基于相关滤波的高速图像旋转运动估计算法

作者：杨赟辉; 朱鸿泰; 程虎^*; 刘丹

来源：激光与光电子学进展, 2023, 60(10): 269-274.

• 图像处理
• 旋转运动估计
• 灰度投影法
• 互相关
• 相关滤波

针对载体姿态变化引起的相机旋转运动，提出一种基于相关滤波的高速图像旋转运动估计算法（GPCF）。在灰度投影法的基础上，该算法采用相关滤波代替互相关运算进行角度估计。通过构建循环移位矩阵，扩充负样本数量，有效提高旋转运动估计的精度和鲁棒性。构建噪信比公式，以定量分析噪声对旋转运动估计算法的影响程度。理论分析和实验结果均表明，GPCF能够实时估计图像序列旋转角度，且精度和稳定性相比灰度投影法具有较大提升。