[发明专利]一种全景视频防抖的方法、装置及便携式终端

权利要求书

1.一种全景视频防抖的方法，其特征在于，所述方法包括：

实时获取便携式终端中的陀螺仪的当前状态时间戳、加速度计数值和角速度数值；

利用扩展卡尔曼滤波结合加速度计数值和角速度数值，估计得到便携式终端到世界坐标系的旋转量；

同步陀螺仪时间戳与全景视频帧的时间戳；

对便携式终端到世界坐标系的旋转量进行四元数插值获取对应全景视频帧的旋转矩阵；

根据当前的旋转矩阵旋转全景图像，生成稳定的视频帧；

所述实时获取便携式终端中的陀螺仪的当前状态时间戳、加速度计数值和角速度数值之后，所述方法还包括：

利用低通滤波对加速度计数值进行降噪处理，具体包括：

通过公式d'_i＝α·d_i+(1-α)·Φ(ω_i)·d'_i-1对加速度计数值进行低通滤波降噪处理，其中，d_i'表示第i时刻经过低通滤波后的加速度计数值，d_i表示第i时刻的加速度计数值，Φ(ω_i)为第i时刻的状态转移矩阵，Φ(ω_i)＝exp(-[ω_i·Δt]_×)，ω_i表示第i时刻的角速度数值，d'_i-1表示第i-1时刻时滤波后的加速度计数值，α表示平滑因子，其中f_c表示低通滤波的截止频率，Rc表示时间常数，Δt表示陀螺仪数据的采样时间间隔。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，实时获取便携式终端中的陀螺仪的加速度计数值具体是：利用重力感应器读取三轴加速度计数值；

实时获取便携式终端中的陀螺仪的角速度数值具体是：利用角速度感应器读取三轴角速度数值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用扩展卡尔曼滤波结合加速度计数值和角速度数值，估计得到便携式终端到世界坐标系的旋转量具体包括：

S1021、计算初始状态旋转量和初始过程协方差所述初始状态旋转量其中，d₀为初始获得的加速度计数值，g为世界坐标系重力矢量；所述初始过程协方差

S1022、利用角速度数值ω_k计算第K时刻的状态转移矩阵Φ(ω_k)：

Φ(ω_k)＝exp(-[ω_k·Δt]_×)，其中ω_k是第K时刻的角速度数值，Δt表示陀螺仪数据的采样时间间隔；

S1023、计算状态噪声的协方差矩阵Q_k，更新状态旋转先验估计量和过程协方差先验估计矩阵

Q_k为状态噪声的协方差矩阵；

其中，是第K-1时刻的状态旋转后验估计量；

其中，是第K-1时刻的过程协方差后验估计矩阵；

S1024、由加速度计数值d_k更新观测量的噪声方差矩阵V_k，计算观测转移雅克比矩阵H_k，计算当前观测量和估计观测量之间的误差e_k：

其中，α为加速度变化量的平滑因子，β为加速度模长的影响因子；

其中h为观察函数，h(q,v)＝q·g+I_k，g为世界坐标系下的重力矢量，q为状态量，即世界坐标系到陀螺仪坐标系的旋转量，I_k为测量噪声；

S1025、更新第k时刻的最优卡尔曼增益矩阵K_k：

S1026、根据最优卡尔曼增益矩阵K_k和观测量误差e_k更新便携式终端到世界坐标系的旋转后验估计量和过程协方差后验估计矩阵