一種鏡頭消抖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鏡頭消抖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏡頭消抖的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，由于電子行業(yè)以及材料行業(yè)的發(fā)展越來越迅速，導(dǎo)致紅外熱成像儀，C⑶照 相機等圖像儀器造價越來越低廉，使用越來越廣泛，但是這些儀器存在一些致命的缺點，就 是因為工作環(huán)境極其易變且不穩(wěn)定，在使用的時候需要時刻要保持儀器極其穩(wěn)定，才能將 得到損失最低、真實性最高、還原性最高的清晰圖像。
[0003] 在人動的情況下，例如在業(yè)余使用及工程測量中，要使得人的動作特別穩(wěn)定是不 符合人性化的特點，因此導(dǎo)致這些儀器在靜態(tài)使用的時候經(jīng)常出現(xiàn)因抖動而引起的圖像混 亂，更何況在動態(tài)使用的時候要保持圖片有極高的還原性，正因為如此一些國家在鏡頭方 面小有成就，使得價格一直居高不下，獨占鰲頭壟斷市場，市場資金流向海外，扼腕惋惜。
[0004] 在一些非人動的情況下，例如在深海探測，軍事防御及外太空檢測時，因為機器的 運作難免會有卡頓，及不順暢的時候，這時候?qū)τ阽R頭的要求更高，在重要研究點上出現(xiàn)圖 像模糊，丟失重要信息，將會導(dǎo)致我國的科研落后其他國家，甚至?xí)沟萌祟惖倪M(jìn)步變得緩 慢。
[0005] 在以往的案例中這些問題幾乎沒有真正得到改善，而如何在業(yè)余使用及工程測量 等重要使用中避免鏡頭抖動引起的不必要誤差及安全事故是一個棘手的問題。在往常的 案例中，往往是將無法識別以及出現(xiàn)震動較為猛烈的畫面直接進(jìn)行刪除，這樣做會損失一 些重要信息，因為在現(xiàn)實生活中，當(dāng)外界物理量發(fā)生改變的時候，往往會伴隨著一些比較重 要的信號的出現(xiàn)，這時候如果因為鏡頭方面的問題而沒有抓取到，將特別令人懊悔，所以需 要抓住機會，捕捉這些時刻的信息，不然會引起很大的誤差，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故，科研失 敗。比如坎坷不平的道路，忽然刮起的大風(fēng)，雖然此時的工作環(huán)境惡劣受到的干擾，這時候 如果不能實時的得到清晰地圖像，就會出現(xiàn)安全事故，因為，有很多事故就是在這個時候發(fā) 生的，所以在這種情況下，設(shè)備的正常工作將會對工作人員帶來很大程度上的幫助，再之， 在監(jiān)獄安防、航空制導(dǎo)、深海探測、國家軍事防御以及外太空檢測等使用中更不能出現(xiàn)鏡頭 抖動錯失重要信息的情況，失之分毫，差之千里，岌岌可危。所以對于如何在根源一鏡頭方 面克服圖像混亂的問題亟待解決，不容小覷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種鏡頭消抖的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鏡頭抖動導(dǎo) 致圖像失真難以還原原圖像的問題。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種鏡頭消抖的方法，具體按照以下步驟實施：
[0008] 步驟1、首先，在鏡頭沒有發(fā)生抖動之前，對此刻輸入的圖像信號Al進(jìn)行微分變 化，得到一階微分圖像信號A2,從一階微分圖像信號A2得到圖像信號Al在個個像素點的變 化率；
[0009] 步驟2、構(gòu)建二維坐標(biāo)系，以原點為基準(zhǔn)點，以X軸、Y軸正方向為一階微分圖像信 號A2的行進(jìn)方向，設(shè)置閾值，然后將一階微分圖像信號A2超過閾值的點進(jìn)行記錄，記一階 微分圖像信號A2左上端依次出現(xiàn)第一個超過閾值的點為（xl，yl)，以右下端依次出現(xiàn)最后 一個絕對值小于閾值絕對值的點為（x2，y2)，然后以點（xl，yl)、（x2，y2)構(gòu)成矩形框；
[0010] 步驟3、取與一階微分圖像信號A2上的矩形框包含同樣像素點個數(shù)的多個空白圖 像信號A3,在一階微分圖像信號A2中以（xl，yl)，（x2，y2)構(gòu)成的矩形框的中心位置對空 白圖像信號A3進(jìn)行沖擊化；
[0011] 步驟4、取與一階微分圖像信號A2上矩形框位置對應(yīng)處的圖像信號Al的圖像，以 點（xl，yl)位中心，依次上下左右采集像素點數(shù)據(jù)，采集間隔為十個像素點，并將采集的像 素點分為R層，G層，B層進(jìn)行保存，這樣，原始圖像的初步位置就確定了；
[0012] 步驟5、當(dāng)鏡頭出現(xiàn)抖動時，鏡頭采集到的圖像信號也隨之出現(xiàn)抖動，將有抖動現(xiàn) 象的圖像記為抖動圖像信號A4,對抖動圖像信號A4以坐標(biāo)軸原點為基準(zhǔn)點，依次上下左右 采集像素點數(shù)據(jù)，采集間隔為十個像素點，并將采集的像素點分為R2層，G2層，B2層進(jìn)行保 存；
[0013] 步驟6、分別將步驟4中得到的R層，G層，B層與步驟5中得到的R2層，G2層，B2 層依次進(jìn)行對應(yīng)比對，當(dāng)比對結(jié)果小于函數(shù)k時，則表示兩個圖像為同一個圖像，將對應(yīng)的 經(jīng)過沖擊化的空白圖像信號A3與抖動圖像信號A4比對的位置進(jìn)行卷積，則得到抖動圖像 信號A4還原后的清晰圖像，記為A5。
[0014] 本發(fā)明的特點還在于，
[0015] 步驟1中對圖像信號Al進(jìn)行微分變化的公式具體為：
[0016] A2 =(Al(x+1,y)-Al(x,y)+Al(x,y+l)-Al(x,y))/2
[0017] 上式中，x，y分別為二維坐標(biāo)系中的橫縱坐標(biāo)。
[0018] 步驟2中閾值的設(shè)置具體為：
[0019] a:當(dāng)光照強度為6萬-10萬Ix時，閾值設(shè)置為140 ;
[0020] b:當(dāng)光照強度為1000-100001x時，閾值設(shè)置為100 ;
[0021] c :當(dāng)光照強度為100-5501x時，閾值設(shè)置為75 ;
[0022] d:當(dāng)光照強度為O-Ilx時，閾值設(shè)置為-80。
[0023] 步驟2中以點（xl，yl)、（x2,y2)構(gòu)成矩形框的公式具體為：
[0024] 令A(yù)2(x，y) = 255，
[0025] 當(dāng)y=yl或者 y = y2 時，X =xl:x2，
[0026] 當(dāng)x=xl或者 x = x2 時，y =yl:y2。
[0027] 步驟3中對空白圖像信號A3進(jìn)行沖擊化的計算公式具體為：
[0028] A3((xl+x2)/2, (yl+y2)/2) = 0
[0029] 步驟4中R層，G層，B層分層的計算公式具體為：
[0030] X=xl:10:x2
[0031] y=yl:10:y2
[0032] R(x,y) =Al(x, y) [31:16]
[0033]G(x,y) =Al(x, y)[15:8]
[0034]B(x,y) =Al(x, y)[7:0]
[0035] 步驟5中，R2層，G2層，B2層的分層原理同步驟4中分層原理同理。
[0036] 步驟6中函數(shù)k的計算公式具體為：
[0037] k= 10(x2-xl) (y2-yl)
[0038] 步驟6中空白圖像信號A3與抖動圖像信號A4比對的位置進(jìn)行卷積的計算公式具 體為：
[0040] 本發(fā)明的有益效果是，一種鏡頭消抖的方法，是對當(dāng)鏡頭抖動較大時采集的圖像 進(jìn)行保留與還原，當(dāng)圖像出現(xiàn)抖動的時候，圖像會出現(xiàn)全部的，快速的，沿著固定方向的晃 動，本方法中，將開始抖動前一時刻圖像的主要特征制作成為沖擊信號，與正在抖動的圖像 信號進(jìn)行卷積，最終還原出清晰的圖像信號，同時得到抖動時刻主要特征的準(zhǔn)確位置。
【具體實施方式】
[0041] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0042] 本發(fā)明一種鏡頭消抖的方法，具體按照以下步驟實施：
[0043] 步驟1、首先，在鏡頭沒有發(fā)生抖動之前，對此刻輸入的圖像信號Al進(jìn)行微分變 化，得到一階微分圖像信號A2,從一階微分圖像信號A2得到圖像信號Al在個個像素點的變 化率；
[0044] 步驟2、構(gòu)建二維坐標(biāo)系，以原點為基準(zhǔn)點，以X軸、Y軸正方向為一階微分圖像信 號A2的行進(jìn)方向，設(shè)置閾值，然后將一階微分圖像信號A2超過閾值的點進(jìn)行記錄，記一階 微分圖像信號A2左上端依次出現(xiàn)第一個超過閾值的點為（xl，yl)，以右下端依次出現(xiàn)最后 一個絕對值小于閾值絕對值的點為（x2，y2)，然后以點（xl，yl)、（x2，y2)構(gòu)成矩形框；
[0045] 步驟3、取與一階微分圖像信號A2上的矩形框包含同樣像素點個數(shù)的多個空白圖 像信號A3,在一階微分圖像信號A2中以（xl，yl)，（x2，y2)構(gòu)成的矩形框的中心位置對空 白圖像信號A3進(jìn)行沖擊化；
[0046] 步驟4、取與一階微分圖像信號A2上矩形框位置對應(yīng)處的圖像信號Al的圖像，以 點（xl，yl)位中心，依次上下左右采集像