[发明专利]一种基于直方图均衡化光流法的视频稳像方法和系统

权利要求书

1.一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，包括：

S100.读取第一帧图像作为基准帧，将所述基准帧进行灰度化处理，将灰度化处理后图像进行直方图均衡化处理，将直方图均衡化处理后的图像上以预设像素的步长进行均匀采点，将这些点作为基准点集；

S200.读取初始帧后的每一帧图像，将所述初始帧后的每一帧图像进行灰度化处理，将灰度化处理后图像进行直方图均衡化处理；在始帧后的每一帧图像上以第一帧相同像素的步长进行均匀采点，将这些点作为动态点集；

S300.根据基准点集和动态点集，使用LK光流法来进行初始帧后的每一帧图像到基准帧图像的运动估计，用匹配的点集进行最小二乘估计，得到初始帧后的每一帧图像到基准帧图像的各个仿射变换矩阵；

S400.利用得到初始帧后的每一帧图像到基准帧图像的相对应仿射变换矩阵，进行相对应帧图像变换，得到图像稳像后图像。

2.如权利要求1所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，所述S100和S200中，图像灰度处理公式为：

Gray(i,j)＝0.3*R(i,j)+0.59*G(i,j)+0.11*B(i,j)

其中i,j表示像素点的坐标，R(i,j)、B(i,j)、G(i,j)分别表示像素点在三个通道上的像素值，Gray(i,j)则表示加权平均后计算出该点的灰度值。

3.如权利要求1所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，所述S100和S200中，将灰度化处理后图像进行直方图均衡化处理的具体方法为：将灰度处理后的图像灰度进行统计，得到该图像的灰度分布直方图，将所述灰度直方图进行归一化处理，得到归一化后的直方图，利用归一化后的直方图对图像进行均衡化处理。

4.如权利要求3所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，归一化直方图可以表示为:

p(r_k)＝n_k/MN,k＝0,1…,255

p(r_k)表示灰度级rk在图像中出现的概率，n_k是图像中灰度值为r_k的像素个数，MN表示图像的像素总数，归一化直方图所有分量之和等于1。

5.如权利要求1所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，所述S300中，使用LK光流法来进行初始帧后的每一帧图像到基准帧图像的运动估计后，对误匹配和跟踪丢失的点进行统计，若误匹配和跟踪丢失的点个数多于设定点数的阈值，对初始帧后的当前帧图像亮度调整。

6.如权利要求5所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，对图像亮度调整步骤为：

分别计算均衡化后的基准帧和初始帧后的当前帧的平均亮度值；

根据两张图像平均亮度值的比值对当前帧图像进行调整使其亮度更加接近基准帧；

对亮度调整后的图像再次进行光流法运动估计。

7.如权利要求1所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其特征在于，所述S100将直方图均衡化处理后的图像上以预设像素的步长进行均匀采点，所述预设步长为横纵各16像素的步长。

8.如权利要求1所述的一种基于直方图均衡化光流法的图像稳像方法，其稳像后图像的具体公式为：

其中，(x,y)为仿射前图像坐标，(x’,y’)为仿射后稳像图像坐标，为仿射矩阵。