1.一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)获取视频图像并建立参考帧;
2)对视频图像进行基于距离约束的FREAK特征提取;
3)对步骤2)获得的FREAK特征进行基于重组Hu不变矩的FREAK特征点匹配,获得特征匹配对集合;
4)基于Hamming距离比的顺序一致性抽样;
5)抖动矢量的估计及当前帧的修正,获得稳定当前帧。
2.根据权利要求1所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤5)之后还有如下步骤:
6)背景图像及参考帧的更新,具体包括如下步骤:
61)利用步骤五中获取的稳定当前帧,建立背景模型;
62)对背景模型实时更新,并重新拷贝作为当前参考帧Img_bkg,并循环执行步骤2-5)。
3.根据权利要求1或2所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤1)中还包括标定感兴趣区域的步骤;其余步骤均为对感兴趣区域进行处理。
4.根据权利要求3所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括如下步骤:
11)从高速公路隧道摄像头获取视频图像,并标定感兴趣区域;
12)以视频流第一帧图像记为背景帧,并拷贝背景帧作为参考帧Img_bkg。
5.根据权利要求4所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括如下步骤:
21)以参考帧Img_bkg的下一帧图像作为当前帧Img_cur;
22)在参考帧Img_bkg和当前帧Img_cur上分别提取FREAK特征点,记录FREAK特征点提取过程中的Harris角点响应值Resharris,得到参考帧Img_bkg和当前帧Img_cur的FREAK特征点集合 和FREAK特征点集合
23)分别遍历参考帧Img_bkg和当前帧Img_cur对应的FREAK特征点集合 和FREAK特征点集合 剔除邻域距离为d范围内的非极大Harris响应值所对应的FREAK特征点,得到距离约束后的FREAK特征点集合 和FREAK特征点集合
6.根据权利要求5所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤3)具体包括如下步骤:
31)分别计算FREAK特征点集合 和FREAK特征点集合 中所有特征点的四级描述符;
32)依据步骤31)获得的特征点的四级描述符,分级匹配FREAK特征点集合 和FREAK特征点集合 得到特征匹配对集合Sorig,并记录特征匹配对集合Sorig中各个匹配对匹配过程中的最近和次近Hamming距离;
33)分别计算特征匹配对集合Sorig中匹配对的重组Hu不变矩,并依据重组矩的相似度度量函数重新检验集合Sorig的特征配对情况,得到重组矩过滤后的特征匹配对集合Sm。
7.根据权利要求6所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤4)具体包括如下步骤:
41)遍历重组矩过滤后的特征匹配对集合Sm,依据最近和次近Hamming距离的比值并从大到小对集合中匹配对排序,选择前np个特征匹配对重新组成新集合S'm;
42)通过随机抽样一致性算法,迭代构造均属于内点且点数量超过阈值Nthre的集合Ck。
8.根据权利要求7所述的一种适于隧道环境特性的改进FREAK特征点匹配稳像方法,其特征在于,所述步骤5)具体包括如下步骤:
51)将集合Ck的特征匹配对代入仿射变换模型,基于最小二乘法估计抖动矢量参数向量
52)将上述估计的抖动矢量参数代入仿射变换模型,反向修正当前帧Img_cur,获得稳定后的当前帧。