[发明专利]一种电子稳像方法及系统

说明书

本发明公开了一种电子稳像方法及系统。所述电子稳像方法首先获取当前帧和参考帧图像；然后获取所述当前帧和所述参考帧中的匹配特征点对；根据所述匹配特征点对获取所述当前帧相对于所述参考帧的旋转中心和旋转角度；根据所述旋转中心和所述旋转角度对所述当前帧进行补偿，获得稳像后的当前帧图像。本发明所述的电子稳像方法及系统，是通过计算所述旋转中心和所述旋转角度来对所述当前帧进行补偿，在补偿过程中，只需对旋转矢量进行一步补偿，即可得到稳像后的当前帧图像，累积误差小、可靠性高，大大提高了稳像精度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种电子稳像方法及系统。

背景技术

移动的视频成像设备，一般都存在不同程度的机械抖动。受其影响后端输出的视频画面，也会存在晃动、模糊等问题，不仅不便于人员观察识别，也给后续的计算机处理造成困难。视频稳像技术是一种对随机抖动或随机运动的摄像机所获取的动态图像序列进行重新修改、排列，使其在显示器上更加平稳显示的技术。它消除或减弱了图像序列之间的不规则的平移、旋转、缩放等失真情况，改善了画面的质量，从而使得画面更加适合于智能视频分析中的目标检测、跟踪和识别等处理操作。

视频稳像按作用机制分为光学稳像、机械稳像和电子稳像，其中，电子(数字)稳像基于在连续视频图像之间进行运动估计，然后对视频中的每一帧图像进行运动滤波和运动补偿处理得到稳定的图像。近年来，有许多研究者提出了一些电子稳像的新理论，或者从某些方面对现有稳像算法进行了改进。例如张永祥、闫文林、张伟功等人提出的一种旋转运动估计稳像算法的研究与实现中，基于灰度投影算法对稳像算法进行了改进，提出了一种用于解决较小角度视频图像序列旋转的运动估计稳像算法，减轻了视频图像的平移运动问题，去除了局部运动物体的影响，提高了稳像的精度。又例如李兆祥、李靖等人提出的视频稳像的Sift算法优化中，针对连续拍摄的相邻视频帧具有市场重叠度高、视角转换小、平移量小等特点，对Sift特征匹配算法进行了优化，降低了视频稳像的运算量和旋转稳像误差。在以上两种方案为代表的现有稳像方法中，均是将图像的抖动看做平移+旋转运动，通过求解相邻两帧图像间的平移和旋转分量来对图像进行平移矢量和旋转矢量的补偿，然而在平移补偿过程中可能会发生平移不到位的情况，旋转补偿过程中也可能发生误匹配的情况，两步补偿过程产生的误差会逐步累积，造成稳像可靠性差、精度低的缺陷。同时，以上两种方案均是在相邻两帧图像间旋转角度较小的前提下进行的稳像，其可应用的稳像范围小，只适用于旋转角度较小的图像间的稳像。因此，如何提供一种累积误差小、可靠性高、且稳像范围广的稳像方法，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种累积误差小、可靠性高、且稳像范围广的电子稳像方法及系统，稳像过程中只需对旋转矢量进行一步补偿，累积误差小、可靠性高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电子稳像方法，所述电子稳像方法包括：

获取当前帧和参考帧；

获取所述当前帧和所述参考帧中的匹配特征点对；

根据所述匹配特征点对获取所述当前帧相对于所述参考帧的旋转中心和旋转角度；

根据所述旋转中心和所述旋转角度对所述当前帧进行补偿，获得稳像后的当前帧图像。

可选的，所述获取当前帧和参考帧，具体包括：

获取摄像设备当前时刻的实时视频图像作为所述当前帧；

获取所述当前帧的前一帧图像作为所述参考帧。

可选的，所述根据所述匹配特征点对获取所述当前帧相对于所述参考帧的旋转中心和旋转角度，具体包括：