[發明專利]穩定方法及計算機系統

有效

• 申請號: 201080059769.0
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102844787A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: X·巴埃萊;J·托爾羅特
• 申請（專利權）人: 索夫特基奈蒂克軟件公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

技術領域

本發明涉及用以穩定通過數字傳感器所獲取的物理變量的一系列測量的方法及裝置。

背景技術

雖然物理變量通常是連續的信號，但是數字傳感器僅能輸出這些變量的不連續讀數。通過數字傳感器的這種連續物理變量的多個不連續的讀數可能產生某些噪聲或修改所述連續物理變量的數字表達式的準確性。雖然可以施加濾波器來縮小或抑制此類噪聲，但它們隨后亦可沿著所述物理變量的一系列測量引入可察覺的潛伏時間/延遲或掩飾緩慢但確定的變化。因此發展能夠抑制數字傳感器所獲取物理變量的一系列測量中的噪聲的穩定方法具優勢，該方法不會明顯影響此類緩慢但確定的變化，且不會引入其它的可察覺的延遲。

這種穩定方法尤其有利于用以穩定通過數字傳感器隨時間所獲取的一系列空間位置測量，特別是通過三維(3D)數字成像系統隨時間所獲取的一系列空間位置測量。特別是當此類空間位置測量的獲取亦涉及物體識別步驟時，物體識別算法可能在該物體的空間位置的連續的測量中誘發顯著的噪聲，噪聲可通過空間定位光域(raster)的有限定義而加劇。

在美國專利申請公開US?2006/028944中已嘗試，若先前位置測量的差異低于特定閾值，則通過在位置測量中丟棄或減弱改變，而在數字動作傳感器所獲取的按時間順序的一系列位置測量中抑制噪聲。然而，此類穩定技術可能導致在所述位置測量中所忽視或反映為急沖性變化的緩慢但實際的持續動作。顯然基于此原因，根據該公開，此技術僅為響應特定事件而施加。

US?2008/165280揭示一種視頻穩定方法，其中使用穩定算法形式中圖像穩定參數的初始設定達成圖像穩定。說明因果(causal)及非因果(non-causal)濾波兩者，其中當使用因果濾波時暫存解碼圖像。實行兩個圖像的部分投影向量、部分區域的比較以判定跳動(jitter)組件的最佳匹配(在所比較的兩個向量之間的最小距離)。濾波器公式用于補償在二維中的跳動，該濾波公式依據所計算的動作估計表示。揭示阻尼因子(damping?facter)α，其朝向零控制該波動并可以適用于不同幀以補償該視頻相機于頻率≥2Hz時的手震。該阻尼因子具有標準值，其中0<α<1。

US?2008/030460揭示基準圖像與比較圖像的比較以匹配特征。施加兩個閾值，其將該圖像有效分離為三個區域：高阻尼區域、低阻尼區域及漸進或線性區域。在該圖像中的位置信息用于控制該應用，舉例來說，在感興趣區域中一只手的位置。

發明內容

因此，本發明包含一種方法及裝置，其可以在通過數字傳感器所獲取物理變量的一系列測量中可靠地濾波噪聲，但仍然在沿著前述一系列測量的所述物理變量中令人滿意地反映緩慢但相關的變化，然而基本上防止在該物理變量的該數字表達和在真實世界連續空間中其絕對表達式之間引入顯著的延遲。

根據本發明，一種用于穩定通過數字傳感器所獲取物理變量的一系列測量P的方法包含下列步驟：

通過所述傳感器獲取所述物理變量的至少第一測量P_t-2、第二測量P_t-1及第三測量P_t；

若在所述第一測量P_t-2和所述第二測量P_t-1之間的差異Δ_t-1低于閾值β，則在數字存儲器中以校正后的第二測量P’_t-1(其中涉及所述第一測量P_t-2的差異使用濾波強度α_t-1而縮小)取代所述第二測量P_t-1；以及

若所述校正后的第二測量P’_t-1和所述第三測量P_t之間的差異Δ_t亦低于所述閾值β，則在數字存儲器中以校正后的第三測量P’_t(其中涉及所述校正后的第二測量P’_t-1的差異使用低于施加于第二測量P_t-1的濾波強度α_t-1的濾波強度α_t而縮小)取代所述第三測量P_t。

“數字存儲器”意指任何計算機可讀取及計算機可寫入的數據存儲介質，其包括、但不限于固態存儲器(如隨機存取存儲器或快閃存儲器)，但亦包括磁性數據存儲介質(如硬磁碟驅動機或磁帶)、光學數據存儲介質(如光碟)等。

由于必須濾波的每個后續測量的濾波強度降低，故該濾波的輸出最后將收斂朝向在一個方向上緩慢但穩定移動的輸入。另一方面，將在最高濾波強度濾波短期噪聲。