[发明专利]视频稳像方法及其装置

权利要求书

1.一种视频稳像方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据输入图像提取特征点；

根据提取的特征点对背景图像进行光流特征点跟踪，得到输入图像和背景图像之间相匹配的特征点对的集合；

根据几何变换模型从特征点对的集合中选择有效点的集合；

利用有效点的集合，计算出几何变换模型的最终参数；

根据最终参数对输入图像进行几何变换，得到矫正图像；

将得到的矫正图像进行背景建模得到前景图像。

2.根据权利要求1所述的视频稳像方法，其特征在于，在所述根据提取的特征点对背景图像进行光流特征点跟踪，得到输入图像和背景图像之间相匹配的特征点对的集合的步骤之前，还包括以下子步骤：

将输入图像进行背景建模得到背景图像。

3.根据权利要求2所述的视频稳像方法，其特征在于，在所述利用有效点的集合，计算出几何变换模型的最终参数的步骤之后，还包括以下步骤：

判断几何变换模型的最终参数中表示平移的两个参数大于预设门限的持续时间是否超过阈值，如果是，则对背景建模的模型重新初始化。

4.根据权利要求3所述的视频稳像方法，其特征在于，所述背景建模的方法为高斯背景建模。

5.根据权利要求4所述的视频稳像方法，其特征在于，所述特征点为Harris角点。

6.根据权利要求5所述的视频稳像方法，其特征在于，在所述根据提取的特征点对背景图像进行光流特征点跟踪，得到输入图像和背景图像之间相匹配的特征点对的集合的步骤中，采用的是卢卡斯·卡纳德光流算法。

7.根据权利要求6所述的视频稳像方法，其特征在于，所述几何变换模型为仿射变换几何模型。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的视频稳像方法，其特征在于，在所述根据几何变换模型从特征点对的集合中选择有效点的集合的步骤中，包括以下子步骤：

在特征点对中，随机选取不共线的3个点对，算出仿射变换的6个参数；

利用得到的仿射变换模型去套用其它的特征点对，计算符合这个模型的点对的个数，符合是指输入图像中的某个特征点根据所述仿射变换模型计算得到的点与利用光流特征点跟踪算法在背景图像得到的点足够近；

当符合某个仿射变换模型的点对的个数最多时，符合这个模型的点对的集合就是有效点的集合。

9.根据权利要求8所述的视频稳像方法，其特征在于，在所述利用有效点的集合，计算出几何变换模型的最终参数的步骤中，是利用最小二乘法计算仿射变换模型最终的6个参数。

10.一种视频稳像装置，其特征在于，包括：

特征点提取单元，用于根据输入图像提取特征点；

光流算法单元，用于根据所述特征点提取单元提取的特征点对背景图像进行光流特征点跟踪，得到输入图像和背景图像之间相匹配的特征点对的集合；

有效点选择单元，用于根据几何变换模型从所述光流算法单元输出的特征点对的集合中选择有效点的集合；

参数计算单元，用于利用所述有效点选择单元选择的有效点的集合，计算出所述几何变换模型的最终参数；

几何变换单元，用于根据所述参数计算单元计算出的最终参数对输入图像进行几何变换，得到矫正图像；

背景模型单元，用于将所述几何变换单元输出的矫正图像进行背景建模得到前景图像。

11.根据权利要求10所述的视频稳像装置，其特征在于，所述几何变换模型为仿射变换几何模型；

所述有效点选择单元还包括以下子单元：

仿射变换参数计算子单元，用于在所述光流算法单元输出的特征点对中，随机选取不共线的3个点对，算出仿射变换的6个参数；

符合点对计算子单元，用于利用所述仿射变换参数计算子单元计算得到的仿射变换模型去套用所述光流算法单元输出的特征点对中其它的点对，计算符合这个模型的点对的个数，符合是指输入图像中的某个特征点根据所述仿射变换模型计算得到的点与利用光流特征点跟踪算法在背景图像得到的点足够近；

有效点获取子单元，用于在所述符合点对计算子单元计算出的符合不同仿射变换模型的点对的个数中进行选择，得到一个符合点对个数最多的仿射变换模型，符合这个模型的点对的集合就是有效点的集合。