开云优惠体育网页版入口

专利名称：用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210647558.3

专利申请（专利权）人：新疆大学
权利人地址：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市水磨沟区华瑞街777号

专利发明（设计）人：贾振红,王俊南

专利摘要：本发明涉及一种用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，包括，接收电路、输出电路、处理单元、电路板以及安装在电路板的至少滤波部，所述滤波部具有输入端和输出端；电路板上设置有第一滤波器部、第二滤波器部以及第三滤波器部，还具备选择性地切换第一滤波器部、第二滤波器部以及第三滤波器部的功能，通过本发明，解决了图像信号存在畸变严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。

主权利要求：
1.一种用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，其特征在于，包括，接收电路、输出电路、处理单元、电路板以及安装在电路板的第一至第三滤波部，所述滤波部具有输入端和输出端；
所述处理单元设置有标准图像噪点范围F0，在进行滤波时，所述处理单元根据图像像素选择对应的滤波部，选择完成后，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,若 所述处理单元判定图像噪点不符合标准并选择对应的滤波方式，若F∈F0，所述处理单元判定图像噪点符合标准并将图像信息输出至输出电路；
在进行滤波时，当 时，所述处理单元判定实际图像噪点不符合标准并确定具体畸变，判定完成后，所述处理单元计算噪点差值△F并根据该差值对图像进行优化，当F＞Fmax时，设定，△F＝F?Fmax，当F＜Fmin时，设定，△F＝Fmin?F；
其中，所述处理单元设置有噪点畸变优化量函数，畸变优化量函数W为：
W＝(X+λI)?(XTy?△F)
其中，y为高斯钟形函数，I为对角矩阵，λI为对角线上值为λ的对角矩阵；
所述处理单元将优化后的图像噪点记为F’，设定F’＝|F?W|。
2.根据权利要求1所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，其特征在于，所述处理单元设置有第一图像像素A1、第二图像像素A2和第三图像像素A3，在进行滤波部选择时，所述处理单元将实际图像像素判定为Ai时，i＝1,2,3，所述处理单元将滤波部设定为第i滤波部。
3.根据权利要求2所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，其特征在于，所述处理单元设置有标准图像噪点范围F0，设定F0(Fmin，Fmax)，其中，Fmin表示标准图像噪点范围最小值，Fmax表示标准图像噪点范围最大值，在进行滤波时，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,当 时，所述处理单元判定图像噪点不符合标准并选择对应的滤波方式，当F∈F0时，所述处理单元判定图像噪点符合标准并将图像信息输出至输出电路。
4.根据权利要求1所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，其特征在于，优化完成后，所述处理单元将优化后的图像噪点F’与标准图像噪点范围F0做对比，当F’∈F0时，所述处理单元判定优化后的图像噪点符合标准并将其输送至输出端，当所述处理单元判定优化后的图像噪点不符合标准并计算噪点差值△F’，计算完成后，所述处理单元选取正则化函数对图像进行二次优化；
其中，所述处理单元设置有正则化函数W’，
W’＝(X+λI)+(XTy+△F’)
其中，y为高斯钟形函数，I为对角矩阵，λI为对角线上值为λ的对角矩阵；
所述处理单元将二次优化后的图像噪点记为F”，设定F”＝|F’?W’|。
5.根据权利要求4所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，其特征在于，当 时，所述处理单元判定优化后图像噪点不符合标准并计算噪点差值△F’并根据该差值对图像进行二次优化，当F’＞Fmax时，设定，△F’＝F’?Fmax，当F’＜Fmin时，设定，△F’＝Fmin?F’。
6.根据权利要求4所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，其特征在于，在二次优化完成后，所述处理单元将二次优化后的图像噪点F”与标准图像噪点范围F0做对比，当 时，所述处理单元判定图像失真并重新接收图像信号，当F”∈F0时，所述处理单元判定图像噪点符合标准并输送至输出电路。 说明书 : 用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器技术领域[0001] 本发明涉及滤波器领域，尤其涉及一种用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器。背景技术[0002] 滤波器，是对波进行过滤的器件。图像信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，图像信号存在畸变还严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。发明内容[0003] 为此，本发明提供一种用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，用以克服图像信号存在畸变严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。[0004] 为实现上述目的，本发明提供用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器，包括，接收电路、输出电路、处理单元、电路板以及安装在电路板的至少滤波部，所述滤波部具有输入端和输出端；[0005] 所述处理单元设置有标准图像噪点范围F0，在进行滤波时，所述处理单元根据图像像素选择对应的滤波部，选择完成后，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,若 所述处理单元判定图像噪点不符合标准并选择对应的滤波方式，若F∈F0，所述处理单元判定图像噪点符合标准并将图像信息输出至输出电路。[0006] 进一步地，所述处理单元设置有第一图像像素A1、第二图像像素A2和第三图像像素A3，在进行滤波部选择时，所述处理单元将实际图像像素判定为Ai时，i＝1,2,3，所述处理单元将滤波部设定为第i滤波部。[0007] 进一步地，所述处理单元设置有标准图像噪点范围F0，设定F0(Fmin，Fmax)，其中，Fmin表示标准图像噪点范围最小值，Fmax表示标准图像噪点范围最大值，在进行滤波时，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,当 时，所述处理单元判定图像噪点不符合标准并选择对应的滤波方式，当F∈F0时，所述处理单元判定图像噪点符合标准并将图像信息输出至输出电路。[0008] 进一步地，在进行滤波时，当 时，所述处理单元判定实际图像噪点不符合标准并具体畸变，判定完成后，所述处理单元计算噪点差值△F并根据该差值对图像进行优化，当F＞Fmax时，设定，△F＝F?Fmax，当F＜Fmin时，设定，△F＝Fmin?F。[0009] 进一步地，所述处理单元设置有噪点畸变优化量函数，畸变优化量函数W为：[0010] W＝(X+λI)?(1XTy?△F)[0011] 其中，y为高斯钟形函数，I为对角矩阵，λI为对角线上值为λ的对角矩阵；[0012] 所述处理单元将优化后的图像噪点记为F’，设定F’＝|F?W|。[0013] 进一步地，优化完成后，所述处理单元将优化后的图像噪点F’与标准图像噪点范围F0做对比，当F’∈F0时，所述处理单元判定优化后的图像噪点符合标准并将其输送至输出端，当 所述处理单元判定优化后的图像噪点不符合标准并计算噪点差值△F’，计算完成后，所述处理单元选取正则化函数对图像进行二次优化。[0014] 进一步地，当 时，所述处理单元判定优化后图像噪点不符合标准并计算噪点差值△F并根据该差值对图像进行二次优化，当F’＞Fmax时，设定，△F’＝F’?Fmax，当F’＜Fmin时，设定，△F’＝Fmin?F’。[0015] 进一步地，所述处理单元设置有正则化函数W’，[0016] W’＝(X+λI)+(1XTy+△F)[0017] 其中，y为高斯钟形函数，I为对角矩阵，λI为对角线上值为λ的对角矩阵；[0018] 所述处理单元将二次优化后的图像噪点记为F”，设定F”＝|F’?W’|。[0019] 进一步地，在二次优化完成后，所述处理单元将二次优化后的图像噪点F”与标准图像噪点范围F0做对比，当 时，所述处理单元判定图像失真并重新接收图像信号，当F”∈F0时，所述处理单元判定图像噪点符合标准并输送至输出电路。[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过对图像噪点的选择，可以保证输出图像的质量，通过对图像像素的选择不同的滤波部，可以有效的对图像进行滤波，解决了图像信号存在畸变还严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。[0021] 进一步地，所述处理单元设置有不同的图像像素，所述处理单元可以根据不同的图像像素选择对应的滤波部，解决了图像信号存在畸变还严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。[0022] 进一步地，所述处理单元设置有标准图像噪点范围，在进行滤波时，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,通过比对的方式，可以精准的判断图像噪点情况，解决了图像信号存在畸变还严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。[0023] 进一步地，所述处理单元设置有噪点畸变优化量函数，通过畸变优化量函数对图像噪点进行优化，解决了图像信号存在畸变还严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。[0024] 进一步地，所述处理单元选取正则化函数对图像进行二次优化，通过二次覅优化，解决了图像信号存在畸变还严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中的问题。附图说明[0025] 图1为本发明所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器结构图；[0026] 1?接收电路，2?电路板，201?第一滤波部，201?第二滤波部，203?第三滤波部，5?输出电路。具体实施方式[0027] 为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。[0028] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。[0029] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0030] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0031] 请参阅图1所述，为本发明所述用于视觉跟踪的具有畸变抑制的时空正则化相关滤波器结构图，包括，接收电路1、输出电路5、处理单元(图中未画出)、电路板2以及安装在电路板的至少滤波部，所述滤波部具有输入端和输出端；[0032] 具体而言，电路板2上设置有第一滤波器部201、第二滤波器部202以及第三滤波器部203。第一滤波器部201、第二滤波器部202以及第三滤波器部203并联地连接在输出电路5与接收电路1之间。[0033] 具体而言，滤波器还具备选择性地切换第一滤波器部201、第二滤波器部202以及第三滤波器部203的功能。[0034] 具体而言，处理单元提取从接收电路1接收图像像素。例如，第一滤波器部110、第二滤波器部120以及第三滤波器部130能够通过的图像像素分别为150PPI、300PPI和350PPI。[0035] 具体而言，所述处理单元设置有标准图像噪点范围F0，在进行滤波时，所述处理单元根据图像像素选择对应的滤波部，选择完成后，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,若 所述处理单元判定图像噪点不符合标准并选择对应的滤波方式，若F∈F0，所述处理单元判定图像噪点符合标准并将图像信息输出至输出电路。[0036] 具体而言，所述处理单元设置有第一图像像素A1、第二图像像素A2和第三图像像素A3，在进行滤波部选择时，所述处理单元将实际图像像素判定为Ai时，i＝1,2,3，所述处理单元将滤波部设定为第i滤波部。[0037] 具体而言，所述处理单元设置有标准图像噪点范围F0，设定F0(Fmin，Fmax)，其中，Fmin表示标准图像噪点范围最小值，Fmax表示标准图像噪点范围最大值，在进行滤波时，所述处理单元将实际图像的噪点F与标准图像噪点范围F0作比对,当 时，所述处理单元判定图像噪点不符合标准并选择对应的滤波方式，当F∈F0时，所述处理单元判定图像噪点符合标准并将图像信息输出至输出电路。[0038] 具体而言，在进行滤波时，当 时，所述处理单元判定实际图像噪点不符合标准并具体畸变，判定完成后，所述处理单元计算噪点差值△F并根据该差值对图像进行优化，当F＞Fmax时，设定，△F＝F?Fmax，当F＜Fmin时，设定，△F＝Fmin?F。[0039] 具体而言，所述处理单元设置有噪点畸变优化量函数，畸变优化量函数W为：[0040] W＝(X+λI)?(1XTy?△F)[0041] 其中，y为高斯钟形函数，I为对角矩阵，λI为对角线上值为λ的对角矩阵；[0042] 所述处理单元将优化后的图像噪点记为F’，设定F’＝|F?W|。[0043] 具体而言，优化完成后，所述处理单元将优化后的图像噪点F’与标准图像噪点范围F0做对比，当F’∈F0时，所述处理单元判定优化后的图像噪点符合标准并将其输送至输出端，当 所述处理单元判定优化后的图像噪点不符合标准并计算噪点差值△F’，计算完成后，所述处理单元选取正则化函数对图像进行二次优化。[0044] 具体而言，当 时，所述处理单元判定优化后图像噪点不符合标准并计算噪点差值△F并根据该差值对图像进行二次优化，当F’＞Fmax时，设定，△F’＝F’?Fmax，当F’＜Fmin时，设定，△F’＝Fmin?F’。[0045] 具体而言，所述处理单元设置有正则化函数W’，[0046] W’＝(X+λI)+(1XTy+△F)[0047] 其中，y为高斯钟形函数，I为对角矩阵，λI为对角线上值为λ的对角矩阵；[0048] 所述处理单元将二次优化后的图像噪点记为F”，设定F”＝|F’?W’|。[0049] 具体而言，在二次优化完成后，所述处理单元将二次优化后的图像噪点F”与标准图像噪点范围F0做对比，当 时，所述处理单元判定图像失真并重新接收图像信号，当F”∈F0时，所述处理单元判定图像噪点符合标准并输送至输出电路。[0050] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。[0051] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：新疆

专利申请日期：2022-06-09

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115034989B