[发明专利]一种基于图像变形的不规则视频矩形化矫正方法在审

专利信息
申请号: 201510180896.0 申请日: 2015-04-16
公开(公告)号: CN104822030A 公开(公告)日: 2015-08-05
发明(设计)人: 黄华;刘彩虹 申请(专利权)人: 北京理工大学深圳研究院;北京理工大学
主分类号: H04N5/262 分类号: H04N5/262
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 518000 广东省深*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 图像 变形 不规则 视频 矩形 矫正 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种视频矫正方法,特别涉及一种基于图像变形的视频矩形化矫正方法,属于视频处理领域。

背景技术

随着互联网技术的发展和数码摄像设备的大范围使用,视频数据的采集非常容易,广泛存在于生活中的各个方面。随着图像和视频拼接技术的发展,人们越来越不满足于普通摄像机得到的有限视角的视频,期望获得更宽视角的视频以获得更好的视觉效果。然后由于采集的视频数据的视角差异或者普通数码摄像机的随意移动,都会造成拼接后视频的边界不规则。

本方法所用已有技术包括seam carving的图像缩放技术(Avidan,S.,Shamir,A.2007.Seam carving for content-aware image resizing.In SIGGRAPH 2007.)在本方法中利用seam carving技术填充的所有不规则视频帧得到初步的矩形视频帧,进行网格的设置,再进行后续操作。

再者是已有的不规则全景图像矫正技术(He,K.,Chang,H.,Sun,J.2013.Rectangling Panoramic Images via Warping.In SIGGRAPH 2013),本方法是对该方法的一个扩展,增加了时域上的连续性约束,得到视觉上合理的矩形规则视频。

发明内容

本发明的目的是针对拼接后不规则的视频数据,提出的一种视频矫正方法,使用户获得较舒适的观看感受。

本发明技术方案的思想是首先对所有视频帧进行局部变形;在变形后矩形视频帧上设置网格,再依据坐标映射关系,将网格放置在原不规则视频帧上,对所有帧网格对应坐标取均值,即初始网格;对初始网格做时域空域约束建立稀疏线性方程组,并求解得到校正后的视频各帧网格点;根据每一视频帧矫正前后网格进行双线性插值得到矫正后的视频帧。该方法在已有图像矫正方法的基础上,增加时域约束条件,实现了视频的矩形化矫正。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种基于图像变形的不规则视频矩形化矫正方法,包括以下步骤:

步骤一、对视频每一帧进行局部变形

对于视频中不规则边界的每一帧,利用seam carving算法,通过不断插入长短不一的seam的方式,填充缺失像素,得到规则矩形边界的视频帧,插入的同时记录插入后每个像素点所在原图的位置坐标;

步骤二、设置网格,并将网格变形回原图

对步骤一中得到的每一规则视频帧,将其均匀划分为若干矩形区域,并获得网格角点的坐标,然后利用步骤一中记录的位置信息,获得每个网格角点所在原图的位置坐标,即可将每帧网格变形回原图;

步骤三、网格归一化

对得到的所有覆盖视频帧不规则有效区域的网格,对应位置坐标取均值,得到归一化网格,即是每帧初始网格;

步骤四、计算能量函数中的保形项Es

为了获得与原视频帧尽可能相近的图像,尽可能减少其形状失真,因此在原视频帧网格和矫正后的视频帧对应网格之间应保持一个相似变换,保形能量函数定义为:

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