[發(fā)明專利]一種基于特征軌跡的交通視頻去抖方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810442949.5 | 申請日： | 2018-05-10 |
| 公開（公告）號： | CN108596858B | 公開（公告）日： | 2021-03-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 凌強;趙敏達 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學技術(shù)大學 |
| 主分類號： | G06T5/00 | 分類號： | G06T5/00 |
| 代理公司： | 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251 | 代理人： | 楊學明;成金玉 |
| 地址： | 230026 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 特征 軌跡 交通 視頻 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種基于前景和背景特征軌跡的交通視頻去抖算法。交通視頻比一般的手持設(shè)備攝錄視頻具有更大的挑戰(zhàn)性，包括更高頻率的視頻抖動，更多的前景物體，更大遮擋，以及更加嚴重的視差。本發(fā)明將交通視頻的消抖問題看成相機路徑的平滑問題。利用所有的前景和背景特征軌跡進行相機運動的估計，通過基于時間和空間的優(yōu)化函數(shù)進行相機路徑的平滑處理。本發(fā)明提出的方法不需要區(qū)分前景和背景軌跡，因此不會引入這一步驟所帶來的誤差。更加全面的估計也有效地減小了僅利用背景信息進行去抖和仿射估計導致的誤差以及前景、視差處的失真。該算法在處理存在大前景和嚴重視差的交通視頻時的性能改善尤其明顯。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種基于前景和背景特征軌跡的交通視頻去抖算法，計算機視覺，視頻去抖。
背景技術(shù)
近些年來，越來越多的攝像機被應用于現(xiàn)實生活中的各種場景，其中包括大量的便攜可移動的攝像設(shè)備，手持設(shè)備和車載設(shè)備由于人為抖動或者發(fā)動機的抖動導致了攝錄的視頻質(zhì)量的大幅度下降，劇烈的抖動造成了人感官上的不適。交通視頻和一般的手持設(shè)備攝錄視頻相比具有一些特殊性：第一，劇烈的車輛抖動導致交通視頻具有更高頻率的抖動；第二，交通視頻中具有更多的前景運動；第三，交通視頻中很容易產(chǎn)生大前景物體遮擋的問題。
目前進行交通視頻去抖的研究比較少，【1,2】利用了路面白線等一些先驗知識進行去抖，A.Broggi【3】等使用分塊的方式進行水平和垂直方向的運動估計，【4】使用反饋的方式將前景和背景軌跡進行區(qū)分，并僅針對背景軌跡進行去抖。這些方法在前景物體遮擋嚴重時容易造成去抖算法的失效。因此人們也傾向于使用針對手持設(shè)備攝錄視頻進行去抖的方法進行交通視頻的去抖。
普通的手持設(shè)備攝錄視頻去抖方法大致分為三類，2D,2.5D和3D方法。2D方法通常使用幀間矩陣序列進行相機運動的建模然后進行平滑【5,6,7】。平滑方法包括高斯低通濾波【8】，粒子濾波【9】，正則化技術(shù)【10】等。3D方法對于視差的處理效果更好，通過運用運動恢復結(jié)構(gòu)(Structure from Motion,SfM)進行相機路徑的估計【11】，然后利用內(nèi)容保持的扭曲變換(content-preserving warping)【12】進行平滑軌跡的重建。但3D方法耗時嚴重，并且當視差不明顯時容易造成算法失效。2.5D方法結(jié)合了2D算法和3D算法的優(yōu)勢，Lee【13】首先提取特征軌跡，然后進行軌跡的平滑處理。Liu【14】使用子空間約束【15】進行平滑軌跡的生成。Liu【16】使用幀間變換建立約束并使用steadyflow進行運動的平滑。
以上方法主要針對背景進行相機運動的估計和平滑，因此對于前景物體遮擋嚴重的交通視頻適用性不強，本發(fā)明通過對前景和背景同時施加約束，利用全圖信息進行相機運動估計，因此增強了針對交通視頻的去抖能力。
【1】Zhang Y,Xie M,Tang D.A central sub-image based global motionestimation method for in-car video stabilization[C]//Knowledge Discovery andData Mining,2010.WKDD'10.Third International Conference on.IEEE,2010:204-207.
【2】Zhang Y,Xie M.Robust digital image stabilization technique for carcamera[J].Information Technology Journal,2011,10(2):335-347.
【3】Broggi A,Grisleri P,Graf T,et al.A software video stabilizationsystem for automotive oriented applications[C]//Vehicular TechnologyConference,2005.VTC 2005-Spring.2005IEEE 61st.IEEE,2005,5:2760-2764.
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