一种确定图像偏移量的方法及设备与流程
本申请是2014年01月24日提出的发明名称为“一种确定图像偏移量的方法及设备”的中国发明专利申请201410036125.x的分案申请。
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种确定图像偏移量的方法及设备。
背景技术：
随着摄像设备的不断普及，人们获取图像的能力迅速提高，随时随地的拍照成为可能。为了得到高质量的照片，通常需要从连续获取的多幅图像中分别提取图像细节合成为一幅图像。然而，由于用户在使用摄像设备(如照相机或智能手机)拍摄照片时难免发生抖动，有可能导致连续获取的多幅图像之间存在偏移(或错位)，因此，在合成图像之前，需要对连续获取的图像进行配准。
图像配准(imageregistration)是指对在不同时间、不同条件(如天候、照度、摄像位置和角度等)下获取的两幅或多幅图像进行对齐。在对图像进行配准之前，需要确定待配准图像和目标图像之间的偏移量。
现有技术中，通过以下方式获得待配准图像和目标图像之间的偏移量：
分别获取待配准图像和目标图像的特征(例如图像中存在的明显的轮廓)，将待配准图像的特征在待配准图像中的位置与目标图像的特征在目标图像中的位置之间的差值作为待配准图像和目标图像之间的偏移量。
在确定出待配准图像和目标图像之间的偏移量后，即可对待配准图像进行配准处理。
然而，现有技术中的上述方案需要对整幅图像进行特征提取、特征匹配，算法复杂而且计算量非常大。并且，现有技术中的上述方案只会找到整幅图像中最明显的特征，如果图像中存在移动目标，其在图像中的特征一般非常明显，则根据图像中的移动目标的特征确定图像偏移量，并对图像进行配准有可能导致配准不准确。
综上所述，现有技术中存在图像配准的计算量大以及配准不准确的问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种确定图像偏移量的方法及设备，用以解决现有技术中存在的图像配准的计算量大以及配准不准确的问题。
一种确定图像偏移量的方法，所述方法包括：
将获取的目标图像均匀划分成m*n个第一子区域，以及将获取的待配准图像均匀划分成m*n个第二子区域；其中，获取的所述目标图像和获取的所述待配准图像之间获取的图像数小于预设阈值，所述目标图像与所述待配准图像的长宽比相同，m和n均为正整数，且m与n的比值等于所述长宽比；
针对所述目标图像中的每个第一子区域分别执行：确定所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量；其中，所述第一子区域在所述目标图像中的位置与对应的所述第二子区域在所述待配准图像中的位置相同；
根据每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，确定所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
采用上述方案，由于确定的是两幅图像的子区域之间的区域偏移量，可减小计算量，并且，根据多个区域偏移量确定的目标图像与待配准图像之间的图像偏移量更准确，从而图像配准更准确。
具体地，确定所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量，包括：
确定所述第二子区域内的一个固定采样区；
确定所述第一子区域内的一个设定区域；其中，所述设定区域的中心在所述第一子区域中的位置与所述固定采样区的中心在所述第二子区域中的位置相同，且所述设定区域的长宽比与所述固定采样区的长宽比相同，所述设定区域不小于所述固定采样区；
确定所述设定区域内的至少一个浮动采样区；其中，所述浮动采样区与所述固定采样区的尺寸相同；
针对所述设定区域内的每个浮动采样区分别执行：确定所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值以及所述浮动采样区的采样区偏移量；其中，所述采样区偏移量为所述浮动采样区的中心在以所述设定区域的中心为原点建立的坐标系中的坐标值；
确定所述设定区域内的所有浮动采样区中，与所述固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区；
将确定的浮动采样区的采样区偏移量作为所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量。
由于确定的是第一子区域内的浮动采样区与对应的第二子区域内的固定采样区之间的特征偏差值，计算量进一步减小，并且，将与固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区(即与固定采样区最接近的浮动采样区)的采样区偏移量作为第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，使得确定出的区域偏移量更加准确。
具体地，确定所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值，包括：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述第一像素点的显著变化特征值；确定所述固定采样区中对应于所述第一像素点的第二像素点的显著变化特征值；其中，所述第一像素点在所述浮动采样区中的位置与对应的所述第二像素点在所述固定采样区中的位置相同；
将确定出的每个第一像素点的显著变化特征值与对应的第二像素点的显著变化特征值的差值的绝对值之和，作为所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值。
如此，即可准确确定浮动采样区与固定采样区之间的特征差异。
具体地，通过以下方式确定所述浮动采样区内的每个第一像素点的显著变化特征值：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述浮动采样区内与所述第一像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第一像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为不小于1的正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第一像素点的变化特征值；
将确定出的每个第一像素点的变化特征值之和的平均值作为所述浮动采样区的特征值；
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：若所述第一像素点的变化特征值大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为所述第一像素点的变化特征值与所述浮动采样区的特征值的差值；若所述第一像素点的变化特征值不大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为一设定值。
如此，即可准确确定浮动采样区中与相邻的像素点存在明显差异的像素点。
具体地，通过以下方式确定所述固定采样区内的每个第二像素点的显著变化特征值：
针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：确定所述固定采样区内与所述第二像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第二像素点的变化特征值；
将确定出的每个第二像素点的变化特征值之和的平均值作为所述固定采样区的特征值；
针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：若所述第二像素点的变化特征值大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为所述第二像素点的变化特征值与所述固定采样区的特征值的差值；若所述第二像素点的变化特征值不大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为一设定值。
如此，即可准确确定固定采样区中与相邻的像素点存在明显差异的像素点。
具体地，根据每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，确定所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量，包括：
将所有第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；
确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第一数量；
在所述第一数量不小于m*n/2时，将所述第一数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
如此，即可将确定出的区域偏移量中数量最多的区域偏移量作为目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，图像偏移量的确定结果准确。
可选地，该方法还包括：
若所述第一数量小于m*n/2，则按照第二子区域的固定采样区的特征值从大到小的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合；
将所述区域偏移量集合的前k个区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；
确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第二数量；
在所述第二数量不小于k/2时，将所述第二数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
如此，即可将特征变化明显的第二区域对应的区域偏移量中数量最多的区域偏移量作为目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，图像偏移量的确定结果准确。
可选地，该方法还包括：
若所述第二数量小于k/2，则将所述前k个区域偏移量的平均值作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
如此，即可将特征变化明显的第二区域对应的区域偏移量的平均值作为目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，图像偏移量的确定结果准确。
一种确定图像偏移量的设备，所述设备包括：
划分模块，用于将获取的目标图像均匀划分成m*n个第一子区域，以及将获取的待配准图像均匀划分成m*n个第二子区域；其中，获取的所述目标图像和获取的所述待配准图像之间获取的图像数小于预设阈值，所述目标图像与所述待配准图像的长宽比相同，m和n均为正整数，且m与n的比值等于所述长宽比；
处理模块，用于针对所述目标图像中的每个第一子区域分别执行：确定所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量；其中，所述第一子区域在所述目标图像中的位置与对应的所述第二子区域在所述待配准图像中的位置相同；根据每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，确定所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
采用该设备，由于确定的是两幅图像的子区域之间的区域偏移量，可减小计算量，并且，根据多个区域偏移量确定的目标图像与待配准图像之间的图像偏移量更准确，从而图像配准更准确。
所述处理模块具体用于：
确定所述第二子区域内的一个固定采样区；确定所述第一子区域内的一个设定区域；其中，所述设定区域的中心在所述第一子区域中的位置与所述固定采样区的中心在所述第二子区域中的位置相同，且所述设定区域的长宽比与所述固定采样区的长宽比相同，所述设定区域不小于所述固定采样区；确定所述设定区域内的至少一个浮动采样区；其中，所述浮动采样区与所述固定采样区的尺寸相同；针对所述设定区域内的每个浮动采样区分别执行：确定所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值以及所述浮动采样区的采样区偏移量；其中，所述采样区偏移量为所述浮动采样区的中心在以所述设定区域的中心为原点建立的坐标系中的坐标值；确定所述设定区域内的所有浮动采样区中，与所述固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区；将确定的浮动采样区的采样区偏移量作为所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量。
由于确定的是第一子区域内的浮动采样区与对应的第二子区域内的固定采样区之间的特征偏差值，计算量进一步减小，并且，将与固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区(即与固定采样区最接近的浮动采样区)的采样区偏移量作为第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，使得确定出的区域偏移量更加准确。
所述处理模块具体用于：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述第一像素点的显著变化特征值；确定所述固定采样区中对应于所述第一像素点的第二像素点的显著变化特征值；其中，所述第一像素点在所述浮动采样区中的位置与对应的所述第二像素点在所述固定采样区中的位置相同；将确定出的每个第一像素点的显著变化特征值与对应的第二像素点的显著变化特征值的差值的绝对值之和，作为所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值。
如此，即可准确确定浮动采样区与固定采样区之间的特征差异。
所述处理模块具体用于，通过以下方式确定所述浮动采样区内的每个第一像素点的显著变化特征值：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述浮动采样区内与所述第一像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第一像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为不小于1的正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第一像素点的变化特征值；将确定出的每个第一像素点的变化特征值之和的平均值作为所述浮动采样区的特征值；针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：若所述第一像素点的变化特征值大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为所述第一像素点的变化特征值与所述浮动采样区的特征值的差值；若所述第一像素点的变化特征值不大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为一设定值。
如此，即可准确确定浮动采样区中与相邻的像素点存在明显差异的像素点。
所述处理模块具体用于，通过以下方式确定所述固定采样区内的每个第二像素点的显著变化特征值：
针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：确定所述固定采样区内与所述第二像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第二像素点的变化特征值；将确定出的每个第二像素点的变化特征值之和的平均值作为所述固定采样区的特征值；针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：若所述第二像素点的变化特征值大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为所述第二像素点的变化特征值与所述固定采样区的特征值的差值；若所述第二像素点的变化特征值不大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为一设定值。
如此，即可准确确定固定采样区中与相邻的像素点存在明显差异的像素点。
所述处理模块具体用于：
将所有第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第一数量；在所述第一数量不小于m*n/2时，将所述第一数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
如此，即可将确定出的区域偏移量中数量最多的区域偏移量作为目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，图像偏移量的确定结果准确。
可选地，所述处理模块还用于：
若所述第一数量小于m*n/2，则按照第二子区域的固定采样区的特征值从大到小的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合；将所述区域偏移量集合的前k个区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第二数量；在所述第二数量不小于k/2时，将所述第二数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
如此，即可将特征变化明显的第二区域对应的区域偏移量中数量最多的区域偏移量作为目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，图像偏移量的确定结果准确。
可选地，所述处理模块还用于：若所述第二数量小于k/2，则将所述前k个区域偏移量的平均值作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
如此，即可将特征变化明显的第二区域对应的区域偏移量的平均值作为目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，图像偏移量的确定结果准确。
附图说明
图1为本发明实施例一中确定图像偏移量的方法步骤示意图；
图2a为本发明实施例的目标图像中的12个第一子区域的示意图；
图2b为本发明实施例的待配准图像中的12个第二子区域的示意图；
图3为本发明实施例的固定采样区在各第二子区域的中心的示意图；
图4a为本发明实施例的第二子区域b内的固定采样区b的示意图；
图4b为本发明实施例的第一子区域a的设定区域内的浮动采样区的示意图；
图4c为本发明实施例的第一子区域a的设定区域内采样区偏移量为(dw,dh)的浮动采样区a的示意图；
图5a为本发明实施例的浮动采样区a中第2行、第4列的第一像素点a的示意图；
图5b为本发明实施例的固定采样区b中第2行、第4列的第二像素点b的示意图；
图6为本发明实施例二中确定图像偏移量的设备的结构示意图；
图7为本发明实施例三中确定图像偏移量的设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例的方案通过将获取的目标图像均匀划分成m*n个第一子区域，以及将获取的待配准图像均匀划分成m*n个第二子区域，并分别确定每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，根据确定出的多个子区域偏移量，确定目标图像与待配准图像之间的图像偏移量，由于确定的是两幅图像的子区域之间的区域偏移量，可减小计算量，并且，根据多个区域偏移量确定的目标图像与待配准图像之间的图像偏移量更准确，从而图像配准更准确。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步说明，但本发明不局限于下面的实施例。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例一中确定图像偏移量的方法包括以下步骤：
步骤101：将获取的目标图像均匀划分成m*n个第一子区域，以及将获取的待配准图像均匀划分成m*n个第二子区域；
步骤102：确定每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量；
步骤103：根据每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，确定目标图像与待配准图像之间的图像偏移量。
在步骤101之前，可通过感光器连续获取d张图像，并从d张图像中选择一张图像作为目标图像，剩余的图像作为待配准图像，其中，d为大于1的正整数。针对任意一张待配准图像，均可采用本发明实施例的方案确定该待配准图像与目标图像之间的图像偏移量，并根据确定出的图像偏移量对该待配准图像进行配准处理。
需要说明的是，目标图像可以为连续获取的d张图像中的任意一张图像，本发明实施例以目标图像为获取的d张图像中最后获取的图像(即最新的图像)为例进行说明，则获取的目标图像和获取的待配准图像之间获取的图像数小于d-1。
步骤101中，获取的目标图像和获取的待配准图像之间获取的图像数小于预设阈值(如d-1)，目标图像与待配准图像的长宽比相同，m和n均为正整数，且m与n的比值等于目标图像和待配准图像的长宽比。例如，假设目标图像和待配准图像的长宽比均为4:3，则m：n＝4:3，本发明实施例的方案以m取4，n取3为例进行说明。
为了便于描述，将目标图像中的子区域称为第一子区域，将待配准图像中的子区域称为第二子区域。
步骤102中，针对目标图像中的每个第一子区域，可分别确定该第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，其中，该第一子区域在目标图像中的位置与对应的第二子区域在待配准图像中的位置相同。
如图2a所示，为目标图像中的12个第一子区域的示意图；如图2b所示，为待配准图像中的12个第二子区域的示意图。其中，每个第一子区域均有对应的第二子区域，针对一个第一子区域，该第一子区域在目标图像中的位置与对应的第二子区域在待配准图像中的位置相同。例如，图2b中的第二子区域b即为图2a中的第一子区域a对应的第二子区域。
具体地，针对一个第一子区域，可通过以下方式确定该第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量：
确定该第二子区域内的一个固定采样区；
确定该第一子区域内的一个设定区域；其中，该设定区域的中心在该第一子区域中的位置与该固定采样区的中心在该第二子区域中的位置相同，且该设定区域的长宽比与该固定采样区的长宽比相同，该设定区域不小于该固定采样区；
确定该设定区域内的至少一个浮动采样区；其中，浮动采样区与固定采样区的尺寸相同；
针对该设定区域内的每个浮动采样区分别执行：确定该浮动采样区与固定采样区之间的特征偏差值以及该浮动采样区的采样区偏移量；其中，该浮动采样区的采样区偏移量为该浮动采样区的中心在以该设定区域的中心为原点建立的坐标系中的坐标值；
确定该设定区域内的所有浮动采样区中，与该固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区；
将确定的浮动采样区的采样区偏移量作为该第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量。
本发明实施例中，在每个第二子区域内均可确定一个固定采样区，其中，固定采样区的长和宽均为s，第二子区域的长和宽均为l，s和l均为正整数且0<s<l，固定采样区可以在第二子区域内的任意位置，本发明实施例以固定采样区在第二子区域的中心为例进行说明。如图3所示，为固定采样区在各第二子区域的中心的示意图。
与此同时，在每个第一子区域内均可确定一个设定区域，其中，针对一个第一子区域，该第一子区域内的设定区域的中心在该第一子区域中的位置，与对应的第二子区域内的固定采样区的中心在该第二子区域中的位置相同，且该设定区域的长宽比与该固定采样区的长宽比相同，该设定区域不小于该固定采样区。
以图2a中所示的第一子区域a为例，该第一子区域对应的第二子区域为图2b中所示的第二子区域b，假设第二子区域b内的固定采样区b的中心为第二子区域b的中心(如图4a所示)，则第一子区域a的设定区域的中心为第一子区域a的中心。假设该设定区域的长和宽均为s+2r，则在该设定区域内可确定出(2r+1)2个浮动采样区，其中，r为整数且0≤r≤(l-s)/2。
如图4b所示，为第一子区域a的设定区域内的浮动采样区的示意图，浮动采样区与固定采样区的尺寸相同，即浮动采样区的长和宽均为s。图4b中只示出了部分浮动采样区，其中，每个浮动采样区的中心与设定区域的中心的相对位置均不同。如果以设定区域的中心为原点建立坐标系，则针对一个浮动采样区，该浮动采样区的中心相对于该设定区域的中心的偏移量(即该浮动采样区的采样区偏移量)为该浮动采样区的中心在该坐标系中的坐标值(dw,dh)。其中，dw小于0表示浮动采样区的中心在设定区域的中心的左边，dh小于0表示浮动采样区的中心在设定区域的中心的下边，dw的取值范围为-r～r，dh的取值范围为-r～r。
由于第一子区域a的设定区域的中心在第一子区域a中的位置与第二子区域b的固定采样区的中心在第二子区域b中的位置相同，且浮动采样区与固定采样区的尺寸相同，因此，该设定区域内的浮动采样区的采样区偏移量，即为该浮动采样区相对于该固定采样区的偏移量。
以图4b所示的设定区域内的多个浮动采样区为例，针对每个浮动采样区，可分别确定该浮动采样区与第二子区域b内的固定采样区b之间的特征偏差值。具体地，针对一个浮动采样区，该浮动采样区与该固定采样区之间的特征偏差值可通过以下方式确定：
针对该浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定该第一像素点的显著变化特征值；确定该固定采样区中对应于该第一像素点的第二像素点的显著变化特征值；其中，该第一像素点在该浮动采样区中的位置与对应的第二像素点在该固定采样区中的位置相同；
将确定出的每个第一像素点的显著变化特征值与对应的第二像素点的显著变化特征值的差值的绝对值之和，作为该浮动采样区与该固定采样区之间的特征偏差值。
为了便于描述，将浮动采样区的像素点称为第一像素点，将固定采样区中的像素点称为第二像素点。
如图4c所示为第一子区域a的设定区域内采样区偏移量为(dw,dh)的浮动采样区a的示意图。假设浮动采样区a中第i行、第j列的第一像素点的显著变化特征值为mcfloat(dw,dh)(i,j)，固定采样区b中第i行、第j列的第二像素点的显著变化特征值为mcfix(i,j)，则浮动采样区a与固定采样区b之间的特征偏差值diff(dw,dh)可表示为：
如图5a所示为浮动采样区a中第2行、第4列的第一像素点a的示意图，如图5b所示为固定采样区b中第2行、第4列的第二像素点b的示意图，第二像素点b是固定采样区b中对应于浮动采样区a中的第一像素点a的第二像素点。
具体地，针对一个浮动采样区，可通过以下方式确定该浮动采样区内的每个第一像素点的显著变化特征值：
针对该浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定该浮动采样区内与该第一像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与该第一像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为不小于1的正整数；将确定出的n次幂之和，作为该第一像素点的变化特征值；
将确定出的每个第一像素点的变化特征值之和的平均值作为该浮动采样区的特征值；
针对该浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：若该第一像素点的变化特征值大于该浮动采样区的特征值，则该第一像素点的显著变化特征值为该第一像素点的变化特征值与该浮动采样区的特征值的差值；若该第一像素点的变化特征值不大于该浮动采样区的特征值，则该第一像素点的显著变化特征值为一设定值。
例如，假设图4c所示的设定区域内采样区偏移量为(dw,dh)的浮动采样区中第i行、第j列的第一像素点的像素值为ffloat(dw,dh)(i,j)，与该第一像素点相邻的像素点的像素值包括：ffloat(dw,dh)(i+1,j)、ffloat(dw,dh)(i-1,j)、ffloat(dw,dh)(i,j+1)、ffloat(dw,dh)(i,j-1)，则该第一像素点的变化特征值cfloat(dw,dh)(i,j)可表示为：
需要说明的是，如果在某个方向上没有与该第一像素点相邻的像素点，则该相邻像素点的像素值为0。例如，假设该第一像素点为该浮动采样区中左上角的第一个像素点，其左边和上边没有像素点，则ffloat(dw,dh)(i-1,j)＝0，ffloat(dw,dh)(i,j-1)＝0。
在具体实现过程中，除了可以确定该浮动采样区内每个与该第一像素点相邻的像素点外，也可以确定在两个方向上(如该第一像素点的右边和下边)与该第一像素点相邻的像素点，则该第一像素点的变化特征值c’float(dw,dh)(i,j)可表示为：
在确定出该浮动采样区中的每个第一像素点的变化特征值后，即可确定该浮动采样区的特征值
基于此，采样区偏移量为(dw,dh)的浮动采样区中第i行、第j列的第一像素点的显著变化特征值mcfloat(dw,dh)(i,j)可表示为：
其中t的取值可以为0。
类似地，可通过以下方式确定该固定采样区内的每个第二像素点的显著变化特征值：
针对该固定采样区内的每个第二像素点分别执行：确定该固定采样区内与该第二像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与该第二像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为不小于1的正整数；将确定出的n次幂之和，作为该第二像素点的变化特征值；
将确定出的每个第二像素点的变化特征值之和的平均值作为该固定采样区的特征值；
针对该固定采样区内的每个第二像素点分别执行：若该第二像素点的变化特征值大于该固定采样区的特征值，则该第二像素点的显著变化特征值为该第二像素点的变化特征值与该固定采样区的特征值的差值；若该第二像素点的变化特征值不大于该固定采样区的特征值，则该第二像素点的显著变化特征值为一设定值。
例如，假设图4a所示的第二子区域b内的固定采样区b中第i行、第j列的第二像素点的像素值为ffix(i,j)，与该第二像素点相邻的像素点的像素值包括：ffix(i+1,j)、ffix(i-1,j)、fix(i,j+1)、ffix(i,j-1)，则该第二像素点的变化特征值cfix(i,j)可表示为：
需要说明的是，如果在某个方向上没有与该第二像素点相邻的像素点，则该相邻像素点的像素值为0。例如，假设该第二像素点为该固定采样区中左上角的第一个像素点，其左边和上边没有像素点，则ffix(i-1,j)＝0，ffix(i,j-1)＝0。
在具体实现过程中，除了可以确定该固定采样区内每个与该第二像素点相邻的像素点外，也可以确定在两个方向上(如该第二像素点的右边和下边)与该第二像素点相邻的像素点，则该第二像素点的变化特征值c’fix(i,j)可表示为：
c'fix＝|ffix(i+1,j)-ffix(i,j)|n+|ffix(i,j+1)-ffix(i,j)|n[7]
在确定出该固定采样区中的每个第二像素点的变化特征值后，即可确定该固定采样区的特征值
基于此，该固定采样区b中第i行、第j列的第二像素点的显著变化特征值mcfix(i,j)可表示为：
需要说明的是，本发明实施例方案中像素点的像素值可以是raw(未经处理)格式的图像中的r(红)分量或g(绿)分量或b(蓝)分量，可以是yuv格式的图像中的y(亮度)分量或u(色度)分量或v(色度)分量，也可以是rgb格式的图像中的r分量或g分量或b分量。
以上描述的是针对一个第一子区域的设定区域内的一个浮动采样区，如何确定该浮动采样区与对应的第二子区域内的固定采样区之间的特征偏差值，针对该设定区域内的其他浮动采样区均可采用上述描述的方法确定其他浮动采样区与该固定采样区之间的特征偏差值。
在确定出该设定区域内的所有浮动采样区与该固定采样区之间的特征偏差值后，可从中选择与该固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区，并将与该固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区的采样区偏移量作为该第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量。
例如，假设第一子区域a的设定区域内的浮动采样区a与第二子区域b内的固定采样区b之间的特征偏差值最小，则第一子区域a与对应的第二子区域b的区域偏移量即为浮动采样区a的采样区偏移量(dw,dh)。
以上描述的是针对一个第一子区域，如何确定该第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，针对其他第一子区域均可采用上述描述的方法确定其他第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量。
需要说明的是，在具体实现过程，除了可以在待配准图像的第二子区域内设定一个固定采样区，在目标图像的第一子区域内设定多个浮动采样区外，也可以在待配准图像的第二子区域内设定多个浮动采样区，在目标图像的第一子区域内设定一个固定采样区，从而确定待配准图像的第二子区域与对应的第一子区域的区域偏移量。
在目标图像的第一子区域内设定多个浮动采样区的目的是，可只计算一次目标图像的第一子区域内的多个浮动采样区中的各像素点的显著变化特征值，并利用计算结果与其他待配准图像进行区域偏移量的确定，从而大大减小了计算量。如果在待配准图像的第二子区域内设定多个浮动采样区，而在目标图像的第一子区域内设定一个固定采样区，则针对每张待配准图像，均要计算该待配准图像的第二子区域内的多个浮动采样区中的各像素点的显著变化特征值，计算量大大增加。
步骤103中，确定目标图像与待配准图像之间的图像偏移量包括：
将所有第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第一数量；如果确定出的第一数量不小于m*n/2，则将第一数量对应的组中包含的区域偏移量作为该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量。
如果确定出的第一数量小于m*n/2，则按照第二子区域的固定采样区的特征值从大到小的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合；将获得的区域偏移量集合的前k个区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；其中，k取值可以为m和n中较大的值；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第二数量；如果确定出的第二数量不小于k/2，则将第二数量对应的组中包含的区域偏移量作为该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量。需要说明的是，如果有两个组中包含的区域偏移量的数量均为第二数量，则可将该两个组中的任意一个组中包含的区域偏移量作为该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量。
如果确定出的第二数量小于k/2，则将获得的区域偏移量集合的前k个区域偏移量的平均值作为该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量。
可选地，如果确定出的第一数量小于m*n/2，也可按照第二子区域的固定采样区的特征值从小到大的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合；将获得的区域偏移量集合的后k个区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第三数量；如果确定出的第三数量不小于k/2，则将第三数量对应的组中包含的区域偏移量作为该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量。
如果确定出的第三数量小于k/2，则将获得的区域偏移量集合的后k个区域偏移量的平均值作为该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量。
例如，假设确定出的12个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量依次分别为(-1，-1)、(0，2)、(-1，-1)、(-3，0)、(-1，-1)、(-3，-1)、(-1，-1)、(-3，-1)、(-1，-1)、(0，2)、(-1，-1)、(-1，-1)，将区域偏移量为(-1，-1)的区域偏移量划分成一组作为组1，将区域偏移量为(0，2)的区域偏移量划分成一组作为组2，将区域偏移量为(-3，0)的区域偏移量划分成一组作为组3，将区域偏移量为(-3，-1)的区域偏移量划分成一组作为组4，则组1中包含的区域偏移量的数量为7，组2中包含的区域偏移量的数量为2，组3中包含的区域偏移量的数量为1，组4中包含的区域偏移量的数量为2，组1中包含的区域偏移量的数量最多，则可确定第一数量为7。由于第一数量7不小于6(即4*3/2)，则可确定该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量为(-1，-1)。
又例如，假设确定出的12个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量依次分别为(-1，-2)、(0，2)、(-1，-2)、(-3，0)、(0，2)、(-3，-1)、(-1，-2)、(-3，-1)、(-1，-2)、(0，2)、(-3，0)、(-1，-2)，同样地，将区域偏移量为(-1，-2)的区域偏移量划分成一组作为组1，将区域偏移量为(0，2)的区域偏移量划分成一组作为组2，将区域偏移量为(-3，0)的区域偏移量划分成一组作为组3，将区域偏移量为(-3，-1)的区域偏移量划分成一组作为组4，则组1中包含的区域偏移量的数量为5，组2中包含的区域偏移量的数量为3，组3中包含的区域偏移量的数量为2，组4中包含的区域偏移量的数量为2，组1中包含的区域偏移量的数量最多，则可确定第一数量为5。由于确定的第一数量5小于6(即4*3/2)，则按照第二子区域的固定采样区的特征值从大到小的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合。
假设待配准图像的各第二子区域的固定采样区的特征值
表1：
则排序后的区域偏移量集合中包含的区域偏移量依次分别为：(-1，-2)、(-1，-2)、(-3，0)、(0，2)、(-3，-1)、(-3，0)、(-1，-2)、(0，2)、(-1,-1)、(-3，-1)、(0，2)、(-1，-2)，该区域偏移量集合中的前4个区域偏移量依次分别为：(-1，-2)、(-1，-2)、(-3，0)、(0，2)，将前4个区域偏移量中区域偏移量为(-1，-2)的区域偏移量划分成一组作为组11，将前4(即k)个区域偏移量中区域偏移量为(-3，0)的区域偏移量划分成一组作为组12，将前4个区域偏移量中区域偏移量为(0，2)的区域偏移量划分成一组作为组13，组11中包含的区域偏移量的数量最多为2，则可确定第二数量为2，由于第二数量不小于2(即k/2)，则可确定该目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量为(-1，-2)。
在确定出目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量后，即可对待配准图像进行配准处理，例如，假设确定出的图像偏移量为(-1，-2)，则可将待配准图像整体左移1个像素点并下移2个像素点。
如果待配准图像有多个，则针对每个待配准图像，分别根据目标图像与该待配准图像之间的图像偏移量对该待配准图像进行配准处理。在对多个待配准图像进行配准处理后，可从多个配准后的图像中分别选择曝光程度最好的图像细节合成一幅图像，获得较好的视觉效果。
实施例二：
本实施例二是与实施例一属于同一发明构思的一种确定图像偏移量的设备，因此实施例二的实施可以参见实施例一的实施，重复之处不再赘述。
如图6所示，所述设备包括：
划分模块61，用于将获取的目标图像均匀划分成m*n个第一子区域，以及将获取的待配准图像均匀划分成m*n个第二子区域；其中，获取的所述目标图像和获取的所述待配准图像之间获取的图像数小于预设阈值，所述目标图像与所述待配准图像的长宽比相同，m和n均为正整数，且m与n的比值等于所述长宽比；
处理模块62，用于针对所述目标图像中的每个第一子区域分别执行：确定所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量；其中，所述第一子区域在所述目标图像中的位置与对应的所述第二子区域在所述待配准图像中的位置相同；根据每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，确定所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
所述处理模块62具体用于：
确定所述第二子区域内的一个固定采样区；确定所述第一子区域内的一个设定区域；其中，所述设定区域的中心在所述第一子区域中的位置与所述固定采样区的中心在所述第二子区域中的位置相同，且所述设定区域的长宽比与所述固定采样区的长宽比相同，所述设定区域不小于所述固定采样区；确定所述设定区域内的至少一个浮动采样区；其中，所述浮动采样区与所述固定采样区的尺寸相同；针对所述设定区域内的每个浮动采样区分别执行：确定所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值以及所述浮动采样区的采样区偏移量；其中，所述采样区偏移量为所述浮动采样区的中心在以所述设定区域的中心为原点建立的坐标系中的坐标值；确定所述设定区域内的所有浮动采样区中，与所述固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区；将确定的浮动采样区的采样区偏移量作为所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量。
所述处理模块62具体用于：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述第一像素点的显著变化特征值；确定所述固定采样区中对应于所述第一像素点的第二像素点的显著变化特征值；其中，所述第一像素点在所述浮动采样区中的位置与对应的所述第二像素点在所述固定采样区中的位置相同；将确定出的每个第一像素点的显著变化特征值与对应的第二像素点的显著变化特征值的差值的绝对值之和，作为所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值。
所述处理模块62具体用于，通过以下方式确定所述浮动采样区内的每个第一像素点的显著变化特征值：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述浮动采样区内与所述第一像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第一像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为不小于1的正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第一像素点的变化特征值；将确定出的每个第一像素点的变化特征值之和的平均值作为所述浮动采样区的特征值；针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：若所述第一像素点的变化特征值大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为所述第一像素点的变化特征值与所述浮动采样区的特征值的差值；若所述第一像素点的变化特征值不大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为一设定值。
所述处理模块62具体用于，通过以下方式确定所述固定采样区内的每个第二像素点的显著变化特征值：
针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：确定所述固定采样区内与所述第二像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第二像素点的变化特征值；将确定出的每个第二像素点的变化特征值之和的平均值作为所述固定采样区的特征值；针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：若所述第二像素点的变化特征值大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为所述第二像素点的变化特征值与所述固定采样区的特征值的差值；若所述第二像素点的变化特征值不大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为一设定值。
所述处理模块62具体用于：
将所有第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第一数量；在所述第一数量不小于m*n/2时，将所述第一数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
所述处理模块62还用于：
若所述第一数量小于m*n/2，则按照第二子区域的固定采样区的特征值从大到小的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合；将所述区域偏移量集合的前k个区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第二数量；在所述第二数量不小于k/2时，将所述第二数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
所述处理模块62还用于：若所述第二数量小于k/2，则将所述前k个区域偏移量的平均值作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
其中，本发明实施例二中的确定图像偏移量的设备可以是具备摄像功能的终端(如智能手机或照相机)。
需要说明的是，本发明实施例二中对确定图像偏移量的设备的各组成部分的描述是对各组成部分主要功能的描述，本发明实施例二中各组成部分也具备实现实施例一中所描述的方法步骤的功能，同时，本发明实施例二中的确定图像偏移量的设备还具有执行实施例一各步骤的逻辑模块。
实施例三：
图7为本发明实施例三中确定图像偏移量的设备的结构示意图。如图7所示，所述设备包括：
感光器71用于连续获取图像；
存储器72用于存储感光器71获取到的图像；
处理器73用于从存储器72中读取感光器71连续获取的图像，确定目标图像和待配准图像，将获取的目标图像均匀划分成m*n个第一子区域，以及将获取的待配准图像均匀划分成m*n个第二子区域；其中，获取的所述目标图像和获取的所述待配准图像之间获取的图像数小于预设阈值，所述目标图像与所述待配准图像的长宽比相同，m和n均为正整数，且m与n的比值等于所述长宽比；针对所述目标图像中的每个第一子区域分别执行：确定所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量；其中，所述第一子区域在所述目标图像中的位置与对应的所述第二子区域在所述待配准图像中的位置相同；根据每个第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量，确定所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
其中，在图7中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器73代表的一个或多个处理器和存储器72代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机74可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备，用户接口75还可以是能够外接内接需要设备的接口，连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
所述处理器73具体用于：
确定所述第二子区域内的一个固定采样区；确定所述第一子区域内的一个设定区域；其中，所述设定区域的中心在所述第一子区域中的位置与所述固定采样区的中心在所述第二子区域中的位置相同，且所述设定区域的长宽比与所述固定采样区的长宽比相同，所述设定区域不小于所述固定采样区；确定所述设定区域内的至少一个浮动采样区；其中，所述浮动采样区与所述固定采样区的尺寸相同；针对所述设定区域内的每个浮动采样区分别执行：确定所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值以及所述浮动采样区的采样区偏移量；其中，所述采样区偏移量为所述浮动采样区的中心在以所述设定区域的中心为原点建立的坐标系中的坐标值；确定所述设定区域内的所有浮动采样区中，与所述固定采样区之间的特征偏差值最小的浮动采样区；将确定的浮动采样区的采样区偏移量作为所述第一子区域与对应的所述第二子区域的区域偏移量。
所述处理器73具体用于：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述第一像素点的显著变化特征值；确定所述固定采样区中对应于所述第一像素点的第二像素点的显著变化特征值；其中，所述第一像素点在所述浮动采样区中的位置与对应的所述第二像素点在所述固定采样区中的位置相同；将确定出的每个第一像素点的显著变化特征值与对应的第二像素点的显著变化特征值的差值的绝对值之和，作为所述浮动采样区与所述固定采样区之间的特征偏差值。
所述处理器73具体用于，通过以下方式确定所述浮动采样区内的每个第一像素点的显著变化特征值：
针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：确定所述浮动采样区内与所述第一像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第一像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为不小于1的正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第一像素点的变化特征值；将确定出的每个第一像素点的变化特征值之和的平均值作为所述浮动采样区的特征值；针对所述浮动采样区内的每个第一像素点分别执行：若所述第一像素点的变化特征值大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为所述第一像素点的变化特征值与所述浮动采样区的特征值的差值；若所述第一像素点的变化特征值不大于所述浮动采样区的特征值，则所述第一像素点的显著变化特征值为一设定值。
所述处理器73具体用于，通过以下方式确定所述固定采样区内的每个第二像素点的显著变化特征值：
针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：确定所述固定采样区内与所述第二像素点相邻的像素点；确定每个相邻的像素点的像素值与所述第二像素点的像素值的差值的绝对值的n次幂；其中，n为正整数；将确定出的所述n次幂之和，作为所述第二像素点的变化特征值；将确定出的每个第二像素点的变化特征值之和的平均值作为所述固定采样区的特征值；针对所述固定采样区内的每个第二像素点分别执行：若所述第二像素点的变化特征值大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为所述第二像素点的变化特征值与所述固定采样区的特征值的差值；若所述第二像素点的变化特征值不大于所述固定采样区的特征值，则所述第二像素点的显著变化特征值为一设定值。
所述处理器73具体用于：
将所有第一子区域与对应的第二子区域的区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第一数量；在所述第一数量不小于m*n/2时，将所述第一数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
所述处理器73还用于：
若所述第一数量小于m*n/2，则按照第二子区域的固定采样区的特征值从大到小的顺序，对第二子区域对应的区域偏移量进行排序，获得排序后的区域偏移量集合；将所述区域偏移量集合的前k个区域偏移量中相同的区域偏移量划分成一组；确定含有最多的区域偏移量的组中的区域偏移量的第二数量；在所述第二数量不小于k/2时，将所述第二数量对应的组中包含的区域偏移量作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
所述处理器73还用于：若所述第二数量小于k/2，则将所述前k个区域偏移量的平均值作为所述目标图像与所述待配准图像之间的图像偏移量。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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