本發(fā)明實(shí)施例涉及圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種視頻防抖方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

在視頻拍攝過程中，尤其是手持移動拍攝，視頻采集設(shè)備會出現(xiàn)一定程度的抖動，導(dǎo)致錄制的視頻畫面不平穩(wěn)，影響視頻觀看體驗(yàn)。因此，視頻防抖技術(shù)是視頻采集設(shè)備的一項(xiàng)基本需求，采用該技術(shù)，可以使錄制的視頻更加穩(wěn)定。隨著在眾多的視頻采集設(shè)備，例如數(shù)碼相機(jī)，拍照手機(jī)，視頻監(jiān)控設(shè)備等被廣泛使用，視頻防抖技術(shù)也變得越來越重要。

目前，一些廠家開發(fā)了光學(xué)防抖鏡頭，其原理是利用傳感器，感知視頻采集設(shè)備的抖動，動態(tài)調(diào)整鏡片，補(bǔ)償視頻采集設(shè)備的抖動，從而得到清晰的圖片和穩(wěn)定的視頻。但是光學(xué)防抖鏡頭是控制機(jī)械部件，易出現(xiàn)故障，而且光學(xué)防抖鏡頭的價格高，不利于視頻采集設(shè)備的低成本需求。

由此出現(xiàn)了數(shù)字視頻防抖技術(shù)，如圖1A所示(圖1A為視頻采集設(shè)備中圖像處理的流程示意圖)，圖像信號處理器(Image Signal Processor，簡稱：ISP)在對圖像傳感器(Image Sensor，簡稱：IS)的輸出圖像進(jìn)行ISP處理操作之后，進(jìn)一步地對ISP處理操作之后的圖像進(jìn)行數(shù)字視頻防抖操作，其中，數(shù)字視頻防抖操作包括：通過軟件分析多幀圖像的內(nèi)容，判斷出視頻采集設(shè)備的運(yùn)動方向，令實(shí)際的輸出圖像在輸入圖像范圍內(nèi)上下左右移動，從而達(dá)到視頻穩(wěn)定的目的。

但是，上述數(shù)字視頻防抖技術(shù)中在進(jìn)行視頻防抖處理之后的輸出圖像的分辨率通常小于輸入圖像的分辨率，會造成分辨率損失，而且防抖的幅度要求越高，分辨率損失越大。這樣如果希望提高輸出圖像的分辨率，就勢必要提高輸入圖像的分辨率，這就要求IS輸出更大分辨率的圖像，ISP作為處理IS輸出的圖像的處理器，相應(yīng)地則要處理更大分辨率的圖像(即ISP處理圖像的速度會減緩，從而消耗更多能量)，這會導(dǎo)致視頻幀率較低或者視頻采集設(shè)備的功耗增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種視頻防抖方法和設(shè)備，提升了視頻幀率以及降低了視頻采集設(shè)備的功耗。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種視頻防抖方法，視頻防抖方法應(yīng)用于視頻采集設(shè)備，視頻采集設(shè)備包括：運(yùn)動傳感器、中央處理器CPU、圖像傳感器IS及圖像信號處理器ISP；視頻防抖方法，包括：

CPU獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，運(yùn)動信息包括視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度；

CPU根據(jù)轉(zhuǎn)動角度確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)，其中，第一輸出圖像為IS的輸出圖像；

IS根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)將第一輸出圖像輸出至ISP。

通過第一方面提供的視頻防抖方法，通過CPU獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，并利用該運(yùn)動信息對IS的輸出圖像的輸出位置進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，充分利用IS的所有像素，既不損失ISP輸出圖像的分辨率，又實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻防抖，提升了視頻幀率以及降低了視頻采集設(shè)備的功耗。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，CPU根據(jù)轉(zhuǎn)動角度確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)，包括：

CPU將轉(zhuǎn)動角度、視頻采集設(shè)備的鏡頭視場角和視頻采集設(shè)備的像素數(shù)經(jīng)第一預(yù)設(shè)算法確定IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移，并將相對像素位移存儲在視頻采集設(shè)備的存儲器中；其中，第一輸出圖像為當(dāng)前幀圖像中的一部分圖像；存儲器存儲有IS的當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移；

CPU將IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移經(jīng)第二預(yù)設(shè)算法確定加權(quán)像素位移；其中，加權(quán)像素位移為：IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移的加權(quán)平均像素位移；

CPU將加權(quán)像素位移、視頻采集設(shè)備的像素數(shù)和IS的像素數(shù)經(jīng)第三預(yù)設(shè)算法確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，運(yùn)動傳感器包括：加速度傳感器和陀螺儀傳感器，CPU獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，包括：

CPU獲取由加速度傳感器采集的第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度，并根據(jù)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度和預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值判斷視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；

若第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度大于預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值，則CPU獲取由陀螺儀傳感器采集的第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第二預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，運(yùn)動傳感器包括：陀螺儀傳感器，CPU獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，包括：

CPU獲取由陀螺儀傳感器采集的第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第三預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

通過該實(shí)施方式提供的視頻防抖方法，CPU通過獲取由運(yùn)動傳感器實(shí)時采集的運(yùn)動信息，該運(yùn)動信息可以更加準(zhǔn)確地反映視頻采集設(shè)備的運(yùn)動狀態(tài)，以便于CPU根據(jù)該運(yùn)動信息對IS的輸出圖像的輸出位置進(jìn)行更加準(zhǔn)確地運(yùn)動補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了視頻防抖效果。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，IS根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)將第一輸出圖像輸出至ISP之后，還包括：

ISP根據(jù)數(shù)字視頻防抖算法確定第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)；

ISP將第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)和第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)經(jīng)第四預(yù)設(shè)算法確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)；其中，第二輸出圖像為ISP的輸出圖像。

通過該實(shí)施方式提供的視頻防抖方法，ISP通過結(jié)合數(shù)字視頻防抖技術(shù)對IS的輸出圖像的輸出位置進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償后得到的結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行完善，從而進(jìn)一步提高視頻防抖效果。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，IS根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)將第一輸出圖像輸出至ISP之前，還包括：

IS將IS的當(dāng)前幀圖像緩存在圖像緩存區(qū)中。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種視頻采集設(shè)備，視頻采集設(shè)備包括：運(yùn)動傳感器、中央處理器CPU、圖像傳感器IS及圖像信號處理器ISP；

運(yùn)動傳感器，用于采集視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息；

CPU，用于獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，運(yùn)動信息包括視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度；

CPU，還用于根據(jù)轉(zhuǎn)動角度確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)，其中，第一輸出圖像為IS的輸出圖像；

IS，用于根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)將第一輸出圖像輸出至ISP。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，CPU具體用于：

將轉(zhuǎn)動角度、視頻采集設(shè)備的鏡頭視場角和視頻采集設(shè)備的像素數(shù)經(jīng)第一預(yù)設(shè)算法確定IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移，并將相對像素位移存儲在視頻采集設(shè)備的存儲器中；其中，第一輸出圖像為當(dāng)前幀圖像中的一部分圖像；存儲器存儲有IS的當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移；

將IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移經(jīng)第二預(yù)設(shè)算法確定加權(quán)像素位移；其中，加權(quán)像素位移為：IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移的加權(quán)平均像素位移；

將加權(quán)像素位移、視頻采集設(shè)備的像素數(shù)和IS的像素數(shù)經(jīng)第三預(yù)設(shè)算法確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，運(yùn)動傳感器包括：加速度傳感器和陀螺儀傳感器，CPU具體用于：

獲取由加速度傳感器采集的第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度，并根據(jù)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度和預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值判斷視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；

若第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度大于預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值，則獲取由陀螺儀傳感器采集的第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第二預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，運(yùn)動傳感器包括：陀螺儀傳感器，CPU具體用于：

獲取由陀螺儀傳感器采集的第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第三預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，ISP還用于：

根據(jù)數(shù)字視頻防抖算法確定第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)；

將第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)和第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)經(jīng)第四預(yù)設(shè)算法確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)；其中，第二輸出圖像為ISP的輸出圖像。

在一個可能的設(shè)計(jì)中，IS還用于：將IS的當(dāng)前幀圖像緩存在圖像緩存區(qū)中。

上述第二方面以及上述第二方面的各可能的實(shí)施方式所提供的視頻采集設(shè)備，其有益效果可以參見上述第一方面的各可能的實(shí)施方式所帶來的有益效果，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1A為視頻采集設(shè)備中圖像處理的流程示意圖；

圖1B為本發(fā)明視頻采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1C為本發(fā)明視頻防抖方法實(shí)施例一的流程圖；

圖2是本實(shí)施例提供的全局快門傳感器的時序示意圖；

圖3是本實(shí)施例提供的卷簾快門傳感器的時序示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本申請涉及的視頻采集設(shè)備可以是具有拍照功能的移動終端、視頻監(jiān)控、手持?jǐn)z像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等。

本申請涉及的IS可以為全局快門傳感器或者卷簾快門傳感器，當(dāng)然，還可以為其它圖像傳感器，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

本申請涉及的數(shù)字視頻防抖技術(shù)是基于視頻采集設(shè)備在拍攝過程中可能由于抖動而導(dǎo)致畫面不平穩(wěn)、失焦的一種常用的畫面補(bǔ)償技術(shù)。

本申請?zhí)峁┑囊曨l防抖方法應(yīng)用于視頻采集設(shè)備，圖1B為本發(fā)明視頻采集設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1B所示，視頻采集設(shè)備包括：運(yùn)動傳感器、中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、圖像傳感器IS及圖像信號處理器ISP。圖1C為本發(fā)明視頻防抖方法實(shí)施例一的流程圖，如圖1C所示，本實(shí)施例的方法可以包括：

步驟101、CPU獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息。

本實(shí)施例中，因?yàn)橐曨l采集設(shè)備的運(yùn)動導(dǎo)致拍攝的圖像產(chǎn)生抖動，為了取得更好的視頻防抖效果，視頻采集設(shè)備的CPU首先要獲取自身的運(yùn)動信息，以便于根據(jù)該運(yùn)動信息衡量需要為視頻畫面的輸出做出哪種運(yùn)動補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)視頻防抖。

本實(shí)施例中，運(yùn)動傳感器會實(shí)時采集視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，CPU實(shí)時獲取由運(yùn)動傳感器實(shí)時采集的運(yùn)動信息，可選地，運(yùn)動信息包括：視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度，當(dāng)然，運(yùn)動信息還可以包括其它信息，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

第一種可實(shí)現(xiàn)方式：運(yùn)動傳感器包括：加速度傳感器和陀螺儀傳感器，步驟S101包括：

CPU獲取由加速度傳感器采集的第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度，并根據(jù)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度和預(yù)設(shè)靜態(tài)閾值判斷視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；

若第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度大于預(yù)設(shè)靜態(tài)閾值，則CPU獲取由陀螺儀傳感器采集的第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第二預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

本實(shí)施例中，從運(yùn)動的方向來講，視頻采集設(shè)備可以做出上下左右位移以及轉(zhuǎn)動等運(yùn)動，CPU獲取加速度傳感器所采集的第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度，通過比較第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度和預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值判斷視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；A)如果第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度小于該預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值，則CPU確定視頻采集設(shè)備的運(yùn)動很微弱，其對視頻畫面產(chǎn)生的抖動較小，此時確定視頻采集設(shè)備近似處于靜止?fàn)顟B(tài)；B)如果第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度大于該預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值，則CPU確定視頻采集設(shè)備的運(yùn)動會使得視頻畫面產(chǎn)生的抖動較大，此時確定視頻采集設(shè)備處于非靜止?fàn)顟B(tài)；需要說明的是，該預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值是一個經(jīng)驗(yàn)值。

進(jìn)一步，CPU獲取由陀螺儀傳感器采集的第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第二預(yù)設(shè)時間相乘，確定該視頻采集設(shè)備在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動角度，該轉(zhuǎn)動角度包括沿X軸的轉(zhuǎn)動角度Ax和沿Y軸的轉(zhuǎn)動角度Ay，該轉(zhuǎn)動角度可以表示為(Ax,Ay)?？蛇x地，第一預(yù)設(shè)時間和第二預(yù)設(shè)時間可以為同一幀時間。

第二種可實(shí)現(xiàn)方式：運(yùn)動傳感器包括：陀螺儀傳感器，步驟S101包括：

CPU獲取由陀螺儀傳感器采集的第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和所述第三預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

本實(shí)施例中，CPU直接獲取由陀螺儀傳感器采集的第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第三預(yù)設(shè)時間相乘，確定該視頻采集設(shè)備在第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動角度，A)若該視頻采集設(shè)備在第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動角速度為0，則CPU確定視頻采集設(shè)備在第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)靜止；B)若該視頻采集設(shè)備在第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)的轉(zhuǎn)動角速度不為0，則CPU確定視頻采集設(shè)備在第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)進(jìn)行了轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動角度包括沿X軸的轉(zhuǎn)動角度Ax和沿Y軸的轉(zhuǎn)動角度Ay，該轉(zhuǎn)動角度可以表示為(Ax,Ay)。

可選地，CPU還可通過其它方式獲取運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

步驟102、CPU根據(jù)轉(zhuǎn)動角度確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)。

本實(shí)施例中，CPU獲取到視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息后，可以根據(jù)運(yùn)動信息做出運(yùn)動補(bǔ)償，這樣可以對第一輸出圖像的位置(如第一輸出圖像在IS的當(dāng)前幀圖像中的位置或坐標(biāo))做出一定的調(diào)整，可選地，第一輸出圖像為IS的輸出圖像，第一輸出圖像為IS的當(dāng)前幀圖像中的一部分圖像。

可選地，CPU將轉(zhuǎn)動角度(Ax,Ay)、視頻采集設(shè)備的鏡頭視場角和視頻采集設(shè)備的像素數(shù)經(jīng)第一預(yù)設(shè)算法確定IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀對象的相對像素位移，例如，通過下述第一預(yù)設(shè)算法的公式分別計(jì)算IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀對象在X軸和Y軸上的相對像素位移(X，Y)：

X＝(Ax/FOVx)×Width

Y＝(Ay/FOVy)×Height

其中，F(xiàn)OVx和FOVy分別表示視頻采集設(shè)備的鏡頭對應(yīng)于X軸和Y軸的視場角，其可以從攝像參數(shù)或鏡頭參數(shù)中獲取到；

Width和Height分別表示視頻采集設(shè)備在X軸和Y軸上的像素數(shù)?？蛇x地，(X，Y)還可以通過第一預(yù)設(shè)算法的上述公式的變形公式或者其它公式計(jì)算得到，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

可選地，CPU可以將ISP的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀對象的相對像素位移(X,Y)存儲在視頻采集設(shè)備的存儲器中，可選地，存儲器中存儲有IS的當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移；進(jìn)一步地，CPU從該存儲器獲取ISP的當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移(可選地，這里具體獲取多少幀圖像的相對像素位移可以預(yù)先設(shè)置)，并將IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移經(jīng)第二預(yù)設(shè)算法確定加權(quán)像素位移(Xf,Yf)，其中，加權(quán)像素位移為：IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移的加權(quán)平均像素位移，例如，通過下述第二預(yù)設(shè)算法的公式確定加權(quán)像素位移(Xf,Yf)：

Xf＝w(N)×X(i-N)+w(N-1)×X(i-N+1)+….+w(1)×X(i-1)+w(0)×X(i)

Yf＝w(N)×Y(i-N)+w(N-1)×Y(i-N+1)+….+w(1)×Y(i-1)+w(0)×Y(i)

其中，X(i)和Y(i)分別表示IS的當(dāng)前幀圖像(即ISP的第i幀圖像)相對于上一幀圖像(即ISP的第i-1幀圖像)在X軸和Y軸的相對像素位移，X(i-1)和Y(i-1)分別表示ISP的第i-1幀圖像相對于上一幀圖像(即ISP的第i-2幀圖像)的相對像素位移，……，依次類推；可選地，i的取值范圍為大于等于1的整數(shù)；

w(N),w(N-1),…,w(1),w(0)表示加權(quán)系數(shù)，其滿足w(N)+w(N-1)+…+w(1)+w(0)＝1；可選地，N的取值范圍為大于等于0的整數(shù)。

可選地，加權(quán)像素位移(Xf,Yf)還可以通過第二預(yù)設(shè)算法的上述公式的變形公式或者其它公式計(jì)算得到，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

可選地，第二預(yù)設(shè)算法可以為低通濾波算法，當(dāng)然還可采用其它可以達(dá)到運(yùn)動平滑效果的算法，本實(shí)施例中對此并不作限制。

進(jìn)一步地，考慮到IS的像素數(shù)是有限且固定的，為了保證第一輸出圖像不超出IS的像素數(shù)的范圍，CPU將加權(quán)像素位移(Xf,Yf)、視頻采集設(shè)備的像素數(shù)和IS的像素數(shù)經(jīng)第三預(yù)設(shè)算法確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)，從而將加權(quán)像素位移(Xf,Yf)限定在IS的成像范圍內(nèi)；例如通過下述第三預(yù)設(shè)算法的公式確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)，第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)要滿足：

如果(Xf+Width)<Mx，則Xs＝Xf，否則Xs＝Mx-Width

如果(Yf+Height)<My，則Ys＝Y(jié)f，否則Ys＝My-Height

其中，Mx和My分別表示IS在X軸和Y軸上的像素數(shù)，IS的像素數(shù)記為(Mx,My)?？蛇x地，第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)還可以通過第三預(yù)設(shè)算法的上述公式的變形公式或者其它公式計(jì)算得到，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

可選地，CPU根據(jù)轉(zhuǎn)動角度還可通過其它方式確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)，本實(shí)施例中對此并不作限制。

步驟103、IS根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)將第一輸出圖像輸出至ISP。

本實(shí)施例中，CPU在IS將當(dāng)前幀圖像輸出之前，將第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)發(fā)送給IS，進(jìn)一步地，IS從第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)指示的圖像位置開始輸出第一輸出圖像至ISP，以便于ISP對第一輸出圖像進(jìn)行ISP處理操作；可見，本實(shí)施例中，IS的輸出圖像在傳輸至ISP之前就已進(jìn)行視頻防抖，充分利用IS的所有像素，IS無需輸出更大分辨率的圖像至ISP以及ISP也無需處理更大分辨率的圖像，從而既不損失ISP輸出圖像的分辨率，又實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻防抖，提升視頻幀率以及降低視頻采集設(shè)備的功耗。

本實(shí)施例，通過CPU獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，并利用該運(yùn)動信息對IS的輸出圖像的輸出位置進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，充分利用IS的所有像素，既不損失ISP輸出圖像的分辨率，又實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻防抖，提升了視頻幀率以及降低了視頻采集設(shè)備的功耗。

可選地，為了進(jìn)一步完善視頻防抖的效果，步驟S103之后，還包括：

ISP根據(jù)數(shù)字視頻防抖算法確定第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)；

ISP將第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)和第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)經(jīng)第四預(yù)設(shè)算法確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)；其中，第二輸出圖像為ISP的輸出圖像。

本實(shí)施例中，ISP在收到IS傳輸?shù)牡谝惠敵鰣D像后，可以根據(jù)數(shù)字視頻防抖算法確定第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)，記為(Xd,Yd)，其中，第二輸出圖像為ISP的輸出圖像(可選地，第二輸出圖像為第一輸出圖像中的一部分圖像)，可選地，數(shù)字視頻防抖算法可以采用常用的數(shù)字視頻防抖算法，本申請實(shí)施例中對此不再贅述。

進(jìn)一步地，ISP根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)和第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)(Xd,Yd)經(jīng)第四預(yù)設(shè)算法確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)，記為(Xe,Ye)；例如，通過數(shù)字視頻防抖算法得到第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)(Xd,Yd)和運(yùn)動狀態(tài)判斷結(jié)果(即視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài))，而經(jīng)過了上述步驟101～103通過視頻采集設(shè)備的運(yùn)動傳感器所采集的運(yùn)動信息得到了第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)和視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；A)如果通過運(yùn)動傳感器所采集的運(yùn)動信息判斷視頻采集設(shè)備為靜止?fàn)顟B(tài)，則ISP確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)(Xe,Ye)可以等于第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)(Xs,Ys)；B)如果通過運(yùn)動傳感器所采集的運(yùn)動信息和數(shù)字視頻防抖算法都判斷視頻采集設(shè)備為運(yùn)動狀態(tài)，則ISP根據(jù)兩者的相關(guān)性，對第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)(Xd,Yd)進(jìn)行調(diào)整，得到第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)(Xe,Ye)，例如通過下述第四預(yù)設(shè)算法的方式確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)(Xe,Ye)：

Xe＝abs(a)×Xd+b×(1-abs(a))×Xd

Ye＝abs(a)×Yd+b×(1-abs(a))×Yd

其中，b為微調(diào)因子，b＝[0,1]；

a為相關(guān)系數(shù)，a＝(Xs×Ys+Xd×Yd)/((Xs-Xd)²+(Ys-Yd)²)^1/2，a值越大，說明兩者的方向判斷一致，數(shù)字視頻防抖的可信度較高；a值越小，說明兩者方向判斷不一致，數(shù)字視頻防抖的可信度較低。

可選地，第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)(Xe,Ye)還可以通過第四預(yù)設(shè)算法的上述公式的變形公式或者其它公式計(jì)算得到，本申請實(shí)施例中對此并不作限制。

可見，本實(shí)施例中，ISP通過結(jié)合數(shù)字視頻防抖技術(shù)對上述步驟S101-步驟S103中對IS的輸出圖像的輸出位置進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償后得到的結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行完善，從而進(jìn)一步提高視頻防抖效果。

圖2是本實(shí)施例提供的全局快門傳感器的時序示意圖，如圖2所示，當(dāng)IS為全局快門傳感器時，一幀圖像中每一行曝光起始時間是相同的，在一幀圖像中所有的像素行曝光結(jié)束之后，再開始逐行讀出數(shù)據(jù)；對應(yīng)地，上述步驟S103中，IS從第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)指示的圖像位置開始依次輸出第一輸出圖像的每行像素行至ISP。

圖3是本實(shí)施例提供的卷簾快門傳感器的時序示意圖，如圖3所示，當(dāng)IS為卷簾快門傳感器時，一幀圖像中每一行像素曝光起始時間是不同的，第一行像素曝光結(jié)束后，就開始讀出該行像素數(shù)據(jù)；對應(yīng)地，此時在上述圖1C所示方法實(shí)施例中需要增加圖像緩存的步驟，即在上述步驟103之前，IS將IS的當(dāng)前幀圖像緩存在圖像緩存區(qū)中，當(dāng)一幀圖像的所有行像素均緩存下來后，上述步驟S103中，IS從第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)指示的圖像位置開始依次輸出第一輸出圖像的每行像素行至ISP。

本實(shí)施例提供的視頻采集設(shè)備(其結(jié)構(gòu)示意圖詳見上述圖1B)，包括運(yùn)動傳感器、中央處理器CPU、圖像傳感器IS及圖像信號處理器ISP；

其中，運(yùn)動傳感器，用于采集視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息；

CPU，用于獲取由運(yùn)動傳感器采集的視頻采集設(shè)備的運(yùn)動信息，運(yùn)動信息包括視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度；

CPU，還用于根據(jù)轉(zhuǎn)動角度確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)，其中，第一輸出圖像為IS的輸出圖像；

IS，用于根據(jù)第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)將第一輸出圖像輸出至ISP。

可選地，CPU具體用于：

將轉(zhuǎn)動角度、視頻采集設(shè)備的鏡頭視場角和視頻采集設(shè)備的像素數(shù)經(jīng)第一預(yù)設(shè)算法確定IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移，并將相對像素位移存儲在視頻采集設(shè)備的存儲器中；其中，第一輸出圖像為當(dāng)前幀圖像中的一部分圖像；存儲器存儲有IS的當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移；

將IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移經(jīng)第二預(yù)設(shè)算法確定加權(quán)像素位移；其中，加權(quán)像素位移為：IS的當(dāng)前幀圖像相對于上一幀圖像的相對像素位移和當(dāng)前幀圖像之前的多幀圖像的相對像素位移的加權(quán)平均像素位移；

將加權(quán)像素位移、視頻采集設(shè)備的像素數(shù)和IS的像素數(shù)經(jīng)第三預(yù)設(shè)算法確定第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)。

可選地，運(yùn)動傳感器包括：加速度傳感器和陀螺儀傳感器，CPU具體用于：

獲取由加速度傳感器采集的第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度，并根據(jù)第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度和預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值判斷視頻采集設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)；

若第一預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的加速度大于預(yù)設(shè)的靜態(tài)閾值，則獲取由陀螺儀傳感器采集的第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第二預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第二預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

可選地，運(yùn)動傳感器包括：陀螺儀傳感器，CPU具體用于：

獲取由陀螺儀傳感器采集的第三預(yù)設(shè)時間內(nèi)第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度，并將第三預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)的角速度和第三預(yù)設(shè)時間相乘，確定視頻采集設(shè)備的轉(zhuǎn)動角度。

可選地，ISP還用于：

根據(jù)數(shù)字視頻防抖算法確定第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)；

將第一輸出圖像的輸出坐標(biāo)和第二輸出圖像的第一輸出坐標(biāo)經(jīng)第四預(yù)設(shè)算法確定第二輸出圖像的第二輸出坐標(biāo)；其中，第二輸出圖像為ISP的輸出圖像。

可選地，IS還用于：將IS的當(dāng)前幀圖像緩存在圖像緩存區(qū)中。

本實(shí)施例提供的視頻采集設(shè)備，可以用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。