪。为前后两帧图像。 为求出物体横轴方向的平移量△x．假设【f(”…。、]n。与∥“．。k，j，。。分别表示【f。m”1矧H与 测试技术学报 998年旃2期 ffⅢ，j撼。在x的：：亨向的～维投影，即为 M-l f“’¨Idj)_￡一㈣．(iJ， I=n M—l 一川：j)==‘㈣(1，j)’ l_0 j=o。L2，…．N—I F¨，(u)之间的相角差为 若F，(u)表示一维图慷fll：(x)的离散傅里廿}变换．则F。{k-n(u}-q △巾fu)=一2Ⅱ“△x．IF0，f．…．N—l (：；) 胆世圈豫If。l。Ⅻ中物体的图像在x方向上的长度太小为L，物体在x方向上的平移蕈△x小于L／2K， K为正常数，则在IAxIL,2K，uK／L条件下，隶得△x的唯一解。同样的方法求出△y。 下面求物体运动的速度．设数码摄像机捕获每帧图像所用时间为t。，图像【fJ懈。中点(k．1)的捕获 ． 时捌为州Nk+1)tg(MN)，k=0，l、2，…，N—l，设数码摄像机两帧之间的时间为k，则物体从点(k，lJ运功到 (k十△xl+△¨所用时间为