CN107124542B - 图像的防抖处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种图像的防抖处理方法和装置，其中，该方法包括：获取一帧图像；判断所述一帧图像是否发生抖动；如果发生抖动，则计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像。本发明解决了现有技术中必须要依靠硬件支持才能实现防抖处理的问题，达到在不需要硬件支持的情况下也能实现防抖处理的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种图像的防抖处理方法和装置。
背景技术
随着传感器的发展，摄像头也得到了发展与应用，尤其是在机器视觉和视频监控等领域。在实际的应用中，图像防抖是照相机等设备一直追求的方向，一般需要依靠硬件实现图像防抖。在机器视觉应用方面一般使用的摄像头成本较低，没有图像防抖的处理机制，对后期图形处理的结果影响较大。目前，常用的图像防抖主要有以下几类：
1)光学防抖，通过镜头内部的陀螺仪侦测到相机微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向以及位移量加以补偿，从而有效克服因相机的震动产生的影像模糊。
2)电子防抖，针对CCD上大约2/3的面积进行图像分析，然后根据抖动利用边缘的图像来进行补偿。
3)CCD防抖，根据对陀螺仪检测到的信号进行分析，对抖动的方向、速度、移动量等信号进行处理，计算出足以抵消抖动的CCD移动量。
然而，上述这些图像防抖技术仅适用于照相机等高端图像采集设备，对于低端的图像采集设备，现有的防抖技术很难被有效利用，例如：一般常见的网络摄像头、工控摄像头等，这些一般都不具备陀螺仪等传感器，因此难以使用上述这些防抖方法。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方式。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像的防抖处理方法，用以减少图像的抖动对照片品质的影响，该方法包括：
获取一帧图像；判断所述一帧图像是否发生抖动；如果发生抖动，则计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像。
在一个实施方式中，计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量，包括：将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，从所述多个图像矩阵中查找出与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵作为相似图像矩阵；计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值；将计算得到的向量值作为所述一帧图像抖动所产生的偏移量。
在一个实施方式中，计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值，包括：在查找出多个相似图像矩阵的情况下，循环将所述多个相似图像矩阵分别与所述检测单位块进行计算，得到向量值。
在一个实施方式中，确定所述一帧图像的裁剪基准点，包括：将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，按照预定顺序查找与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，将第一个查找到的与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，作为所述一帧图像的裁剪基准点。
在一个实施方式中，所述预定顺序为从上到下，从左到右。
本发明实施例还提供了一种图像的防抖处理装置，用以减少图像的抖动对照片品质的影响，该装置包括：
图像获取模块，用于获取一帧图像；抖动判断模块，用于判断所述一帧图像是否发生抖动；偏移量确定模块，用于在确定发生抖动的情况下，计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；裁剪模块，用于确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；去抖动模块，用于根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像。
在一个实施方式中，所述偏移量确定模块包括：第一划分单元，用于将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；查找单元，用于以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，从所述多个图像矩阵中查找出与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵作为相似图像矩阵；计算单元，用于计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值；确定单元，用于将计算得到的向量值作为所述一帧图像抖动所产生的偏移量。
在一个实施方式中，所述计算单元具体用于在在查找出多个相似图像矩阵的情况下，循环将所述多个相似图像矩阵分别与所述检测单位块进行计算，得到向量值。
在一个实施方式中，所述裁剪模块包括：第二划分单元，用于将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；裁剪单元，用于以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，按照预定顺序查找与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，将第一个查找到的与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，作为所述一帧图像的裁剪基准点。
在一个实施方式中，所述预定顺序为从上到下，从左到右。
在上述实施例中，提出了一种图像的防抖处理方法和装置，对于确定发生抖动的图像，计算出其抖动的偏移量，并确定一个裁剪基准点裁剪图像，根据计算得到的偏移量，将原始图像和裁剪图像进行叠加，从而达到减少抖动对图像品质的影响的，解决了现有技术中必须要依靠硬件支持才能实现防抖处理的问题，达到在不需要硬件支持的情况下也能实现防抖处理的技术效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的图像的防抖处理方法一种方法流程图；
图2是根据本发明实施例的图像的防抖处理方法的另一方法流程图；
图3是根据本发明实施例的图像的防抖处理装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，在本发明实施例中提供了一种图像的防抖处理方法，可以包括以下步骤：
S101：获取一帧图像；
实际实现的时候可以是在通过摄像头采集图像视频，从采集的图像视频中抽取1帧图像数据，可以将获取的一帧图像保存在缓存中。
S102：判断所述一帧图像是否发生抖动；
在获取上述的一帧图像后，可以来确定该图像是否需要进行防抖处理，如果需要进行防抖处理才需要进行后续的处理，如果不需要进行防抖处理，则无需进行后续的操作。
具体的，可以按照预设的算法计算得到该一帧图像的抖动系数，***中也预先设定一个抖动系数阈值T，如果计算得到的抖动系数>T，则证明该图像存在抖动，则需要进行防抖处理，如果计算得到的抖动系数<T，则证明可以不进行防抖处理。
上述的抖动系数阈值可以是通过经验值进行训练得到的，训练所采用的参数是图像的像素或者是图像应用的场景等。
S103：如果发生抖动，则计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；
计算偏移量的方式可以包括：将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，从所述多个图像矩阵中查找出与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵作为相似图像矩阵；计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值；将计算得到的向量值作为所述一帧图像抖动所产生的偏移量。
即，将该图像划分为多个矩阵块，然后从中选取一个作为比较图像矩阵，然后从其它的图像矩阵中匹配出与其相似的图像矩阵，然后计算与其相似的图像矩阵与自身之间的向量值，将其作为图像抖动所产生的偏移量。
为了进一步提高计算得到的偏移量的精度，可以在匹配出多个相似图像矩阵的情况下，循环将所述多个相似图像矩阵分别与所述检测单位块进行计算，得到向量值。
S104：确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；
在进行裁剪叠加前，需要先对图像进行裁剪，在裁剪前就需要确认以哪个点为原点进行裁剪，为此，可以将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；然后，以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，按照预定顺序查找与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，将第一个查找到的与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，作为所述一帧图像的裁剪基准点。即，将匹配到的第一个相似图像矩阵所在的位置作为裁剪基准点。具体的，可以从上到下，从左到右进行匹配，也可以从下到上，从右到左进行匹配，具体的顺序按照需求和实际情况选取，本申请对此不作限定。
S105：根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像。
通过上例的方法可以提高摄像头的图像输出清晰度，且适应于各种摄像头中，不依赖硬件去除抖动，成本较低。通过对采集到的图像进行处理以达到减少图像模糊，从而达到防抖动的效果。
下面结合一具体实施例对上述图像去抖方法进行说明，然而值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
主要是根据摄像头采集到的图像数据来判断图像抖动，然后通过算法去除抖动，不需要依靠硬件的改进，如图2所示，可以包括以下步骤：
S1：使用摄像头采集图像视频，获取1帧图像数据，并将获得的1帧图像数据保存在于缓存中；
S2：抖动判断，对采集的图像进行预处理，将1帧图像划分为多个图像矩阵并且对每个图像矩阵进行标记，以一个图像矩阵为单位检测相似的图像块，对图像多处进行识别判断，通过一个算法计算出图像的抖动系数，判断计算得到的抖动系数是否大于预设阈值T，如果大于，则确定该图像存在抖动，其中，预设阈值T可以是一个与图像像素和应用有关的参数，具体的大小可以通过对经验值进行训练得到。
具体地，是对每个图像矩阵，都与其它多个图像矩阵进行相似度比较以查找相似图像块。在计算抖动系数的时候，可以通过计算亮点间的向量值来确定抖动系数。
S3：计算相似图像矩阵相对位移，具体的，可以采用一种算法计算出相似图像矩阵之间的向量值，即，图像抖动所产生的偏移量。计算相似图像矩阵之间的向量值也可以是通过计算亮点间的向量值来确定的。为了提高偏移量的精度，可以循环判断多个相似矩阵得出准确的向量值。
S4：确定图像裁剪基准点，具体的，可以对整个图像从上到下，从左到右，以第一个匹配的相似矩阵作为裁剪基准点，所谓的裁剪基准点就是指代从哪里开始裁剪。
S5：图像裁剪，以步骤S4中的裁剪基准点为原点对图像进行裁剪，例如，可以根据裁剪基准点以及向量方向，确定裁剪的起点以及方向。裁剪的大小跟具体图像有关，因为不同图像模糊的位置也不一样。
S6：图像重叠，将步骤S5中裁剪得到的图像根据S3中计算的向量值与原图进行叠加。
S7：重复执行上述步骤S2至S7，直至确定出叠加后的图像不存在抖动，输出该叠加图像。
上述图像的去抖处理方法可以应用于手势识别的摄像头图像采集中，如果摄像头采集图像存在抖动，调用这套方法对图像进行去抖动，可以得到1帧清晰的图像数据。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种图像的防抖处理装置，如下面的实施例所述。由于图像的防抖处理装置解决问题的原理与图像的防抖处理方法相似，因此图像的防抖处理装置的实施可以参见图像的防抖处理方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图3是本发明实施例的图像的防抖处理装置的一种结构框图，如图3所示可以包括：图像获取模块301、抖动判断模块302、偏移量确定模块303、裁剪模块304和去抖动模块305，下面对该结构进行说明。
图像获取模块301，用于获取一帧图像；
抖动判断模块302，用于判断所述一帧图像是否发生抖动；
偏移量确定模块303，用于在确定发生抖动的情况下，计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；
裁剪模块304，用于确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；
去抖动模块305，用于根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像。
在一个实施方式中，偏移量确定模块303可以包括：第一划分单元，用于将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；查找单元，用于以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，从所述多个图像矩阵中查找出与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵作为相似图像矩阵；计算单元，用于计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值；确定单元，用于将计算得到的向量值作为所述一帧图像抖动所产生的偏移量。
在一个实施方式中，所述计算单元具体可以用于在在查找出多个相似图像矩阵的情况下，循环将所述多个相似图像矩阵分别与所述检测单位块进行计算，得到向量值。
在一个实施方式中，裁剪模块304可以包括：第二划分单元，用于将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；裁剪单元，用于以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，按照预定顺序查找与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，将第一个查找到的与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，作为所述一帧图像的裁剪基准点。
在一个实施方式中，所述预定顺序可以是从上到下，从左到右。
从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：提出了一种图像的防抖处理方法和装置，对于确定发生抖动的图像，计算出其抖动的偏移量，并确定一个裁剪基准点裁剪图像，根据计算得到的偏移量，将原始图像和裁剪图像进行叠加，从而达到减少抖动对图像品质的影响的，解决了现有技术中必须要依靠硬件支持才能实现防抖处理的问题，达到在不需要硬件支持的情况下也能实现防抖处理的技术效果。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种图像的防抖处理方法，其特征在于，包括：
获取一帧图像；
判断所述一帧图像是否发生抖动；
如果发生抖动，则计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；
确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；其中，确定所述一帧图像的裁剪基准点，包括：将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，按照预定顺序查找与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，将第一个查找到的与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，作为所述一帧图像的裁剪基准点；
根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量，包括：
将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；
以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，从所述多个图像矩阵中查找出与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵作为相似图像矩阵；
计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值；
将计算得到的向量值作为所述一帧图像抖动所产生的偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值，包括：
在查找出多个相似图像矩阵的情况下，循环将所述多个相似图像矩阵分别与所述检测单位块进行计算，得到向量值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定顺序为从上到下，从左到右。
5.一种图像的防抖处理装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取一帧图像；
抖动判断模块，用于判断所述一帧图像是否发生抖动；
偏移量确定模块，用于在确定发生抖动的情况下，计算所述一帧图像抖动所产生的偏移量；
裁剪模块，用于确定所述一帧图像的裁剪基准点，根据确定的裁剪基准点对所述一帧图像进行裁剪，得到裁剪图像；
去抖动模块，用于根据所述偏移量，将所述裁剪图像与所述一帧图像进行叠加，输出叠加后的图像；
其中，所述裁剪模块包括：
第二划分单元，用于将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；
裁剪单元，用于以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，按照预定顺序查找与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，将第一个查找到的与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵，作为所述一帧图像的裁剪基准点。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述偏移量确定模块包括：
第一划分单元，用于将所述一帧图像划分为多个图像矩阵；
查找单元，用于以所述多个图像矩阵中的一个图像矩阵作为检测单位块，从所述多个图像矩阵中查找出与所述检测单位块相似度满足预设相似度阈值的图像矩阵作为相似图像矩阵；
计算单元，用于计算所述相似图像矩阵与所述检测单位块之间的向量值；
确定单元，用于将计算得到的向量值作为所述一帧图像抖动所产生的偏移量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元具体用于在查找出多个相似图像矩阵的情况下，循环将所述多个相似图像矩阵分别与所述检测单位块进行计算，得到向量值。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预定顺序为从上到下，从左到右。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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