[發(fā)明專利]基于塊匹配的電子穩(wěn)像方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011120557.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112422773B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江雪雙;劉楊鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 慧視江山科技(北京)有限公司
• 主分類號: H04N5/21
• 分類號: H04N5/21;H04N5/14
• 代理公司: 北京市中聞律師事務(wù)所 11388
• 代理人: 馮夢洪

1.基于塊匹配的電子穩(wěn)像方法，其特征在于：其采用OpenCV的CUDA加速方法，其包括以下步驟：

(1)逐幀輸入圖像序列；

(2)判斷當(dāng)前幀是否為圖像序列的第一幀，若是，則將此幀標(biāo)記為上一幀，并讀取下一幀；若不是，則以上一幀為參考幀，此幀標(biāo)記為當(dāng)前幀；

(3)運用塊匹配方法進行平移運動估計，取上一幀的圖像塊作為待匹配塊，在當(dāng)前幀中尋找最為匹配的圖像塊，找到后計算其平移運動矩陣；

(4)旋轉(zhuǎn)運動估計，取上一幀的待匹配塊，對其以不同的角度進行旋轉(zhuǎn)，生成若干新的待匹配塊，并在當(dāng)前幀中逐一尋找與其最匹配的圖像塊，生成旋轉(zhuǎn)矩陣；

(5)利用平移矩陣和旋轉(zhuǎn)矩陣計算出當(dāng)前幀最終的運動矩陣，并進行運動補償；

(6)循環(huán)進行步驟(2)-(5)，直到圖像序列中所有幀都讀取完；所述步驟(3)中，首先在參考幀中選取一個區(qū)域作為待匹配塊，設(shè)該待匹配塊的中心點為A，其像素的坐標(biāo)為A(x,y)，在當(dāng)前幀中找到具有相同坐標(biāo)值的點B(x,y)，以B點為中心點，分別在x軸的正反方向上各擴展d_x個像素單位，同時沿y軸的正反方向各擴展d_y

個像素單位形成一個新的矩形搜索域Z，該搜索域的大小為(2d_x+1)×(2d_y+1)，假設(shè)搜索域Z中的任何一點都可以生成一個以該點為中心，且大小與待匹配塊相等的子塊，通過搜索路徑計算在搜索域Z中與待匹配塊匹配性最強的子塊，設(shè)求得的最匹配塊的中心像素坐標(biāo)為A′(x′,y′)，求出最匹配塊與待匹配塊的偏差量v；

所述步驟(4)中，規(guī)定逆時針為正方向，順時針為負方向，設(shè)當(dāng)前幀相對于參考幀偏轉(zhuǎn)的角度為最大不超過45°，以原始待匹配塊C為基準，分別將其以±5°,±10°,±15°,…±45°的偏轉(zhuǎn)角度生成18個新的匹配塊，分別記為C¹,C²,C³,…Cⁱ,...C¹⁸，其中C默認為偏轉(zhuǎn)0°，將這些新模板分別作為待匹配塊與當(dāng)前幀搜索域中的候選子塊利用匹配性準則進行計算，找出最為匹配的待匹配塊Cⁱ，記錄下它的偏轉(zhuǎn)角度，其為當(dāng)前幀旋轉(zhuǎn)估計偏轉(zhuǎn)角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于塊匹配的電子穩(wěn)像方法，其特征在于：所述步驟(5)中的運動補償，設(shè)當(dāng)前幀中的最匹配塊需要由待匹配塊進行一次運動矢量為(△x,△y)的平移后，并以(x,y)為軸心逆時針旋轉(zhuǎn)角度θ而得到的，則得到仿射變換公式為公式(1)：

新坐標(biāo)(x′,y′)為運動補償后得到的新坐標(biāo)，從而完成運動補償。