一种电子稳像方法
【专利摘要】本发明提供一种电子稳像方法，包括：选取当前帧与参考帧；对当前帧和参考帧进行直方图均衡化处理；选取实时子区域、参考子区域，对实时子区域、参考子区域进行Hough线段检测；获取当前Hough线段相对于参考Hough线段的运动位移矢量、当前子区域相对于参考子区域的运动位移矢量，以得到当前帧相对于参考帧的全局运动位移矢量，并估计当前帧相对于参考帧的全局运动位移偏移量；之后，根据全局运动位移偏移量阈值范围内，将当前帧进行反方向等值补偿，得到稳定的当前视频图像。本发明具有抗干扰性强、稳像精度高、整体图像效果好等特点，可广泛应用于图像处理领域中。
【专利说明】一种电子稳像方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理技术，特别是涉及一种电子稳像技术。
【背景技术】
[0002]目前，图像处理技术无论在军事领域还是在民用领域都取得了广泛应用。在远离地面的井下作业中，轨道运输车上通常均装设有摄像设备，以记录井下巷道实际情况。实际应用中，井下环境比较恶劣，比如，摄像设备的震动、巷道粉尘、光线不足等情况；因此，摄像设备获得的视频图像会出现比较模糊、不稳定等问题。视频图像质量好坏会影响后续调度、预警等应用，如，井下视频追踪、视频联动以及视频存储压缩与视频编码解码的效率等。实际应用中，电子稳像技术已成为图像处理的关键技术之一。
[0003]目前，电子稳像方法有多种。比如，申请号为201110178881.2、名称为“基于特征匹配的电子稳像方法”的中国专利申请，其对当前帧图像块与参考帧图像块进行搜索已达到快匹配的目的，但对具有移动物体的视频图像的处理效果较差。再比如，申请号为201110300029.8、名称为“一种基于改进块匹配的电子稳像方法”的中国专利申请，其采用Harris角点进行匹配，在特征点提取较少的情况下，容易造成特点错误匹配的问题。
[0004]由此可见，现有技术中，电子稳像技术抗干扰性较差、稳像精度较低且体现视频图像整体信息效果较差。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种抗干扰性强、稳像精度高且能较好体现视频图像整体信息的电子稳像方法。
[0006]为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为:
[0007]一种电子稳像方法，包括如下步骤:
[0008]步骤1、每个时刻，将摄像设备获取的实时视频图像作为当前帧；实时视频图像的前一幅图像为参考视频图像，将参考视频图像作为参考帧;预设全局运动位移偏移量阈值。
[0009]步骤2、对当前帧和参考帧进行直方图均衡化处理，分别得到预处理当前帧、预处理参考帧；预处理当前帧、预处理参考帧分别对应预处理实时视频图像、预处理参考视频图像。
[0010]步骤3、在预处理实时视频图像、预处理参考视频图像中分别选取实时子区域、参考子区域，对实时子区域、参考子区域进行Hough线段检测，并依次得到实时Hough线段、参考Hough线段后，执行步骤4 ;依次对预处理实时视频图像、预处理参考视频图像进行行
投影与列投影，并分别得到预处理当前帧行像素总和
【权利要求】
1.一种电子稳像方法，其特征在于，所述电子稳像方法包括如下步骤: 步骤1、每个时刻，将摄像设备获取的实时视频图像作为当前帧；实时视频图像的前一幅图像为参考视频图像，将参考视频图像作为参考帧；预设全局运动位移偏移量阈值；步骤2、对当前帧和参考帧进行直方图均衡化处理，分别得到预处理当前帧、预处理参考帧；预处理当前帧、预处理参考帧分别对应预处理实时视频图像、预处理参考视频图像；步骤3、在预处理实时视频图像、预处理参考视频图像中分别选取实时子区域、参考子区域，对实时子区域、参考子区域进行Hough线段检测，并依次得到实时Hough线段、参考Hough线段后，执行步骤4 ;依次对预处理实时视频图像、预处理参考视频图像进行行投影与列投影，并分别得到预处理当前帧行像素总和办
2.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤I中，所述预设全局运动位移偏移量阈值为[0，50]。
3.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤2中，所述当前帧和参考帧进行直方图均衡化处理，包括如下步骤:步骤21、获取当前帧对应的实时视频图像灰度值λ与参考帧对应的参考视频图像灰度值λ '的进行归一化处理，得到的像素概率分别为
4.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤3中，所述实时视频图像子区域范围为实时视频图像中的[(320，20)，(520，220)]，参考视频图像子区域范围为参考视频图像中的[(320，20)，(520，220)]。
5.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤3中，所述对实时子区域、参考子区域进行Hough线段检测包括如下步骤: 步骤31、分别对实时子区域、参考子区域进行边缘检测，以获取实时Hough线段检测特征点(P ?, θ ι)、参考Hough线段检测特征点(P2, Θ 2)； 步骤32、针对实时Hough线段检测特征点(P1, Θ 参考Hough线段检测特征点(Ρ2，θ2)分别设定一个初始值为O的实时累加器Accl(p/ , Θ/ )、参考累加器Acc2(p2/ , θ2')； 步骤33、遍历实时子区域中每一个像素点(Ul，V1)的91值，并获取Q1对应的P1:如果存在P1=P1',则执行Accl(p/，θ/ )=Acc1(p/，θ/ )+1;遍历参考子区域中每一个像素点(u2，V2)的02值，并获取θ2对应的P2:如果存在P2=P/，则执行Acc2(p2' , Θ 2' ) =Accl ( P 2；，Θ 2' ) +1 ; 步骤34、根据遍历实时累加器AccUp/，Θ / )获取的实时峰值点，获取实时Hough线段；根据遍历参考累加器Acc2(p2'，θ2')获取的参考峰值点，获取参考Hough线段。
6.根据权利要求5所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤31中，所述分别对实时子区域、参考子区域进行边缘检测，包括如下步骤: 步骤311、将原始空间中实时子区域的任一直线^^而+^进行极坐标转换，得到:P !=B1Cos Θ !+(I1Sin θ ? ;将原始空间中参考子区域的任一直线y2=t2x2+b2进行极坐标转换，得到:P 2=a2cos Θ 2+d2sin Θ 2 ;其中，X1, Y1, x2、y2 为原始空间坐标，P ^ Θ !> P 2> P 2 为极坐;?ι、b1、?]、bg、&ι、d1、为参数D
7.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤8中，所述权重比β=50%。
8.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤I中，所述实时视频图像、所述参考视频图像的采集分辨率均为704pixel*576pixel。
9.根据权利要求1所述的电子稳像方法，其特征在于，步骤5中，所述运动位移矢量相对于参考帧在一侧的搜索宽度m=30像素。
【文档编号】H04N5/21GK103475802SQ201310446104
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】程德强, 张剑英, 安铎, 郭保文, 王仕琛, 李硕 申请人:中国矿业大学