[发明专利]一种用于船舶的视频防抖方法和系统

权利要求书

1.一种用于船舶的视频防抖方法，其特征在于，所述方法包括：

对图像缓存区中的所有图像分别进行语义分割，得到天空部分、陆地部分、水面部分和船舶部分；

分别去除所述所有图像的水面部分，得到新的图像；

提取所述新的图像中相邻两帧图像的匹配特征点，并根据提取出的特征点确定所述相邻两帧图像变换的单应矩阵，所述单应矩阵作为一个运动估计矩阵，得到包括多个运动估计矩阵的运动估计矩阵队列，所述运动估计矩阵队列的长度为2N+1，N为正整数；

以所述运动估计矩阵队列的中间位置为中心，基于所述运动估计矩阵队列中各个运动估计矩阵的高斯权重，得到平均运动估计矩阵，作为变换矩阵；

通过所述变换矩阵对所述估计矩阵队列的中间位置对应的中间帧图像进行图像变换，得到抖动补偿图像；

去除所述抖动补偿图像的黑边，并放大至所述中间帧图像的尺寸，得到输出图像，同时更新所述运动估计矩阵和所述图像缓存区；

对所述运动估计矩阵进行更新包括去除所述运动估计矩阵的第一个运动估计矩阵，以第二个运动估计矩阵作为起始进行新一轮的图像变换；

对所述图像缓存区进行更新包括去除所述图像缓存区中的第一帧图像，以第二帧图像作为起始图像进行新一轮的图像变换；

通过上述图像变换方法依次对后续帧图像完成图像变换，得到多个与所述后续帧图像对应的输出图像，将多个所述输出图像组合得到防抖后的视频。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述新的图像中相邻两帧图像的匹配特征点，包括：

通过角点检测算法提取所述相邻两帧图像的前一帧图像的特征点；

基于所述前一帧图像的特征点，通过Lucas-Kanade光流算法得到所述相邻两帧图像的后一帧图像的特征点。

3.一种用于船舶的视频防抖系统，包括信号连接的图像采集终端和图像处理器，其特征在于，所述图像处理器包括：

图像处理模块，用于对图像缓存区中的所有图像分别进行语义分割，得到天空部分、陆地部分、水面部分和船舶部分，并分别去除所述所有图像的水面部分，得到新的图像；

特征点计算模块，用于提取所述新的图像中相邻两帧图像的匹配特征点；

变换矩阵计算模块，用于根据提取出的特征点确定所述相邻两帧图像变换的单应矩阵，所述单应矩阵作为一个运动估计矩阵，得到包括多个运动估计矩阵的运动估计矩阵队列，所述运动估计矩阵队列的长度为2N+1，N为正整数，以所述运动估计矩阵队列的中间位置为中心，基于所述运动估计矩阵队列中各个运动估计矩阵的高斯权重，得到平均运动估计矩阵，作为变换矩阵；

图像补偿模块，用于通过所述变换矩阵对所述运动估计矩阵队列的中间位置对应的中间帧图像进行图像变换，得到抖动补偿图像；

图像输出模块，用于去除所述抖动补偿图像的黑边，并放大至所述中间帧图像的尺寸，得到输出图像，同时更新所述运动估计矩阵和所述图像缓存区；对所述运动估计矩阵进行更新包括去除所述运动估计矩阵的第一个运动估计矩阵，以第二个运动估计矩阵作为起始进行新一轮的图像变换；对所述图像缓存区进行更新包括去除所述图像缓存区中的第一帧图像，以第二帧图像作为起始图像进行新一轮的图像变换；通过上述图像变换方法依次对后续帧图像完成图像变换，得到多个与所述后续帧图像对应的输出图像，将多个所述输出图像组合得到防抖后的视频。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述特征点计算模块包括：

前一帧图像特征点计算模块，其通过角点检测算法提所述相邻两帧图像的前一帧图像的特征点；

后一帧图像特征点计算模块，其根据所述前一帧图像的特征点，通过Lucas-Kanade光流算法，得到所述相邻两帧图像的后一帧图像的特征点。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：

路由器和显示终端；

所述图像采集终端通过所述路由器与所述图像处理器信号连接；

所述图像处理器通过所述路由器与所述显示终端信号连接。