[发明专利]一种相机镜头平滑处理方法、装置及便携式终端

权利要求书

1.一种相机镜头的平滑处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取相机视频的当前视频帧和陀螺仪信息，计算当前的第一旋转矩阵；

对第一旋转矩阵进行平滑处理，计算得到第三旋转矩阵；

根据第三旋转矩阵对相机的视频帧进行视点分解，计算第四旋转矩阵；

根据第四旋转矩阵对相机视频帧进行3D旋转，重建防抖视频，

其中，所述对第一旋转矩阵进行平滑处理，计算得到第三旋转矩阵具体包括：

对第一旋转矩阵进行第一平滑得到第二旋转矩阵；

根据限制平滑最大幅度值计算相机的第三旋转矩阵；

所述对第一旋转矩阵进行第一平滑得到第二旋转矩阵具体为：采用N+1窗口，用带约束的最小二乘对第一旋转矩阵的四元数进行第一平滑，计算得到第二旋转矩阵，所述第一平滑公式为：

其中，q＝[v,u]^T为四元数,k为窗口位置序号，t为N+1窗口的最中间的窗口序号；

所述根据限制平滑最大幅度值计算相机的第三旋转矩阵，具体为：

限制平滑最大幅度值为δΘ；

计算第二旋转矩阵到第一旋转矩阵的平滑幅度值，计算公式为：其中*表示共轭，q_t为第一旋转矩阵；

当|v|≤δΘ时，令第三旋转矩阵等于第二旋转矩阵当|v|＞δΘ时，令第三旋转矩阵其中表示四元数空间的向量旋转，Log为四元数对数算子，Exp为四元数指数算子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对第一旋转矩阵进行第一平滑得到第二旋转矩阵后还可以进一步对第二矩阵进行第二平滑，更新第二旋转矩阵具体为：

所述第二平滑为迭代限幅平滑滤波方法；

令初始化矩阵等于第二旋转矩阵

对第K次迭代，采用球面(Slerp)差值方法计算更新的第二矩阵，计算公式为：其中，δt为陀螺仪的采样时间间隔，t为N+1窗口的最中间的窗口序号，K为大于等于1的自然数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据第三旋转矩阵对相机的视频帧进行视点分解，计算第四旋转矩具体为：

设V为视频帧的原始中心视点，根据第三旋转矩阵对对视频帧进行平滑旋转后得到的平滑视频帧的中心视点为

根据平滑视频帧的中心视点位置和相机视角pitch方向的阈值计算生成第四旋转矩阵；

所述第四旋转矩阵为根据第三旋转矩阵对视频帧进行平滑旋转后的运动矩阵。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的第四旋转矩阵的计算具体为：

设置相机视角pitch方向的阈值为Θ；

当相机的中心视点值在阈值Θ以内，第四旋转矩阵其中

当相机的中心视点方向大于阈值Θ时，则令相机视频帧保持一个侧边的方向不变，该侧边可以为上侧、下侧、左侧或右侧，再计算第四旋转矩阵R_t，具体可以为：当保持相机视频帧左侧方向不变时，第四旋转矩阵其中l_t-1＝R^T_:,2，R^T_:,2为R^T的第二列向量。