[发明专利]一种基于异构计算的图像去抖动系统

权利要求书

1.一种图像去抖动系统，包括：

中央处理单元，图形处理单元以及存储器，

其中所述中央处理单元接收连续的F帧图像中的一帧图像并判断所述一帧图像是否为第一帧图像，

在所述中央处理单元的控制下，所述图形处理单元接收所述第一帧图像，并确定待取特征点的位置和最小特征值，所述中央处理单元选取最小特征值最大、且两两距离大于预先设定的特定值的前N个像素点作为N个特征点，

在所述中央处理单元的控制下，所述图形处理单元跟踪所述N个特征点在所述F帧图像中的其它帧图像中的坐标，并从中选取m个特征点，利用所述m个特征点的在F帧图像中的坐标生成矩阵M；

所述中央处理单元对所述矩阵M进行分解，将所述矩阵M分解为矩阵C和矩阵E：M＝M⁰≈W⊙(C_2m×rE_r×k)，对M⁰进行分解，得到：

其中W是二进制掩码矩阵，其中的0指示消失的数据，而1指示存在的数据，符号⊙表示按元素的乘法,所述矩阵E为所述m个特征点中的多个代表点的轨迹矩阵，所述矩阵C为所述m个特征点与所述多个代表点之间的几何关系，当已处理所述F帧图像中的δ帧之后，移除所述矩阵M⁰中的γ_δ个点，引进后续的δ帧，添加后面帧中γ_δ个皆出现的特征点所述矩阵M变为矩阵M¹,

矩阵M¹如下：

其中

并对分解所得矩阵E去抖动，得到去抖的特征点坐标；

在所述中央处理单元的控制下，所述图形处理单元基于去抖的特征点坐标进行图像重建。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图形处理单元通过连续分层处理确定各帧图像之间的位移矢量。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述m个特征点为在F帧图像中皆出现的特征点。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图形处理单元通过平移、旋转和/或缩放方式使每帧图像从其原始位置校正到光滑的运动轨迹上的位置。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图形处理单元基于去抖的特征点坐标进行保持图像内容的扭转重建。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图形处理单元用于将图像划成网格，计算去抖后的网格顶点坐标和网格内各点的坐标，并将各点坐标插值成为整数点。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图形处理单元对去抖后网格进行如下限制：去抖后网格尽可能保持原来直角三角形网格的刚性；去抖后网格要与控制点尽可能的一致。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在对图像进行重建的过程中，如果当前图像边缘像素丢失，使用当前图像之前和/或之后的图像中的像素进行回填，并将这些图像无缝地融合以生成新的图像。