[发明专利]亚像素级图像偏移定位及叠加方法和装置以及视频设备

权利要求书

1.一种亚像素级图像偏移定位及叠加方法，包括步骤：

步骤1，获得一组视频图像I_k，k＝1，2，...，K，K是大于等于1的整数；

步骤2，将第1幅图像I₁(m，n)作为参考图像，其中m＝1，2，...，N和n＝1，2，...，N为图像在X和Y方向的像素排列的序号；

步骤3，对于第2至第K幅图像中的每一幅图像I_k(1＜k≤K)，求出该幅图像与第1幅图像的形心偏移量，其中对于第k(2≤k≤K)幅图像，其与第1幅图像的形心偏移量表示为

步骤4，对第k(2≤k≤K)幅图像I_k进行亚像素级精度的反偏移操作，偏移量为得到偏移后的图像I′_k；

步骤5，对所有反偏移后的图像I′_k(1＜k≤K)进行求和取平均，获得增强图像I^I，其中第1幅图像的偏移量为0。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2之后进一步包括：

步骤2’，对第1幅图像I₁(m，n)进行亚像素级精度的偏移，得到偏移后的参考图像为偏移量为(x_c，y_c)，其中m＝1，2，...，N和n＝1，2，...，N为图像在X和Y方向的像素排列的序号，N为X或Y方向的像素数目。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2’进一步包括步骤：

步骤21’，对I₁(m，n)进行傅里叶变换，获得其频谱F₁(K_x，K_y)；

步骤22’，对频谱F₁(K_x，K_y)乘以相移因子获得新的频谱F₁^S(K_x，K_y，x_c，y_c)；

步骤23’，对频谱F₁^S(K_x，K_y，x_c，y_c)作傅里叶反变换，得到偏移后的参考图像偏移量为(x_c，y_c)，

其中k_x＝0，1，...，N-1和k_y＝0，1，...，N-1为频谱在X和Y方向的波数，N为大于等于1的整数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤3中确定第1幅图像I₁与第k幅图像I_k之间的形心偏移量进一步包括：

步骤301，确定两幅图像I₁(m，n)和I_k(m，n)在X和Y方向偏移量的搜索范围[x_b，x_e]和[y_b，y_e]，x_b为X方向的搜索起点，x_e为X方向的搜索终点，y_b为Y方向的搜索起点，y_e为Y方向的搜索终点；

步骤302，计算在X和Y方向要搜索的次数分别是N_x和N_y；

步骤303，计算X方向第ii步(ii＝0，1，...，N_x)，Y方向第jj步(jj＝0，1，...，N_y)搜索对应的在X和Y方向的偏移量(x_ii，y_jj)；

步骤304，对于每次搜索，按照步骤2’获取参考图像I₁(m，n)偏移后的图像

步骤305，计算图像和I_k(m，n)之间差的绝对值的总和S_ij(x_ii，y_jj)：

步骤306，在所有的S_ij(x_ii，y_jj)中，找到数值最小的一个该数对应的偏移量就是两幅图像I₁(m，n)和I_k(m，n)之间的形心位置偏移量