專利名稱：數(shù)字圖像穩(wěn)定方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字圖像穩(wěn)定方法和設(shè)備，用于從攝像機產(chǎn)生的 原始圖像序列中消除不希望的攝像機運動(稱為抖動)并獲得穩(wěn)定的 圖像序列，其中對所述原始序列采用穩(wěn)定運算以消除所述抖動。這種方法和設(shè)備可以用于如低/中端數(shù)字電影攝像機或者移動電話。
背景技術(shù)：
眾所周知，數(shù)字圖像穩(wěn)定方法的目標(biāo)是消除不希望的攝像機運動 或抖動，從而提供更舒適的視覺體驗，產(chǎn)生的序列只顯示必要的攝像 機運動。抖動定義為附加在攝像機的有意運動(特別是平移或者旋轉(zhuǎn)) 上的圖像的所有不希望的位置波動。穩(wěn)定算法的處理有時是比較嚴(yán)格的。這些算法很難完全適合待穩(wěn) 定的各種輸入序列例如，單視點序列，全景鏡頭，使用者向前或向 后移動是的序列等等。因此，需要更加靈活并對于多種輸入序列最優(yōu)的方法以及相應(yīng)的 設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的是提出這樣一種設(shè)備。為了這個目的，本發(fā)明涉及說明書引言部分描述的設(shè)備，此外， 該設(shè)備的特征在于包括_初始級，在其中構(gòu)造具有第一預(yù)定特征集的第一運動濾波器、所述 缺省濾波器以及具有第二預(yù)定特征集的至少一個備選運動濾波器， 所述濾波器在所述穩(wěn)定算法中實現(xiàn)；-第一級，在其中估計所述攝像機的全局運動并且用所述缺省濾波器 對所述全局運動進行濾波；-第二級，在其中提取來自所述原始序列和穩(wěn)定序列的預(yù)定參數(shù)，并 產(chǎn)生被稱為標(biāo)志的測量值，以評估穩(wěn)定質(zhì)量；以及-第三級，在其中將所述標(biāo)志與預(yù)定闡值進行比較，如果所述標(biāo)志超 過所述閾值，則產(chǎn)生第一控制信號，否則產(chǎn)生第二控制信號，所述 第一控制信號強制所述穩(wěn)定算法使用備選濾波器，以提高穩(wěn)定質(zhì) 量，所述第二控制信號強制穩(wěn)定算法繼續(xù)使用所述缺省濾波器。 本發(fā)明的另一目的是提供可由這種設(shè)備實施的方法。 為此，本發(fā)明涉及說明書引言部分描述的方法，此外，該方法的特征在于包括-初始步驟，包括構(gòu)造具有第一預(yù)定特征集的第一運動濾波器、所述 缺省濾波器以及具有第二預(yù)定特征集的至少一個備選運動濾波器， 所述濾波器在所述穩(wěn)定算法中實現(xiàn)；_第一步驟，包括估計所述攝像機的全局運動并且用所述缺省濾波器 對所述全局運動進行濾波；-第二步驟，包括提取來自所述原始序列和穩(wěn)定序列的預(yù)定參數(shù)，并 產(chǎn)生被稱為標(biāo)志的測量值，以評估穩(wěn)定質(zhì)量；以及-第三步驟，包括將所述標(biāo)志與預(yù)定閾值進行比較，如果所述標(biāo)志超 過所述閾值，則產(chǎn)生第一控制信號，否則產(chǎn)生第二控制信號，所述 第一控制信號強制所述穩(wěn)定算法使用備選濾波器，以提高穩(wěn)定質(zhì) 量，所述第二控制信號強制穩(wěn)定算法繼續(xù)使用所述缺省濾波器。 根據(jù)該方法最重要的特征，使用和評估序列的固有特性，以提高穩(wěn)定效率。實際上，為了實施該方法，使用"環(huán)內(nèi)(iriloop)策略"。根據(jù) 該方法的重要特征，環(huán)路中的關(guān)鍵工具是評估序列固有的、對用戶感 知穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的一些相關(guān)參數(shù)。為了達到這個目的，首先通過缺省的穩(wěn)定算法穩(wěn)定原始抖動序列 (或其一部分)。然后考慮穩(wěn)定序列的全局運動和頻率特性，使調(diào)整算 法中的閾值/參數(shù)值，從而獲得更好的穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于高/低/中端的數(shù)字?jǐn)z像機中作為動態(tài)視頻穩(wěn)定工具，還可以在移動電話、Key-ring、 PC程序等中實現(xiàn)。 本發(fā)明的其他特征參見從屬權(quán)利要求。


下文將參考附圖對本發(fā)明作詳細說明，本發(fā)明的其他目的、特征 和優(yōu)點將顯而易見，在附圖中_圖l示意性地示出了用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的數(shù)字圖像穩(wěn)定方法的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)； -圖2示意性地詳細示出了圖1中的一個模塊，稱為"評估模塊"；以及-圖3是示出了本發(fā)明中環(huán)路的最優(yōu)使用的時間圖。
具體實施方式
在以下的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的結(jié)構(gòu)和功能并沒有作詳 細說明，因為不必要的細節(jié)會使本發(fā)明不清楚。為了固定構(gòu)思，而非限制本發(fā)明的范圍，此后認為抖動圖像是由 電影攝像機(未示出)產(chǎn)生的。原始圖像序列和穩(wěn)定圖像序列都可以存儲在存儲裝置中，即模塊10和12。圖1示意性地示出了用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字圖像穩(wěn)定(DIS) 方法的系統(tǒng)l的結(jié)構(gòu)(為了達到簡化的目的，數(shù)字圖像穩(wěn)定方法此后 將稱為"DIS")。模塊11實現(xiàn)穩(wěn)定算法，并處理穩(wěn)定算法濾波器(模塊110)的實 現(xiàn)，之后將詳細說明。穩(wěn)定算法模塊11從原始(即由攝像機產(chǎn)生的抖動)序列10中創(chuàng) 建穩(wěn)定序列12，例如攝像機產(chǎn)生的抖動序列10。圖像可以劃分成大的 像素區(qū)域，稱為"宏塊"。來自穩(wěn)定算法模塊11的一些相關(guān)序列參數(shù)， 如全局運動矢量，此后稱為"GMV"，或者每個宏塊的運動矢量，此 后稱為"BMV",被發(fā)送給并存儲于序列參數(shù)模塊13。然后，將它 們發(fā)送給評估模塊15 (輸出0;3)并進行評估(圖2詳細示出了評估模塊15的不同電路)。根據(jù)該評估的結(jié)果，調(diào)整穩(wěn)定算法的新閾值， 從而更好地穩(wěn)定原始序列。評估模塊15中執(zhí)行的分析通過(對原始圖像序列IO和穩(wěn)定圖像序列12)使用如下不同特性的測量，得到視頻穩(wěn)定質(zhì)量的客觀測量公知的稱為連續(xù)信號的"峰值信噪比"或"PSNR"的參數(shù)、對沿序列 的運動矢量的頻率分析和對當(dāng)前圖像運動參數(shù)的分析。該操作是針對 每一幀執(zhí)行的，之后將詳細說明?；谶@個評估，對算法的穩(wěn)定參數(shù) 進行動態(tài)調(diào)整(針對每一幀或者由N個幀形成的組)。穩(wěn)定算法的運 動/抖動濾波部分的可能調(diào)整、以及所評估的參數(shù)與對穩(wěn)定算法的交互 作用之間的關(guān)系將在后面詳細說明。這里將根據(jù)詳細的圖2說明評估模塊15。如上所述，評估模塊15 中執(zhí)行的分析通過(對原始圖像序列IO和穩(wěn)定圖像序列12)使用如 下不同特性的測量，得到視頻穩(wěn)定質(zhì)量的客觀測量連續(xù)圖像的 "PSNR"和對沿序列的"GMV"的頻率分析。模塊14 (見圖1 )包括用于存儲N個幀的存儲裝置。更具體的說， 模塊14包括原始緩沖器140，用于存儲來自原始圖像序列IO的幀； 以及穩(wěn)定緩沖器141，用于存儲來自穩(wěn)定圖像序列12的N個幀。將所 述N個幀的序列發(fā)送到評估模塊15 (分別是輸出O，和Ow),具體 是發(fā)送到所述模塊15中提供的分析塊16。通過使用基于原始圖像序列10和穩(wěn)定圖像序列12的運動-頻率內(nèi) 容、感官考慮以及常規(guī)均值"幀間變換保真度測量"的參數(shù)組合，將 多種測量組合起來形成"穩(wěn)定質(zhì)量度量"，此后稱為"SQM"。更具體的說，根據(jù)本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例，"客觀視頻穩(wěn)定質(zhì) 量測量系統(tǒng)"，按照以下方法測量"SQM"。基于連續(xù)的"GMV"值，運動頻譜被劃分為兩個能量帶， 一個為 高頻，典型地高于lHz，另一個為低頻，低于lHz(在該例中)。因此穩(wěn)定質(zhì)量的估計稱作五W/附加'o" — o/ — 5"to站&如'o" — ， 由下面的等式給出j&y/ /mWo/7—o/ — 5Va緣'加/o" 一 gwa"/y = (a0 + al * JSe,0W + a2 * ) * /7F+ (〃0 + 〃1 *+ 〃2 * &。ve) * (1)+ (,0 + yl* + ,2 * ^Aove) * re必F其中al和《2分別表示在考慮到幀間變換保真度(ITF)的情況 下Abe^和Aab。ve的相應(yīng)重要性，"0表示在整體測量中ITF的整體重 要性；戶l和々2分別表示在考慮到高頻衰減(redHF)的情況下Abel。w 和Aab。ve的相應(yīng)重要性，-0表示在整體測量中redHF的整體重要性； / 1和y2分別表示在考慮到低頻衰減(redLF)的情況下A^。w和Aab。ve 的相應(yīng)重要性，/0表示在整體測量中redLF的整體重要性。這些參數(shù) 是用實驗的方法確定的。接下來會詳細說明其他參數(shù)-J。6。m和Aew表示兩個頻帶(例如，分別高于/低于lHz)的能量 在總運動能量中所占的比例；/^一五"erg);和Z^_^wgy是高頻和低頻 能量的絕對水平(level)。所述參數(shù)由下面兩個等式給出 爿 =朋—五野gy (2),i^^/F和/^^:F表示在所考慮的兩個頻帶上原始序列io和穩(wěn)定 序列12之間運動能量的衰減。這應(yīng)該是抖動衰減的主要指示符，特別 是在高頻上。/rF表示索引，其是對兩個連續(xù)幀之間的亮度數(shù)據(jù)計算的標(biāo)準(zhǔn)"PSNR"。最終的索引是在整個滑動測試窗口上(或者，在逐序列測量的情況下，在整個序列上)平均得到的。等式(4)給出了連續(xù)幀之間的"PNSR":2552層i :lO.bg,o~^- (4)其中 和^是當(dāng)前和連續(xù)幀的對應(yīng)像素。"幀間變換保真度"或"ITF"測量是根據(jù)連續(xù)圖像序列間的 <formula>formula see original document page 10</formula>， k為任意等級(rank))而計算的。 /7F索引由等式(5)給出 <formula>formula see original document page 10</formula>其中"6J^we表示序列中被測試部分的幀的數(shù)量。 考慮到從模塊13接收的序列參數(shù)(圖1:輸出Ou)以及從原始 緩沖器140 (輸出和穩(wěn)定緩沖器(輸出Ow)接收到的原始幀， 在分析塊16 (圖2)中計算上述參數(shù)。所述參數(shù)存儲在存儲裝置<formula>formula see original document page 10</formula> 中。上述存儲裝置的內(nèi)容被發(fā)送到測量計算模塊17。接下來將詳細說明圖1模塊11中實現(xiàn)的穩(wěn)定算法。穩(wěn)定算法通常 首先估計攝像機從一幀到下一幀的全局運動，得到"全局運動矢量" 或"GMV"。然后需要對這個運動進行濾波，以消除不希望的分量或 抖動。必須將這種分量與有意運動相分離?；旧?，通過獲取序列上 的絕對位移矢量值并使用低通濾波器，可以消除高頻抖動，保留總體 趨勢。根據(jù)本發(fā)明的特征，使用了兩個第一濾波器，此后分別稱為濾波 器F/ZT五i^和F/丄7E&。在低通"GMV"濾波級中，對"GMV"曲 線進行濾波并且在n幀上對其迸行時間上的累積。要應(yīng)用的校正是原 始累積曲線JMK(")和修正后的累積曲線」MFwo《")之間的差值，原 始累積曲線<formula>formula see original document page 10</formula>(6)修正后的積累曲線<formula>formula see original document page 10</formula> (7)也可能存在兩種運動平均濾波模式。使用濾波器P7丄7^A在時刻t執(zhí)行運動平均濾波。用M個在前 "GMV"的平均值取代"GMV"，因此對"GMV"的高頻分量進行如 下濾波<formula>formula see original document page 10</formula> (8)使用濾波器F/ZTE/ s在時刻？執(zhí)行雙通帶運動平均濾波在相同的釆樣窗上對運動平均濾波后的"GMV" ，GMFJ "，再次進行平均 C MF一do"WeJ / , = Average(GMFJ /々…GMK(9) 這個雙濾波后的"GMV"提供了比簡單的運動平均濾波更平滑的結(jié)果。然后"運動矢量積分"提供了另外兩個運動濾波器的基礎(chǔ)，此后 稱為尸/Z7^ec和F/Z7^^。在這種情況下，使用阻尼因子對"GMV" 進行積分，由此產(chǎn)生的積分運動矢量("IMV")指定了要應(yīng)用到當(dāng)前輸入圖像以建立穩(wěn)定序列的最終運動矢量校正 7MF, = a * W卜,+ G嫁， (10)其中《是阻尼因子<1(在0到1之間取值，取決于期望的穩(wěn)定度)。 根據(jù)本發(fā)明方法的特征，使用自適應(yīng)阻尼系數(shù)a，以滿足下列等式。/M^ = (GW,+GW,—,) * /MF,—, + GW (11)阻尼因子"取決于最后兩個"GMV"之和。這就允許跟蹤有意運 動的開始。a禾B(GMF,+GM^)之間的對應(yīng)關(guān)系表如下構(gòu)造-較小值的"GMV"和意味著較大的阻尼因子值。較大的阻尼值更強地穩(wěn)定序列，正如假設(shè)攝像機有意靜止不動一樣。 -較大值的"GMV"和意味著較小的阻尼因子值，因為較小的阻尼值使得序列更加遵循原始運動。 使用兩個表-F/ZJ^i^:在這種情況下，構(gòu)建對應(yīng)關(guān)系表，以使穩(wěn)定序列盡可能 地穩(wěn)定原始運動。 一般而言，表中填充的是較大的阻尼因子值。-F/Z7^/ D:在這種情況下，構(gòu)建對應(yīng)關(guān)系表，以使穩(wěn)定序列更快地跟蹤較大的有意運動(表中填充的是比濾波器C中的阻尼因子值略小的阻尼因子值)。 下面將詳細說明環(huán)路交互(loop interaction)。在穩(wěn)定算法中使用的缺省"運動濾波"濾波器是F仏7E及c。依據(jù) 評估結(jié)果，穩(wěn)定算法可以使用不同的運動濾波器。首先，由評估模塊15 (更確切的說是由分析塊模塊(圖2))給出穩(wěn)定序列的測量或標(biāo)志。所述測量是由測量計算模塊17計算的，如上 所述，測量計算模塊17從模塊160到164接收參數(shù)/7F等。測量計算 模塊17的輸出發(fā)送到比較模塊19，與預(yù)定的閾值77i7 進行比較。如 果測量超過該界限閾值7W及，這意味著穩(wěn)定結(jié)果是令人滿意的，無需 任何改變分支"YES"和第一輸出0/5上的信號被發(fā)送到位于穩(wěn)定 算法模塊11中的濾波器子模塊110。否則，將使用另一濾波器處理該序列分支"NO"。比較模塊 19第二輸出上的信號被發(fā)送回到濾波器動作分析模塊18，該模塊18 也接收參數(shù)Aab。vj|] Abel。w。條件處理(switching)過程如下 如果A6e/。w〉77*Aa6。ve，那么使用濾波器F/Zr五i^或F/Z7^ s:如果A。6。ve>"，那么使用濾波器F/iT￡/ s，否則使用濾波器如果A&w〈r"A。^e，那么使用濾波器F/ZT^ c或F/丄ra^:如果A^。ve>n，那么使用濾波器F/i:r￡7 c,否則使用濾波器 ，D其中77、 77和"是實驗確定的閾值。上述計算結(jié)果被發(fā)送到濾波器控制模塊110:輸出0'^上具有預(yù) 定格式的的信號，稱為"w《—F!7fer—Jc"o" we^age"。然后，穩(wěn)定算法模塊11考慮到從輸出0;5接收的信號值、或者從 評估模塊15的輸出0'u接收的信號值，對攝像機全局運動進行濾波， 并且消除不希望的抖動。因此，根據(jù)本發(fā)明方法的最重要特征，通過使用圖像序列的固有 特性及對它們進行評估來完成所述消除，從而改善穩(wěn)定性。本發(fā)明的最佳應(yīng)用是使用閉合環(huán)路來實現(xiàn)環(huán)路交互。圖3是說明 了所述最佳應(yīng)用的時間圖。環(huán)路交互是使用閉合環(huán)路而動態(tài)地完成的， 即，使用基于預(yù)定數(shù)量的連續(xù)幀(在圖3所示情況下是6個幀)的測 量，預(yù)定數(shù)量的連續(xù)幀被稱為"穩(wěn)定效率測量滑動窗"W (z'是任意 等級)。上面的線表示原始圖像序列的幀，下面的線表示穩(wěn)定序圖像列 的幀。初始化幀標(biāo)記為/F(上面的線)，第一穩(wěn)定幀標(biāo)記為SF,(下面的 線)。第一窗標(biāo)記為^。對該窗的任何幀，存在還未足夠處理以實現(xiàn) 正確的環(huán)內(nèi)(in-loop)穩(wěn)定控制的幀。從標(biāo)記為『2 (圖3中的虛線) 的第二窗的最末幀F(xiàn)開始，分析窗被填滿，因此環(huán)內(nèi)穩(wěn)定開始有效。每個窗包含相同數(shù)量的時隙(每個時隙對應(yīng)于兩個連續(xù)幀之間的 時間間隔)，也即相同數(shù)量的幀，但是隨著時間從產(chǎn)生的一個幀產(chǎn)生到 下一幀而移動。例如，窗M包括原始幀1 (/F)到6，穩(wěn)定幀1到6， 窗『2包括原始幀和穩(wěn)定幀2-7 (F)等。上述機制允許實時地改變在在模塊11 (圖l)中實現(xiàn)的穩(wěn)定算法 的運動濾波部分。從前面的描述中可以看出，本發(fā)明很好地實現(xiàn)了其 設(shè)定的目標(biāo)。本發(fā)明DIS方法特別適合應(yīng)用于低/中端數(shù)字視頻攝像機 中作為動態(tài)視頻穩(wěn)定工具，但它也可以內(nèi)置在移動電話、Key-ring、 PC程序等等中。但是，需要注意到是，本發(fā)明并不限于以上詳細描述的實施例和 各種變化，在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下可以作改動。如果單 個硬件或者軟件可以實現(xiàn)多種功能，那么采用硬件或軟件或者兩者， 存在很多實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明方法的功能的方式。本發(fā)明并不排除使用多 個硬件或軟件或者兩者的組合來實現(xiàn)功能，因此可以在不改變根據(jù)本 發(fā)明的DIS方法的同時形成一種單個功能。所述硬件或軟件可以通過 多種方式實現(xiàn)，例如分別利用有線電子電路或者利用適當(dāng)編程的集成
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字圖像穩(wěn)定設(shè)備，用于從攝像機產(chǎn)生的原始圖像序列中消除不希望的、被稱為抖動的攝像機運動并獲得穩(wěn)定的圖像序列，對所述原始序列采用穩(wěn)定算法(11)以消除所述抖動，所述設(shè)備的特征在于包括-初始級，在其中構(gòu)造具有第一預(yù)定特征集的第一運動濾波器、所述缺省濾波器以及具有第二預(yù)定特征集的至少一個備選運動濾波器，所述濾波器在所述穩(wěn)定算法(11)中實現(xiàn)；-第一級，在其中估計所述攝像機的全局運動并且用所述缺省濾波器對所述全局運動進行濾波；-第二級，在其中提取來自所述原始序列(10)和穩(wěn)定序列(12)的預(yù)定參數(shù)(13，14)，并產(chǎn)生被稱為標(biāo)志(17)的測量值，以評估穩(wěn)定質(zhì)量；以及-第三級(19)，在其中將所述標(biāo)志與預(yù)定閾值進行比較，如果所述標(biāo)志超過所述閾值，則產(chǎn)生第一控制信號(O15)，否則產(chǎn)生第二控制信號(O′15)，所述第一控制信號(O15)強制所述穩(wěn)定算法(11)使用備選濾波器，以提高穩(wěn)定質(zhì)量，所述第二控制信號(O′15)強制穩(wěn)定算法(11)繼續(xù)使用所述缺省濾波器。
2. —種數(shù)字圖像穩(wěn)定方法，用于從攝像機產(chǎn)生的原始圖像序列中 消除不希望的、被稱為抖動的攝像機運動并獲得穩(wěn)定的圖像序列，對 所述原始序列采用穩(wěn)定算法(11)以消除所述抖動，所述方法的特征在于包括-初始步驟，包括構(gòu)造具有第一預(yù)定特征集的第一運動濾波器、所述 缺省濾波器以及具有第二預(yù)定特征集的至少一個備選運動濾波器，所述濾波器在所述穩(wěn)定算法(11)中實現(xiàn)； -第一步驟，包括估計所述攝像機的全局運動并且用所述缺省濾波器對所述全局運動進行濾波； -第二步驟，包括提取來自所述原始序列(10)和穩(wěn)定序列(12)的預(yù)定參數(shù)(13， 14)，并產(chǎn)生被稱為標(biāo)志(17)的測量值，以評估 穩(wěn)定質(zhì)量；以及-第三步驟，包括將所述標(biāo)志與預(yù)定閾值進行比較(19)，如果所述 標(biāo)志超過所述閾值，則產(chǎn)生第一控制信號((9/5)，否則產(chǎn)生第二控 制信號(O'")，所述第一控制信號(O")強制所述穩(wěn)定算法(11) 使用備選濾波器，以提高穩(wěn)定質(zhì)量，所述第二控制信號(0'/5)強 制穩(wěn)定算法(11)繼續(xù)使用所述缺省濾波器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述圖像被劃分成 預(yù)定的較大像素區(qū)域，g卩"宏塊"，所述參數(shù)包括全局運動矢量和"宏 塊"矢量(13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)志(17)包 括基于對所述原始序列和穩(wěn)定序列執(zhí)行的測量的組合的穩(wěn)定質(zhì)量度 量，所述測量至少包括連續(xù)圖像的峰值信噪比和對沿預(yù)定數(shù)量圖像的 序列的所述全局運動矢量的頻率分析，對所述圖像原始序列和穩(wěn)定序 列均執(zhí)行所述測量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括另一 步驟將所述預(yù)定數(shù)量圖像的序列的運動頻譜劃分成預(yù)定的兩個能量 帶，即第一低頻能量帶和第二高頻能量帶；根據(jù)連續(xù)的全局運動矢量 計算所述運動頻譜；所述穩(wěn)定質(zhì)量度量基于第一和第二參數(shù)的計算和 組合、第三和第四參數(shù)的計算和組合以及第五參數(shù)，第一和第二參數(shù) 分別稱為Ae/。w和A^e，分別表示所述第一和第二能量帶中的能量比 例，第三和第四參數(shù)表示在所述第一和第二頻帶上所述圖像原始序列 和穩(wěn)定圖像序列之間的運動能量衰減，第五參數(shù)稱作幀間變換保真度， 表示所述預(yù)定數(shù)量圖像的序列中連續(xù)圖像之間的所述峰值信噪比。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述高頻是高于lHz 的頻率，所述低頻是低于lHz的頻率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，設(shè)計被稱作 F仏7^i c的所述缺省運動濾波器的所述第一預(yù)定特征集，以獲得所述 攝像機運動的高穩(wěn)定性，并且所述第一預(yù)定特征集包括填充有高阻尼 因子值的對應(yīng)關(guān)系表。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，設(shè)計被稱作F/丄7^/^ 的至少一個備選濾波器的所述第二預(yù)定特征集，以允許更快地跟蹤所 述攝像機的較大有意運動，并且所述第二預(yù)定特征集包括填充有阻尼因子的對應(yīng)關(guān)系表，該阻尼因子的值低于所述F/丄7^^;的阻尼因子的值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的方法，其特征在于，所述初始步驟包 括構(gòu)造分別具有第三和第四特征集的另外兩個備選運動濾波器，所述 另外兩個備選運動濾波器分別稱為/^T五^和F/丄rE/^;設(shè)計所述第三 特征集，以對所述原始圖像序列執(zhí)行運動平均濾波，由預(yù)定數(shù)量的在 前全局運動矢量的平均值取代所述全局運動矢量，所述預(yù)定數(shù)量的在 前全局運動矢量表示采樣窗，對所述矢量的高頻分量進行濾波；設(shè)計 所述第四特征集，以對所述原始圖像序列執(zhí)行雙通帶運動平均濾波， 由預(yù)定數(shù)量的在前全局運動矢量的平均值取代所述全局運動矢量，在 第一通帶中對所述矢量的高頻分量進行濾波，在第二通帶中在相同的 采樣窗上對上述濾波后的運動矢量再次進行濾波。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述初始步驟包括 實驗確定分別稱為T7、 r2和H的另外三個閾值；如果所述第一閾值被超過，則所述初始步驟包括使用分別稱為AeW和乏6。m的所述第一和第二參數(shù)來進行依次比較的步驟-如果Ae/。w〉n^^。ve，則使用所述濾波器F/ZTEi^或F/17Ei^，并且如果A^。m〉77，則使用所述濾波器F/丄rE^，否則使用所述濾波器F/ZTE/^;以及 -如果AeW〈n^^。ve，則使用所述濾波器F/JL7^i c或F幾7Ei^，并且如果A^e〉n，則使用所述濾波器尸/丄7^/ec，否則使用所述濾波器尸/丄潔D。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的方法，其特征在于，所述采樣窗是包括恒定數(shù)量的時隙的滑動窗(w， w， w)，每個時隙對應(yīng)于將所述原始序列(10)和穩(wěn)定序列(12)的兩個連續(xù)幀隔開的時間間隔，所述滑動窗隨時間從一幀移動到下一幀，以實時地執(zhí)行所述運動濾波。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從攝像機產(chǎn)生的原始圖像序列(10)中消除抖動的數(shù)字圖像穩(wěn)定方法。對原始序列(10)采用了穩(wěn)定算法(11)。估計攝像機的全局運動并且用缺省的運動濾波器對其濾波(110)。從原始圖像序列(10)和穩(wěn)定圖像序列(12)中提取預(yù)定參數(shù)(13，140，141)。計算測量值，以評估(15)穩(wěn)定質(zhì)量，并將計算值與閾值相比較。根據(jù)評估的結(jié)果(O₁₅，O′₁₅)，穩(wěn)定算法(11)使用備選濾波器以改善穩(wěn)定質(zhì)量，或者繼續(xù)使用缺省濾波器。
文檔編號H04N5/232GK101238712SQ200680029254
公開日2008年8月6日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月10日
發(fā)明者卡羅琳娜·米羅, 揚·皮卡爾, 斯特凡娜·奧貝熱 申請人:Nxp股份有限公司