基于改进边缘信息的ZNCC位移提取算法研究

来源：电子测量技术杂志2024年第8期北京时间：

作者：褚冬亭，刘丙友，齐晶晶，孔科研

单位：1.安徽工程大学电气工程学院 芜湖 241000; 2.安徽达尔智能控制系统股份有限公司 芜湖 241000; 3.安徽天兵电子科技股份有限公司 芜湖 241000

摘要：为了解决ZNCC模板匹配算法计算量大、定位精度低等问题，提出了一种基于改进边缘信息的ZNCC位移提取算法。首先，通过曲面拟合法提高基于ZNCC位移提取算法的亚像素精度。然后利用滤波处理后的Sobel算子边缘检测算法提取视频每一帧中的重要信息特征，创建新的模板，并进行ZNCC相关值计算。为减少匹配点和运算量，根据信息点数设定不同的步长。最后，采用基于改进边缘信息的ZNCC位移提取算法提取实验视频中运动对象的位移波形图进行分析验证。实验结果显示，测量速度上提高了77.46%，测量误差为0.234 4%，证明了基于改进边缘信息的ZNCC位移提取算法不仅保留了原算法的搜寻精度与稳定性优势，并在速度上取得了显著提高。

关键词：模板匹配;边缘检测;相关值;位移

基金资助：芜湖市核心技术攻关项目(2022hg11,2023yf012)资助