CN103414844B - 视频抖动修正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种视频抖动修正方法及装置，可确定视频中预定时间点的当前帧图像及陀螺仪数据中至少一个角速度；依据角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度；当得出偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，获取修正系数；依据第一偏转角度和修正系数，确定当前帧图像在3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；依据第一偏转角度和偏移位移，在3D坐标系中对当前帧图像空间位置修正；将空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，形成能够显示的修正后当前帧图像。通过利用本方案，降低了由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动。

Description

视频抖动修正方法及装置

技术领域

本发明涉及视频处理领域，特别涉及一种视频抖动修正方法及装置。

背景技术

随着科学技术飞速的发展，各种电子设备不断的丰富并方便了大众生活。由于利用电子设备处理信息具有方便快捷、节省资源等优势，使得智能终端成为人们的生活或工作中不可或缺的一部分。

其中，智能手机、平板电脑等具有摄像头的电子设备使得用户可以随时拍摄自身想要的视频，这无疑增加了用户的使用体验。但是，在视频拍摄过程中，由于环境因素或其他因素(行走、行车过程中等)，使得用户手持电子设备时无法保持电子设备的位置稳定，导致所拍摄的视频图像发生抖动现象，进而降低用户的观感。

可见，为了提高用户对所拍摄视频的质量，如何降低由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动是一个亟待解决的问题。

发明内容

基于上述问题，本发明实施例公开了一种视频抖动修正方法及装置，以降低由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动。技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种视频抖动修正方法，应用于具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备，包括：

确定视频中处于预定时间点的当前帧图像以及所述电子设备采集所述当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度；

依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；

当判断出所述偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，确定所述电子设备对应的修正系数；

依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；

依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致；

将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像。

优选的，所述视频抖动修正方法，还包括：

显示经过防抖修正处理的当前帧图像。

优选的，依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度，包括：

将所述角速度与相邻预定时间点的时间间隔的乘积作为当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度。

优选的，依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移，包括：

将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

优选的，依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移，包括：

将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的第一参考偏移位移；

确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿相应的坐标轴方向的位移确定为第二参考偏移位移；

将所述第一参考偏移位移和所述第二参考偏移位移的平均值作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

优选的，依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，包括：

将所述当前帧图像置于所述3D坐标系中的预设平面上，其中，所述预设平面平行于所对应方向上图像能够发生偏移位移的坐标轴所在平面，且所述当前帧图像的边缘平行于相应坐标轴；

将所述当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；

将所述偏移位移的反向位移作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的修正位移；

判断所述修正位移是否小于相应的坐标轴方向的允许位移，如果是，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述修正位移；否则，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述允许位移；其中，所述坐标轴方向的允许位移依据所述待修正图像的相应边缘到放大预设倍数之前的所述当前帧图像的同侧边缘的位移确定；

将所述第一偏转角度的反向偏转角度作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的修正角度；

将位移后的待修正图像绕相应的坐标轴旋转所述修正角度，从而完成对当前帧图像的空间位置修正。

优选的，确定所述电子设备对应的修正系数，包括：

将预先记录的所述电子设备的成像焦距与预定缩放比之积确定为所述电子设备对应的修正系数。

优选的，确定所述电子设备对应的修正系数，包括：

确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿坐标轴方向的参考偏移位移除以相应的第一偏转角度的正切值，并将结果作为所述电子设备对应的修正系数。

优选的，所述预设条件，包括：

小于预设角度阈值；或者，在预设角度范围内。

优选的，所述预定平衡位置的初始量为开启拍摄功能时所述电子设备的在所述3D坐标系下的空间位置，其中，所述电子设备的陀螺仪的两轴的累计偏移量为0，其中，所述两轴为图像能够在所对应方向上发生偏移位移的坐标轴。

优选的，所述视频抖动修正方法，还包括：

在判断出所述修正位移大于相应的坐标轴方向的允许位移时，将所述电子设备此时在所述3D坐标系下的空间位置作为当前的预定平衡位置，并且，将所述电子设备的陀螺仪的两轴的累计偏移量置0，其中，所述两轴为图像能够在所对应方向上发生偏移位移的坐标轴。

第二方面，本发明实施例还提供了一种视频抖动修正装置，应用于具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备，所述视频抖动修正装置，包括：

当前帧图像确定模块，用于确定视频中处于预定时间点的当前帧图像；

角速度确定模块，用于确定所述电子设备采集所述当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度；偏转角度确定模块，用于依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；

判断模块，用于判断所述偏转角度中是否存在满足预设条件的第一偏转角度，并当判断出所述偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，触发修正系数确定模块；

修正系数确定模块，用于确定所述电子设备对应的修正系数；

偏移位移确定模块，用于依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；

修正模块，用于依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致；

投影模块，用于将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像。

优选的，所述视频抖动修正装置，还包括：

显示模块，用于显示经过防抖修正处理的当前帧图像。

优选的，偏转角度确定模块，包括：

偏转角度确定单元，用于将所述角速度与相邻预定时间点的时间间隔的乘积作为当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度。

优选的，所述偏移位移确定模块，包括：

偏移位移确定单元，用于将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

优选的，所述偏移位移确定模块，包括：

第一参考偏移位移确定单元，用于将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的第一参考偏移位移；

上一帧图像确定单元，用于确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

特征点提取单元，用于提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

第二参考偏移位移确定单元，用于将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿相应的坐标轴方向的位移确定为第二参考偏移位移；

偏移位移确定单元，用于将所述第一参考偏移位移和所述第二参考偏移位移的平均值作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

优选的，所述修正模块，包括：

图像放置单元，用于将所述当前帧图像置于所述3D坐标系中的预设平面上，其中，所述预设平面平行于所对应方向上图像能够发生偏移位移的坐标轴所在平面，且所述当前帧图像的边缘平行于相应坐标轴；

待修正图像形成单元，用于将所述当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；

修正位移确定单元，用于将所述偏移位移的反向位移作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的修正位移；

修正位移处理单元，用于判断所述修正位移是否小于相应的坐标轴方向的允许位移，如果是，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述修正位移；否则，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述允许位移；其中，所述坐标轴方向的允许位移依据所述待修正图像的相应边缘到放大预设倍数之前的所述当前帧图像的同侧边缘的位移确定；

修正角度确定单元，用于将所述第一偏转角度的反向偏转角度作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的修正角度；

修正角度处理单元，用于将位移后的待修正图像绕相应的坐标轴旋转所述修正角度，从而完成对当前帧图像的空间位置修正。

优选的，所述修正系数确定模块，包括：

修正系数确定单元，用于将预先记录的所述电子设备的成像焦距与预定缩放比之积确定为所述电子设备对应的修正系数。

优选的，所述修正系数确定模块，包括：

上一帧图像确定单元，用于确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

特征点提取单元，用于提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

修正系数确定单元，用于将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿坐标轴方向的参考偏移位移除以相应的目标偏转角度的正切值，并将结果作为所述电子设备对应的修正系数。

本发明实施例中，在确定出待防抖修正的当前帧图像后，依据采集该当前帧图像时的陀螺仪数据中的角速度确定出当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；而在偏移角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，依据电子设备对应的修正系数和该第一偏转角度确定出该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；进而依据该第一偏转角度和该偏移位移，在该3D坐标系中对该当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致，并将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像，以此降低了由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动，提高了用户所拍摄视频的质量，增强了所拍摄视频的观感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种视频抖动修正方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种视频抖动修正方法所利用的原理示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种视频抖动修正装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了降低由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动，提高用户所拍摄视频的质量，进而增强所拍摄视频的观感，本发明实施例提供了一种视频抖动修正方法及装置。

下面首先对本发明实施例所提供的一种视频抖动修正方法进行介绍。

需要说明的是，本发明实施例所提供的视频抖动修正方法适用于具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备中；并且，对视频进行抖动修正的过程可以发生在视频拍摄过程中，从而使得用户所观看到的视频采集框中的当前帧图像具有较低的抖动或者无抖动，即实时防抖修正，当然，也可以对已拍摄完毕的视频进行抖动修正，即非实时防抖修正。其中，在实际应用中，该电子设备可以包括：智能手机、平板电脑等具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备。如图1所示，一种视频抖动修正方法，可以包括：

S101，该电子设备确定视频中处于预定时间点的当前帧图像；

S102，确定该电子设备采集该当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度；

当需要对视频进行抖动修正时，可以每间隔一定时间从该视频中确定出一帧图像及采集该帧图像时陀螺仪数据中的角速度，也就是，确定出视频中处于预定时间点的当前帧图像以及该电子设备采集该当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度，进而利用该当前帧图像和该角速度进行后续处理。其中，本领域技术人员可以理解的是，尽管陀螺仪具有三轴，但是，在视频的实际拍摄过程中，由于某一轴方向的偏转在观感上是平稳的，无需修正，因此，通常所确定出的该电子设备采集该当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度为另外两轴方向所发生的角速度中至少一个角速度。例如：陀螺仪的三轴中Z轴方向的偏转在观感上，是平稳的，不需要修正，因此，所确定出的角速度发生在X轴和/或Y轴。

需要说明的是，对于实时防抖修正而言，可以直接获取拍摄视频过程的预定时间点的陀螺仪数据中的至少一个角速度；对于非实时防抖修正而言，可以在视频拍摄过程中保存预定时间点的陀螺仪数据中的至少一个角速度，进而在视频防抖修正过程中可以获取所存储的预定时间点的陀螺仪数据中的至少一个角速度。

在实际应用中，为了保证视频防抖效果，从视频中确定当前帧图像的时间间隔应当小于视频采集帧率，例如：可以每间隔20ms、15ms或10ms从视频中确定出一帧图像作为需要防抖修正的当前帧图像，当然并不局限于此。

S103，依据该角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度；

需要说明的是，将开启拍摄功能时该电子设备在该3D坐标系下的空间位置作为该预定平衡位置的初始量，其中，该电子设备的陀螺仪的两轴的累计偏移量为0，其中，该两轴为图像能够在所对应方向上发生偏移位移的坐标轴。当然，对于实时防抖而言，该预定平衡位置可以在视频拍摄过程中重新设定，以提高防抖修正的精确性；而对于非实时防抖而言，该预定平衡位置可以保持不变。

由于在视频拍摄过程中，该电子设备不但可以平移，而且相对于预定平衡位置，该电子设备可能发生角度偏转，并且，当陀螺仪的某一坐标轴产生角速度时，表明该电子设备绕相应的坐标轴发生转动，因此，可以依据所确定出的角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度。

其中，依据该角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度，可以包括：将该角速度与相邻预定时间点的时间间隔的乘积确定为当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度。

本领域技术人员可以理解的是，该3D坐标系可以利用OpenGL(OpenGraphicsLibrary)建立，并可以选定视点作为坐标系的原点，当然并不局限于此。

S104，当判断出该偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，确定该电子设备对应的修正系数；

可以理解的是，用户抖动电子设备或用户转动电子设备均会产生偏转角度，但是，对于用户抖动电子设备而言，需要防抖修正，而对于用户转动电子设备而言，属于正常的拍摄，因此，无需防抖修正。进一步，由于用户对电子设备抖动所产生的偏转角度较小，而用户转动电子设备所产生偏转角度较大，因此，可以通过判断偏转角度大小的方式，来确定是否需要对当前帧图像进行防抖修正。

因此，当确定出当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度后，可以判断该偏转角度中是否存在满足预设条件的第一偏转角度，并根据不同的判断结果执行不同的操作。其中，当判断出该偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，表明用户抖动电子设备而产生了角度偏转，因此，可以获取该电子设备对应的修正系数，进而执行后续的防抖修正处理；而当判断出该偏转角度中不存在满足预设条件的第一偏转角度时，表明用户转动电子设备而产生了角度偏转，因此，可以不作处理。

其中，该预设条件可以包括：小于预设角度阈值；或者，在预设角度范围内。需要说明的是，预设角度阈值以及预设角度范围可以根据多次试验确定。

其中，在本发明实施例中，确定该电子设备对应的修正系数，可以包括：将预先记录的该电子设备的成像焦距与预定缩放比之积确定为该电子设备对应的修正系数。其中，该电子设备的成像焦距可以为预先指示用户所输入的焦距，而该预定缩放比为多次测试及计算而得到的经验值；并且，该方式可以适用于实时防抖和非实时防抖。

在本发明的另一实施例中，确定该电子设备所对应的修正系数，可以包括：

确定该当前帧图像所对应的上一帧图像；

提取该当前帧图像和该上一帧图像的相同的特征点；

将该上一帧图像的该特征点所在图像位置到该当前帧图像的该特征点的所在图像位置所发生的沿坐标轴方向的参考偏移位移除以相应的第一偏转角度的正切值，并将结果作为该电子设备所对应的修正系数。

需要说明的是，可以采用cornerdetection算法提取该当前帧图像和上一帧图像的相同的特征点，当然并不局限于此；并且，对于该方式而言，该方式可以适用于实时防抖和非实时防抖。

其中，偏转角度、修正系数以及偏移位移三者的关系公式的确定方式如下：

如图2所示，假设视点为O，物体X在成像面C的成像点为点A，且点A位于成像面C的水平方向的中心点；当由于电子设备的运动使得成像面C发生偏转时，将偏转后的成像面命名为成像面D，此时，物体Y在成像面D的成像点为B，且点B位于成像面D的水平方向的中心点，物体X在成像面D的成像点为A1，此时点A1在成像面D水平方向的中心点的右侧。可见，由于电子设备偏转，导致物体X在成像面上的成像点发生了偏移，偏移量为A1B，而视点的偏转角度为θ，OB与成像面D的夹角为90度°，使得A1B＝OB×tanθ，其中，θ可以根据陀螺仪的角速度确定出，OB被认定为修正系数；并且，根据小孔成像原理进行的多次测试及计算可得，修正系数为成像焦距与预定缩放比之积。

S105，依据该第一偏转角度和该修正系数，确定该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；

其中，依据该第一偏转角度和该修正系数，确定该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移，可以包括：

将该第一偏转角度的正切值与该修正系数的乘积确定为该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

在本发明的另一实施例中，依据该第一偏转角度和该修正系数，确定该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移，可以包括：

将该第一偏转角度的正切值与该修正系数的乘积确定为该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的第一参考偏移位移；

确定该当前帧图像所对应的上一帧图像；

提取该当前帧图像和该上一帧图像的相同的特征点；

将该上一帧图像的该特征点所在图像位置到该当前帧图像的该特征点的所在图像位置所发生的沿相应的坐标轴方向的位移确定为第二参考偏移位移；

将该第一参考偏移位移和该第二参考偏移位移的平均值作为该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

需要说明的是，上述所给出的依据该第一偏转角度和该修正系数确定该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移的方式仅仅作为示例，并应该构成对本发明实施例的限定；并且，可以采用cornerdetection算法提取该当前帧图像和上一帧图像的相同的特征点，当然并不局限于此。

S106，依据该第一偏转角度和该偏移位移，在该3D坐标系中对该当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致；

在确定出该第一偏转角度和该偏移位移后，该当前帧图像在3D坐标系中的空间位置偏移量被确定出，因此，可以在该3D坐标系中对该当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致，从而完成运动量的补偿。

其中，依据该第一偏转角度和该偏移位移，在该3D坐标系中对该当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致，可以包括：

将该当前帧图像置于该3D坐标系中的预设平面上，其中，该预设平面平行于所对应方向上图像能够发生偏移位移的坐标轴所在平面，且该当前帧图像的边缘平行于相应坐标轴；

将该当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；

将该偏移位移的反向位移作为该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的修正位移；

判断该修正位移是否小于相应的坐标轴方向的允许位移，如果是，将该待修正图像沿相应的坐标轴方向移动该修正位移；否则，将该待修正图像沿相应的坐标轴方向移动该允许位移；其中，该坐标轴方向的允许位移依据该待修正图像的相应边缘到放大预设倍数之前的该当前帧图像的同侧边缘的位移确定；

将该第一偏转角度的反向偏转角度作为该当前帧图像在该3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的修正角度；

将位移后的待修正图像绕相应的坐标轴旋转该修正角度，从而完成对当前帧图像的空间位置修正。

本领域技术人员可以理解的是，为了避免出现视频黑边，在空间位置修正时，需要将该当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；并且，为了防止修正后的当前帧图像移出屏幕，需要设定该允许位移。其中，该预设倍数通常在1.1倍～1.2倍之间，当然并不局限于此。

需要说明的是，由于拍摄视频的过程是并不电子设备静止不动的过程，因此，预定平衡位置会发生变化；在实际应用中，可以在判断出该修正位移大于相应的坐标轴方向的允许位移时，将该电子设备此时在该3D坐标系下的空间位置作为当前的预定平衡位置，并且，将该电子设备的陀螺仪的两轴的累计偏移量置0，其中，该两轴为图像能够在所对应方向上发生偏移位移的坐标轴。。

S107，将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后的当前帧图像。

由于需要以2D形式显示当前帧图像，因此，空间位置修正后，需要将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后的当前帧图像。具体的投影方式可以采用现有技术，在此不作赘述。

更进一步的，当形成能够显示的修正后的当前帧图像后，可以显示该修正后的当前帧图像。需要说明的是，对于实时防抖而言，在对该当前帧图像完成修正后，需要将该修正后的当前帧图像立即显示；而对于非实时防抖而言，在对该当前帧图像完成修正后，可以在用户播放该视频时显示出修正后的当前帧图像，这都是合理的。

本发明实施例中，在确定出待防抖修正的当前帧图像后，依据采集该当前帧图像时的陀螺仪数据中的角速度确定出当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；而在偏移角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，依据电子设备对应的修正系数和该第一偏转角度确定出该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；进而依据该第一偏转角度和该偏移位移，在该3D坐标系中对该当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致，并将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像，以此降低了由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动，提高了用户所拍摄视频的质量，增强了所拍摄视频的观感。

相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种视频抖动修正装置，其应用于具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备，如图3所示，所述视频抖动修正装置，可以包括：

当前帧图像确定模块310，用于确定视频中处于预定时间点的当前帧图像；

角速度确定模块320，用于确定所述电子设备采集所述当前帧图像时陀螺仪数据中的至少一个角速度；

偏转角度确定模块330，用于依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度；

判断模块340，用于判断所述偏转角度中是否存在满足预设条件的第一偏转角度，并当判断出所述偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，触发修正系数确定模块350；

修正系数确定模块350，用于确定所述电子设备对应的修正系数；

偏移位移确定模块360，用于依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；

修正模块370，用于依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致；

投影模块380，用于将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像。

本发明实施例中，在确定出待防抖修正的当前帧图像后，依据采集该当前帧图像时的陀螺仪数据中的角速度确定出当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；而在偏移角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，依据电子设备对应的修正系数和该第一偏转角度确定出该当前帧图像在该3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；进而依据该第一偏转角度和该偏移位移，在该3D坐标系中对该当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致，并将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像，以此降低了由于视频拍摄过程中电子设备位置不稳定所造成的视频抖动，提高了用户所拍摄视频的质量，增强了所拍摄视频的观感。

更进一步的，所述视频抖动修正装置还可以包括：

显示模块，用于显示经过防抖修正处理的当前帧图像。

其中，所述偏转角度确定模块330，可以包括：

偏转角度确定单元，用于将所述角速度与相邻预定时间点的时间间隔的乘积作为当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度。

其中，所述偏移位移确定模块360，可以包括：

偏移位移确定单元，用于将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

其中，所述偏移位移确定模块360，可以包括：

第一参考偏移位移确定单元，用于将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的第一参考偏移位移；

上一帧图像确定单元，用于确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

特征点提取单元，用于提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

第二参考偏移位移确定单元，用于将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿相应的坐标轴方向的位移确定为第二参考偏移位移；

偏移位移确定单元，用于将所述第一参考偏移位移和所述第二参考偏移位移的平均值作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

其中，所述修正模块370，可以包括：

图像放置单元，用于将所述当前帧图像置于所述3D坐标系中的预设平面上，其中，所述预设平面平行于所对应方向上图像能够发生偏移位移的坐标轴所在平面，且所述当前帧图像的边缘平行于相应坐标轴；

待修正图像形成单元，用于将所述当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；

修正位移确定单元，用于将所述偏移位移的反向位移作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的修正位移；

修正位移处理单元，用于判断所述修正位移是否小于相应的坐标轴方向的允许位移，如果是，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述修正位移；否则，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述允许位移；其中，所述坐标轴方向的允许位移依据所述待修正图像的相应边缘到放大预设倍数之前的所述当前帧图像的同侧边缘的位移确定；

修正角度确定单元，用于将所述第一偏转角度的反向偏转角度作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的修正角度；

修正角度处理单元，用于将位移后的待修正图像绕相应的坐标轴旋转所述修正角度，从而完成对当前帧图像的空间位置修正。

其中，所述修正系数确定模块350，可以包括：

修正系数确定单元，用于将预先记录的所述电子设备的成像焦距与预定缩放比之积确定为所述电子设备对应的修正系数。其中，所述修正系数确定模块350，可以包括：

上一帧图像确定单元，用于确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

特征点提取单元，用于提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

修正系数确定单元，用于将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿坐标轴方向的参考偏移位移除以相应的目标偏转角度的正切值，并将结果作为所述电子设备采集所述当前帧图像所利用的焦距。

对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (19)

1.一种视频抖动修正方法，其特征在于，应用于具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备，包括：

确定视频中处于预定时间点的当前帧图像以及所述电子设备采集所述当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度；

依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；

当判断出所述偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，确定所述电子设备对应的修正系数；

依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；

依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致；

将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

显示经过防抖修正处理的当前帧图像。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度，包括：

将所述角速度与相邻预定时间点的时间间隔的乘积作为当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移，包括：

将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移，包括：

将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的第一参考偏移位移；

确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿相应的坐标轴方向的位移确定为第二参考偏移位移；

将所述第一参考偏移位移和所述第二参考偏移位移的平均值作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，包括：

将所述当前帧图像置于所述3D坐标系中的预设平面上，其中，所述预设平面平行于所对应方向上图像能够发生偏移位移的坐标轴所在平面，且所述当前帧图像的边缘平行于相应坐标轴；

将所述当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；

将所述偏移位移的反向位移作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的修正位移；

判断所述修正位移是否小于相应的坐标轴方向的允许位移，如果是，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述修正位移；否则，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述允许位移；其中，所述坐标轴方向的允许位移依据所述待修正图像的相应边缘到放大预设倍数之前的所述当前帧图像的同侧边缘的位移确定；

将所述第一偏转角度的反向偏转角度作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的修正角度；

将位移后的待修正图像绕相应的坐标轴旋转所述修正角度，从而完成对当前帧图像的空间位置修正。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述电子设备对应的修正系数，包括：

将预先记录的所述电子设备的成像焦距与预定缩放比之积确定为所述电子设备对应的修正系数。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述电子设备对应的修正系数，包括：

确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿坐标轴方向的参考偏移位移除以相应的第一偏转角度的正切值，并将结果作为所述电子设备对应的修正系数。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设条件，包括：

小于预设角度阈值；或者，在预设角度范围内。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预定平衡位置的初始量为开启拍摄功能时所述电子设备的在所述3D坐标系下的空间位置，其中，所述电子设备的陀螺仪的两轴的累计偏移量为0，其中，所述两轴为图像能够在所对应方向上发生偏移位移的坐标轴。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

在判断出所述修正位移大于相应的坐标轴方向的允许位移时，将所述电子设备此时在所述3D坐标系下的空间位置作为当前的预定平衡位置，并且，将所述电子设备的陀螺仪的两轴的累计偏移量置0，其中，所述两轴为图像能够在所对应方向上发生偏移位移的坐标轴。

12.一种视频抖动修正装置，其特征在于，应用于具有视频拍摄功能和陀螺仪的电子设备，所述视频抖动修正装置，包括：

当前帧图像确定模块，用于确定视频中处于预定时间点的当前帧图像；

角速度确定模块，用于确定所述电子设备采集所述当前帧图像时陀螺仪数据中的角速度；偏转角度确定模块，用于依据所述角速度，确定当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的偏转角度；

判断模块，用于判断所述偏转角度中是否存在满足预设条件的第一偏转角度，并当判断出所述偏转角度中存在满足预设条件的第一偏转角度时，触发修正系数确定模块；

修正系数确定模块，用于确定所述电子设备对应的修正系数；

偏移位移确定模块，用于依据所述第一偏转角度和所述修正系数，确定所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移；

修正模块，用于依据所述第一偏转角度和所述偏移位移，在所述3D坐标系中对所述当前帧图像进行空间位置修正，使其空间位置与预定平衡位置一致；

投影模块，用于将经过空间位置修正后的当前帧图像投影到预设的2D坐标系，进而形成能够显示的修正后当前帧图像。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括：

显示模块，用于显示经过防抖修正处理的当前帧图像。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，偏转角度确定模块，包括：

偏转角度确定单元，用于将所述角速度与相邻预定时间点的时间间隔的乘积作为当前帧图像在预设的3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的相对于预定平衡位置的至少一个偏转角度。

15.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述偏移位移确定模块，包括：

偏移位移确定单元，用于将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

16.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述偏移位移确定模块，包括：

第一参考偏移位移确定单元，用于将所述第一偏转角度的正切值与所述修正系数的乘积确定为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的第一参考偏移位移；

上一帧图像确定单元，用于确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

特征点提取单元，用于提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

第二参考偏移位移确定单元，用于将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿相应的坐标轴方向的位移确定为第二参考偏移位移；

偏移位移确定单元，用于将所述第一参考偏移位移和所述第二参考偏移位移的平均值作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的偏移位移。

17.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述修正模块，包括：

图像放置单元，用于将所述当前帧图像置于所述3D坐标系中的预设平面上，其中，所述预设平面平行于所对应方向上图像能够发生偏移位移的坐标轴所在平面，且所述当前帧图像的边缘平行于相应坐标轴；

待修正图像形成单元，用于将所述当前帧图像放大预设倍数，以形成待修正图像；

修正位移确定单元，用于将所述偏移位移的反向位移作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中相应的坐标轴方向的修正位移；

修正位移处理单元，用于判断所述修正位移是否小于相应的坐标轴方向的允许位移，如果是，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述修正位移；否则，将所述待修正图像沿相应的坐标轴方向移动所述允许位移；其中，所述坐标轴方向的允许位移依据所述待修正图像的相应边缘到放大预设倍数之前的所述当前帧图像的同侧边缘的位移确定；

修正角度确定单元，用于将所述第一偏转角度的反向偏转角度作为所述当前帧图像在所述3D坐标系中绕相应的坐标轴旋转的修正角度；

修正角度处理单元，用于将位移后的待修正图像绕相应的坐标轴旋转所述修正角度，从而完成对当前帧图像的空间位置修正。

18.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述修正系数确定模块，包括：

修正系数确定单元，用于将预先记录的所述电子设备的成像焦距与预定缩放比之积确定为所述电子设备对应的修正系数。

19.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述修正系数确定模块，包括：

上一帧图像确定单元，用于确定所述当前帧图像所对应的上一帧图像；

特征点提取单元，用于提取所述当前帧图像和所述上一帧图像的相同的特征点；

修正系数确定单元，用于将所述上一帧图像的所述特征点所在图像位置到所述当前帧图像的所述特征点的所在图像位置所发生的沿坐标轴方向的参考偏移位移除以相应的目标偏转角度的正切值，并将结果作为所述电子设备对应的修正系数。