一种稳像方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及图像处理技术领域，尤其设及一种稳像方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的快速发展，用户可W通过移动终端，例如，手机、平板电脑、数码相 机和手持摄像机等等，进行视频拍摄，然而，在拍摄过程中，由于拍摄技巧、拍摄环境等因素 影响可能会造成拍摄设备抖动，进而使得拍摄得到的视频存在画面不稳定的现象，影响用 户正常观看，为此，需对运类视频进行稳像处理。
[0003] 在现有技术中，可W采用硬件方案实现视频稳像，一般采用为拍摄设备添加物理 增稳云台的技术方案，实现补偿各个方向的相机抖动的技术效果。硬件方案的优点是稳定 性高，稳像效果好，缺点是价格高，功耗高，体积大。
[0004] 此外，也可W通过软件方案进行视频稳像处理。一般采用提取并跟踪视频帖中图 像特征，获得目标视频中相邻帖之间的相关性，利用所获得相关性对目标视频中的各帖进 行稳像处理，之后再进行视频编码。由上述方式可见，在编码阶段进行稳像处理时，虽然对 拍摄端的硬件没有特殊要求，但是受限于图像技术的缺陷（对光照，运动场景敏感)很难准 确恢复出相机的运动，导致稳像精度低，效果不稳定。并且由于视频帖的数据量较大，获得 目标视频中相邻帖之间的相关性时，所需内存等资源较高。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供一种稳像方法及装置，W解决视频画面不稳定的问 题。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了 一种稳像方法，所述方法包括：
[0007] 通过内置于成像装置的=轴巧螺仪获取所述成像装置拍摄时的运动数据；
[000引将所述运动数据进行去噪处理；
[0009] 根据去噪处理后的运动数据对图像中的像点进行反向补偿，去除所述图像抖动。
[0010] 第二方面，本发明实施例还提供了 一种稳像装置，所述装置包括：
[0011] 运动数据获取模块，用于通过内置于成像装置的=轴巧螺仪获取所述成像装置拍 摄时的运动数据；
[0012] 去噪模块，用于将所述运动数据进行去噪处理；
[0013] 反向补偿模块，用于根据去噪处理后的运动数据对图像中的像点进行反向补偿， 去除图像抖动。
[0014] 本发明实施例提供的稳像方法及装置，通过内置于成像装置的=轴巧螺仪获取成 像装置拍摄时的运动数据，并根据去噪后的运动数据对当前图像进行反向补偿。在无需增 加额外硬件和拍摄图像效果不佳时，可W实现对视频进行稳像处理，提高了用户体验。
【附图说明】
[0015] 通过阅读参照W下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它 特征、目的和优点将会变得更明显：
[0016] 图1是本发明实施例一提供的稳像方法的流程示意图；
[0017] 图2是本发明实施例一提供的稳像方法中成像装置的成像原理示意图；
[0018] 图3是本发明实施例二提供的稳像方法的流程示意图；
[0019] 图4是本发明实施例=提供的稳像方法的流程示意图；
[0020] 图5是本发明实施例四提供的稳像装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可W理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便 于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0022] 实施例一
[0023] 图1为本发明实施例一提供的稳像方法的流程图，本实施例可适用于采用成像装 置拍摄视频的情况，该方法可W由稳像装置来执行，该装置可由软件/硬件方式实现，并可 集成于成像装置中。
[0024] 参见图1，所述稳像方法，包括：
[0025] S110,通过内置于成像装置的=轴巧螺仪获取所述成像装置拍摄时的运动数据。
[0026] 在使用成像装置拍摄视频时，由于拍摄过程中成像装置运动包含了大量的随机抖 动，从而引起视频图像画面的抖动。由于一般拍摄的物体距离成像装置较远，主要的视频抖 动是由成像装置的旋转运动带来的，所W在本实施例中，所述的运动数据为旋转角度。在成 像装置内设置有=轴巧螺仪，=轴巧螺仪可W同时测定6个方向的位置、移动轨迹及加速 度。根据移动轨迹及瞬时加速度，可W计算得到成像装置每一时刻在=轴方向上的旋转角 度。
[0027] S120,将所述运动数据进行去噪处理。
[0028] 由于成像装置运动中包含了大量的随机抖动，从而引起视频图像画面的抖动。只 有去除随机抖动，并对图像画面进行反向补偿才能得到稳定的视频图像。可W将随机抖动 视作成像装置运动的噪声，采用相应的去噪算法即可去除随机抖动。具体的，将随机抖动噪 声近似视作高斯分布，对所获取的运动数据进行高斯平滑，进而可W得到成像装置稳定的 运动数据。示例性的，可W采用如下公式对运动数据进行去噪：
[0030] 其中，1为平滑半径；(tc)为去噪处理后的运动数据，在本实施例中，相当于成像装 置利用高斯平滑去噪处理后的旋转角度;p(i)为高斯平滑函数， O为分布参数。《 (tw)为tw时刻获取的运动数据。
[0031] S130,根据去噪处理后的运动数据对图像中的像点进行反向补偿，去除所述图像 抖动。
[0032] 图2是本发明实施例一提供的稳像方法中成像装置的成像原理示意图。如图2所 示，一般的成像原理可W视作为小孔成像，并可W将成像装置坐标系统设置为与物理世界 坐标系统中屯、重合且平行。M为=维场景中物点，m为其在像平面上的投影点，C是成像装置 中屯、，（Ox, Oy)为成像装置光轴与像平面的交点，f是成像装置的焦距。物点经过成像装置反 向投射到像平面上，形成相应的像点m，其成像过程可W用下式来表示：
[0033] m=K*M(l)，其中，K为成像装置的内参矩阵。
[0034] 在已知像点m的位置时，可W将公式(1)进行逆变换 [00对得到公式：
[0036] M=K-i*m(2)，其中，K-I为成像装置的内参逆矩阵。
[0037] 具体的，ITi可W由如下矩阵表达：
其中（Ox, Oy)和焦距f可由成像装置的产品参数说明中获取。 也可根据上述矩阵计算得到ITi的逆矩阵K。
[0039]在某一时刻，如果成像装置发生了旋转，其S维旋转角度为CO (t) = (a，e，丫），则 相对于起始位置，x，y，zS个轴旋转矩阵分别为R(t)x、R(t)y和R(t)z，其中：
[0043] 可将上述S轴旋转矩阵合并表示为某一时刻旋转矩阵R(t)=F( CO (t))=R(t)x*R (t)y*R(t)z。
[0044] 因此，相应的物点1此时对应的像点m可表示为:n/ =K*R(t)*M(3)。
[0045] 在已知某一时刻ti成像装置的旋转矩阵为R(ti)，在该时刻的后一时刻t2成像装置 的旋转矩阵为R(t2)，某一物点M在时刻ti的像点为虹，在时刻t2的像点为m2,两者具备如下关 系：
[0046] m2 = K*R(t2)*R-i(ti)*K-i*mi (4)。
[0047] 从公式(4)可知，如果已知ti和t2时刻的旋转矩阵，可W对图像中的像点m进行处 理，即反向补偿，消除由于成像装置运动所引起的图像中像点m的位置偏移。将角度CO (t)和 (t)转换为旋转矩阵R(t)与R/(t)。对于当前帖图像中的任一个像素