專利名稱：補(bǔ)償視頻運(yùn)動(dòng)的方法和裝置的制作方法
補(bǔ)償視頻運(yùn)動(dòng)的方法和裝置
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及監(jiān)視攝像機(jī)，尤其涉及補(bǔ)償來(lái)自動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)視攝像機(jī) 的圖像模糊的方法和裝置。
視頻監(jiān)視系統(tǒng)通常使用隔行顯示圖像方法以節(jié)省視頻帶寬及提 供平滑圖片。在隔行顯示器中，顯示器在對(duì)偶數(shù)場(chǎng)繪畫和對(duì)奇數(shù)場(chǎng)繪 畫之間交替，偶數(shù)場(chǎng)由每一幀的偶數(shù)行組成，奇數(shù)場(chǎng)由每一幀的奇數(shù) 行組成。如在此使用的，幀由偶數(shù)和奇數(shù)場(chǎng)組成并指靜態(tài)圖像之一， 該靜態(tài)圖像構(gòu)成動(dòng)態(tài)視頻。類似地，在這些隔行系統(tǒng)中使用的監(jiān)視攝 像機(jī)僅捕獲來(lái)自每一幀的行的一半，即一次捕獲一個(gè)場(chǎng)。每一幀的場(chǎng) 對(duì)被同時(shí)感知，從而由于視覺(jué)的持續(xù)性而表現(xiàn)為完整的幀。
可運(yùn)動(dòng)的視頻監(jiān)視攝像機(jī)通常在攝像機(jī)搖攝或傾斜時(shí)遭受視頻 降級(jí)。該降級(jí)使視頻圖像模糊并導(dǎo)致具有疊影狀外觀的雙圖像。這種 不合乎需要的模糊在用運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)觀看靜態(tài)場(chǎng)景圖像時(shí)尤為明顯。因 此，長(zhǎng)久以來(lái)需要一種在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)具有最小模糊量的視頻監(jiān)視攝 像機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種補(bǔ)償視頻監(jiān)視攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的方法，該方 法包括步驟運(yùn)動(dòng)隔行攝像機(jī)，在第一時(shí)間點(diǎn)捕獲幀的第一視頻場(chǎng)， 在第二時(shí)間點(diǎn)捕獲幀的第二視頻場(chǎng)，確定攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度，及基于 第 一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段及攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度改變第 一和第二視頻場(chǎng)之間的關(guān)系。
此外，本發(fā)明提供了一種補(bǔ)償監(jiān)視攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的裝置，包括用 于產(chǎn)生包括幀的第一和第二場(chǎng)的可運(yùn)動(dòng)隔行攝像機(jī)，連接到所述攝像 機(jī)并用于接收所述第一和第二場(chǎng)的移位寄存器，用于向所述移位寄存 器提供控制信號(hào)的控制器，連接到所述攝像機(jī)和控制器并用于檢測(cè)攝
6像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度及將表明所述攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度的信號(hào)提供給控制 器的檢測(cè)器，及連接到移位寄存器并用于顯示由所述幀產(chǎn)生的圖像的 顯示器，其中所述控制器向所述移位寄存器提供信號(hào)以基于第一和第 二場(chǎng)產(chǎn)生之間的時(shí)間及表明攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度的信號(hào)延遲所述幀的 第一和第二場(chǎng)之一。
當(dāng)攝像機(jī)處于掃描模式時(shí)，如當(dāng)搖攝時(shí)或當(dāng)操作員想要查看圖片 背景時(shí)，本發(fā)明是有利的。例如，當(dāng)操作員試圖發(fā)現(xiàn)被背景變暗的目 標(biāo)時(shí)，可使用本發(fā)明方法。由于本發(fā)明，使用隔行視頻格式如具有
MPEG-4壓縮的NTSC或隔行HDTV的視頻監(jiān)視系統(tǒng)的圖像質(zhì)量得 以很大改善。在靜態(tài)圖像時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)引起的位移不大，所得到的視 頻可以是高質(zhì)量，但運(yùn)動(dòng)位移導(dǎo)致圖像質(zhì)量變差且還降低壓縮效率。 視頻監(jiān)視設(shè)備的多種應(yīng)用要求在靜態(tài)圖像及在攝像機(jī)搖攝時(shí)均有非 常高的視頻質(zhì)量。本發(fā)明使攝像機(jī)搖攝時(shí)的圖像模糊最小化，從而提 供更高的視頻質(zhì)量并使監(jiān)視系統(tǒng)的視頻壓縮效率最大化。
本發(fā)明在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)如搖攝期間向用戶提供高質(zhì)量視頻圖像， 但在用戶正追蹤目標(biāo)時(shí)其通常關(guān)掉使得所追蹤圖像不被模糊。在本領(lǐng) 域中，搖攝模式通常指掃描模式。如果用戶想要追蹤目標(biāo)，則本發(fā)明 的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法可自動(dòng)關(guān)掉。在一實(shí)施例中，用戶可操作控制按鈕以 從掃描模式切換到手動(dòng)控制模式從而使用戶能追蹤感興趣目標(biāo)。在另 一實(shí)施例中，當(dāng)用戶運(yùn)動(dòng)控制桿以控制攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)所述模式可自 動(dòng)切換。在又一模式中，當(dāng)用戶控制攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)保持追蹤 模式直到攝像機(jī)以預(yù)定速率運(yùn)動(dòng)為止，之后切換到本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 方法。預(yù)定速率或閾值可針對(duì)具體環(huán)境和用途按需設(shè)置并可由用戶重 新設(shè)置?？偟膩?lái)說(shuō)，最大預(yù)定速率或閾值可設(shè)置成如果攝像機(jī)以高于 該最大預(yù)定速率或閾值的速率運(yùn)動(dòng)則不能適當(dāng)或合理地追蹤目標(biāo)的 速度。 一旦系統(tǒng)已切換到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模式，則運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償一直持續(xù)直到攝 像機(jī)的運(yùn)動(dòng)低于閾值為止。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用可從下面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的 詳細(xì)描述明顯看出。


圖1為隔行攝像機(jī)進(jìn)行的掃描的圖示。
圖2為當(dāng)隔行攝像機(jī)不動(dòng)時(shí)，在觀看由奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)組成的幀 時(shí)感知的圖像的圖示。
圖3為當(dāng)隔行攝像機(jī)搖攝時(shí)，在觀看由奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)組成的幀 時(shí)感知的圖像的圖示。
圖4為實(shí)施本發(fā)明的一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了隔行監(jiān)視攝像機(jī)進(jìn)行的掃描。在監(jiān)視攝像機(jī)進(jìn)行的第 一掃描時(shí)，捕獲由奇數(shù)行組成的奇數(shù)場(chǎng)，這由"奇數(shù)場(chǎng)"下面的第一 掃描行的框中的X指示。在監(jiān)視攝像機(jī)進(jìn)行的第二掃描中，捕獲由
偶數(shù)行組成的偶數(shù)場(chǎng)，這由"偶數(shù)場(chǎng)"下面的第二掃描行的框中的x
指示。第一和第二掃描包括第一幀。類似地，第三和第四掃描包括第
二幀，及第五和第六掃描包括第三幀，如圖1中所示。對(duì)于NTSC系 統(tǒng)，每一幀由總共525行中的480行組成，其余45行用于同步、垂 直回描及其它數(shù)據(jù)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，也可使用其它隔行視頻文件格 式如隔行HDTV。
圖2為當(dāng)隔行監(jiān)視攝像機(jī)不動(dòng)時(shí)，在觀看由奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)組成 的幀時(shí)感知的圖像的圖示。在該例子中，在攝像機(jī)視場(chǎng)中的圖像是白 背景上的靜態(tài)對(duì)角線。如關(guān)于圖l所述的，首先，奇數(shù)行l(wèi)、 3、 5、 7和9被掃描以形成奇數(shù)場(chǎng)。然后掃描偶數(shù)行2、 4、 6、 8和10以形 成偶數(shù)場(chǎng)。類似地，當(dāng)顯示幀時(shí)，首先將奇數(shù)場(chǎng)掃描到顯示器上，然 后再將偶數(shù)場(chǎng)掃描到顯示器上。觀看者感知的圖像是直的對(duì)角線，其 從行10的像素1到行3的像素8跨屏幕延伸。
圖3為當(dāng)視頻監(jiān)視攝像機(jī)搖攝時(shí)觀看者感知的圖像的圖示。在該 例子中，在攝像機(jī)視場(chǎng)中的圖像是與關(guān)于圖2所述一樣的、白背景上 的靜態(tài)對(duì)角線。該例子表明視頻攝像機(jī)在水平方向的運(yùn)動(dòng)已導(dǎo)致兩條 模糊的對(duì)角線，而不是清楚的單一對(duì)角線。第一對(duì)角線由行9中的像
8素2、行7中的像素4、行5中的像素6及行3中的像素8組成。第 二對(duì)角線由行10中的像素4、行8中的像素6、行6中的像素8及行 4中的像素10組成。第一對(duì)角線包含在奇數(shù)場(chǎng)中，第二對(duì)角線包含 在偶數(shù)場(chǎng)中。雙對(duì)角線由所述幀的奇數(shù)場(chǎng)的第一掃描和偶數(shù)場(chǎng)的第二 掃描之間的時(shí)間延遲引起。在攝像機(jī)不運(yùn)動(dòng)的情況下，如圖2中所示， 出現(xiàn)在奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)中的對(duì)角線的各部分沒(méi)有不同，因?yàn)閿z像機(jī)的 視場(chǎng)和對(duì)角線之間的空間關(guān)系沒(méi)有改變。圖3中所示的例子表明攝像 機(jī)搖攝以在兩個(gè)掃描之間導(dǎo)致三個(gè)像素位移的速度離開。
實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在圖4中示出。監(jiān)視系統(tǒng)10具有能夠 運(yùn)動(dòng)的攝像機(jī)12，如由加利福尼亞州的Pelco of Clovis制造的Spectra 快球攝像機(jī)。攝像機(jī)12可以是連接到數(shù)字轉(zhuǎn)換器13的模擬攝像機(jī)， 所述數(shù)字轉(zhuǎn)換器提供數(shù)字比特流，或者攝像機(jī)12可以是數(shù)字?jǐn)z像機(jī) 從而不需要數(shù)字轉(zhuǎn)換器13。數(shù)字轉(zhuǎn)換器13的輸出提供給行緩沖器， 如移位寄存器14。移位寄存器14的輸出連接到編碼器16，例如其可 以是向網(wǎng)絡(luò)18提供適當(dāng)視頻流的MPEG-4編碼器。在備選實(shí)施例中， 移位寄存器14和編碼器16可包括在單一邏輯單元中。類似地，數(shù)字 轉(zhuǎn)換器13也可包括在同一邏輯單元中。顯示器20連接到網(wǎng)絡(luò)18以 接收和顯示來(lái)自攝像機(jī)12的視頻流從而由用戶觀看。顯示器20可包 括適當(dāng)?shù)囊曨l流解碼電路，或者顯示器20可具有單獨(dú)的解碼器。圖 4中所示的實(shí)施例包括編碼器16和網(wǎng)絡(luò)18以在局域網(wǎng)或?qū)捰蚓W(wǎng)如因 特網(wǎng)上遠(yuǎn)程觀看攝像機(jī)12?；蛘?，移位寄存器14的輸出可直接提供 給顯示器20以進(jìn)行本地觀看。
搖攝速度邏輯電路22連接到攝像機(jī)12以接收指示攝像機(jī)12的 搖攝速度即角速度的信號(hào)，所述攝像機(jī)如加利福尼亞州Pelco of Clovis制造的Spectr^快球攝像機(jī)。如果攝像機(jī)12不提供指示其搖攝 速度的信號(hào)，可使用搖攝速度檢測(cè)器。搖攝速度邏輯電路22向移位 寄存器14提供控制信號(hào)，該控制信號(hào)指示移位寄存器14中的數(shù)據(jù)是 否應(yīng)被移位。如果移位寄存器14中的數(shù)據(jù)應(yīng)被移位，則來(lái)自搖攝速 度邏輯電路22的控制信號(hào)還指示數(shù)據(jù)的位移量。必須知道攝像機(jī)平臺(tái)的角速度。優(yōu)選地，應(yīng)每幀檢測(cè)攝像機(jī)12的角速度。之后，搖攝
速度邏輯電路22按度每秒或像素每秒計(jì)算速度，并將指示移位寄存 器14所需延遲量的控制信號(hào)提供給移位寄存器14。提供30幀每秒、 隔行2:1以符合NTSC視頻標(biāo)準(zhǔn)的攝像機(jī)在1秒的每60分之一捕獲 場(chǎng)(實(shí)際上29.97幀每秒)。因此，奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)的掃描之間的時(shí) 間大約為l/60秒。例如，對(duì)于一些應(yīng)用，所需延遲可在1-10像素的 范圍內(nèi)以調(diào)節(jié)幀的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)之間的補(bǔ)償。緩沖器的大小由所需 最大延遲確定，進(jìn)而由攝像機(jī)的最大搖攝速度確定。移位寄存器產(chǎn)生 離散延遲，如n，其中n為移位寄存器級(jí)數(shù)。例如，16級(jí)移位寄存器 對(duì)數(shù)據(jù)延遲高達(dá)16個(gè)時(shí)鐘脈沖。圖4所示的本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)移位 寄存器14發(fā)送奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)。之后，當(dāng)每一幀的奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng) 通過(guò)移位寄存器14時(shí)，搖攝速度邏輯電路22將適當(dāng)?shù)男盘?hào)即不延遲 或延遲發(fā)送給移位寄存器14?；蛘?，不需延遲的場(chǎng)可繞過(guò)移位寄存 器14并直接提供給編碼器16。
當(dāng)奇數(shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)之一被移位時(shí)，邊緣將不被對(duì)齊，但圖片的中 心和大部分將被對(duì)齊。如果攝像機(jī)12快速搖攝，所得到的圖像在場(chǎng) 的前緣將有空白像素，因?yàn)闆](méi)有視頻填充這些由在移位寄存器14中 延遲場(chǎng)引起的像素。通常，在前緣上沒(méi)有圖片的像素?cái)?shù)量很小，并不 干擾監(jiān)視系統(tǒng)10的正常使用。只有適當(dāng)場(chǎng)的有效視頻部分被延遲。 同步信號(hào)不被延遲。所述延遲根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向僅應(yīng)用于奇數(shù)場(chǎng)或偶數(shù) 場(chǎng)?；蛘撸鏀?shù)場(chǎng)和偶數(shù)場(chǎng)均按適當(dāng)?shù)姆较蛞莆灰孕薷幕蛘{(diào)節(jié)這些場(chǎng) 使得實(shí)現(xiàn)所需對(duì)齊。任何文本或圖形覆蓋在視頻上必須在對(duì)齊補(bǔ)償之 后添加。否則，所述覆蓋在觀看圖像時(shí)將被變模糊。
上述實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻攝像機(jī)搖攝運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。如果系統(tǒng)將提 供對(duì)攝像機(jī)傾斜的補(bǔ)償，則視頻存儲(chǔ)器必須是高速存儲(chǔ)器，其足夠大 以包含最大數(shù)量的將要補(bǔ)償即延遲的視頻行。搖攝和傾斜補(bǔ)償可使用 兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)用程序同時(shí)進(jìn)行 一個(gè)用于搖攝補(bǔ)償、 一個(gè)用于傾斜補(bǔ)償。如上所述，NTSC視頻格式每幀傳輸兩個(gè)圖像，這些圖像覆蓋為 隔行視頻。為重組所述兩個(gè)圖像，必須知道攝像機(jī)的角水平速度和視
頻行的有效角寬度。角寬度由透鏡系統(tǒng)的水平視場(chǎng)(FOV)和放大率 確定?？勺兎糯舐释哥R或變焦透鏡通過(guò)放大率設(shè)置減小FOV。例如， 如果攝像機(jī)在1倍放大率時(shí)具有54°的FOV，則在4倍放大率時(shí)有效 FOV將為13.5°。將應(yīng)用于任一視頻場(chǎng)的延遲量取決于這些因素及視 頻每行的掃描時(shí)間。在NTSC系統(tǒng)中，該時(shí)間大約為53微秒。因此， 對(duì)于具有54。FOV的攝像機(jī)，掃描速率大約表現(xiàn)為1°~S。
攝像機(jī)的水平或搖攝速度必須歸一化為視頻格式的場(chǎng)速率，例如 對(duì)于NTSC為60Hz。這是因?yàn)?，補(bǔ)償量補(bǔ)償幀的兩個(gè)相繼圖像之間 的單場(chǎng)臨時(shí)差別。例如，當(dāng)NTSC攝像機(jī)以207s旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要的角 補(bǔ)償tc為20/60或0.333°。數(shù)量必須與方向一起考慮，因而需要用于 補(bǔ)償?shù)姆?hào)/量值表達(dá)式的約定。
最后，搖攝運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償需要搖攝速度邏輯電路22實(shí)現(xiàn)的下述等式 的反復(fù)實(shí)施
tc = (Vh tf) /(FOV/(mag th) (等式1)
射
tc=補(bǔ)償時(shí)間(秒) Vh=攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率(度每秒) tf=視頻場(chǎng)周期(秒) FOV-l倍放大率時(shí)的攝像機(jī)視場(chǎng)(度) mag=攝像機(jī)透鏡的放大率因子；及 th= —行有效視頻的周期(秒)
在本發(fā)明的該實(shí)施例中，搖攝速度邏輯電路22還計(jì)算下述等式 以確定圖像必須移位的像素?cái)?shù)量
nc二k'tc (等式2) 其中
nc=圖像必須移位的像素?cái)?shù)量
iik=具有視頻時(shí)間延遲機(jī)制的分辨率確定的量綱(/sec)的乘數(shù)。
在實(shí)踐中，該乘數(shù)將通常以微秒表示的補(bǔ)償時(shí)間轉(zhuǎn)換為像素，即圖片
元素。標(biāo)準(zhǔn)圖像大小每視頻行具有720像素。在具有52.6^有效視 頻時(shí)間的NTSC中，像素為720/52.6或13.7像素/ps。因此，對(duì)于按 ps表示的補(bǔ)償時(shí)間，k=13.7。 tc=補(bǔ)償時(shí)間(秒)
等式1和2的計(jì)算應(yīng)每視頻幀執(zhí)行一次以對(duì)水平運(yùn)動(dòng)保持最佳補(bǔ)償。
參考圖4，監(jiān)視系統(tǒng)10可具有連接到網(wǎng)絡(luò)18的攝像機(jī)控制器24 以控制攝像機(jī)12的運(yùn)行?？刂菩盘?hào)在網(wǎng)絡(luò)18上從攝像機(jī)控制器24 提供給解碼器28，解碼器將所述控制信號(hào)提供給攝像機(jī)12。在備選 實(shí)施例中，攝像機(jī)控制器24還可直接連接到攝像機(jī)12。用戶輸入設(shè) 備26如控制桿連接到攝像機(jī)控制器24以使用戶能通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制桿而 控制攝像機(jī)12?？偟膩?lái)說(shuō)，控制桿移得越遠(yuǎn)，攝像機(jī)12運(yùn)動(dòng)越快。 用戶可使用控制桿追蹤感興趣目標(biāo)或手動(dòng)使攝像機(jī)12搖攝。當(dāng)攝像 機(jī)12正快速運(yùn)動(dòng)時(shí)如在搖攝期間(在本領(lǐng)域中通常稱為掃描模式)， 使用本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，但當(dāng)用戶正以合理的線性速度追蹤目標(biāo) 時(shí)(在本領(lǐng)域通常稱為追蹤模式)通常關(guān)閉本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)， 使得追蹤的圖像不被變模糊。如果用戶想要追蹤目標(biāo)，則本發(fā)明的運(yùn) 動(dòng)補(bǔ)償可自動(dòng)關(guān)掉。在設(shè)置期間，用戶可輸入搖攝速度邏輯電路22 打開或關(guān)閉運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)的速度閾值。例如，用戶可利用用戶輸入設(shè)備 26選擇其將采用用戶輸入設(shè)備26追蹤顯示器20上的目標(biāo)的最大線 性速度，這通過(guò)運(yùn)動(dòng)顯示器20上所示柱圖上的光標(biāo)以選擇最大追蹤 模式或通過(guò)輸入數(shù)值完成。 一旦在設(shè)置期間用戶選擇了閾值，該閾值 有攝像機(jī)控制器24在網(wǎng)絡(luò)18上發(fā)送給解碼器28，在那里閾值信號(hào) 被解碼并提供給搖攝速度邏輯電路22。搖攝速度邏輯電路22保存該 閾值并將來(lái)自攝像機(jī)12的速度信號(hào)與該閾值比較。當(dāng)攝像機(jī)正由操 作員以低于預(yù)定閾值的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，搖攝速度邏輯電路22不向移位 寄存器14提供任何移位控制信號(hào)。 一旦攝像機(jī)12由操作員以大于預(yù)定閾值的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，搖攝速度邏輯電路22向移位寄存器14發(fā)出適 當(dāng)?shù)囊莆豢刂菩盘?hào)以實(shí)施運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法。預(yù)定速率或閾值可針對(duì)具體 環(huán)境和用途按需設(shè)置并可由用戶按需重新設(shè)置。通常，最大預(yù)定速率
或閾值可設(shè)為如果攝像機(jī)12以高于該最大預(yù)定速率或閾值的速率運(yùn) 動(dòng)則不能適當(dāng)?shù)刈粉櫮繕?biāo)的速度。 一旦搖攝速度邏輯電路22已切換 到運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模式，則運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償持續(xù)，直到攝像機(jī)12的運(yùn)動(dòng)速率低于 閾值為止。
在備選實(shí)施例中，用戶可操作攝像機(jī)控制器24或用戶輸入設(shè)備 26上的控制按鈕以從使用本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膾呙枘Ｊ角袚Q到使用 戶能追蹤感興趣目標(biāo)的手動(dòng)控制模式。在另一實(shí)施例中，當(dāng)用戶運(yùn)動(dòng) 用戶輸入設(shè)備24以控制攝像機(jī)12的運(yùn)動(dòng)時(shí)，攝像機(jī)控制器24可自 動(dòng)切換模式；然而，當(dāng)用戶正以大于閾值的速度運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)時(shí)，該實(shí) 施例不引起運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償附加的優(yōu)點(diǎn)因而不引起背景圖像改善。
應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變化 和修改。還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不解釋為限于在此公開的具體實(shí) 施例，而是與按照前述公開內(nèi)容理解的所附權(quán)利要求一致。
權(quán)利要求
1、補(bǔ)償視頻監(jiān)視攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的方法，該方法包括步驟運(yùn)動(dòng)隔行攝像機(jī)；在第一時(shí)間點(diǎn)捕獲幀的第一視頻場(chǎng)；在第二時(shí)間點(diǎn)捕獲幀的第二視頻場(chǎng)；確定攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度；及基于第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段及攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度改變第一和第二視頻場(chǎng)之間的關(guān)系。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述運(yùn)動(dòng)步驟包括使攝像機(jī)搖攝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述運(yùn)動(dòng)步驟包括使攝像機(jī)傾斜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述改變步驟包括確定攝像機(jī) 在第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)之間己運(yùn)動(dòng)的像素?cái)?shù)量并基于所確定的 像素?cái)?shù)量改變第一和第二視頻場(chǎng)之間的關(guān)系。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述改變步驟包括延遲所述第 一和第二視頻場(chǎng)之一。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述改變步驟包括延遲所述第 一和第二視頻場(chǎng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述改變步驟包括將第一視頻 場(chǎng)提供給移位寄存器，將第二視頻場(chǎng)提供給移位寄存器，及控制第一 視頻場(chǎng)和第二視頻場(chǎng)中從移位寄存器輸出的視頻場(chǎng)的延遲量。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述改變步驟還包括確定攝像 機(jī)在第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)之間已運(yùn)動(dòng)的像素?cái)?shù)量并基于所確定 的像素?cái)?shù)量控制第一視頻場(chǎng)和第二視頻場(chǎng)中從移位寄存器輸出的視 頻場(chǎng)的延遲量。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述運(yùn)動(dòng)步驟包括使攝像機(jī)搖攝。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述改變步驟包括求解下述等式tc = (Vh tf) /(FOV/(mag th)其中tc=補(bǔ)償時(shí)間；Vh=攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率；tf=攝像機(jī)的視頻場(chǎng)周期；FOV= 1倍放大率時(shí)的攝像機(jī)視場(chǎng)；mag=攝像機(jī)透鏡的放大率因子；及th=攝像機(jī)的一行有效視頻的周期。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述改變步驟還包括求解下 述等式-nc = k tc其中-nc=圖像必須移位的像素?cái)?shù)量；k =由攝像機(jī)的視頻圖像的分辨率和攝像機(jī)的有效視頻時(shí)間確 定的乘數(shù)；tc=補(bǔ)償時(shí)間。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括確定用戶運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的速度， 將所確定的用戶運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的速度與預(yù)定速度比較，及其中當(dāng)用戶運(yùn) 動(dòng)攝像機(jī)的速度大于預(yù)定速度時(shí)執(zhí)行所述改變步驟。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括在所確定的用戶運(yùn)動(dòng)攝像 機(jī)的速度低于預(yù)定速度時(shí)停止所述改變步驟。
14、 補(bǔ)償監(jiān)視攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的裝置，包括用于產(chǎn)生包括幀的第一 和第二場(chǎng)的可運(yùn)動(dòng)隔行攝像機(jī)；連接到所述攝像機(jī)并用于接收所述第 一和第二場(chǎng)的移位寄存器；用于向所述移位寄存器提供控制信號(hào)的控 制器；連接到所述攝像機(jī)和控制器并用于檢測(cè)攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度及將 表明所述攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度的信號(hào)提供給控制器的檢測(cè)器；及連接到 移位寄存器并用于顯示由所述幀產(chǎn)生的圖像的顯示器，其中所述控制 器向所述移位寄存器提供信號(hào)以基于第一和第二場(chǎng)產(chǎn)生之間的時(shí)間 及表明攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度的信號(hào)延遲所述幀的第一和第二場(chǎng)之一。
15、根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述檢測(cè)器檢測(cè)所述攝像機(jī) 的搖攝速度。
16、根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述檢測(cè)器檢測(cè)所述攝像機(jī)的傾斜速度。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述攝像機(jī)包括所述檢測(cè)器。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述攝像機(jī)具有視頻場(chǎng)周期、 視場(chǎng)、放大率因子及圖像的一行有效視頻的周期，及所述控制器求解下述等式<formula>formula see original document page 4</formula>其中、=補(bǔ)償時(shí)間；Vh=攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率；tf=攝像機(jī)的視頻場(chǎng)周期；FOV= 1倍放大率時(shí)的攝像機(jī)視場(chǎng)；mag=攝像機(jī)透鏡的放大率因子；及th=攝像機(jī)的一行有效視頻的周期。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述攝像機(jī)具有視頻圖像分辨率和有效視頻時(shí)間，及所述控制器求解下述等式nc = k tc其中nc=圖像必須移位的像素?cái)?shù)量；k =由攝像機(jī)的視頻圖像的分辨率和攝像機(jī)的有效視頻時(shí)間確 定的乘數(shù)；tc=補(bǔ)償時(shí)間。
20、 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，還包括連接到所述攝像機(jī)的攝像 機(jī)控制器及連接到所述攝像機(jī)控制器的用戶輸入設(shè)備，該用戶輸入設(shè) 備向所述攝像機(jī)控制器提供控制所述攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的輸入，及其中 所述控制器將所述檢測(cè)器檢測(cè)到的速度與預(yù)定速度比較并在所述檢測(cè)器檢測(cè)到的速度大于所述預(yù)定速度時(shí)將所述信號(hào)提供給所述移位 寄存器。
21、根據(jù)權(quán)利要求20的裝置，其中在所述檢測(cè)器檢測(cè)到的速度低于所述預(yù)定速度時(shí)，所述控制器不向所述移位寄存器提供所述信 號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了補(bǔ)償視頻監(jiān)視攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的方法，該方法包括步驟運(yùn)動(dòng)隔行攝像機(jī)；在第一時(shí)間點(diǎn)捕獲幀的第一視頻場(chǎng)；在第二時(shí)間點(diǎn)捕獲幀的第二視頻場(chǎng)；確定攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度；及基于第一時(shí)間點(diǎn)和第二時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段及攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度改變第一和第二視頻場(chǎng)之間的關(guān)系。
文檔編號(hào)H04N5/228GK101496394SQ200780028070
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者R·塞克斯頓, S·N·格里戈里安, Y·卡姆科 申請(qǐng)人:派爾高公司