專利名稱：基于多分辨率塊匹配和pi控制的數(shù)字視頻穩(wěn)像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及一種基于多分辨率塊匹配和PI控制的數(shù)字視頻穩(wěn)像方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字穩(wěn)像技術(shù)(Digital Image Stabilization, DIS)是一項(xiàng)綜合電子學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)和圖像處理等為一體、能穩(wěn)定視頻圖像序列的新技術(shù)。它具有精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、體積小、價(jià)格便宜和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，有著廣泛的 應(yīng)用前景。隨著視頻設(shè)備的普及以及視頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)數(shù)字穩(wěn)像技術(shù)的研究已成為圖像處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。典型的數(shù)字穩(wěn)像系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元。運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元的功能是獲得正確的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并保留其中人為的追拍分量，分離得到抖動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分量；常用的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法主要有塊匹配法、灰度投影法、特征匹配法等。其中，塊匹配法具有高效快速、易于硬件實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的研究和應(yīng)用。常見的塊匹配搜索方法包括全搜索(Full Search, FS)法、二維對(duì)數(shù)(Two dimensional Logarithmic, TDL)法、三步搜索(Three Step Search, TSS)法、菱形搜索(Diamond Search, DS)法等快速算法。其中，菱形快速搜索算法因具有快速性和較優(yōu)異的性能而得到了廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)意義上的快速塊匹配方法，都存在容易陷入局部極小值點(diǎn)的不足。此外，對(duì)于不同分辨率的圖像或者穩(wěn)像視頻質(zhì)量不高的情況，現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法很難獲得較為理想的估計(jì)效果。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為解決上述背景技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，基于Similarity運(yùn)動(dòng)模型，在傳統(tǒng)的菱形搜索塊匹配算法的基礎(chǔ)上，提供一種基于多分辨率塊匹配和PI控制的數(shù)字視頻穩(wěn)像方法。采用的技術(shù)方案提供了一種基于多分辨率塊匹配和PI控制的數(shù)字視頻穩(wěn)像方法，包括以下步驟
步驟100 :建立巾貞間運(yùn)動(dòng)模型選用Similarity運(yùn)動(dòng)模型對(duì)圖像序列的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述，以反映圖像序列幀間的平移、繞光軸旋轉(zhuǎn)和變焦運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)模型為
權(quán)利要求
1.基于多分辨率塊匹配和PI控制的數(shù)字視頻穩(wěn)像方法，包括以下步驟 步驟100 :建立巾貞間運(yùn)動(dòng)模型選用Similarity運(yùn)動(dòng)模型對(duì)圖像序列的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述，以反映圖
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多分辨率塊匹配和PI控制的數(shù)字視頻穩(wěn)像方法，通過(guò)改進(jìn)的菱形搜索算法得到選定塊的運(yùn)動(dòng)矢量，并用最小二乘估計(jì)得到全局運(yùn)動(dòng)向量的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，然后將運(yùn)動(dòng)向量代入比例積分控制器為核心的補(bǔ)償單元，得到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償向量，進(jìn)而對(duì)抖動(dòng)視頻序列進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。本發(fā)明將含抖的視頻序列進(jìn)行去抖，提高了傳統(tǒng)菱形快速搜索算法的準(zhǔn)確性，也提高了視頻的觀看質(zhì)量；根據(jù)追拍運(yùn)動(dòng)的加速度，基于比例積分控制器提出了新的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法，該方法能夠更好地保留主觀運(yùn)動(dòng)的追拍分量和拍攝者主觀的追拍運(yùn)動(dòng)，可以估計(jì)得到更準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)矢量，產(chǎn)生較小的穩(wěn)態(tài)誤差，并可以根據(jù)要求補(bǔ)償包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等抖動(dòng)現(xiàn)象。
文檔編號(hào)H04N5/14GK102685371SQ20121015823
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者孫傲楠, 宋繼飛, 馬曉紅, 高宇洋 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)