CN108573467A - 基于图像的轨迹合成方法、装置及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于图像的轨迹合成方法，包括接收到拍照指令后采集多张图像；对所述多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像；对所述多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像；以及根据所述多张配准图与所述多张前景图进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。本发明还提供一种基于图像的轨迹合成装置及终端。本发明的基于图像的轨迹合成方法、装置及终端基于图像生成轨迹合成图像提高了轨迹合成图像的分辨率，且对多张图像同时进行配准处理后进行前景检测，使得轨迹合成图像的还原度高、用户体验好。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于图像的轨迹合成方法、装置及终端。
背景技术
随着手机、平板电脑等移动设备的摄像硬件的不断提升，移动设备的拍摄功能也越来越多样化，用户对移动设备的拍摄要求也越来越高。
在移动设备的拍摄中，物体的运动轨迹的拍摄逐渐受到人们的喜爱，如星轨的拍摄、运动员的运动轨迹拍摄等，但现有的轨迹合成方法合成的图像分辨率低、且容易造成轨迹合成图像中某个部分例如人体的胳膊、脚等的缺失而使得图像还原度低、用户体验差。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的显示所存在的缺陷，而提供一种基于图像的轨迹合成方法、装置及终端，其可以提高轨迹合成图像的分辨率、且还原度高、用户体验好。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提供一种基于图像的轨迹合成方法，包括接收到拍照指令后采集多张图像；对所述多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像；对所述多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像；以及根据所述多张配准图与所述多张前景图进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
本发明还提供一种基于图像的轨迹合成装置，所述装置包括图像采集模块、图像配准模块、前景检测模块以及轨迹合成模块。所述图像采集模块，用于接收到拍照指令后采集多张图像；所述图像配准模块用于对所述多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像；所述前景检测模块用于对所述多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像；所述轨迹合成模块用于根据所述多张配准图像与所述多张前景图像进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
本发明还提供一种使用上述基于图像的轨迹合成装置的终端。
本发明的基于图像的轨迹合成方法、装置及终端基于图像生成轨迹合成图像提高了轨迹合成图像的分辨率，且对多张图像同时进行配准处理后进行前景检测，使得轨迹合成图像的还原度高、用户体验好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为一种终端的结构示意图。
图2为本发明一实施例提供的基于图像的轨迹合成方法的流程示意图。
图3为本发明一实施例提供的生成多张配准图像的流程示意图。
图4为本发明一实施例提供的生成多张前景图像的流程示意图。
图5为本发明一实施例提供的基于图像的轨迹合成装置的结构示意图。
图6为本发明一实施例提供的轨迹合成图像的效果示意图。
图7为本发明一实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基于图像的轨迹合成方法、装置及终端其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如下。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
图1示出了一种终端的结构框图。本发明的基于图像的轨迹合成方法可以但不限于应用于如图1所示的终端。如图1所示，终端10包括存储器102、存储控制器104，一个或多个(图中仅示出一个)处理器106、外设接口108、射频模块110、定位模块112、摄像模块114、音频模块116、屏幕118以及按键模块120。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线122相互通讯。
可以理解，图1所示的结构仅为示意，终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
存储器102可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的基于图像的轨迹合成方法及装置对应的程序指令/模块，处理器106通过运行存储在存储控制器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于图像的轨迹合成方法及***。
存储器102可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器102可进一步包括相对于处理器106远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。处理器106以及其他可能的组件对存储器102的访问可在存储控制器104的控制下进行。
外设接口108将各种输入/输入装置耦合至CPU以及存储器102。处理器106运行存储器102内的各种软件、指令以执行终端10的各种功能以及进行数据处理。
在一些实施例中，外设接口108，处理器106以及存储控制器104可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
射频模块110用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯。射频模块110可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/解密芯片、用户身份模块(SIM)卡、存储器等等。射频模块110可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与其他设备进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。上述的无线网络可以使用各种通信标准、协议及技术，包括但并不限于全球移动通信***(Global System for Mobile Communication,GSM)、增强型移动通信技术(Enhanced Data GSM Environment,EDGE),宽带码分多址技术(wideband code divisionmultiple access,W-CDMA)，码分多址技术(Code division access,CDMA)、时分多址技术(time division multiple access,TDMA)，蓝牙，无线保真技术(Wireless,Fidelity，WiFi)(如美国电气和电子工程师协会标准IEEE 802.11a，IEEE802.11b,IEEE802.11g和/或IEEE 802.11n)、网络电话(Voice over internet protocal,VoIP)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，Wi-Max)、其他用于邮件、即时通讯及短消息的协议，以及任何其他合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。
定位模块112用于获取终端10的当前位置。定位模块112的实例包括但不限于全球卫星定位***(GPS)、基于无线局域网或者移动通信网的定位技术。
摄像模块114用于拍摄照片或者视频。拍摄的照片或者视频可以存储至存储器102内，并可通过射频模块110发送。
音频模块116向用户提供音频接口，其可包括一个或多个麦克风、一个或者多个扬声器以及音频电路。音频电路从外设接口108处接收声音数据，将声音数据转换为电信息，将电信息传输至扬声器。扬声器将电信息转换为人耳能听到的声波。音频电路还从麦克风处接收电信息，将电信号转换为声音数据，并将声音数据传输至外设接口108中以进行进一步的处理。音频数据可以从存储器102处或者通过射频模块110获取。此外，音频数据也可以存储至存储器102中或者通过射频模块110进行发送。在一些实例中，音频模块116还可包括一个耳机播孔，用于向耳机或者其他设备提供音频接口。
屏幕118在终端10与用户之间提供一个输出界面。具体地，屏幕118向用户显示视频输出，这些视频输出的内容可包括文字、图形、视频、及其任意组合。一些输出结果是对应于一些用户界面对象。可以理解的，屏幕118还可以包括触控屏幕。触控屏幕在终端10与用户之间同时提供一个输出及输入界面。除了向用户显示视频输出，触控屏幕还接收用户的输入，例如用户的点击、滑动等手势操作，以便用户界面对象对这些用户的输入做出响应。检测用户输入的技术可以是基于电阻式、电容式或者其他任意可能的触控检测技术。触控屏幕显示单元的具体实例包括但并不限于液晶显示器或发光聚合物显示器。
按键模块120同样提供用户向终端10进行输入的接口，用户可以通过按下不同的按键以使终端10执行不同的功能。
图2为本发明一实施例提供的基于图像的轨迹合成方法的流程示意图。如图2所示，基于图像的轨迹合成方法包括如下步骤：
步骤S21：接收到拍照指令后采集多张图像；
其中，拍照指令可以但不限于为用户按下拍摄按钮、触发虚拟拍摄按钮等时发出，也可以但不限于由其它终端通过网络发出等等。
具体地，可以但不限于在步骤S21：接收到拍照指令后采集多张图像的步骤之前进行初始化设置例如设定图像的采集间隔、采集图像时锁定自动对焦、自动曝光、自动白平衡等等，还可以但不限于设定轨迹合成图像的大小等等。
具体地，可以但不限于在步骤S21：接收到拍照指令后采集多张图像的步骤之后依次缓存采集的多张图像，并选取至少两张图像作为待处理图像。其中，选取的图像的数量可以但不限于由缓存的图像的数量决定，即缓存的图像的数量越多则选取的图像数量也越多，亦或者也可以选取所有缓存的图像。此外，还可以选取固定数量的图像例如选取三张图像作为待处理图像，且选取的图像为采集的时间间隔最大的图像例如一共采集了五张图像，那么就选取第一张图像、第三张图像及第五张图像作为待处理图像。当然也可以但不限于根据用户的指令选取对应的图像作为待处理图像等等。
步骤S22：对多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像；
具体地，如图3所示，步骤S22：对多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像可以但不限于包括如下步骤：
步骤S221：分别提取每张图像的特征点；以及
步骤S222：对多张图像的特征点进行匹配处理后，进行空间变换及重采样处理。
其中，特征点可以选择局部二值模式(Local Binary Pattern，LBP)特征、方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征等。
以下以利用LBP特征提取特征点为例进行说明：具体地，首先将每张图像的检测窗口划分为16×16的小区域，对于每个小区域中的一个像素，将其环形邻域内的8个点(也可以是环形邻域多个点，可以通过设置取值半径来决定)进行顺时针或逆时针的比较，如果中心像素值比该邻点大，则将邻点赋值为1，否则赋值为0，这样每个点都会获得一个8位二进制数(通常转换为十进制数)。然后计算每个小区域的直方图，即每个数字(假定是十进制数)出现的频率(也就是一个关于每一个像素点是否比邻域内点大的一个二进制序列进行统计)，然后对该直方图进行归一化处理，最后将得到的每个小区域的统计直方图进行连接，以获取整幅图像的LBP纹理特征。
其中，对特征点进行匹配处理可以但不限于包括获取特征点的描述子、对描述子进行匹配以确定匹配点、以及选取匹配点，空间变换可以但不限于包括根据选取的匹配点计算单应性(homography)矩阵(也称H矩阵)，以利用RANSAC算法去除误配点。空间变换还可以但不限于包括根据H矩阵统计感兴趣区域。重采样处理可以但不限于包括根据H矩阵及对应的感兴趣区域进行图像校正，以生成配准图像。
具体地，假设对第一张图像、第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像进行配准处理，那么，选取匹配点可以但不限于包括从多张图像中选取一张图像例如第一张图像作为基准图像，并分别计算第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像与基准图像(即第一张图像)的匹配点的距离后，分别选取第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像中与基准图像的匹配点距离最短的匹配点。空间变换可以但不限于包括分别根据第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像的匹配点计算其对应的单应性(homography)矩阵(也称H矩阵)，以利用RANSAC算法去除误配点，并根据对应的H矩阵分别统计第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像与第一张图像的公共感兴趣区域。重采样处理可以但不限于包括分别根据第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像的H矩阵，以及第二张图像、第三张图像、第四张图像及第五张图像的公共感兴趣区域中最大的公共感兴趣区域对图像进行图像校正，以生成五张配准图像。
步骤S23：对多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像；
具体地，如图4所示，步骤S23：对多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像的步骤包括：
步骤S231：分别提取每张配准图像的特征点；以及
具体地，步骤S231特征点可以但不限于选择与步骤S221相同的特征。此外，在提取每张配准图像的特征点之前还可以对每张配准图像进行预处理，例如进行降采样处理，以加快提取特征点的速度，从而提高轨迹合成的效率。
步骤S232：根据多张配准图像的特征点的距离获取前景点。
具体地，在根据前景点获取前景图像后还可以对前景图像进行后处理，以对前景图进行补充，其中，后处理可以但不限于包括腐蚀、膨胀、中值滤波至少其中一项。
步骤S24：根据多张配准图与多张前景图进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
具体地，步骤S24：根据多张配准图像与多张前景图像进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像包括如下步骤：
根据多张前景图像及对应的权重值生成多张权重图像；以及
利用多张权重图像及多张配准图像进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
例如，若选取五张图像进行轨迹合成，且用src1、src2、src3、src4和src5表示对应的配准图像，用fore1、fore2、fore3、fore4和fore5表示对应的前景图像，用w1、w2、w3、w4和w5表示权重值，用I表示轨迹合成图像，且将前景点赋值为8，将非前景点赋值为1。则I＝fore1*w1*src1+fore2*w2*src2+fore3*w3*src3+fore4*w4*src4+fore5*w5*src5。其中，权重值表示前景图像在轨迹合成图像中的比重，权重值越高，则对应的前景图像在轨迹合成图像中的透明度越低。权重值可以但不限于由用户进行设定，也可以***默认为某些固定值等等。其中，根据权重值与前景图像可以获得对应的权重图像。
在本发明一实施方式中，基于图像的轨迹合成方法还可以但不限于包括如下步骤：
步骤S25：对轨迹合成图像进行插值放大处理。
具体地，可以但不限于根据初始化设置的轨迹合成图像大小对轨迹合成图像进行插值放大处理，以生成对应大小的轨迹合成图像，其中，插值放大处理可以但不限于采用双线性插值法、部分体积插值法、薄板样条插值法等等。
图5为本发明一实施例提供的基于图像的轨迹合成装置的结构示意图。如图5所示，基于图像的轨迹合成装置50包括图像采集模块501、图像配准模块502、前景检测模块503以及轨迹合成模块504。
其中，图像采集模块501用于接收到拍照指令后采集多张图像。图像配准模块502用于对多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像。前景检测模块503用于对多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像。轨迹合成模块504用于根据多张配准图像与多张前景图像进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
在一实施方式中，基于图像的轨迹合成装置50还可以但不限于包括初始化模块(图中未示出)，用于设定图像的采集间隔。
在一实施方式中，基于图像的轨迹合成装置50还可以但不限于包括图像缓存模块(图中未示出)，用于依次缓存采集的多张图像，并选取至少两张图像作为待处理图像。
在一实施方式中，基于图像的轨迹合成装置50还包括插值放大模块(图中未示出)，用于对轨迹合成图像进行插值放大处理。
图6为本发明一实施例提供的轨迹合成图像的效果示意图。如图6所示的轨迹合成图像为将三张图像进行轨迹合成后的效果示意图。其中，第一张图像的前景图像和第三张图像的前景图像的透明度大于第二张图像的前景图像的透明度，即第一张图像和第三张图像的权重值小于第二张图像的权重值。当然，本领域的技术人员可以理解的是，第一张图像、第二张图像、第三张图像的前景图像的透明度也可以均相同，或者第一张图像和第三张图像的前景图像透明度小于第二张图像的前景图像的透明度等等。
图7为本发明一实施例提供的终端的结构示意图。如图7所示，终端70包括基于图像的轨迹合成装置，基于图像的轨迹合成装置的结构请参考图5，在此不再赘述。此外，终端的结构还可以参考图1，在此不再赘述。
本发明的基于图像的轨迹合成方法、装置及终端基于图像生成轨迹合成图像提高了轨迹合成图像的分辨率，且对多张图像同时进行配准处理后进行前景检测，使得轨迹合成图像的还原度高、用户体验好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，包括：
接收到拍照指令后采集多张图像；
对所述多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像；
对所述多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像；以及
根据所述多张配准图与所述多张前景图进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
2.如权利要求1所述的基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，接收到拍照指令后采集多张图像的步骤之前包括：
设定图像的采集间隔。
3.如权利要求2所述的基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，接收到拍照指令后采集多张图像的步骤之后包括：
依次缓存采集的所述多张图像，并选取至少两张图像作为待处理图像。
4.如权利要求1所述的基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，基于图像的轨迹合成方法还包括：
对所述轨迹合成图像进行插值放大处理。
5.如权利要求1所述的基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，对所述多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像的步骤包括：
分别提取每张图像的特征点；以及
对所述多张图像的特征点进行匹配处理后，进行空间变换及重采样处理。
6.如权利要求1所述的基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，对所述多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像的步骤包括：
分别提取每张配准图像的特征点；以及
根据所述多张配准图像的所述特征点的距离获取前景点。
7.如权利要求1所述的基于图像的轨迹合成方法，其特征在于，根据所述多张配准图与所述多张前景图进行轨迹合成，以生成轨迹合成图像的步骤包括：
根据所述多张前景图像及对应的权重值生成多张权重图像；
利用所述多张权重图像及所述多张配准图像进行轨迹合成，以生成一张所述轨迹合成图像。
8.一种基于图像的轨迹合成装置，其特征在于，所述装置包括：
图像采集模块，用于接收到拍照指令后采集多张图像；
图像配准模块，用于对所述多张图像进行配准处理，以生成多张配准图像；
前景检测模块，用于对所述多张配准图像进行前景检测，以生成多张前景图像；以及
轨迹合成模块，用于根据所述多张配准图像与所述多张前景图像进行轨迹合成，以生成一张轨迹合成图像。
9.如权利要求8所述的基于图像的轨迹合成装置，其特征在于，所述装置还包括插值放大模块，用于对所述轨迹合成图像进行插值放大处理。
10.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求8或9所述的基于图像的轨迹合成装置。
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