[發明專利]一種車載穩像顯示補償方法及系統

有效

• 申請號: 202110201226.8
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112954134B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 梁華為;李碧春;經俊森;黃偉鑫;王少平;祝輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H04N5/04
• 分類號: H04N5/04;H04N5/232;G06V10/75;G06T3/00;G06T5/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 婁岳

本發明公開了一種車載穩像顯示補償方法及系統，包括以下步驟獲取車載視頻圖像并進行前后幀圖像預處理；將經過預處理的圖像通過特征匹配提取仿射矩陣，進而得到匹配后的圖像序列；將相鄰幀的圖像序列進行運動類型判斷，根據運動類型進行顯示補償和前后幀更新，得到最終穩定圖像。該系統包括車載成像組件，用于采集車輛的圖像視頻數據和慣導數據；工控機，用于處理圖像視頻數據和慣導數據；所述工控機設置有用于圖像實時顯示的顯示組件。本發明在不影響駕駛員對穩像后圖像的信息獲取情況下，增加了穩像后圖像畫面的顯示的范圍和消除了穩像后不重合區域的黑邊問題。

技術領域

本發明涉及車載系統穩像補償技術領域，特別涉及一種車載穩像顯示補償方法及系統。

背景技術

近年來隨著計算機視覺技術的快速發展，越來越多的相機設備運用到各種移動平臺。針對閉艙駕駛環境或者遠程遙控行駛條件下，駕駛員只能通過相機獲取外界路況信息，越野顛簸路況帶來的車輛抖動，造成相機獲取畫面劇烈抖動的問題。常用的穩像技術主要分為三類：光學穩像、機械穩像和電子穩像。綜合穩像精度、控制方式、維護復雜度以及體積、成本和功耗等方面考慮，電子穩像技術具有穩像精度高、設備體積小、控制方式簡單等優勢；因此，電子穩像技術已經成為穩像技術領域的研究熱點。

現有技術的不足之處在于，現有圖像處理方法無法處理由于車體抖動導致相機平移或旋轉，后一幀出現多余部分圖像，以及原先不重合的部分會形成黑邊。傳統剪切黑邊的方式是將缺失像素利用某一固定像素替代，影響整體的視覺效果。

發明內容

本發明的目的克服現有技術存在的不足，采用一種車載穩像顯示補償方法及系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

一種車載穩像顯示補償方法，具體步驟包括：

獲取車載視頻圖像并進行前后幀圖像預處理；

將經過預處理的圖像通過特征匹配提取仿射矩陣，進而得到匹配后的圖像序列；

將相鄰幀的圖像序列進行運動類型判斷，根據運動類型進行顯示補償和前后幀更新，得到最終穩定圖像。

作為本發明的進一步的方案：所述獲取車載視頻圖像并進行預處理的具體步驟包括：

將獲取的視頻圖像數據與車載慣導數據進行時間同步，并設置初始幀為基準幀；

提取該視頻圖像中相鄰兩幀圖像進行灰度處理。

作為本發明的進一步的方案：所述將經過預處理的圖像通過特征匹配提取仿射矩陣，進而得到匹配后的圖像序列的具體步驟包括：

首先根據預處理的圖像通過特征匹配提取仿射矩陣，并得到原始仿射矩陣參數；

再利用卡爾曼濾波得到平滑后的仿射矩陣參數，同時得到匹配后的圖像序列；

通過設置調整增益旋鈕參數，調整仿射矩陣參數運用到后一幀圖像，進而改變穩像后的畫面大小及抖動幅度。

作為本發明的進一步的方案：所述通過設置調整增益旋鈕參數，調整仿射矩陣參數的具體步驟包括：

獲取平滑后的仿射矩陣

通過設置調整增益旋鈕參數k_m，改變圖像的抖動幅度，得到調整后的T _adjust：

其中，為相鄰兩幀圖像之間的角度變換關系，(dx,dy)^T為圖像同一像素點在相鄰兩幀之間的位移，k_m為增益旋鈕參數，k_m的范圍為[0,1]。

作為本發明的進一步的方案：所述將相鄰幀的圖像序列進行運動類型判斷，根據運動類型進行顯示補償和前后幀更新，得到最終穩定圖像的具體步驟：