用于圖像穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開用于圖像穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)。在用于圖像穩(wěn)定的方法中，執(zhí)行若干操作，以穩(wěn)定圖像并且輸出焦距值。步驟包括利用具有未知焦距的視頻攝像機(jī)捕獲視頻并且運(yùn)行圖像穩(wěn)定過程，其中所述圖像穩(wěn)定過程對(duì)來自硬件檢測器的輸入和可調(diào)節(jié)焦距值進(jìn)行操作，所述硬件檢測器用于檢測所述攝像機(jī)的位移?；趤碜运鲇布z測器的所述輸入和所述可調(diào)節(jié)焦距值，校正圖像內(nèi)的位移。通過評(píng)估位移并調(diào)節(jié)焦距直到實(shí)現(xiàn)滿意的圖像穩(wěn)定，可以輸出焦距的值。
【專利說明】
用于圖像穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及用于圖像穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)，具體涉及利用視頻攝像機(jī)(一般為數(shù)碼視頻攝像機(jī))捕獲的視頻圖像流。
【背景技術(shù)】
[0002]本公開涉及圖像穩(wěn)定領(lǐng)域，即改善由于攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)而劣化的視頻圖像流的質(zhì)量。存在數(shù)字圖像穩(wěn)定的多個(gè)版本，即用于處理存儲(chǔ)圖像流使得在處理后的圖像流中抖動(dòng)或振動(dòng)最小化的軟件應(yīng)用。在攝像機(jī)的情況中，抖動(dòng)或振動(dòng)可能是操作者引起的或可能是不能以無振動(dòng)方式懸掛攝像機(jī)的懸掛結(jié)果。僅依賴于軟件算法的解決方案通?；趯?duì)流中圖像與圖像間的有限特征量進(jìn)行的跟蹤，并且確保這些特征在所顯示的圖像中保持靜態(tài)。這些軟件方案在降低抖動(dòng)和振動(dòng)的影響上是非常有效的，但是它們?cè)趯?duì)應(yīng)用或監(jiān)視應(yīng)用進(jìn)行監(jiān)控時(shí)可能具有缺點(diǎn)，在上述應(yīng)用中它們除了消耗顯著的計(jì)算功率，還可能引入不想要的時(shí)間滯后。
[0003]替代性方案可以使用光學(xué)圖像穩(wěn)定，例如通過偏移一組鏡頭，以便平行于圖像平面偏移圖像并且因此抵消振動(dòng)或抖動(dòng)的影響。作為對(duì)由微型傳感器量化的振動(dòng)作出的響應(yīng)，執(zhí)行一組鏡頭的偏移，并且該偏移一般需要焦距設(shè)置的輸入。這種技術(shù)可以以復(fù)雜系統(tǒng)為代價(jià)最小化振動(dòng)或抖動(dòng)的影響。而且，該技術(shù)能夠消除作為在曝光時(shí)間期間鏡頭移動(dòng)的影響的模糊。
[0004]再一個(gè)替代性方案可以使用傳感器偏移技術(shù)，在該技術(shù)中，偏移實(shí)際圖像傳感器，以便追隨由攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)引入的圖像偏移。
[0005]所提出的方法均具有他們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。本公開主要解決關(guān)于在搖攝方向和/或傾斜方向上的角度移動(dòng)而出現(xiàn)的問題。對(duì)此存在若干方面，然而對(duì)于監(jiān)控安裝在固定位置中并且具有搖攝/傾斜功能的攝像機(jī)或監(jiān)視攝像機(jī)，在搖攝/傾斜維度上的振動(dòng)可能是由于交通擁擠以及在風(fēng)力很大的條件期間的共同影響。在此處公開的本發(fā)明可以應(yīng)用于任何視頻攝像機(jī)。
[0006]某些鏡頭使用來自變焦馬達(dá)的反饋，以便保持跟蹤當(dāng)前焦距。然而，還存在不具有該特征的變焦鏡頭，例如，手動(dòng)進(jìn)行變焦設(shè)置的鏡頭以及不具有與變焦馬達(dá)相關(guān)聯(lián)的反饋功能的其他變焦鏡頭?！白兘圭R頭”類別典型地被分成變焦距鏡頭和等焦面鏡頭，并且出于本公開的目的，主要使用短語“變焦鏡頭”，并且并行使用變焦設(shè)置和焦點(diǎn)設(shè)置或焦距設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了提供用于圖像穩(wěn)定和用于推導(dǎo)出焦距設(shè)置，本發(fā)明提供了一種新穎的方法。該方法包括利用視頻攝像機(jī)捕獲視頻;運(yùn)行圖像穩(wěn)定過程，其中所述圖像穩(wěn)定過程對(duì)來自用于檢測所述攝像機(jī)的位移的硬件檢測器的輸入和可調(diào)節(jié)焦距值操作;基于來自所述硬件檢測器的所述輸入和所述可調(diào)節(jié)焦距值校正位移;在所述圖像穩(wěn)定過程的當(dāng)前操作下以當(dāng)前設(shè)置的焦距值評(píng)估所捕獲的場景的靜止物體的視頻中的位移；以及調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)焦距值，直到在所捕獲的圖像中識(shí)別的位移低于閾值?？蛇x地，所述方法可以被設(shè)置為得到最小位移。
[0008]該方法提供攝像機(jī)的焦距設(shè)置的簡單推導(dǎo)，其中攝像機(jī)的當(dāng)前設(shè)置是未知的。因此，它還提供迅速且精確的圖像穩(wěn)定。
[0009]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，基于用戶輸入調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)焦距。閾值可以由操作者預(yù)設(shè)或設(shè)置，并且還可以使用其組合。
[0010]在一個(gè)或若干個(gè)實(shí)施例中，可以根據(jù)迭代優(yōu)化過程調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)焦距值，直到位移低于預(yù)定閾值。
[0011]在這樣的迭代優(yōu)化過程中，可以使用圖像流中的連續(xù)圖像，直到達(dá)到閾值，并且在另一個(gè)實(shí)施例中，可以在迭代過程中使用較小組的圖像。
[0012]硬件檢測器可以優(yōu)選地檢測視頻攝像機(jī)在搖攝方向和傾斜方向上的偏移，并且硬件檢測器可以檢測角偏移。
[0013]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，硬件檢測器是傾斜羅盤，諸如陀螺裝置或傾斜儀。
[0014]在一個(gè)或若干實(shí)施例中，所述硬件檢測器連續(xù)檢測所述視頻攝像機(jī)的位移，并且其中所述位移的時(shí)間戳可以與單獨(dú)幀的數(shù)據(jù)有關(guān)。
[0015]在本發(fā)明的任意實(shí)施例中，來自該方法的輸出可以是焦距的量化值，以在攝像機(jī)中或其下游中執(zhí)行的其他過程中使用，或者僅用于呈現(xiàn)給操作者。
[0016]根據(jù)第二方面，使用了根據(jù)該方法的任意實(shí)施例的方法。這種使用包括引入抖動(dòng)或振動(dòng)至視頻攝像機(jī)，之后，該方法可以輸出焦距設(shè)置的值。因此，該使用還包括用于校準(zhǔn)視頻攝像機(jī)的方法。
[0017]根據(jù)又一方面，提供一種用于圖像穩(wěn)定來自視頻攝像機(jī)的輸出圖像的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有多個(gè)輸入?yún)?shù)，包括:用于檢測視頻攝像機(jī)的偏移的硬件檢測器的輸出；可調(diào)節(jié)焦距值;基于來自硬件檢測器的輸出和可調(diào)節(jié)焦距值執(zhí)行圖像的校正的處理單元。該系統(tǒng)可以優(yōu)選地被配置為執(zhí)行根據(jù)此處提到的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法，以便內(nèi)在推導(dǎo)出焦距設(shè)置的值。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的攝像機(jī)頭的示意方框圖。
[0019]圖2是可以應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的情形的示意側(cè)視圖。
[0020]圖3是圖2情形的平面圖。
[0021]圖4a是根據(jù)圖2和圖3從場景中獲取的第一圖像幀。
[0022]圖4b是與圖4b的圖像幀連續(xù)的第二圖像幀。
[0023]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的過程的流程圖。
[0024]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的過程的流程圖，類似于圖5。
[0025]圖7是用在本發(fā)明的第三實(shí)施例中的滑塊的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1是用在本發(fā)明的若干實(shí)施例中的攝像機(jī)頭的方框圖。攝像機(jī)10具有將來自待成像的區(qū)域的光投射到圖像傳感器16上的鏡頭14( 一組鏡頭，物鏡等)。來自圖像傳感器16的信息在圖像處理器18中被處理，圖像處理器18可以或可以不形成中央處理單元20的一部分。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，圖像處理器18可以連接至易失性存儲(chǔ)器22，并且被布置為與該易失性存儲(chǔ)器22通信，該易失性存儲(chǔ)器22可以連接至中央處理單元20，并且被布置為與中央處理單元20通信。非易失性存儲(chǔ)器24可以以標(biāo)準(zhǔn)方式被布置成與CPU 20通信。視頻攝像機(jī)還可以包括在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用于通信的網(wǎng)絡(luò)接口 26。
[0027]除了這些特征，硬件檢測器28被布置成跟蹤視頻攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，硬件檢測器是用于監(jiān)控視頻攝像機(jī)關(guān)于搖攝方向和/或傾斜方向的傾斜的陀螺裝置或一組陀螺裝置。硬件檢測器的輸出可以被發(fā)送至對(duì)圖像執(zhí)行大量自動(dòng)且用戶定義的操作的圖像處理器18和/SCPU 20，這些操作中的一種是(仿射)變換，在該變換中，原始圖像的像素例如基于來自傳感器的輸入被移動(dòng)至正確的位置。這種變換還可以包括在畸變校正中重排像素、解釋光學(xué)畸變(諸如桶形畸變)。檢測器一般是陀螺裝置或根據(jù)其可以得出對(duì)應(yīng)參數(shù)的裝置，這是因?yàn)橐紤]旋轉(zhuǎn)或傾斜的重要參數(shù)。
[0028]導(dǎo)致?lián)u攝/傾斜偏移的振動(dòng)作用在圖像中可能是明顯的位移，而縱向或橫向的平移僅導(dǎo)致微小位移。給出后者的示例，10厘米平移在物面中可能導(dǎo)致10厘米的視場偏移(SP在圖像傳感器中導(dǎo)致可忽略的位移)，而I度傾斜在物面中可能導(dǎo)致顯著的視場偏移以及在圖像傳感器的平面中不能接受的位移。明顯地，可替代地或組合地使用能夠產(chǎn)生具有類似特性的輸出的其他硬件檢測器28，諸如傾斜傳感器或其他類型的傾斜儀。盡管如此，應(yīng)提到，在本發(fā)明可使用的背景中并不排除平移。
[0029]圖2至圖4圖示了可以從根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法和系統(tǒng)受益的一種情形。圖2是被設(shè)置為監(jiān)控建筑物30及其周邊環(huán)境的攝像機(jī)10的示意側(cè)視圖。攝像機(jī)懸掛在攝像機(jī)保持架28中，這僅僅示意性示出。攝像機(jī)可以在垂直方向傾斜T，并且變焦鏡頭Z采用合適的焦距，并且因此以簡單的方式設(shè)置視場。圖3圖示了與上述圖2的場景相同的場景，主要圖示了搖攝特征P，其采用了以簡單方式待設(shè)置的攝像機(jī)所成像的場景的期望視圖。在這種背景下，可以指出，盡管存在可以影響搖攝、傾斜和變焦的由操作者遠(yuǎn)程控制的視頻攝像機(jī)，但視頻攝像機(jī)不必須是與本公開有關(guān)的這種類型的視頻攝像機(jī)。用于攝像機(jī)的攝像機(jī)保持架可以是允許一定程度的振動(dòng)或抖動(dòng)的任何類型的懸架，其中一定程度的振動(dòng)或抖動(dòng)在某些狀況期間可能劣化所獲取的視頻流。
[°03°]圖4a和圖4b的描述被認(rèn)為圖示了象征性地具有一幀的視頻流的兩個(gè)連續(xù)幀。圖4a的第一視圖圖示了建筑物30以及周圍環(huán)境的一部分，包括一個(gè)燈柱和一些樹。在第二幀中，圖4b的視圖示出了由振動(dòng)或抖動(dòng)導(dǎo)致的位移。建筑物30的最初位置用虛線30’示出，而實(shí)際第二幀中建筑物30的位置用實(shí)線示出。
[0031 ]視場偏移可能是由于攝像機(jī)在搖攝和/或傾斜方向上的角偏移△ ang導(dǎo)致的結(jié)果，并且由于視場偏移導(dǎo)致圖像在圖像傳感器上的位置的位移A is而產(chǎn)生問題。如果變焦設(shè)置是已知的，則圖像在傳感器上的實(shí)際位移直接根據(jù)角偏移得出，或更具體地，根據(jù)用于成像的鏡頭系統(tǒng)的當(dāng)前焦距結(jié)合角偏移的值得出。這是因?yàn)锳 is可以被表示為焦距和角偏移的函數(shù)。
[0032]理解上述的簡單方法可能要介紹視場。視場可以被定義為從成像鏡頭延伸出的角度扇區(qū)(angular sector)，其示出鏡頭前方多少場景將被成像。視場可以由成像鏡頭的焦距定義，或由使用變焦鏡頭時(shí)的焦距設(shè)置和成像傳感器的大小來定義。以此方式，攝像機(jī)的已知角偏移可以變換成成像傳感器上的像素位置偏移。
[0033]上述參數(shù)之間具有直接關(guān)系能夠快速且簡單地補(bǔ)償振動(dòng)，這可以在不引入視頻流的任何顯著滯后的情況下實(shí)時(shí)執(zhí)行。無需為了圖像穩(wěn)定的目的而執(zhí)行實(shí)際圖像分析，這可以更進(jìn)一步地加速該過程。
[0034]在本實(shí)施例中，焦距未知，但角偏移根據(jù)硬件檢測器是已知的。該目的是為了最小化抖動(dòng)或振動(dòng)的影響，因此另一個(gè)輸入是關(guān)于針對(duì)圖像傳感器上的位移被認(rèn)為是可接受的閾值的一個(gè)值。被認(rèn)為是可接受的該值可以是預(yù)設(shè)的，但是它也可以是由操作者決定的，例如研究經(jīng)校正的視頻的操作者可以增加或降低閾值。在后面的實(shí)施例中，明顯的是，被認(rèn)為是“可接受的”可以包括某些定性考慮。
[0035]現(xiàn)在參考圖5，因此在第一實(shí)施例中，過程包括在第一步驟32中獲取圖像，并且使用來自硬件檢測器36的輸入(Aang)以位移校正算法處理34該圖像。該處理還基于焦距設(shè)置38的值。此時(shí)，實(shí)際焦距被認(rèn)為是未知的，并且第一設(shè)置可以基于用戶輸入40或任意其他值。起始點(diǎn)可以是焦距設(shè)置的最新評(píng)估的值。如果這個(gè)值是不可用的，或如果不想使用這個(gè)值，則焦距的可能設(shè)置仍可以被限制到由在攝像機(jī)中使用的具體鏡頭的可能焦距設(shè)置而限定的具體范圍，并且將理解，出于方便，輸入值可以在那個(gè)范圍內(nèi)選擇。
[0036]在后續(xù)步驟42中，比較所獲取并處理后的圖像與先前圖像，并且確定位移校正后的剩余位移是否在被認(rèn)為可接受的范圍內(nèi)。再者，被認(rèn)為可接受的位移可以基于與閾值的比較，而該閾值可以預(yù)設(shè)或在步驟48中由操作者決定。如果剩余的位移在可接受范圍之外，則可以得出，算法反沖(undershot)校正，或算法是否過沖(overshot)校正。在比較圖像的步驟42中，任何現(xiàn)有的方法都可以使用，并且來自這種方法的可能輸出可以是運(yùn)動(dòng)向量的平均值，該運(yùn)動(dòng)向量描述有限數(shù)量的可區(qū)別形狀如何被取代。
[0037]關(guān)于平均的運(yùn)動(dòng)向量，標(biāo)準(zhǔn)的圖像分析包括對(duì)整體圖像或選擇區(qū)域的圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)向量評(píng)估。選擇區(qū)域可以例如包括靜止背景，通過定義，該靜止背景不應(yīng)顯示任何運(yùn)動(dòng)。在具體視圖中被定義為背景的可以由眾所周知的標(biāo)準(zhǔn)圖像處理或圖像分析識(shí)別，所使用的技術(shù)將不在本文詳細(xì)公開。被識(shí)別為背景的物體可以是房子、道路、人行道、路燈柱等，即不希望在視頻流中的連續(xù)幀之間顯示移動(dòng)的物體。所提到的物體(即人造的靜止物體)的特征通常在于具有清楚的邊緣，這里僅僅給出可以用在圖像分析中的一個(gè)特征。
[0038]如果位移校正導(dǎo)致可接受的差異，該過程完成，并且該過程可以進(jìn)入穩(wěn)態(tài)反饋44，其中焦距值可以被存儲(chǔ)46，以在后續(xù)的偏移校正中使用，并且操作者可以可視地監(jiān)控來自視頻攝像機(jī)的輸出。應(yīng)該理解，即使術(shù)語“焦距”貫穿本描述，但在該過程中實(shí)際插入和使用的值可以是另一個(gè)測量值，根據(jù)該測量值可以容易推導(dǎo)出焦距。
[0039]如果位移校正不充分，則可以根據(jù)需要迭代上述步驟，其中焦距設(shè)置的輸入值被改變。偏移校正42的評(píng)估可以確定焦距設(shè)置應(yīng)該被改變的方向。處理器可以使用爬山算法來得出焦距的最佳值，但是存在可用于得到焦距的最佳值的大量其他算法。
[0040]該過程可以對(duì)同一組圖像執(zhí)行迭代，直到達(dá)到可接受的結(jié)果。在其他實(shí)施例中，該過程每次可以獲取新的圖像，以便不在視頻流中引入任何滯后，或通過增加數(shù)據(jù)集、改變Aang被選擇的范圍來引入平均效果而僅增加統(tǒng)計(jì)。但是，該過程可以在沒有來自操作者的任何輸入下進(jìn)行。不考慮所選擇的選項(xiàng)，來自該過程的輸出仍可以是量化焦距的值。在一組圖像被重復(fù)使用的第一實(shí)施例中，該方法可以在該背景下運(yùn)行，而視頻流的饋送在焦距設(shè)置的當(dāng)前值下繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)該過程已經(jīng)達(dá)到一個(gè)結(jié)果時(shí)，當(dāng)前值由更新后的值代替。
[0041]偏移校正算法在某種意義上說可以是時(shí)間分解的，它用于說明圖像傳感器的不同部分在不同的時(shí)間被曝光。這可以通過允許來自耦接到圖像傳感器的不同位置的硬件檢測器(陀螺裝置)的連續(xù)輸出來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)使用例如不同行發(fā)生不同偏移的卷簾快門機(jī)制時(shí)，這種特征可能是尤其相關(guān)的。
[0042]此外，明顯的是，如在之前已經(jīng)提到的，操作者可以通過輸入閾值或以另一種方式調(diào)整，來決定就視頻流的殘余偏移而言什么被認(rèn)為是“可接受的”。這在圖6中圖示說明，在圖6中，用戶可以提供關(guān)于焦距設(shè)置(步驟40)和/或關(guān)于閾值(步驟48)的輸入值。如果操作者不決定，則閾值的預(yù)設(shè)值可以被提供并被使用。圖6中類似于或等同于圖5中的步驟的步驟將不進(jìn)一步解釋。
[0043]在第三實(shí)施例中，進(jìn)一步增加操作者輸入。這粗略地在圖7中圖示說明，其基本上示出操作者可視的HMI的滑塊50?；瑝K視圖可以可視化了處于考慮中的視頻攝像機(jī)的可能焦距的整個(gè)范圍，并且指示器52可以圖示焦距的當(dāng)前設(shè)置。在操作者觀察圖像中的振動(dòng)位移的情況中，操作者滑動(dòng)指示器是可能的，這導(dǎo)致由該過程待使用的焦距的(在圖6的流程圖的步驟40中輸入的)修改值。這可以被執(zhí)行，直到振動(dòng)位移處于可接受水平，如由操作者所確定的，并且在該實(shí)施例中，當(dāng)該實(shí)施例與使用預(yù)設(shè)閾值的實(shí)施例比較時(shí)，“可接受水平”是量化的。操作者可以在圖6的步驟48中驗(yàn)證位移是可接受的，但默認(rèn)的接受還可能是滑塊不再被調(diào)節(jié)。默認(rèn)的接受意味著對(duì)應(yīng)于焦距設(shè)置的當(dāng)前設(shè)置的值被使用，直到滑塊被進(jìn)一步調(diào)節(jié)。這個(gè)實(shí)施例基本上對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例，除了缺少自動(dòng)的比較步驟?；瑝K的使用顯然是操作者提供輸入的多個(gè)示例中的一個(gè)示例。
[0044]一旦操作者對(duì)位移補(bǔ)償滿意，該過程利用目前設(shè)置的值對(duì)焦距進(jìn)行量化，并且在任何情況中利用當(dāng)前值(最佳或不最佳)繼續(xù)。在這個(gè)實(shí)施例以及在其他實(shí)施例中的任何一個(gè)中，焦距值除了被存儲(chǔ)還可以由其他過程轉(zhuǎn)發(fā)或利用。
[0045]在任何一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)不提供其他輸入時(shí)，過程可以被設(shè)置為利用當(dāng)前值進(jìn)行例如關(guān)于焦距的設(shè)置。對(duì)于操作者輔助的優(yōu)化，容易意識(shí)到，操作者可能無法以相比于來自圖像傳感器的讀出速率的速率調(diào)節(jié)焦距設(shè)置，并且在不存在輸入的情況下，該過程利用當(dāng)前值繼續(xù)。
[0046]簡單通過迫使攝像機(jī)抖動(dòng)或振動(dòng)，該過程還可以用在校準(zhǔn)視頻攝像機(jī)的系列中。這樣的校準(zhǔn)可以通過簡單將沖擊力應(yīng)用在其上安裝有視頻攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)(例如，柱、座等)來進(jìn)行，隨后焦距的校準(zhǔn)，即用于振動(dòng)補(bǔ)償或圖像穩(wěn)定的過程可以通過用于檢測運(yùn)動(dòng)的硬件檢測器或通過任何其他合適的裝置啟動(dòng)。
[0047]具有搖攝和/或傾斜功能的攝像機(jī)，即可以被遠(yuǎn)程控制以執(zhí)行搖攝運(yùn)動(dòng)或傾斜運(yùn)動(dòng)的攝像機(jī)，可能需要更復(fù)雜的控制算法。簡單直接的方法是在搖攝和/或傾斜期間禁止圖像穩(wěn)定操作。這種粗略的方法可以由更精細(xì)的方法代替，在該更精細(xì)的方法中，(由于期望的搖攝和/或傾斜運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的)刻意的偏移從圖像穩(wěn)定取消，而考慮由抖動(dòng)或振動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)。
[0048]該方法還可用于優(yōu)化用于振動(dòng)補(bǔ)償?shù)娜魏蜗到y(tǒng)。
[0049]根據(jù)本公開，使用焦距的預(yù)設(shè)值校正了由于振動(dòng)而導(dǎo)致的圖像。然后關(guān)于偏移影響評(píng)估一組圖像。如果該偏移未被充分處理，則在合適的方向上改變焦距的值，直到該偏移低于可接受閾值。以此方式，旋轉(zhuǎn)的影響被抵消并且焦距的值被推導(dǎo)出。焦距的值在其他過程中可能是重要的輸入。焦距設(shè)置可以被使用的某些示例包括曝光設(shè)置的優(yōu)化、執(zhí)行畸變校正、圖像穩(wěn)定(最小化振動(dòng)和抖動(dòng)的影響)以及將焦距設(shè)置呈現(xiàn)給用戶使得用戶以任何其他方式利用的純粹能力，僅舉上述幾例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于圖像穩(wěn)定的方法，所述方法包括: 利用具有鏡頭的視頻攝像機(jī)捕獲視頻并且運(yùn)行圖像穩(wěn)定過程，所述視頻攝像機(jī)具有未知的焦距設(shè)置，其中所述圖像穩(wěn)定過程對(duì)來自用于檢測所述攝像機(jī)的位移的硬件檢測器的輸入以及對(duì)可調(diào)節(jié)焦距值進(jìn)行操作； 基于來自所述硬件檢測器的所述輸入和所述可調(diào)節(jié)焦距值校正所捕獲的視頻內(nèi)的位移； 在所述圖像穩(wěn)定過程的當(dāng)前操作下以當(dāng)前設(shè)置的焦距值評(píng)估所捕獲的場景的靜止物體的視頻中的位移； 調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)焦距值，直到所評(píng)估的位移低于閾值或處于最小值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)焦距值基于用戶輸入被調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閾值是預(yù)設(shè)的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閾值由操作者設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可調(diào)節(jié)焦距值根據(jù)迭代優(yōu)化過程被調(diào)節(jié)，直到所述位移低于預(yù)定的閾值。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括輸出所述可調(diào)節(jié)焦距值的量化。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)圖像流中的連續(xù)圖像執(zhí)行評(píng)估，直到所評(píng)估的位移低于所述閾值。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硬件檢測器檢測角偏移。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硬件檢測器是傾角羅盤，諸如陀螺裝置或傾斜儀/傾斜傳感器或加速計(jì)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硬件檢測器連續(xù)檢測所述視頻攝像機(jī)的位移，并且其中所述位移的時(shí)間戳可以與單個(gè)幀的數(shù)據(jù)有關(guān)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法在量化視頻攝像機(jī)系統(tǒng)的焦距的過程中的使用，所述過程包括在應(yīng)用所述方法之前或在應(yīng)用所述方法期間直接或間接將抖動(dòng)或振動(dòng)引入到所述視頻攝像機(jī)。12.一種用于對(duì)來自視頻攝像機(jī)的輸出圖像進(jìn)行圖像穩(wěn)定的系統(tǒng)，使用作為輸入的: 硬件檢測器的輸出，所述硬件檢測器用于檢測所述視頻攝像機(jī)的位移;和 表示估計(jì)的焦距設(shè)置的可調(diào)節(jié)值； 其中所述系統(tǒng)包括處理單元，所述處理單元被配置成: 基于來自所述硬件檢測器的所述輸出和所述可調(diào)節(jié)值執(zhí)行圖像中的偏移校正，并且 比較連續(xù)的經(jīng)偏移校正的圖像，以及 調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)值，直到連續(xù)的經(jīng)偏移校正的圖像之間的偏移低于閾值或處于最小值。
【文檔編號(hào)】H04N5/232GK106060372SQ201610152516
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日 公開號(hào)201610152516.7, CN 106060372 A, CN 106060372A, CN 201610152516, CN-A-106060372, CN106060372 A, CN106060372A, CN201610152516, CN201610152516.7
【發(fā)明人】約納斯·耶爾姆斯特倫, 安德里亞·尼爾森
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