[发明专利]一种移动终端视频的电子稳像方法

说明书

本发明公开了一种移动终端视频的电子稳像方法，在移动终端摄像过程中，当摄像头由于干扰产生无意识抖动时，利用移动终端内的姿态传感器获得的数据计算出摄像头的运动数据，并将这些数据通过换算得到每一帧图像的运动矢量，根据运动矢量对每一帧图像进行平移及旋转操作后输出显示，从而达到稳像的效果。由于本发明由移动终端内置姿态传感器直接获得运动矢量，省略了一般电子稳像在获取运动矢量时花费较大和因存在误匹配而有误差的运动估计环节，因此本发明具有更高的实时性与更强的抗干扰能力。

技术领域

本发明属于视频处理技术领域，更具体地，涉及一种移动终端视频的电子稳像方法。

背景技术

稳像技术在军事领域、民用测绘以及摄影系统中都有广泛应用。相比其他信息形式，图像具有信息更加直观且信息含量丰富的特点，但是由于成像系统工作时要受到其载体的姿态变化或震动的影响，导致获得的图像信息模糊和不稳定，极大的限制了图像信息的有效性。通过稳像技术能消除或者减少摄像载体运动对图像的影响，大大提高获取图像信息的质量。视频稳像一般包括以下几个步骤：视频帧预处理、运动估计、运动补偿和输出稳像视频。

电子稳像近几年的发展主要集中在PC平台上，而移动终端作为平台的电子稳像方法却很少有提及，主要原因就是传统的运动估计算法由于计算量较大很难移植到计算能力小的移动终端上，运动估计一直是视频稳像中研究的热点和难点，首先为了达到视频输出的效果，每秒钟帧数必须达到要求，同时为了达到稳像效果，必须得到正确的运动矢量，如何快速而准确的获得运动矢量往往是视频稳像的核心难点。现有的运动矢量获取一般是由算法实现的，运行平台多为PC平台，比如吴浩，邓宏彬在文献“一种基于分块灰度投影运动估计的视频稳像方法.兵工学报.2013(04)”中，分块灰度投影运动估计的视频稳像方法依据灰度梯度对子区域进行筛选，剔除容易导致错误运动估计的低对比度子区域，然后对保留的子区域进行灰度投影及相关运算获得局部运动矢量，根据图像帧间运动模型由局部运动计算出图像的全局运动矢量，最后根据运动补偿矢量对图像进行补偿，以获得稳定的图像序列，该方法有一定的稳像效果。此类利用算法估计帧运动矢量的方法由于运动矢量估计计算花费大，不适合移植到计算能力相对小的移动终端上，同时误匹配会使运动矢量估计存在误差等等，快速性和准确性一般。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种移动终端视频的电子稳像方法，其目的在于避免由于无意识的抖动造成的视频帧间模糊，提高了稳像精度和速度。

本发明提供了一种移动终端视频的电子稳像方法，通过内置于移动终端的姿态传感器获得所述移动终端晃动时姿态传感器的运动数据，并对所述运动数据进行处理获得摄像头视频中每一帧的图像运动矢量，再根据所述图像运动矢量对每一帧图像进行平移或旋转操作，从而实现稳像；其中，对所述运动数据进行处理具体为：根据姿态传感器的旋转角度以及姿态传感器与摄像头的相对位置关系，获得摄像头的旋转角度；并根据摄像头的旋转角度获得图像运动矢量。其中，通过姿态传感器获得运动数据的具体步骤如下：

(1)通过设置姿态传感器的波特率对所述姿态传感器进行初始化处理；

(2)当所述姿态传感器输出一组数据时，获得该组数据中表示姿态传感器三轴角速度以及时间的部分；

(3)对角速度进行关于时间的积分处理获得姿态传感器的旋转角度，旋转角度包括横滚角、俯仰角和航向角。

更进一步地，对所述运动数据进行处理的具体步骤为：

根据姿态传感器的旋转角度以及姿态传感器与摄像头的相对位置关系，获得摄像头的旋转角度，姿态传感器和摄像头之间的角度转化关系为：θ＝θ'、γ＝γ'、ψ＝ψ'；