一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法与流程

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法。

背景技术：

1、在可见光图像获取过程中，由于摄像设备的抖动、运动以及光照变化等因素，会导致获取的图像产生模糊、失真等问题，严重影响图像的质量，目前存在的可见光图像获取方式的种类包括：1.光学稳像技术：通过在光学系统中加入稳像机构，如微震动器、电子稳像算法等，来减小摄像设备抖动对图像的影响，提高图像的稳定性；2.高帧率成像技术：通过提高摄像设备的帧率，来减小图像模糊和失真的问题；3.立体成像技术：通过获取场景的多个视角的图像，来重建场景的三维结构；4.红外成像技术：通过获取场景的红外辐射信息，来重建场景的温度分布；5.x射线成像技术：通过获取场景的x射线信息，来重建场景的内部结构，这些方法往往面临着准确性不高、计算量大等问题，尤其是在处理快速运动和大幅度运动的图像时，效果并不理想。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，所述方法包括下列步骤：

3、s1、响应于接收到图像捕获指令，获取图像采集设备的运动数据以及多帧可见光原始图像数据；

4、s2、对所述运动数据进行处理，获得晃动参数，基于所述晃动参数判断所述图像采集设备是否存在抖动；

5、s3、若存在抖动，调用像素输出模型输出智能像素值，并采用智能像素值替换目标帧可见光原始图像中的目标像素点值进行防抖处理，获得目标第一可见光图像；

6、s4、对所述目标第一可见光图像进行运动补偿，获得最终的目标可见光图像。

7、可选的，所述运动数据包括图像采集设备的视场角、晃动角速度数据以及放大倍数，通过设置在所述图像采集设备中的陀螺仪获取图像采集设备的晃动角速度数据。

8、可选的，对所述运动数据进行处理，获得晃动参数，具体包括：对所述晃动角速度数据进行积分运算，得到所述图像采集设备的晃动角度。

9、可选的，基于所述晃动参数判断所述图像采集设备是否存在抖动，具体包括，预先建立不同放大倍数与晃动阈值之间的关系；当晃动角度与放大倍数的乘积小于对应的晃动阈值时，则认定所述图像采集设备无抖动，当晃动角度与放大倍数的乘积大于对应的晃动阈值时，则认定所述图像采集设备存在抖动。

10、可选的，调用像素输出模型输出智能像素值，并采用智能像素值替换可见光原始图像数据中的当前像素点值进行防抖处理，具体包括：以目标帧可见光原始图像中的每个像素点为中心分别构建多个相同大小的图像块；计算所述图像块的均值以及方差，将所述晃动角度、放大倍数、晃动角度与放大倍数的乘积、图像块的均值、图像块的方差作为像素输出模型的输入，其智能像素值作为像素输出模型的输出；当认定所述图像采集设备抖动时，采用智能像素值替换目标像素点值，从而形成第一可见光图像。

11、可选的，对多帧所述第一可见光图像对应的光强图像进行运动补偿，具体包括：获取目标帧可见光原始图像以及前一帧的可见光原始图像，并将目标帧可见光原始图像以及前一帧的可见光原始图像分别输入特征点提取模型中，分别提取目标帧可见光原始图像中的特征点以及前一帧的可见光原始图像的特征点，根据所提取出的特征点，基于使用光流法计算出运动矢量，根据所获得的运动矢量对所述目标第一可见光图像中的像素点进行平移或旋转。

12、可选的，在对所述运动数据进行处理，获得晃动参数之前，还包括对多帧可见光原始图像数据进行预处理，所述预处理包括降噪、白平衡以及去马赛克。

13、可选的，根据所获得的运动矢量对所述目标第一可见光图像中的像素点进行平移或旋转后，获得运动补偿后的所述目标第一可见光图像，对所述目标第一可见光图像进行图像二次处理，获得最终的目标可见光图像，所述图像二次处理包括降噪、白平衡以及去马赛克。

14、与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

15、本发明提供的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，能通过所述晃动参数判断所述图像采集设备是否存在抖动，在存在抖动时，将所述晃动角度、放大倍数、晃动角度与放大倍数的乘积、图像块的均值、图像块的方差作为像素输出模型的输入，其智能像素值作为像素输出模型的输出；当认定所述图像采集设备抖动时，采用智能像素值替换目标像素点值，将所有像素点进行替换后，形成了目标第一可见光图像，从而实现可见光图像的防抖处理，在运动补偿过程中，将目标帧可见光原始图像以及前一帧的可见光原始图像分别输入特征点提取模型中，分别提取目标帧可见光原始图像中的特征点以及前一帧的可见光原始图像的特征点，根据所提取出的特征点，基于使用光流法计算出运动矢量，最终根据所获得的运动矢量对所述目标第一可见光图像进行图像补偿，输出图像采集结果，达到减少图像采集过程中设备抖动对图像采集的干扰，提高图像采集的质量的技术效果。

技术特征：

1.一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

2.根据权利要求1所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，所述运动数据包括图像采集设备的视场角、晃动角速度数据以及放大倍数，通过设置在所述图像采集设备中的陀螺仪获取图像采集设备的晃动角速度数据。

3.根据权利要求2所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，对所述运动数据进行处理，获得晃动参数，具体包括：对所述晃动角速度数据进行积分运算，得到所述图像采集设备的晃动角度。

4.根据权利要求3所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，基于所述晃动参数判断所述图像采集设备是否存在抖动，具体包括，预先建立不同放大倍数与晃动阈值之间的关系；当晃动角度与放大倍数的乘积小于对应的晃动阈值时，则认定所述图像采集设备无抖动，当晃动角度与放大倍数的乘积大于对应的晃动阈值时，则认定所述图像采集设备存在抖动。

5.根据权利要求4所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，调用像素输出模型输出智能像素值，并采用智能像素值替换可见光原始图像数据中的当前像素点值进行防抖处理，具体包括：以目标帧可见光原始图像中的每个像素点为中心分别构建多个相同大小的图像块；计算所述图像块的均值以及方差，将所述晃动角度、放大倍数、晃动角度与放大倍数的乘积、图像块的均值、图像块的方差作为像素输出模型的输入，其智能像素值作为像素输出模型的输出；当认定所述图像采集设备抖动时，采用智能像素值替换目标像素点值，从而形成第一可见光图像。

6.根据权利要求5所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，对多帧所述第一可见光图像对应的光强图像进行运动补偿，具体包括：获取目标帧可见光原始图像以及前一帧的可见光原始图像，并将目标帧可见光原始图像以及前一帧的可见光原始图像分别输入特征点提取模型中，分别提取目标帧可见光原始图像中的特征点以及前一帧的可见光原始图像的特征点，根据所提取出的特征点，基于使用光流法计算出运动矢量，根据所获得的运动矢量对所述目标第一可见光图像中的像素点进行平移或旋转。

7.根据权利要求1所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，在对所述运动数据进行处理，获得晃动参数之前，还包括对多帧可见光原始图像数据进行预处理，所述预处理包括降噪、白平衡以及去马赛克。

8.根据权利要求6所述的一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，其特征在于，根据所获得的运动矢量对所述目标第一可见光图像中的像素点进行平移或旋转后，获得运动补偿后的所述目标第一可见光图像，对所述目标第一可见光图像进行图像二次处理，获得最终的目标可见光图像，所述图像二次处理包括降噪、白平衡以及去马赛克。

技术总结
本发明提供一种联合数字防抖及运动补偿的可见光图像获取方法，方法包括下列步骤：S1、响应于接收到图像捕获指令，获取图像采集设备的运动数据以及多帧可见光原始图像数据；S2、对所述运动数据进行处理，获得晃动参数，基于所述晃动参数判断所述图像采集设备是否存在抖动；S3、若存在抖动，调用像素输出模型输出智能像素值，并采用智能像素值替换目标帧可见光原始图像中的目标像素点值进行防抖处理，获得目标第一可见光图像；S4、对所述目标第一可见光图像进行运动补偿，获得最终的目标可见光图像，本申请能对原始可见光图像进行数字防抖以及图像补偿，输出图像采集结果，达到减少图像采集过程中设备抖动对图像采集的干扰，提高图像采集的质量。

技术研发人员：胡洪炜,尹洪,夏立伟,付子峰,吴星奇,周春晓,杨展,陈颢元,石晗弘,吴军,王身丽,石毅
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司超高压公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4