[发明专利]基于远近景切换的自适应电子稳像方法有效

专利信息
申请号: 201310043970.5 申请日: 2013-02-05
公开(公告)号: CN103079037A 公开(公告)日: 2013-05-01
发明(设计)人: 遆晓光;靳万鑫 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: H04N5/232 分类号: H04N5/232;H04N5/14
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 牟永林
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要: 基于远近景切换的自适应电子稳像方法,本发明涉及基于远近景切换的自适应电子稳像方法。它为了解决目前的稳像方法对于帧间复杂运动模式、大旋转和大平移运动以及存在大尺度和大范围前景运动视频的稳像效果差且实时性低的问题。基于远近景切换的自适应电子稳像方法为:获取摄像设备在当前时刻的焦距值f,若当前焦距值f大于预设的远景焦距阈值f1,则进入远景处理模式,进入远景稳像模式,对拍摄的视频做处理;若当前焦距值f小于预设的近景焦距阈值f2,则进入近景处理模式,进入近景稳像模式,对拍摄的视频做处理,否则,进入中景稳像模式,对拍摄的视频做处理。本发明可应用于远程遥控、自主导航、监控、成像、遥感、视频侦察、导弹成像制导和观瞄系统等。
搜索关键词: 基于 远近 切换 自适应 电子 方法
【主权项】:
基于远近景切换的自适应电子稳像方法,其特征在于,它包括如下步骤:步骤一:获取摄像设备在当前时刻的焦距值f,若当前焦距值f大于预设的远景焦距阈值f1,则进入远景处理模式,转入步骤二;若当前焦距值f小于预设的近景焦距阈值f2,则进入近景处理模式,进入步骤三,否则,进入中景处理模式,转入步骤四;步骤二:进入远景稳像模式,对拍摄的视频做如下处理:步骤二一:提取视频流中连续K帧图像作为一组处理单位,该组的第一帧为上一组处理单位的运动补偿后的最后一帧,K的大小由系统自适应决定;步骤二二:对步骤二一提取到的一组处理单位的每帧图像进行极坐标变换,获得极坐标系下的K帧图像;步骤二三:对步骤二二获得的极坐标系下的每帧图像,利用所述帧与相邻帧的灰度投影向量求得帧间旋转运动参数估计,相邻帧为所述帧的前一帧,帧间表示所述帧与前一帧之间;步骤二四:对步骤二三得到的帧间旋转运动参数估计进行检测并校正错误估计,得到每帧的帧间旋转运动参数;步骤二五:利用均值滤波对步骤二四得到的每帧的帧间旋转运动参数进行处理,得到帧间有意旋转运动参数和帧间随机旋转运动参数;步骤二六:将步骤二五所得的帧间随机旋转运动参数进行累加,求取每帧图像相对于该组第一帧的累积随机旋转运动参数,并对该帧图像的累积随机旋转运动进行补偿;步骤二七:对步骤二六补偿后的每帧图像构建位平面金字塔;步骤二八:自适应确定进行帧间平移运动参数估计时的取块模式;步骤二九:对步骤二七构建的位平面金字塔利用步骤二八确定的取块模式进行由顶至底快速帧间块匹配,得到帧间平移运动参数估计;步骤二十:对步骤二九得到的帧间平移运动参数估计进行检测并校正错误估计,得到每帧的帧间平移运动参数;步骤二十一:利用均值滤波方式对步骤二十得到的帧间平移运动参数进行处理,得到帧间有意平移运动参数和帧间随机平移运动参数;步骤二十二:将步骤二十一所得的帧间随机平移运动参数进行累加,求取每帧图像相对于该组第一帧的累积随机平移运动参数,并对该帧图像的累积随机平移运动进行补偿;步骤二十三:输出步骤二十二补偿后的每帧图像,进行下一组处理,转入步骤一;步骤三:进入近景稳像模式,对拍摄的视频做如下处理:步骤三一:提取视频流中连续K帧图像作为一组处理单位,该组的第一帧为上一组处理单位的运动补偿后的最后一帧,K的大小由系统自适应决定;步骤三二:对所述一组处理单位的每帧图像进行预处理,提取每帧图像的SURF角点;步骤三三:利用邻域灰度相关,对步骤三二提取SURF角点后的每帧图像的SURF角点进行帧间角点粗匹配,获得每帧图像的帧间SURF角点匹配对;步骤三四:利用随机抽样一致性原则,去除步骤三三获得每帧图像的帧间SURF角点匹配对中的误匹配对;步骤三五:利用步骤三四中去除误匹配对后的匹配对,求取每帧图像的帧间原始射影变换矩阵;步骤三六:对步骤三五得到的每帧图像的帧间原始射影变换矩阵提取每帧图像的帧间有意射影变换矩阵,并利用帧间有意射影变换矩阵对每帧图像进行随机运动补偿;步骤三七:输出步骤三六补偿后的每帧图像,转入步骤一;步骤四:进入中景稳像模式,对拍摄的视频做如下处理:步骤四一:提取视频流中连续K帧图像作为一组处理单位,该组的第一帧为上一组处理单位的运动补偿后的最后一帧,K的大小由系统自适应决定;步骤四二:对所述一组处理单位的每帧图像进行预处理,提取每帧图像的Harris角点;步骤四三:利用邻域灰度相关,对步骤四二提取Harris角点后的每帧图像的Harris角点进行帧间角点粗匹配,获得每帧图像的帧间Harris角点匹配对;步骤四四:利用随机抽样一致性原则,去除步骤四三获得每帧图像的帧间Harris角点匹配对中的误匹配对;步骤四五:利用步骤四四中去除误匹配对后的匹配对,求取每帧图像的帧间原始仿射变换矩阵;步骤四六:对步骤四五得到的每帧图像的帧间原始仿射变换矩阵提取每帧图像的帧间有意仿射变换矩阵,并利用帧间有意仿射变换矩阵对每帧图像进行随机运动补偿;步骤四七:输出步骤四六补偿后的每帧图像,转入步骤一。
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