[发明专利]图像处理设备、相机运动分量计算方法和图像处理程序

权利要求书

1.一种图像处理设备，包括：

运动向量检测单元，被配置为从组成帧图像的帧图像数据中检测表示所述帧图像的运动的运动向量；

建模单元，被配置为使用分别表示作为相机的运动的相机运动以及焦平面失真的变化量的未知分量参数，将由所述运动向量检测单元检测到的所述运动向量建模到其中相机运动分量和焦平面失真分量分离的分量分离表达式；以及

分量计算单元，被配置为计算在所述分量分离表达式中使用的所述分量参数，由此计算所述运动向量中的所述相机运动分量。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，进一步包括校正单元，被配置为基于所述相机运动分量校正所述帧图像中的模糊。

3.根据权利要求2所述的图像处理设备，其中，所述建模单元将所述相机运动表达为

平移元素，其表示关于所述帧图像在垂直方向和水平方向的平移速度；

放大/缩小元素，其表示在放大/缩小方向的放大/缩小速度；以及旋转元素，其表示在一个方向的角度变化。

4.根据权利要求3所述的图像处理设备，其中，所述运动向量检测单元将所述运动向量表达为由所述平移元素、所述放大/缩小元素和所述旋转元素组成的仿射变换表达式。

5.根据权利要求4所述的图像处理设备，所述校正单元包括：

摄影操作分量计算单元，被配置为基于所述相机运动分量，计算作为用户想要的相机运动的摄影操作分量；

模糊量计算单元，被配置为通过从所述相机运动分量中减去所述摄影操作分量来计算所述模糊量；

校正向量产生单元，被配置为基于由所述模糊量计算单元计算出的所述模糊量，产生用于校正所述运动向量中的所述模糊的校正向量；以及

运动补偿单元，被配置为将由所述校正向量产生单元产生的所述校正向量应用于所述运动向量。

6.根据权利要求5所述的图像处理设备，其中，所述建模单元将所述相机运动分量和所述焦平面失真分量表达为矩阵表达式。

7.根据权利要求6所述的图像处理设备，其中，所述校正向量产生单元产生包括所述模糊量的逆矩阵的矩阵表达式作为所述校正向量。

8.根据权利要求7所述的图像处理设备，所述校正单元进一步包括：

焦平面失真校正量计算单元，被配置为基于由所述分量计算单元计算出的所述焦平面失真分量，计算焦平面失真校正量以校正所述帧图像；

其中所述向量校正单元产生包括所述焦平面失真校正量的逆矩阵的矩阵表达式作为所述校正向量。

9.根据权利要求8所述的图像处理设备，其中，所述建模单元在所述旋转元素之前将所述分量分离表达式乘以用于将原点移动到中心的原点校正矩阵，且在所述旋转元素之后将所述分量分离表达式乘以用于将原点从中心移动回原始位置的原点校正逆矩阵。

10.根据权利要求9所述的图像处理设备，其中，所述建模单元在所述旋转元素之前将所述分量分离表达式乘以用于将像素的纵横比改变为1∶1的纵横比校正矩阵，并且在所述旋转元素之后将所述分量分离表达式乘以用于将像素的纵横比改变回原始纵横比的纵横比校正逆矩阵。

11.根据权利要求10所述的图像处理设备，其中，所述向量产生单元按照下述表达式产生所述校正向量

V_C＝C^-1P^-1M_S^-1F^-1PC                (1)

其中V_C表示校正向量，C表示原点校正矩阵，P表示纵横比校正矩阵，M_S^-1表示抖动量的逆矩阵，F^-1表示焦平面失真校正量的逆矩阵，C^-1表示原点校正逆矩阵，且P^-1表示纵横比校正逆矩阵。

12.根据权利要求4所述的图像处理设备，其中，所述运动向量检测单元产生表示所述运动向量的可靠性的可靠性信息；

以及其中所述摄影操作计算单元基于由所述运动向量检测单元产生的所述可靠性信息，仅使用关于其所述向量的可靠性高的相机运动分量来计算所述摄影操作分量。