[发明专利]一种车载稳像显示补偿方法及系统

权利要求书

1.一种车载稳像显示补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取车载视频图像并进行前后帧图像预处理；

预处理的具体步骤包括：

将获取的视频图像数据与车载惯导数据进行时间同步，并设置初始帧为基准帧；

提取该视频图像中相邻两帧图像进行灰度处理；

将经过预处理的图像通过特征匹配提取仿射矩阵，进而得到匹配后的图像序列；

具体步骤包括：

首先根据预处理的图像通过特征匹配提取仿射矩阵，并得到原始仿射矩阵参数；

再利用卡尔曼滤波得到平滑后的仿射矩阵参数，同时得到匹配后的图像序列；

通过设置调整增益旋钮参数，调整仿射矩阵参数运用到后一帧图像，进而改变稳像后的画面大小及抖动幅度，所述通过设置调整增益旋钮参数，调整仿射矩阵参数的具体步骤包括：

获取平滑后的仿射矩阵

通过设置调整增益旋钮参数k_m，改变图像的抖动幅度，得到调整后的T_adjust：

其中，为相邻两帧图像之间的角度变换关系，(dx,dy)^T为图像同一像素点在相邻两帧之间的位移，k_m为增益旋钮参数，k_m的范围为[0,1]；

根据车载惯导数据对相邻帧的图像序列进行运动类型判断，根据运动类型进行显示补偿和前后帧更新，得到最终稳定图像。

2.根据权利要求1所述一种车载稳像显示补偿方法，其特征在于，所述根据车载惯导数据对相邻帧的图像序列进行运动类型判断，根据运动类型进行显示补偿和前后帧更新，得到最终稳定图像的具体步骤：

首先根据得到的相邻帧的图像序列进行车体运动类型判断；

若车体运动为平移，则获取补偿平移量进行平移补偿；

若车体运动为旋转，则将前后两帧图像的角度变换量θ代入显示补偿仿射变换矩阵中。

3.根据权利要求2所述一种车载稳像显示补偿方法，其特征在于，所述若车体运动为平移，则获取补偿平移量进行平移补偿的具体步骤包括：

判断平移类型；

若为俯仰运动，获取俯仰时图像相对于原图像的补偿平移量，利用补偿平移量和俯仰角规则对画面进行调整；

若为偏航运动，获取偏航时图像相对于原图像的补偿平移量，利用补偿平移量和偏航角规则对画面进行调整；

再进行相邻帧补偿，第j帧的图像I_j与第一帧图像I₁的关系为

I_j＝T_j-1·I_j-1＝T_j-1·T_j-2·I_j-2＝…＝T_j-1·T_j-2…T₁·I₁

其中，T为两帧之间的仿射矩阵；

最终获得增加稳像后的显示范围和无重合区域黑边的稳定图像。

4.根据权利要求3所述一种车载稳像显示补偿方法，其特征在于，所述补偿平移量的公式为

X＝f*tanβ-f*tan(β-k_mΔθ)；

其中，f是摄像头焦距，Δθ为相邻两帧图像对应的偏航角或俯仰角之差的绝对值，β为相机水平或垂直视野的一半，k_m为增益旋钮参数。

5.一种包括如权利要求1至4任一项所述的车载稳像显示补偿方法的车载稳像系统，其特征在于，包括

车载成像组件，用于采集车辆的图像视频数据和惯导数据；

工控机，用于处理图像视频数据和惯导数据；

所述工控机设置有用于图像实时显示的显示组件。

6.根据权利要求5所述一种车载稳像系统，其特征在于，所述车载成像组件包括车载平台、成像单元以及惯导装置。