一种基于交叉熵的黑白棋盘角点检测算法



一种基于交叉熵的黑白棋盘角点检测算法

赵斌1，2，J．Guo2，E．K．A．Gill2，周军1

(1．西北工业大学精确制导与控制研究所，陕西西安710072 2．Faculty of Aerospace Engineering，Delft University of Technology，Kluyverweg 1，2629 HS Delft，The Netherlands)

摘要:分析了现有黑白棋盘角点检测算法存在的不足，将交叉熵思想引入角点检测中。该算法首先将角点周围像素划分为4个象限，通过相邻象限间的像素灰度差实现角点初选;其次，给出对角象限灰度交叉熵定义，根据局部交叉熵最小原理实现角点筛选;第3，针对备选角点局部重叠的问题，采用梯度幅值非极大值抑制方法实现像素级角点定位;最后采用Frostner算子实现角点的亚像素坐标解算。实验结果显示该算法检测结果优于经典Harris算子以及SV算子，获取的角点亚像素坐标精度与Matlab相机标定工具箱相当，同时易于实现在线标定。

关键词:相机标定;棋盘角点检测;交叉熵;非极大值抑制;梯度幅值

在室内卫星编队飞行平台［1-2］中，视觉系统的标定精度是确保漂浮体定位精度的关键，其通常包括图像特征点检测和相机参数求解2个过程。关于相机参数求解，张正友算法［3］已经比较成熟，而图像特征点检测则成为研究热点。

第1类方法多采用黑白棋盘标定模板，对此实现角点检测最早的方法是Harris算法［4］，采用局部灰度值的高斯梯度实现角点检测，当角点周围存在图像模糊时会得到多个虚假角点，影响标定精度。文献［5］采用2次Hough变换实现黑白栅格直线拟合，并根据直线交点获取角点精确坐标。文献［6］采用旋转直角模板进行角点筛选，然后采用多次曲线拟合实现角点确定。……