【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种数字图像测量的方法及其装置，特别是采用计算机摄像头测量物 体的二维微小位移的方法及其装置。
技术介绍
计算机摄像头本身包含一个光电转换传感器阵列，它为不接触地测量目标物体的 位移提供了技术基础。最近提交的专利技术专利申请“使用计算机摄像头测量微小二维位移的 方法及装置”(申请号2009101042778)分析了国内有关摄像测量的专利，考察了美国关 于光电探测传感器阵列器件探测相对运动的六十多件专利，提出了一种利用光强图案进行 帧-帧匹配、从而测量二维位移的方法及其装置。然而，该专利技术专利针对的是照明均勻、稳 定的测量环境，其适用场合有限。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术提供一种使用计算机摄像头三基色测量微小二维位移的方 法及装置，它以计算机摄像头为光电转换传感器，在一定的程度上能够克服测量环境所发 生的某些照明干扰，通过拍摄数字图像并进行处理，获得被测物体在与摄像头的光轴相垂 直的平面上的微小的二维位移矢量和速度矢量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是把计算机摄像头通过USB接口连接 到一台普通的计算机，该计算机配置USB接口、内存、CPU、硬盘、显示卡与显示器、键盘和鼠 标、操作系统、摄像头驱动程序以及专门编写的摄像头拍摄及三基色亮度帧匹配程序。使用计算机摄像头三基色测量物体微小二维位移的步骤包括一、在计算机上运行摄像头驱动程序，连接摄像头到计算机。二、注意测量工作环境内光的照明均勻且基本不发生变化。三、摄像头对准被测量的物体，聚焦调节好摄像头，使得成像清晰。四、运行摄像头拍摄及三基色亮度帧匹配程序。上述摄像头拍摄及三基...
【技术保护点】
使用计算机摄像头三基色测量微小二维位移的方法及装置，由一台普通的计算机及其摄像头组成，所述摄像头通过其ＵＳＢ接口连接到所述计算机，该计算机配置有ＵＳＢ接口、内存、ＣＰＵ、硬盘、显示卡与显示器、键盘和鼠标、操作系统以及摄像头驱动程序，其特征在于，所述计算机系统还配置有摄像头拍摄及三基色亮度帧匹配程序。
【技术特征摘要】
1.使用计算机摄像头三基色测量微小二维位移的方法及装置，由一台普通的计算机及 其摄像头组成，所述摄像头通过其USB接口连接到所述计算机，该计算机配置有USB接口、 内存、CPU、硬盘、显示卡与显示器、键盘和鼠标、操作系统以及摄像头驱动程序，其特征在 于，所述计算机系统还配置有摄像头拍摄及三基色亮度帧匹配程序。2.根据权利要求1所述的使用计算机摄像头三基色测量微小二维位移的方法及装置， 其特征在于，所述摄像头拍摄及三基色亮度帧匹配程序提供了一种使用计算机摄像头测量 物体微小二维位移的方法，包括下述步骤1)操作计算机摄像头拍摄一帧被测物体的图像，以位图的格式保存，作为参考帧；根 据具体摄像头的参数指标选择位图帧的大小MXN，M, N e正整数，并尽可能选择拍摄速度 较快的帧率；为所述位图对应的像素阵列选择一个直角坐标系；在所述像素阵列的中央区 域开辟一个比较窗，大小取为mXn，m, η e整数，并为它们选取合适的初始值=HitlXrv所述 比较窗与所述像素阵列的水平方向和垂直方向的边缘像素分别距离h和ν个像素，即有 m+2h = Μ, η+2ν = N, h, ν, m, η, Μ, N e 正整数；2)计算所述参考帧里比较窗的像素阵列的自关联系数v+l+n0/ +l+m0auto _correlation(a,b) = ^ reference(x,y) - reference(x Jra,y^-b)\y=v+l x=h+\式中，x和y分别是比较窗内像素的坐标，reference (X，y)表示参考帧内比较窗的各 个像素的值，a = -1,0, l,b = _1，0，1，共产生9个自关联系数autocorrelation(a，b)；如果这些自关联系数有半数以上的近似相等且趋于0，说明被拍摄物体的表面的结构 特征不够精细，最邻近像素之间的值区分不开，不利于今后采用帧-帧匹配比较方法测量 位移，需要扩大用于匹配比较的像素的区域，令m = m0+step,n = n0+step,步进系数step e 正整数，即扩大所述比较窗的范围各step行和step列，重新计算所述比较窗的自关联系 数，如此重复进行，直到找到适合该物体表面质地特征的匹配用比较窗为止，这时，2h = M-m,2v = N-n ；如果...
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