[發明專利]生成包含運動模糊圖像的方法和設備

有效

• 申請號: 201180059802.4
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN103262525B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: P.鮑登;J.皮里克;V.阿利奧姆
• 申請（專利權）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: H04N5/262
• 分類號: H04N5/262;G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 呂曉章

技術領域

本發明涉及一種旨在生成包含運動模糊的圖像的視頻處理的方法和設備。本發明更具體地涉及動畫和視頻效果領域，并可以應用到合成圖像或由配備有數碼快門的圖像捕獲設備所產生的圖像上。

該處理的目的是更自然，更柔和地向人眼呈現圖像。

背景技術

運動模糊是當電影或動畫包含括運動中的對象時，在電影或動畫的圖像或視頻序列上出現的可見模糊。此模糊是由于圖像捕獲過程中對象的快速移動或由于圖像捕獲設備（攝錄機或固定攝像機）的長曝光持續時間（姿勢時間）造成的。所捕獲的圖像積分了該對象在一段時期內所有的位置，該時期對應于由該圖像捕獲設備的快門速度所確定的曝光持續時間。在該圖像中，相對于捕獲設備處于運動中的所捕獲場景的元素那么在該運動方向上看起來是模糊不清的。這種模糊的元素可以是當圖像捕獲設備是固定的時在場景中運動的對象，也可以是當圖像捕獲設備以與場景中運動的對象相同的速度運動時該場景的背景。

在合成圖像的情況下，每個圖像可與將被具有無限快門速度（曝光持續時間準零）的捕獲設備捕獲的圖像吸收（assimilate）。因此，沒有運動模糊并且在該圖像中運動的物體的位移對人眼表現為不連續的和抖動的。

至于涉及由具有數字快門（非機械的）的捕獲設備所生成的圖像，在所捕獲的圖像上運動的對象的表示可以包含時間偽像，其由于由通常工作在啟動/停止模式（也就是說，快門只有2個可能的狀態）下的數字快門對光信號的突然截斷，對人眼來說是不友好的。

為了克服這個問題，對于本領域技術人員來說，已知將模擬機械快門所產生的濾波的處理應用于這些圖像。對于由具有數字快門的捕獲設備所生成的圖像，該處理在于使數字快門與機械快門的時間響應相一致。對于合成圖像，該處理在于使用具有與機械快門的時間響應接近的時間響應的稱為“運動濾波器”的濾波器來對該圖像進行濾波。

該處理通常在于在以涉及要顯示的圖像的參考時間t為中心的時間間隔期間獲得多個視頻圖像，在于對所述視頻圖像中的每一個進行加權，在于通過對加權的視頻圖像求平均來實現與參考時間t相關聯的圖像的顯示。該處理要考慮的要加權的圖像的數量和加權系數的值，依賴于要被再現的時間響應。

該處理需要為每個要顯示的圖像獲取和保存一些視頻圖像。因此，它的實施需要大量的存儲空間來存儲這些圖像并涉及相對較長的存儲器存取時間，其對處理時間有影響。

發明內容

本發明的目的是提出一種克服前面所列舉的全部或部分缺點的圖像處理方法，尤其是使用減少的內存空間并需要較少的存取時間的圖像處理方法。

為了這個目的，本發明提出了一種視頻處理方法，包括以下步驟：

-在包括參考時間t的時間間隔期間采集多個視頻圖像，

-將加權系數與視頻圖像中的至少一些相關聯，所述視頻圖像中至少有兩個具有不同的加權系數，

-存儲視頻圖像，

-使用相關的加權系數為每個存儲的視頻圖像加權，

-通過對加權的視頻圖像求平均，生成與參考時間t相關聯的被稱為參考圖像的圖像，

其特征在于，以成比例于與所述視頻圖像相關聯的加權系數的分辨率，存儲每一個視頻圖像，所述加權系數根據將視頻圖像從參考時間t分離的持續時間的減函數與每個視頻圖像相關聯。

因此，根據本發明，相關聯的加權系數低的圖像具有低分辨率。這使得由這些圖像所占用的內存空間得以減少以及這些圖像的存取時間得以減少。

因此，時間上距離參考時間t最遠的視頻圖像具有最低加權系數。將低加權系數應用于時間上距離參考時間最遠的視頻圖像，使得機械快門響應時間被再現并由此使得將要被采集的連續參考圖像之間的轉換更加柔和。

對于圖像分辨率，應理解為它包括在水平方向和垂直方向上的點或像素的數目。當圖像分辨率降低時，像素數量減少。

根據特定實施例，與每個視頻圖像相關聯的加權系數與將所述視頻圖像從參考時間t分離的持續時間成反比。

根據特定實施例，時間間隔以參考時間t為中心。

根據特定實施例，與每個視頻圖像相關聯的加權系數與將所述視頻圖像從參考時間t分離的持續時間的升余弦成反比。

根據特定實施例，所述多個視頻圖像中的每一個圖像是一個多分辨率的圖像，像例如按照標準JPEG2000的圖像。

本發明還涉及一種用于采集和處理視頻圖像的設備，包括：

-采集部件，用于在包括參考時間t的時間間隔期間采集多個視頻圖像；

-存儲器，用于存儲采集的視頻圖像，