[发明专利]支持多自由度运动的视频图像序列实时稳定装置与方法

摘要

本发明提供了一种支持多自由度运动的视频图像序列实时稳定装置，包括可编程逻辑器件，可编程逻辑器件连接模数转换器、数模转换器、两个数字信号处理器、图像序列缓存器、参数配置静态存储器和图像序列缓存器。本发明还提供了一种支持多自由度运动的视频图像序列实时稳定方法，采用图像序列帧间核点转换模型，预测特征点在各图像帧的精确位置，通过构建视频图像预测特征点集虚拟曲线簇，描绘图像序列帧间多自由度运动，采用降维图像数据处理方法，获取预测特征点对应其在稳定图像的精确位置，构建约束矩阵，通过对输入图像进行重建，获取稳定的输出视频。本发明提供的装置和方法能够实现快速、高精度的电子稳像，大幅度提高了系统的处理效率。

主权项

一种支持多自由度运动的视频图像序列实时稳定装置，其特征在于：包括可编程逻辑器件FPGA，可编程逻辑器件FPGA连接模数转换器A/D、数模转换器D\A、数字信号处理器DSP1#、数字信号处理器DSP2#、参数配置静态存储器SRAM和图像序列缓存器DDR3；可编程逻辑器件FPGA负责对图像进行分区；对来自数字信号处理器DSP2#的重建图像帧进行重新组合新视频，并且采用TCP/IP通信协议，对新稳定视频图像序列生成标准数字视频流输出；数字信号处理器DSP1#和数字信号处理器DSP2#，采用并行流水线工作方式对视频图像序列进行处理；其中，数字信号处理器DSP1#对图像信息进行分析和处理，包括图像区域特征点检测与选择，计算图像帧间约束矩阵、建立图像帧间的核点转换模型并进行特征点位置预测；数字信号处理器DSP2#利用数字信号处理器DSP1#提供的预测特征点序列，构建视频图像特征点集虚拟曲线簇，同时，采用图像数据降维处理方法对虚拟曲线簇进行滤波处理，获取预测特征点对应其在稳定图像的精确位置，构建约束矩阵，用于计算原始输入图像特征点与对应稳定图像特征点集的精确位置，并对当前帧进行重建，同时，将重建的图像传送给可编程逻辑器件FPGA；图像序列缓存器DDR3，用于视频图像序列稳定过程中，对当前帧、相关帧及中间数据的临时存储；参数配置静态存储器SRAM，用于视频稳像处理前，对设定的系统参数进行存储。