[发明专利]数字图像稳定化方法和系统

权利要求书

1.一种用于数字图像稳定化的方法，用于将在平移和/或旋转中被称作抖动的不希望的摄影机运动从由所述摄影机拍摄的原始图像序列中去除，并获得稳定图像序列，其特征在于所述方法包括以下步骤：

-第一步骤，估计所述电影摄影机的全局运动，包括子步骤：计算所述图像(Img)的预定部分的块运动矢量，确定各所述部分的宏块并将当前图像的所述宏块与前一图像的宏块进行匹配，以及由所述块运动矢量推导出描绘所述摄影机运动的平移矢量和旋转角矢量；

-第二步骤，通过分离有意运动和无意运动，滤波并提取出所述抖动，所述第二步骤包括平移矢量滤波和旋转角滤波的子步骤；以及

-抖动补偿的第三步骤，根据所述提取出的抖动，对所述原始图像序列进行补偿，以获得所述稳定图像序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述全局运动估计的第一步骤中，产生1比特二值图像，并将其划分为预定数量的区域(A₁-A₆)，各区域包括预定数量的所述宏块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括子步骤：通过对逻辑电平为‘1’的图像像素的数目进行计数，计算各所述宏块的可靠性度量，将逻辑电平‘1’相对于逻辑电平‘0’的比例过低或过高的所述宏块标记为不可靠，并且不对所述不可靠宏块进行运动估计。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为了减少各所述区域(A₁-A₆)中候选矢量的个数，只针对各所述宏块行的第一运动矢量执行扩展搜索区，而对剩余宏块实行缩减的搜索区，所述缩减的搜索区以取自先前的可靠运动矢量的预测符运动矢量为中心。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括子步骤：舍弃所述绝对误差和或“SAD”大于预定阈值的、可能不可靠的运动矢量，通过使用二值图像计算所述“SAD”。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为了加快所述块匹配，所述方法还包括子步骤：对于所述宏块中各搜索位置，在所述宏块中每隔一行将当前“SAD”与当前最小“SAD”进行比较，然后确定所述当前“SAD”是否已大于所述最小值，如果结果为真则停止对此位置的所述搜索。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括子步骤：修剪所述块运动矢量，所述修剪包括去除“SAD”大于预定阈值的块运动矢量，去除各所述搜索区的局部野值，并在所述图像的层面上去除全局野值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，去除所述局部和全局野值包括：

-对于每个所述搜索区(A₁-A₆)和所述区域中的每个所述块运动矢量k，其中0≤k≤有效矢量数，计算所述矢量与所述区域中所有剩余矢量的绝对误差和，记为sum_diff[k]；

-对于所述区域计算所述绝对误差和的平均值，记为sum_diff[k]＝∑_iabs(value[k]-value[i])，其中average_diff是所述区域(A₁-A₆)中绝对误差和的平均值；

-将舍弃准则确定为：

sum_diff[k]＞(number_of_valid_vectors/α)+β*average_diff，α和β是预定阈值；以及

-如果任意矢量坐标满足以上关系，则舍弃所述矢量。