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基于核回归修正的上采样相位相关精确运动估计算法

         

摘要

针对亚像素运动矢量的精确估计问题,提出一种基于核回归修正的上采样相位相关精确运动估计算法.首先,使用矩阵相乘离散傅里叶变换方法快速计算上采样相位相关曲面,并通过检测其峰值坐标实现运动矢量的亚像素级初始估计;其次,在上采样相位相关曲面上,采用核回归方法对以初始估计值为中心的邻域进行拟合;最后,检测核回归拟合函数的峰值坐标,并以此坐标对初始估计值进行修正,从而实现任意精度级别的精确运动估计.与二次函数拟合(QuadFit)、线性拟合(LinFit)、Sinc拟合(SincFit)、局部质心(LCM)、频域上采样(Upsamp)等算法进行仿真对比,在无噪声污染的情况下,所提算法的平均估计误差为0.0070,运动估计的准确度提高了64%以上;而在有噪声污染的情况下,所提出的算法的平均估计误差为0.0204,运动估计的准确度提高了47%以上.实验结果表明,所提算法不仅能够有效地提高运动估计的精确性,而且具有良好的抗噪性.

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