[發(fā)明專利]基于遠(yuǎn)近景切換的自適應(yīng)電子穩(wěn)像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310043970.5
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103079037A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遆曉光;靳萬(wàn)鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N5/232
• 分類號(hào): H04N5/232;H04N5/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

1.基于遠(yuǎn)近景切換的自適應(yīng)電子穩(wěn)像方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟一：獲取攝像設(shè)備在當(dāng)前時(shí)刻的焦距值f，若當(dāng)前焦距值f大于預(yù)設(shè)的遠(yuǎn)景焦距閾值f₁，則進(jìn)入遠(yuǎn)景處理模式，轉(zhuǎn)入步驟二；若當(dāng)前焦距值f小于預(yù)設(shè)的近景焦距閾值f₂，則進(jìn)入近景處理模式，進(jìn)入步驟三，否則，進(jìn)入中景處理模式，轉(zhuǎn)入步驟四；

步驟二：進(jìn)入遠(yuǎn)景穩(wěn)像模式，對(duì)拍攝的視頻做如下處理：

步驟二一：提取視頻流中連續(xù)K幀圖像作為一組處理單位，該組的第一幀為上一組處理單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的最后一幀，K的大小由系統(tǒng)自適應(yīng)決定；

步驟二二：對(duì)步驟二一提取到的一組處理單位的每幀圖像進(jìn)行極坐標(biāo)變換，獲得極坐標(biāo)系下的K幀圖像；

步驟二三：對(duì)步驟二二獲得的極坐標(biāo)系下的每幀圖像，利用所述幀與相鄰幀的灰度投影向量求得幀間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)，相鄰幀為所述幀的前一幀，幀間表示所述幀與前一幀之間；

步驟二四：對(duì)步驟二三得到的幀間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)進(jìn)行檢測(cè)并校正錯(cuò)誤估計(jì)，得到每幀的幀間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

步驟二五：利用均值濾波對(duì)步驟二四得到的每幀的幀間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行處理，得到幀間有意旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幀間隨機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

步驟二六：將步驟二五所得的幀間隨機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行累加，求取每幀圖像相對(duì)于該組第一幀的累積隨機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并對(duì)該幀圖像的累積隨機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；

步驟二七：對(duì)步驟二六補(bǔ)償后的每幀圖像構(gòu)建位平面金字塔；

步驟二八：自適應(yīng)確定進(jìn)行幀間平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)時(shí)的取塊模式；

步驟二九：對(duì)步驟二七構(gòu)建的位平面金字塔利用步驟二八確定的取塊模式進(jìn)行由頂至底快速幀間塊匹配，得到幀間平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)；

步驟二十：對(duì)步驟二九得到的幀間平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)進(jìn)行檢測(cè)并校正錯(cuò)誤估計(jì)，得到每幀的幀間平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

步驟二十一：利用均值濾波方式對(duì)步驟二十得到的幀間平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行處理，得到幀間有意平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幀間隨機(jī)平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)；

步驟二十二：將步驟二十一所得的幀間隨機(jī)平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行累加，求取每幀圖像相對(duì)于該組第一幀的累積隨機(jī)平移運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并對(duì)該幀圖像的累積隨機(jī)平移運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；

步驟二十三：輸出步驟二十二補(bǔ)償后的每幀圖像，進(jìn)行下一組處理，轉(zhuǎn)入步驟一；

步驟三：進(jìn)入近景穩(wěn)像模式，對(duì)拍攝的視頻做如下處理：

步驟三一：提取視頻流中連續(xù)K幀圖像作為一組處理單位，該組的第一幀為上一組處理單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的最后一幀，K的大小由系統(tǒng)自適應(yīng)決定；

步驟三二：對(duì)所述一組處理單位的每幀圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取每幀圖像的SURF角點(diǎn)；

步驟三三：利用鄰域灰度相關(guān)，對(duì)步驟三二提取SURF角點(diǎn)后的每幀圖像的SURF角點(diǎn)進(jìn)行幀間角點(diǎn)粗匹配，獲得每幀圖像的幀間SURF角點(diǎn)匹配對(duì)；

步驟三四：利用隨機(jī)抽樣一致性原則，去除步驟三三獲得每幀圖像的幀間SURF角點(diǎn)匹配對(duì)中的誤匹配對(duì)；

步驟三五：利用步驟三四中去除誤匹配對(duì)后的匹配對(duì)，求取每幀圖像的幀間原始射影變換矩陣；

步驟三六：對(duì)步驟三五得到的每幀圖像的幀間原始射影變換矩陣提取每幀圖像的幀間有意射影變換矩陣，并利用幀間有意射影變換矩陣對(duì)每幀圖像進(jìn)行隨機(jī)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；

步驟三七：輸出步驟三六補(bǔ)償后的每幀圖像，轉(zhuǎn)入步驟一；

步驟四：進(jìn)入中景穩(wěn)像模式，對(duì)拍攝的視頻做如下處理：

步驟四一：提取視頻流中連續(xù)K幀圖像作為一組處理單位，該組的第一幀為上一組處理單位的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償后的最后一幀，K的大小由系統(tǒng)自適應(yīng)決定；

步驟四二：對(duì)所述一組處理單位的每幀圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取每幀圖像的Harris角點(diǎn)；

步驟四三：利用鄰域灰度相關(guān)，對(duì)步驟四二提取Harris角點(diǎn)后的每幀圖像的Harris角點(diǎn)進(jìn)行幀間角點(diǎn)粗匹配，獲得每幀圖像的幀間Harris角點(diǎn)匹配對(duì)；

步驟四四：利用隨機(jī)抽樣一致性原則，去除步驟四三獲得每幀圖像的幀間Harris角點(diǎn)匹配對(duì)中的誤匹配對(duì)；

步驟四五：利用步驟四四中去除誤匹配對(duì)后的匹配對(duì)，求取每幀圖像的幀間原始仿射變換矩陣；

步驟四六：對(duì)步驟四五得到的每幀圖像的幀間原始仿射變換矩陣提取每幀圖像的幀間有意仿射變換矩陣，并利用幀間有意仿射變換矩陣對(duì)每幀圖像進(jìn)行隨機(jī)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；

步驟四七：輸出步驟四六補(bǔ)償后的每幀圖像，轉(zhuǎn)入步驟一。