[發明專利]一種相機鏡頭平滑處理方法、裝置及便攜式終端

有效

• 申請號: 202011539201.0
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN112492223B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 陳聰;郭灼;劉靖康
• 申請（專利權）人: 影石創新科技股份有限公司
• 主分類號: H04N23/68
• 分類號: H04N23/68;H04N5/262
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種相機鏡頭的平滑處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取相機視頻的當前視頻幀和陀螺儀信息，計算當前的第一旋轉矩陣；

對第一旋轉矩陣進行平滑處理，計算得到第三旋轉矩陣；

根據第三旋轉矩陣對相機的視頻幀進行視點分解，計算第四旋轉矩陣；

根據第四旋轉矩陣對相機視頻幀進行3D旋轉，重建防抖視頻，

其中，所述對第一旋轉矩陣進行平滑處理，計算得到第三旋轉矩陣具體包括：

對第一旋轉矩陣進行第一平滑得到第二旋轉矩陣；所述對第一旋轉矩陣進行第一平滑得到第二旋轉矩陣具體為：采用N+1窗口，用帶約束的最小二乘對第一旋轉矩陣的四元數進行第一平滑，計算得到第二旋轉矩陣；

根據限制平滑最大幅度值計算相機的第三旋轉矩陣；所述根據限制平滑最大幅度值計算相機的第三旋轉矩陣，具體為：

限制平滑最大幅度值為δΘ；

計算第二旋轉矩陣到第一旋轉矩陣的平滑幅度值，計算公式為：其中*表示共軛；

當|v|≤δΘ時，令第三旋轉矩陣等于第二旋轉矩陣當|v|＞δΘ時，令第三旋轉矩陣其中表示四元數空間的向量旋轉，Log為四元數對數算子，Exp為四元數指數算子。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一平滑公式為：

其中，t表示時間，K表示迭代次數，表示在t時刻所計算的平滑四元數q＝[v,u]^T為四元數,

A(q)＝(u²-||v||²)I_3×3+2vv^T-2u[v]_×,

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述對第一旋轉矩陣進行第一平滑得到第二旋轉矩陣后還可以進一步對第二矩陣進行第二平滑，更新第二旋轉矩陣具體為：

所述第二平滑為迭代限幅平滑濾波方法；

令初始化矩陣等于第二旋轉矩陣

對第K次迭代，采用球面(Slerp)差值方法計算更新的第二旋轉矩陣，計算公式為：

其中，δt為陀螺儀的采樣時間間隔，K為大于等于1的自然數，表示t時刻、第k次迭代的所計算的平滑四元數。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述根據第三旋轉矩陣對相機的視頻幀進行視點分解，計算第四旋轉矩具體為：

設V為視頻幀的原始中心視點，根據第三旋轉矩陣對對視頻幀進行平滑旋轉后得到的平滑視頻幀的中心視點為

根據平滑視頻幀的中心視點位置和相機視角pitch方向的閾值計算生成第四旋轉矩陣；

所述第四旋轉矩陣為根據第三旋轉矩陣對視頻幀進行平滑旋轉后的運動矩陣。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述的第四旋轉矩陣的計算具體為：

設置相機視角pitch方向的閾值為Θ；

當相機的中心視點值在閾值Θ以內，第四旋轉矩陣其中

當相機的中心視點方向大于閾值Θ時，則令相機視頻幀保持一個側邊的方向不變，該側邊可以為上側、下側、左側或右側，再計算第四旋轉矩陣R_t，具體可以為：當保持相機視頻幀左側方向不變時，第四旋轉矩陣其中l_t-1＝R^T_:,2，R^T_:,2為R^T的第二列向量。

6.一種相機鏡頭的平滑處理的裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取相機視頻的當前視頻幀和陀螺儀信息，計算當前的第一旋轉矩陣；

第一計算模塊，用于對第一旋轉矩陣進行平滑處理，計算得到第三旋轉矩陣；

第二計算模塊，用于根據第三旋轉矩陣對相機的視頻幀進行視點分解，計算第四旋轉矩陣；

旋轉模塊，用于根據第四旋轉矩陣對相機視頻幀進行3D旋轉，重建防抖視頻；

其中，所述第一計算模塊對第一旋轉矩陣進行平滑處理，計算得到第三旋轉矩陣具體包括：

對第一旋轉矩陣進行第一平滑得到第二旋轉矩陣；

根據限制平滑最大幅度值計算相機的第三旋轉矩陣。