CN110636203A - 一种图像抖动补偿的方法、装置和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种图像抖动补偿的方法、装置和存储介质，属于图像处理技术领域。该方法包括：检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值；若抖动量大于预设阈值，则进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向；根据移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像；对前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。本发明的技术方案，其无需增加额外硬件，便可在移动终端拍摄发生抖动时，有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。

Description

一种图像抖动补偿的方法、装置和存储介质
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像抖动补偿的方法、装置和存储介质。
背景技术
随着移动终端的拍照功能越来越受到消费者的关注与青睐，其拍照功能的好坏已成为衡量移动终端的性能高低的一个重要指标。而衡量其拍照功能的好坏主要看其拍摄出来的图像清晰度，一张图像质量的好与坏，清晰度是至关重要的。图像清晰度主要取决于模组本体性能与后期图像处理的优化，当然首先要保证拍摄者拍摄出稳定的照片。然而，在实际生活中拍摄者\使用者并非都能拍摄稳定的图像(不抖动图像),在很多场景下比如暗态场景、运动(公交车等)、抓拍小孩等场景下都容易出现画面抖动、拖影等成像问题。为了解决拍摄时抖动造成的图像拖影，目前通常采用光学防抖技术，光学防抖是通过增加硬件部件来实现的，投入成本比较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种图像抖动补偿的方法、装置和存储介质，旨在无需增加额外硬件，以在移动终端拍摄发生抖动时，有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种图像抖动补偿的方法，所述方法包括以下步骤：检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值；若所述抖动量大于所述预设阈值，则进一步检测快门响应时刻所述移动终端的最大抖动方向；根据所述移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像；对所述前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像
为实现上述目的，本发明实施例还提出了一种图像抖动补偿的装置，所述装置包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现前述方法的步骤。
为实现上述目的，本发明提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现前述方法的步骤。
本发明提出的图像抖动补偿的方法、装置和存储介质，其通过检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值，并在抖动量大于该预设阈值时，进一步检测快门响应时刻该移动终端的最大抖动方向。再根据该移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。最后，对前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。这样一来，通过图像传感器的像素阵列中隔行设置的每行像素或隔列设置的每列像素组成前一帧原始图像，即组成前一帧原始图像的所有行像素或所述列像素之间存在间隔，可避免拍摄发生抖动时，由于相邻行像素或相邻列像素发生重叠而产生的拖影现象。通过图像传感器的像素阵列中余下所有行像素或余下所有列像素组成后一帧原始图像，即组成后一帧原始图像的所有行像素或所述列像素之间亦存在间隔，同样可避免拍摄发生抖动时，由于相邻行像素或相邻列像素发生重叠而产生的拖影现象。最后，只需对前后两帧原始图像进行图像合成，便可生成清晰的完整的目标图像。可见，本技术方案，其无需增加额外硬件，便可在移动终端拍摄发生抖动时，有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的图像抖动补偿的方法的流程图。
图2是本发明移动终端的结构框图。
图3是本发明图像传感器的像素阵列示意图一。
图4是本发明图像传感器的像素阵列示意图二。
图5是图1所示图像抖动补偿的方法步骤S110的具体流程图。
图6是图1所示图像抖动补偿的方法步骤S120的具体流程图。
图7是图1所示图像抖动补偿的方法步骤S130的具体流程图。
图8是本发明图像传感器的像素阵列的列间隔输出方式示意图。
图9是本发明图像传感器的像素阵列的行间隔输出方式示意图
图10是图1所示图像抖动补偿的方法步骤S140的具体流程图。
图11是本发明实施例二提供的图像抖动补偿的装置的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种图像抖动补偿的方法，该方法包括以下步骤：
步骤S110：检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
具体地，本发明的图像抖动补偿的方法其主要是基于如图2所示的移动终端100来实现的，该移动终端100主要包括摄像头110、图像传感器120、陀螺仪130、ISP图像处理器140以及控制单元150。
其中，该摄像头110主要用于拍摄时图像的采集获取。
该图像传感器120可为CMOS(ComplementarY Metal OXide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器，或者为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)传感器，图像传感器120的像素数目可分为500万、800万、1000万、1200万、1300万、1600万等，图像传感器100的像素阵列可分为4：3或16：9常见排列，如图3所示，以1300万像素为例，像素阵列由红绿蓝三原色单个像素组成，每个像素可以单独工作由每个像素下控制电路驱动。坐标为piXel(0,0)～piXel(4096,3072)，像素每列为column，像素每行为row，如图4所示,四方格为单元像素，每个单元像素(unit piXel)由两个绿像素和一个红像素、一个蓝像素组成，坐标为unit piXel(0,0)～unit piXel(2048,1536),CMOS传感器的常规曝光方式是一行一行的方式进行的，任何一个piXel(像素)的曝光时间是一样的，也就是同一行上的每个piXel(像素)的曝光开始点和曝光的时间都是一模一样的，不过AE(自动曝光)的EV值可以由软件结合硬件电路进行控制。CMOS传感器每个单元像素控制电路是独立的，通过控制每行像素AE(自动曝光)的时序，将常规传感器的工作方式逐行扫描变成隔行同时扫描方式。
该陀螺仪(gYroscope)120是在移动终端100上，主要作用是实时探测移动终端100的方位、角度的变化量，陀螺仪130从X，Y，Z三轴进行探测，会分别记录每个轴向T时刻数值与T+1时刻数值，单位：rad/s，T时刻定义为当打开相机APP后，点击快门拍照时(即快门响应)的前一时刻，亦即后续提到的前一帧原始图像的获取时刻，T+1时刻为快门响应的时刻，亦即后续提到的后一帧原始图像的获取时刻。
该ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)图像处理器130主要将图像传感器120中多帧图像进行处理合成，获取T+1时刻第N帧与第N+1帧图像，相机实时预览窗口为N帧图像，其次就是将图像传感器120的RAW data格式进行转换JPEG或其他格式，再次就是将图像传感器120的图像进行3A处理(3A:自动白平衡AWB、自动曝光AE、自动对焦AF),最终输出清晰地、色彩还原正常、曝光正常的图像。
该控制单元150主要控制图像传感器120的像素阵列的间隔输出方式，由陀螺仪130测量X，Y轴变化量而定，当X轴变化量＞Y轴变化量时，图像传感器120工作方式为每列像素间隔工作。当X轴变化量＜Y轴变化量时，图像传感器工作方式为每行像素间隔工作。
基于如图2所示的移动终端100，本方法步骤还引入一个预设阈值的概念，该预设阈值可根据实际要进行图像抖动补偿的精度来确定，该预设阈值用于判断用户在使用本移动终端100进行拍摄时，当前发生的抖动是否达到影响拍照质量的程度，即若快门响应时刻移动终端的抖动量小于或等于预设阈值，则说明当前发生的抖动不足以影响移动终端拍照的质量，该图像传感器120可采用全像素输出方式，无需进行本图像抖动补偿的方法的后续步骤，若快门响应时刻移动终端的抖动量大于预设阈值，则说明当前发生的抖动会影响移动终端拍照的质量，需进行本图像抖动补偿的方法的后续步骤，来有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。故检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值的步骤显得尤为重要，如图5所示，其整体流程具体包括：
步骤S111：通过陀螺仪测量快门响应时刻该移动终端的第一方位信息以及快门响应前一时刻该移动终端的第二方位信息。
步骤S112：比较该第一方位信息与该第二方位信息之间的位置变化量，以获取快门响应时刻该移动终端的抖动量。
步骤S113：判断快门响应时刻该移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
通过上述方法流程，便可通过陀螺仪130测量出快门响应时刻该移动终端的抖动量，并输出给控制单元40，以通过控制单元150判断出快门响应时刻该移动终端的抖动量是否大于预设阈值，以在该抖动量大于该预设阈值时，进行以下后续步骤。
步骤S120：若该抖动量大于该预设阈值，则进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向。
具体地，基于上述步骤的表述，若快门响应时刻移动终端的抖动量大于预设阈值，则说明当前发生的抖动会影响移动终端拍照的质量，需进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向，以根据移动终端的最大抖动方向来选择合适的图像抖动补偿的技术手段。
由于该陀螺仪(gYroscope)120从X，Y，Z三轴进行实时探测移动终端100的方位变化量，而实际拍摄时，大多数为X轴方向或Y轴向发生抖动，故此发明只将X轴抖动量与Y轴抖动量进行比较，以检测出快门响应时刻移动终端的最大抖动方向。如图6所示，其整体流程具体包括：
步骤S121：若该抖动量大于该预设阈值，则进一步获取快门响应时刻该移动终端的X轴抖动量与Y轴抖动量。
步骤S122：比较该X轴抖动量与该Y轴抖动量，若该X轴抖动量大于该Y轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若该Y轴抖动量大于该X轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向。
这样一来，当控制单元150判断出快门响应时刻该移动终端的抖动量大于预设阈值时，则控制单元150通过陀螺仪110进一步获取快门响应时刻该移动终端的X轴抖动量与Y轴抖动量，即获取移动终端在T时刻与T+1时刻之间在X轴方向发生的位移量，以及移动终端在T时刻与T+1时刻之间在Y轴方向发生的位移量，若该X轴抖动量大于该Y轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若该Y轴抖动量大于该X轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，其中，X轴方向为与图像传感器100的像素阵列的行方向平行的方向，Y轴方向为与图像传感器100的像素阵列的列方向平行的方向。
步骤S130：根据该移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，当通过上述步骤S120检测出快门响应时刻移动终端的最大抖动方向，便可根据移动终端的最大抖动方向，来为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。如图7所示，其整体流程具体包括：
步骤S131：若判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则为该图像传感器的像素阵列选择列间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，若判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则根据该X轴抖动量的大小落入的数值区间选择列间隔的数量D。以相邻的D列像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第ND-D+1、ND-D+2、……、ND-1、ND列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第MD-D+1、MD-D+2、……、MD-1、MD列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，D为不为零的自然数，N为正奇数，M为正偶数。
即当X轴抖动量＞Y轴抖动量时，判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，为该图像传感器120的像素阵列选择列间隔输出方式，图像传感器120的工作方式为每列像素间隔工作；即从图像传感器120的原点像素开始，如图8所示，前一帧原始图像由像素column的第1、3、5、7…2047列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第2、4、6、8…2048列工作组成。进一步地，可将X轴抖动量的可能取值划分出多个数值区间，再根据该X轴抖动量的大小落入的数值区间选择相应的列间隔的数量D。即当X轴抖动量变化较大时，图像传感器120的输出方式按照每隔两列或多列输出，例如：隔2列输出，每相邻2列像素为一处理单元，前一帧原始图像由像素column的第1、2，5、6，…，2045、2046列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第3、4，7、8，…，2047、2048列工作组成，X轴抖动量落入的数值区间越大，相应选择列间隔的数量D越大。
步骤S132：若判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则为该图像传感器的像素阵列选择行间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，若判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则根据该Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择行间隔的数量d。以相邻的d行像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第nd-d+1、nd-d+2、……、nd-1、nd列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第md-d+1、md-d+2、……、md-1、md列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，d为不为零的自然数，n为正奇数，m为正偶数。
即当X轴抖动变化量＜Y轴抖动变化量时，判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，为该图像传感器120的像素阵列选择行间隔输出方式，图像传感器120的工作方式为每行像素间隔工作，即从图像传感器120的原点像素开始，如图9所示，前一帧原始图像由像素row的第1、3、5、7…1535列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第2、4、6、8…1536列工作组成。进一步地，可将Y轴抖动量的可能取值划分出多个数值区间，再根据该Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择相应的行间隔的数量d。即当Y轴抖动量变化较大时，图像传感器120的输出方式按照每隔两行或多行输出，例如：隔2行输出，每相邻2行像素为一处理单元，前一帧图像由像素row的第1、2，5、6，…，1533、1534列工作组成，后一帧图像由像素row的第3、4，7、8，…，1535、1536列工作组成，Y轴抖动量落入的数值区间越大，相应选择行间隔的数量d越大。
步骤S140：对该前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。
具体地，当ISP图像处理器140获取图像传感器120在快门响应时刻的前后两帧原始图像后，如图10所示，会对该前后两帧原始图像进行如下处理：
步骤S141：通过ISP图像处理器对前后两帧原始图像进行图像合成，得到RAW data格式图像。
步骤S142：将RAW data格式图像转换成JPEG格式图像，并再次进行包括自动白平衡处理、自动曝光处理以及自动对焦处理在内的图像处理过程，以生成最终的目标图像。
这样一来，ISP图像处理器140便可最终输出清晰地、色彩还原正常、曝光正常的图像。
实施例二
如图11所示，本发明实施例二提出一种图像抖动补偿的装置20，该装置20包括存储器21、处理器22、存储在该存储器上并可在该处理器上运行的程序以及用于实现处理器21和存储器22之间的连接通信的数据总线23，该程序被该处理器执行时，以实现以下如图1所示的具体步骤：
步骤S110：检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
具体地，本发明的图像抖动补偿的方法其主要是基于如图2所示的移动终端100来实现的，该移动终端100主要包括摄像头110、图像传感器120、陀螺仪130、ISP图像处理器140以及控制单元150。
其中，该摄像头110主要用于拍摄时图像的采集获取。
该图像传感器120可为CMOS(ComplementarY Metal OXide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器，或者为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)传感器，图像传感器120的像素数目可分为500万、800万、1000万、1200万、1300万、1600万等，图像传感器100的像素阵列可分为4：3或16：9常见排列，如图3所示，以1300万像素为例，像素阵列由红绿蓝三原色单个像素组成，每个像素可以单独工作由每个像素下控制电路驱动。坐标为piXel(0,0)～piXel(4096,3072)，像素每列为column，像素每行为row，如图4所示,四方格为单元像素，每个单元像素(unit piXel)由两个绿像素和一个红像素、一个蓝像素组成，坐标为unit piXel(0,0)～unit piXel(2048,1536),CMOS传感器的常规曝光方式是一行一行的方式进行的，任何一个piXel(像素)的曝光时间是一样的，也就是同一行上的每个piXel(像素)的曝光开始点和曝光的时间都是一模一样的，不过AE(自动曝光)的EV值可以由软件结合硬件电路进行控制。CMOS传感器每个单元像素控制电路是独立的，通过控制每行像素AE(自动曝光)的时序，将常规传感器的工作方式逐行扫描变成隔行同时扫描方式。
该陀螺仪(gYroscope)120是在移动终端100上，主要作用是实时探测移动终端100的方位、角度的变化量，陀螺仪130从X，Y，Z三轴进行探测，会分别记录每个轴向T时刻数值与T+1时刻数值，单位：rad/s，T时刻定义为当打开相机APP后，点击快门拍照时(即快门响应)的前一时刻，亦即后续提到的前一帧原始图像的获取时刻，T+1时刻为快门响应的时刻，亦即后续提到的后一帧原始图像的获取时刻。
该ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)图像处理器130主要将图像传感器120中多帧图像进行处理合成，获取T+1时刻第N帧与第N+1帧图像，相机实时预览窗口为N帧图像，其次就是将图像传感器120的RAW data格式进行转换JPEG或其他格式，再次就是将图像传感器120的图像进行3A处理(3A:自动白平衡AWB、自动曝光AE、自动对焦AF),最终输出清晰地、色彩还原正常、曝光正常的图像。
该控制单元150主要控制图像传感器120的像素阵列的间隔输出方式，由陀螺仪130测量X，Y轴变化量而定，当X轴变化量＞Y轴变化量时，图像传感器120工作方式为每列像素间隔工作。当X轴变化量＜Y轴变化量时，图像传感器工作方式为每行像素间隔工作。
基于如图2所示的移动终端100，本方法步骤还引入一个预设阈值的概念，该预设阈值可根据实际要进行图像抖动补偿的精度来确定，该预设阈值用于判断用户在使用本移动终端100进行拍摄时，当前发生的抖动是否达到影响拍照质量的程度，即若快门响应时刻移动终端的抖动量小于或等于预设阈值，则说明当前发生的抖动不足以影响移动终端拍照的质量，该图像传感器120可采用全像素输出方式，无需进行本图像抖动补偿的方法的后续步骤，若快门响应时刻移动终端的抖动量大于预设阈值，则说明当前发生的抖动会影响移动终端拍照的质量，需进行本图像抖动补偿的方法的后续步骤，来有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。故检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值的步骤显得尤为重要，如图5所示，其整体流程具体包括：
步骤S111：通过陀螺仪测量快门响应时刻该移动终端的第一方位信息以及快门响应前一时刻该移动终端的第二方位信息。
步骤S112：比较该第一方位信息与该第二方位信息之间的位置变化量，以获取快门响应时刻该移动终端的抖动量。
步骤S113：判断快门响应时刻该移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
通过上述方法流程，便可通过陀螺仪130测量出快门响应时刻该移动终端的抖动量，并输出给控制单元40，以通过控制单元150判断出快门响应时刻该移动终端的抖动量是否大于预设阈值，以在该抖动量大于该预设阈值时，进行以下后续步骤。
步骤S120：若该抖动量大于该预设阈值，则进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向。
具体地，基于上述步骤的表述，若快门响应时刻移动终端的抖动量大于预设阈值，则说明当前发生的抖动会影响移动终端拍照的质量，需进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向，以根据移动终端的最大抖动方向来选择合适的图像抖动补偿的技术手段。
由于该陀螺仪(gYroscope)120从X，Y，Z三轴进行实时探测移动终端100的方位变化量，而实际拍摄时，大多数为X轴方向或Y轴向发生抖动，故此发明只将X轴抖动量与Y轴抖动量进行比较，以检测出快门响应时刻移动终端的最大抖动方向。如图6所示，其整体流程具体包括：
步骤S121：若该抖动量大于该预设阈值，则进一步获取快门响应时刻该移动终端的X轴抖动量与Y轴抖动量。
步骤S122：比较该X轴抖动量与该Y轴抖动量，若该X轴抖动量大于该Y轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若该Y轴抖动量大于该X轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向。
这样一来，当控制单元150判断出快门响应时刻该移动终端的抖动量大于预设阈值时，则控制单元150通过陀螺仪110进一步获取快门响应时刻该移动终端的X轴抖动量与Y轴抖动量，即获取移动终端在T时刻与T+1时刻之间在X轴方向发生的位移量，以及移动终端在T时刻与T+1时刻之间在Y轴方向发生的位移量，若该X轴抖动量大于该Y轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若该Y轴抖动量大于该X轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，其中，X轴方向为与图像传感器100的像素阵列的行方向平行的方向，Y轴方向为与图像传感器100的像素阵列的列方向平行的方向。
步骤S130：根据该移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，当通过上述步骤S120检测出快门响应时刻移动终端的最大抖动方向，便可根据移动终端的最大抖动方向，来为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。如图7所示，其整体流程具体包括：
步骤S131：若判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则为该图像传感器的像素阵列选择列间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，若判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则根据该X轴抖动量的大小落入的数值区间选择列间隔的数量D。以相邻的D列像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第ND-D+1、ND-D+2、……、ND-1、ND列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第MD-D+1、MD-D+2、……、MD-1、MD列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，D为不为零的自然数，N为正奇数，M为正偶数。
即当X轴抖动量＞Y轴抖动量时，判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，为该图像传感器120的像素阵列选择列间隔输出方式，图像传感器120的工作方式为每列像素间隔工作；即从图像传感器120的原点像素开始，如图8所示，前一帧原始图像由像素column的第1、3、5、7…2047列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第2、4、6、8…2048列工作组成。进一步地，可将X轴抖动量的可能取值划分出多个数值区间，再根据该X轴抖动量的大小落入的数值区间选择相应的列间隔的数量D。即当X轴抖动量变化较大时，图像传感器120的输出方式按照每隔两列或多列输出，例如：隔2列输出，每相邻2列像素为一处理单元，前一帧原始图像由像素column的第1、2，5、6，…，2045、2046列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第3、4，7、8，…，2047、2048列工作组成，X轴抖动量落入的数值区间越大，相应选择列间隔的数量D越大。
步骤S132：若判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则为该图像传感器的像素阵列选择行间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，若判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则根据该Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择行间隔的数量d。以相邻的d行像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第nd-d+1、nd-d+2、……、nd-1、nd列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第md-d+1、md-d+2、……、md-1、md列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，d为不为零的自然数，n为正奇数，m为正偶数。
即当X轴抖动变化量＜Y轴抖动变化量时，判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，为该图像传感器120的像素阵列选择行间隔输出方式，图像传感器120的工作方式为每行像素间隔工作，即从图像传感器120的原点像素开始，如图9所示，前一帧原始图像由像素row的第1、3、5、7…1535列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第2、4、6、8…1536列工作组成。进一步地，可将Y轴抖动量的可能取值划分出多个数值区间，再根据该Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择相应的行间隔的数量d。即当Y轴抖动量变化较大时，图像传感器120的输出方式按照每隔两行或多行输出，例如：隔2行输出，每相邻2行像素为一处理单元，前一帧图像由像素row的第1、2，5、6，…，1533、1534列工作组成，后一帧图像由像素row的第3、4，7、8，…，1535、1536列工作组成，Y轴抖动量落入的数值区间越大，相应选择行间隔的数量d越大。
步骤S140：对该前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。
具体地，当ISP图像处理器140获取图像传感器120在快门响应时刻的前后两帧原始图像后，如图10所示，会对该前后两帧原始图像进行如下处理：
步骤S141：通过ISP图像处理器对前后两帧原始图像进行图像合成，得到RAW data格式图像。
步骤S142：将RAW data格式图像转换成JPEG格式图像，并再次进行包括自动白平衡处理、自动曝光处理以及自动对焦处理在内的图像处理过程，以生成最终的目标图像。
这样一来，ISP图像处理器140便可最终输出清晰地、色彩还原正常、曝光正常的图像。
实施例三
本发明实施例三提出一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，该一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现以下如图1所示的具体步骤：
步骤S110：检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
具体地，本发明的图像抖动补偿的方法其主要是基于如图2所示的移动终端100来实现的，该移动终端100主要包括摄像头110、图像传感器120、陀螺仪130、ISP图像处理器140以及控制单元150。
其中，该摄像头110主要用于拍摄时图像的采集获取。
该图像传感器120可为CMOS(ComplementarY Metal OXide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器，或者为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)传感器，图像传感器120的像素数目可分为500万、800万、1000万、1200万、1300万、1600万等，图像传感器100的像素阵列可分为4：3或16：9常见排列，如图3所示，以1300万像素为例，像素阵列由红绿蓝三原色单个像素组成，每个像素可以单独工作由每个像素下控制电路驱动。坐标为piXel(0,0)～piXel(4096,3072)，像素每列为column，像素每行为row，如图4所示,四方格为单元像素，每个单元像素(unit piXel)由两个绿像素和一个红像素、一个蓝像素组成，坐标为unit piXel(0,0)～unit piXel(2048,1536),CMOS传感器的常规曝光方式是一行一行的方式进行的，任何一个piXel(像素)的曝光时间是一样的，也就是同一行上的每个piXel(像素)的曝光开始点和曝光的时间都是一模一样的，不过AE(自动曝光)的EV值可以由软件结合硬件电路进行控制。CMOS传感器每个单元像素控制电路是独立的，通过控制每行像素AE(自动曝光)的时序，将常规传感器的工作方式逐行扫描变成隔行同时扫描方式。
该陀螺仪(gYroscope)120是在移动终端100上，主要作用是实时探测移动终端100的方位、角度的变化量，陀螺仪130从X，Y，Z三轴进行探测，会分别记录每个轴向T时刻数值与T+1时刻数值，单位：rad/s，T时刻定义为当打开相机APP后，点击快门拍照时(即快门响应)的前一时刻，亦即后续提到的前一帧原始图像的获取时刻，T+1时刻为快门响应的时刻，亦即后续提到的后一帧原始图像的获取时刻。
该ISP(Image Signal Processing，图像信号处理)图像处理器130主要将图像传感器120中多帧图像进行处理合成，获取T+1时刻第N帧与第N+1帧图像，相机实时预览窗口为N帧图像，其次就是将图像传感器120的RAW data格式进行转换JPEG或其他格式，再次就是将图像传感器120的图像进行3A处理(3A:自动白平衡AWB、自动曝光AE、自动对焦AF),最终输出清晰地、色彩还原正常、曝光正常的图像。
该控制单元150主要控制图像传感器120的像素阵列的间隔输出方式，由陀螺仪130测量X，Y轴变化量而定，当X轴变化量＞Y轴变化量时，图像传感器120工作方式为每列像素间隔工作。当X轴变化量＜Y轴变化量时，图像传感器工作方式为每行像素间隔工作。
基于如图2所示的移动终端100，本方法步骤还引入一个预设阈值的概念，该预设阈值可根据实际要进行图像抖动补偿的精度来确定，该预设阈值用于判断用户在使用本移动终端100进行拍摄时，当前发生的抖动是否达到影响拍照质量的程度，即若快门响应时刻移动终端的抖动量小于或等于预设阈值，则说明当前发生的抖动不足以影响移动终端拍照的质量，该图像传感器120可采用全像素输出方式，无需进行本图像抖动补偿的方法的后续步骤，若快门响应时刻移动终端的抖动量大于预设阈值，则说明当前发生的抖动会影响移动终端拍照的质量，需进行本图像抖动补偿的方法的后续步骤，来有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。故检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值的步骤显得尤为重要，如图5所示，其整体流程具体包括：
步骤S111：通过陀螺仪测量快门响应时刻该移动终端的第一方位信息以及快门响应前一时刻该移动终端的第二方位信息。
步骤S112：比较该第一方位信息与该第二方位信息之间的位置变化量，以获取快门响应时刻该移动终端的抖动量。
步骤S113：判断快门响应时刻该移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
通过上述方法流程，便可通过陀螺仪130测量出快门响应时刻该移动终端的抖动量，并输出给控制单元40，以通过控制单元150判断出快门响应时刻该移动终端的抖动量是否大于预设阈值，以在该抖动量大于该预设阈值时，进行以下后续步骤。
步骤S120：若该抖动量大于该预设阈值，则进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向。
具体地，基于上述步骤的表述，若快门响应时刻移动终端的抖动量大于预设阈值，则说明当前发生的抖动会影响移动终端拍照的质量，需进一步检测快门响应时刻移动终端的最大抖动方向，以根据移动终端的最大抖动方向来选择合适的图像抖动补偿的技术手段。
由于该陀螺仪(gYroscope)120从X，Y，Z三轴进行实时探测移动终端100的方位变化量，而实际拍摄时，大多数为X轴方向或Y轴向发生抖动，故此发明只将X轴抖动量与Y轴抖动量进行比较，以检测出快门响应时刻移动终端的最大抖动方向。如图6所示，其整体流程具体包括：
步骤S121：若该抖动量大于该预设阈值，则进一步获取快门响应时刻该移动终端的X轴抖动量与Y轴抖动量。
步骤S122：比较该X轴抖动量与该Y轴抖动量，若该X轴抖动量大于该Y轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若该Y轴抖动量大于该X轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向。
这样一来，当控制单元150判断出快门响应时刻该移动终端的抖动量大于预设阈值时，则控制单元150通过陀螺仪110进一步获取快门响应时刻该移动终端的X轴抖动量与Y轴抖动量，即获取移动终端在T时刻与T+1时刻之间在X轴方向发生的位移量，以及移动终端在T时刻与T+1时刻之间在Y轴方向发生的位移量，若该X轴抖动量大于该Y轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若该Y轴抖动量大于该X轴抖动量，则判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，其中，X轴方向为与图像传感器100的像素阵列的行方向平行的方向，Y轴方向为与图像传感器100的像素阵列的列方向平行的方向。
步骤S130：根据该移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，当通过上述步骤S120检测出快门响应时刻移动终端的最大抖动方向，便可根据移动终端的最大抖动方向，来为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。如图7所示，其整体流程具体包括：
步骤S131：若判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则为该图像传感器的像素阵列选择列间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，若判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则根据该X轴抖动量的大小落入的数值区间选择列间隔的数量D。以相邻的D列像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第ND-D+1、ND-D+2、……、ND-1、ND列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第MD-D+1、MD-D+2、……、MD-1、MD列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，D为不为零的自然数，N为正奇数，M为正偶数。
即当X轴抖动量＞Y轴抖动量时，判断该移动终端的最大抖动方向为X轴方向，为该图像传感器120的像素阵列选择列间隔输出方式，图像传感器120的工作方式为每列像素间隔工作；即从图像传感器120的原点像素开始，如图8所示，前一帧原始图像由像素column的第1、3、5、7…2047列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第2、4、6、8…2048列工作组成。进一步地，可将X轴抖动量的可能取值划分出多个数值区间，再根据该X轴抖动量的大小落入的数值区间选择相应的列间隔的数量D。即当X轴抖动量变化较大时，图像传感器120的输出方式按照每隔两列或多列输出，例如：隔2列输出，每相邻2列像素为一处理单元，前一帧原始图像由像素column的第1、2，5、6，…，2045、2046列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第3、4，7、8，…，2047、2048列工作组成，X轴抖动量落入的数值区间越大，相应选择列间隔的数量D越大。
步骤S132：若判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则为该图像传感器的像素阵列选择行间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
具体地，若判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则根据该Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择行间隔的数量d。以相邻的d行像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第nd-d+1、nd-d+2、……、nd-1、nd列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第md-d+1、md-d+2、……、md-1、md列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，d为不为零的自然数，n为正奇数，m为正偶数。
即当X轴抖动变化量＜Y轴抖动变化量时，判断该移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，为该图像传感器120的像素阵列选择行间隔输出方式，图像传感器120的工作方式为每行像素间隔工作，即从图像传感器120的原点像素开始，如图9所示，前一帧原始图像由像素row的第1、3、5、7…1535列工作组成，后一帧原始图像由像素column的第2、4、6、8…1536列工作组成。进一步地，可将Y轴抖动量的可能取值划分出多个数值区间，再根据该Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择相应的行间隔的数量d。即当Y轴抖动量变化较大时，图像传感器120的输出方式按照每隔两行或多行输出，例如：隔2行输出，每相邻2行像素为一处理单元，前一帧图像由像素row的第1、2，5、6，…，1533、1534列工作组成，后一帧图像由像素row的第3、4，7、8，…，1535、1536列工作组成，Y轴抖动量落入的数值区间越大，相应选择行间隔的数量d越大。
步骤S140：对该前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。
具体地，当ISP图像处理器140获取图像传感器120在快门响应时刻的前后两帧原始图像后，如图10所示，会对该前后两帧原始图像进行如下处理：
步骤S141：通过ISP图像处理器对前后两帧原始图像进行图像合成，得到RAW data格式图像。
步骤S142：将RAW data格式图像转换成JPEG格式图像，并再次进行包括自动白平衡处理、自动曝光处理以及自动对焦处理在内的图像处理过程，以生成最终的目标图像。
这样一来，ISP图像处理器140便可最终输出清晰地、色彩还原正常、曝光正常的图像。
本发明实施例提出的图像抖动补偿的方法、装置和存储介质，其通过检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值，并在抖动量大于该预设阈值时，进一步检测快门响应时刻该移动终端的最大抖动方向。再根据该移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。最后，对前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。这样一来，通过图像传感器的像素阵列中隔行设置的每行像素或隔列设置的每列像素组成前一帧原始图像，即组成前一帧原始图像的所有行像素或所述列像素之间存在间隔，可避免拍摄发生抖动时，由于相邻行像素或相邻列像素发生重叠而产生的拖影现象。通过图像传感器的像素阵列中余下所有行像素或余下所有列像素组成后一帧原始图像，即组成后一帧原始图像的所有行像素或所述列像素之间亦存在间隔，同样可避免拍摄发生抖动时，由于相邻行像素或相邻列像素发生重叠而产生的拖影现象。最后，只需对前后两帧原始图像进行图像合成，便可生成清晰的完整的目标图像。可见，本技术方案，其无需增加额外硬件，便可在移动终端拍摄发生抖动时，有效解决拍摄时抖动造成的图像拖影现象。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值；
若所述抖动量大于所述预设阈值，则进一步检测快门响应时刻所述移动终端的最大抖动方向；
根据所述移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像；
对所述前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像。
2.根据权利要求1所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述检测快门响应时刻移动终端的抖动量是否大于预设阈值的步骤具体包括：
通过陀螺仪测量快门响应时刻所述移动终端的第一方位信息以及快门响应前一时刻所述移动终端的第二方位信息；
比较所述第一方位信息与所述第二方位信息之间的位置变化量，以获取快门响应时刻所述移动终端的抖动量；
判断快门响应时刻所述移动终端的抖动量是否大于预设阈值。
3.根据权利要求1所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述若所述抖动量大于所述预设阈值，则进一步检测快门响应时刻所述移动终端的最大抖动方向的步骤具体包括：
若所述抖动量大于所述预设阈值，则进一步获取快门响应时刻所述移动终端的X轴抖动量与所述Y轴抖动量；
比较所述X轴抖动量与所述Y轴抖动量，若所述X轴抖动量大于所述Y轴抖动量，则判断所述移动终端的最大抖动方向为X轴方向，若所述Y轴抖动量大于所述X轴抖动量，则判断所述移动终端的最大抖动方向为Y轴方向。
4.根据权利要求3所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述根据所述移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像的步骤具体包括：
若判断所述移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则为所述图像传感器的像素阵列选择列间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
5.根据权利要求4所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述若判断所述移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则为所述图像传感器像素阵列选择列间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像的步骤具体包括：
若判断所述移动终端的最大抖动方向为X轴方向，则根据所述X轴抖动量的大小落入的数值区间选择列间隔的数量D；
以相邻的D列像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第ND-D+1、ND-D+2、……、ND-1、ND列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第MD-D+1、MD-D+2、……、MD-1、MD列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，D为不为零的自然数，N为正奇数，M为正偶数。
6.根据权利要求3所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述根据所述移动终端的最大抖动方向，为图像传感器的像素阵列选择相应的间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像的步骤具体还包括：
若判断所述移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则为所述图像传感器的像素阵列选择行间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像。
7.根据权利要求6所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述若判断所述移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则为所述图像传感器的像素阵列选择行间隔输出方式，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像的步骤具体包括：
若判断所述移动终端的最大抖动方向为Y轴方向，则根据所述Y轴抖动量的大小落入的数值区间选择行间隔的数量d；
以相邻的d行像素为一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第nd-d+1、nd-d+2、……、nd-1、nd列像素组成前一帧原始图像的每一处理单元，选择所述图像传感器的像素阵列中第md-d+1、md-d+2、……、md-1、md列像素组成后一帧原始图像的每一处理单元，以获取快门响应时刻的前后两帧原始图像，d为不为零的自然数，n为正奇数，m为正偶数。
8.根据权利要求1所述的图像抖动补偿的方法，其特征在于，所述对所述前后两帧原始图像进行图像合成，生成最终的目标图像的步骤具体包括：
通过ISP图像处理器对所述前后两帧原始图像进行图像合成，得到RAW data格式图像；
将RAW data格式图像转换成JPEG格式图像，并再次进行包括自动白平衡处理、自动曝光处理以及自动对焦处理在内的图像处理过程，以生成最终的目标图像。
9.一种图像抖动补偿的装置，其特征在于，所述装置包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序以及用于实现所述处理器和所述存储器之间的连接通信的数据总线，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的图像抖动补偿的方法的步骤。
10.一种存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至8中任一项所述的图像抖动补偿的方法的步骤。
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