[发明专利]一种基于主运动方向识别的运动补偿方法

说明书

本发明提供了一种基于主运动方向识别的运动补偿方法，其包括如下步骤：A、确定当前运动状态及主运动方向；B、在电子稳像过程中连续输入视频的运动估计参数；C、抖动判断；D、运动补偿参数确定；E、运动补偿，利用步骤D获得的运动补偿参数进行运动补偿。本发明提高了抖动判断的准确性；采用初始的运动估计参数进行初始运动状态的判断，提高了运动补偿的智能性，提高了运动补偿参数估计的准确性，提高了瞬时主运动识别的准确性，提高了主运动识别的准确性，提高了电子稳像的运动补偿智能性和实时性。

技术领域

本发明涉及一种基于主运动方向识别的运动补偿方法。

背景技术

无人机和直升机在拍摄过程中受到发动机、气流和人工控制因素 影响而造成视频的抖动与模糊，对后续的检测和跟踪等处理造成严重 不良的影响，有必要对航拍视频进行稳像处理，基于图像处理的电子 稳像具有精确、轻便、成本低、能耗小等优点，因而被广泛而有效地 应用于无人机和直升机的视频处理分析中。

运动补偿技术是实现电子稳像的关键技术。根据摄像机拍摄视频 时的运动状态，可分为静态摄像和运动摄像。在实现电子稳像时，需 对摄像机的运动状态进行识别以针对不同的运动状态进行相应的运动 补偿。现有的成果要么忽略了拍摄视频的时间连续性而只针对两帧进 行稳像，要么对于摄像机的运动状态分析不足，造成运动状态识别不 力，不能够进行准确的稳像。针对以上问题，本发明提出了一种基于 主运动方向识别的运动补偿方法，可以对静态拍摄和运动拍摄及两种 拍摄状态的相互切换进行识别，适应于复杂的拍摄状态和拍摄环境。

中国专利申请200910081057.8公开了一种实时电子稳像中基于 运动状态识别的运动补偿方法,其方法步骤为:①训练运动类型的似然函 数；②建立运动补偿模型；③计算当前帧图像相对于窗口中心点的偏移量； ④对运动分量滤波,计算理想运动参数和线性拟和参数；⑤识别当前帧图 像运动状态,设置运动补偿参数；⑥根据三阶段运动补偿量,计算当前帧 图像的输出位置。该申请的方案对视频的运动状态进行识别，但该方 法需要对抖动进行训练，并且只针对高斯模型的抖动进行补偿。

另外，中国专利申请201110336063.0公开了一种摄像头移动检 测方法及装置，其中方法包括向远程摄像头发出移动操作指令，获取 摄像头的视频流中连续的两帧图像；标记所述图像中的纹理块；计算 所有纹理块移动方向的角度直方图；通过上述角度直方图进行所述摄 像头运动判断，如果所述摄像头为运动状态，则根据所述直方图获取 所述摄像头的移动方向和移动量；否则输出故障报警信息。中国专利 申请201310484497.4公开了一种基于船舶运动姿态预报的船载视频 稳像方法，其提出基于粒子群-最小二乘支持向量机的船舶运动姿态预 报方法，对船舶运动姿态进行预报，获得船舶运动矢量预报数据；根 据船舶运动矢量预报数据，计算得到图像的运动矢量数据；提前计算 出图像补偿矢量，对图像逐帧进行运动补偿。上述方案都是对摄像机 的运动状态进行了识别，但侧重于如何估计出用于运动状态识别的运 动参数，而非侧重于对主运动方向进行识别的方法。

上述技术方案只针对参数的大小等处理，没有充分利用视频中的 运动参数的方向识别主运动方向并进一步识别运动状态；基于两帧或 邻近的几帧图像之间运动参数的大小并根据特定的抖动模型进行抖动 判断，而没有利用运动状态进行抖动判断；没有考虑到运动状态对运 动补偿参数的影响，没有基于动状态识别结果确定运动补偿参数。

发明内容

针对实时视频的运动状态复杂、易变的特点，本发明的目的是提 供一种基于主运动方向识别的运动补偿方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于主运动方向识别的运动 补偿方法，其包括如下步骤：

A、确定当前运动状态及主运动方向；

B、在电子稳像过程中连续输入视频的运动估计参数；

C、抖动判断；

D、运动补偿参数确定；