CN105262934B - 一种视频图像的调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频图像的调整方法和装置，该方法包括：获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息；利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离；利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值；利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整。通过本发明的技术方案，提供一种前端设备上使用的防抖方式，其防抖效果很好，可以有效的消除或者减缓前端设备抖动所导致的视频图像模糊等问题。可以适用于各种安防防抖的场景，使得前端设备的防抖适应性更广，并可以使得支持防抖的前端设备在安防市场大规模应用。

Description

一种视频图像的调整方法和装置

技术领域

本发明涉及视频技术领域，尤其涉及一种视频图像的调整方法和装置。

背景技术

视频监控是安全防范系统的重要组成部分，视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控的普及化趋势越来越明显。在视频监控系统中，前端设备(如摄像机)的防抖是很重要的一个环节，如果前端设备的防抖功能不完善，将直接导致视频图像模糊，影响视频监控效果。

然而，目前在前端设备上使用的防抖方式，其防抖效果并不理想，无法有效的消除或者减缓前端设备抖动所导致的视频图像模糊等问题。

发明内容

本发明提供一种视频图像的调整方法，所述方法包括以下步骤：

获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息；

利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离；

利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值；

利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整。

所述图像抖动矢量信息具体包括像素位置差，所述获取图像抖动矢量信息的过程，具体包括：选取目标位置的一个静止特征点；

获得起始帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X1，Y1)，并获得停止帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X2，Y2)；

计算所述像素位置(X1，Y1)与所述像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差(P_X，P_Y)；其中，所述P_X＝X2-X1，所述P_Y＝Y2-Y1。

所述设备抖动矢量信息具体包括移动弧度和移动角度，所述获取设备抖动矢量信息的过程，具体包括：

读取前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值，并利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度，并利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度。

所述移动距离具体包括水平方向的移动距离和垂直方向的移动距离，所述调整方向具体包括水平调整方向和垂直调整方向，所述利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离的过程，具体包括：

当R<Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arctan(g/F)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离；

当R<Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离。

所述位移距离具体包括水平方向的位移距离和垂直方向的位移距离，所述利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离的过程，具体包括：

计算所述水平方向的位移距离为(P_X/Wmax)*Mmax；其中，所述P_X为所述图像抖动矢量信息中的水平方向的像素位置差，Mmax为图像水平移动最大距离，Wmax为图像水平移动最大距离下所产生的像素偏差；

计算所述垂直方向的位移距离为(P_y/Wmax)*Mmax；其中，所述P_y为所述图像抖动矢量信息中的垂直方向的像素位置差，Mmax为图像垂直移动最大距离，Wmax为图像垂直移动最大距离下所产生的像素偏差。

所述利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值的过程，具体包括：计算水平方向的抖动调整值为水平方向的移动距离与水平方向的位移距离之和，并计算垂直方向的抖动调整值为垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和；所述利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整的过程，具体包括：按照水平调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述水平方向的抖动调整值；按照垂直调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述垂直方向的抖动调整值。

本发明提供一种视频图像的调整装置，所述装置具体包括：

获取模块，用于获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息；

计算模块，用于利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离；利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值；

调整模块，用于利用所述调整方向和所述抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整。

所述图像抖动矢量信息具体包括像素位置差；所述获取模块，具体用于在获取图像抖动矢量信息的过程中，选取目标位置的一个静止特征点；获得起始帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X1，Y1)，并获得停止帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X2，Y2)；计算所述像素位置(X1，Y1)与所述像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差(P_X，P_Y)；其中，所述P_X＝X2-X1，所述P_Y＝Y2-Y1。

所述设备抖动矢量信息具体包括移动弧度和移动角度；所述获取模块，具体用于在获取设备抖动矢量信息的过程中，读取前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值，利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度，利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度。

所述移动距离包括水平方向的移动距离和垂直方向的移动距离，所述调整方向包括水平调整方向和垂直调整方向；所述计算模块，具体用于在利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离的过程中，当R<Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arctan(g/F)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离；当R<Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离。

所述位移距离具体包括水平方向的位移距离和垂直方向的位移距离；所述计算模块，具体用于在利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离的过程中，计算所述水平方向的位移距离为(P_X/Wmax)*Mmax；其中，所述P_X为所述图像抖动矢量信息中的水平方向的像素位置差，Mmax为图像水平移动最大距离，Wmax为图像水平移动最大距离下所产生的像素偏差；

计算所述垂直方向的位移距离为(P_y/Wmax)*Mmax；其中，所述P_y为所述图像抖动矢量信息中的垂直方向的像素位置差，Mmax为图像垂直移动最大距离，Wmax为图像垂直移动最大距离下所产生的像素偏差。

所述计算模块，具体用于在利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值的过程中，计算水平方向的抖动调整值为水平方向的移动距离与水平方向的位移距离之和，并计算垂直方向的抖动调整值为垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和；

所述调整模块，具体用于在利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整的过程中，按照水平调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述水平方向的抖动调整值；按照垂直调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述垂直方向的抖动调整值。

基于上述技术方案，本发明实施例中，可以获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息，利用设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离，利用移动距离和位移距离确定视频图像的抖动调整值，并利用调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整，从而提供一种前端设备上使用的防抖方式，其防抖效果很好，可以有效的消除或者减缓前端设备抖动所导致的视频图像模糊等问题。上述方式可以适用于各种安防防抖的场景，如镜头光学防抖的前端设备、电子防抖的前端设备、感光器件防抖的前端设备等，使得前端设备的防抖适应性更广，并可以使得支持防抖的前端设备在安防市场大规模应用。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中的视频图像的调整方法的流程图；

图2A-图2I是本发明一种实施方式中的模型分析示意图；

图3是本发明一种实施方式中的前端设备的硬件结构图；

图4是本发明一种实施方式中的视频图像的调整装置的结构图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例中提出一种视频图像的调整方法，该方法可以应用在视频监控系统中的前端设备上，并用于对前端设备采集到的视频图像进行防抖处理。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息。

本发明实施例中，图像抖动矢量信息具体可以包括但不限于像素位置差，获取图像抖动矢量信息的过程，具体可以包括但不限于如下方式：选取目标位置(如红灯)的一个静止特征点。获得起始帧的视频图像在该静止特征点的像素位置(X1，Y1)，并获得停止帧的视频图像在该静止特征点的像素位置(X2，Y2)。之后，计算该像素位置(X1，Y1)与该像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差(P_X，P_Y)；其中，P_X＝X2-X1，P_Y＝Y2-Y1。

其中，可以在前端设备监控区域内选取一个目标位置(如红灯)，并选取该目标位置上的一个静止特征点。可以通过人工指定的方式选取目标位置上的一个静止特征点，或者通过预设算法选取目标位置上的一个静止特征点。

其中，在连续的多个视频图像中，可以定义一个起始帧的视频图像以及一个停止帧的视频图像，该起始帧的视频图像与该停止帧的视频图像之间可以相隔N帧的视频图像，且N的取值为根据实际经验设置的正整数值。

前端设备内包括成像传感器(Sensor shfit)，可以由成像传感器获得起始帧的视频图像和停止帧的视频图像，获得起始帧的视频图像在静止特征点的像素位置(X1，Y1)和停止帧的视频图像在静止特征点的像素位置(X2，Y2)，计算像素位置(X1，Y1)与像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差。

本发明实施例中，设备抖动矢量信息具体可以包括但不限于移动弧度和移动角度，获取设备抖动矢量信息的过程，具体可以包括但不限于如下方式：读取前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值，并利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度，并利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度。

其中，前端设备内包括姿态传感器，该姿态传感器可以包含三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘等运动传感器。基于此，可以由姿态传感器读取到前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值。

其中，可以按照姿态传感器的空间坐标，定义坐标系(x、y、z、Θ_x、Θ_y、Θ_z)，并实时读取姿态传感器的加速度测量值和角速度测量值，即可得到前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值。

其中，利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度的过程，具体可以包括但不限于如下方式：利用如下公式计算得到速度：速度＝初始速度+加速度*dt，并利用如下公式计算得到前端设备的移动弧度：移动弧度＝(速度+加速度/2)*dt。初始速度是指第一时间的速度，加速度是指读取到的加速度测量值，dt是指第一时间与第二时间之间的时间差值。

其中，利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度的过程，具体可以包括但不限于如下方式：利用如下公式计算得到移动角度：移动角度＝初始角度+角速度*dt。初始角度是指第一时间的角度，角速度是指读取到的角速度测量值，dt是指第一时间与第二时间之间的时间差值。

本发明实施例中，在获取图像抖动矢量信息和设备抖动矢量信息之前，还可以停止成像消抖处理，即停止利用调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整(即后续的步骤104)的过程，此时开始执行获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息(即步骤101)的过程。在一种具体应用中，获得起始帧的视频图像的时间可以为读取加速度测量值和角速度测量值的第一时间，而且获得停止帧的视频图像时间可以为读取加速度测量值和角速度测量值的第二时间，这样，可以保证获取到的设备抖动矢量信息与获取到的图像抖动矢量信息是针对同一时间段的信息，从而提高防抖效果。

步骤102，利用设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离。其中，移动距离包括水平方向的移动距离和垂直方向的移动距离，调整方向包括水平调整方向和垂直调整方向，位移距离包括水平方向的位移距离和垂直方向的位移距离。

本发明实施例中，利用设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离的过程，具体可以包括但不限于如下方式：当R<Rmax时，则可以确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并可以确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，则可以确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并可以确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arctan(g/F)，F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，g为重力，d为成像传感器与姿态传感器之间的距离，该距离基于前端设备唯一确定。

当R<Rmax时，则可以确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并可以确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，则可以确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并可以确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)，F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，g为重力，d为成像传感器与姿态传感器之间的距离。

由于前端设备的防抖就是来纠正成像传感器(Sensor shfit)发生抖动时，视频图像产生的偏移，而姿态传感器与成像传感器(Sensor shfit)并不是在一起的，因此当前端设备发生抖动时，会产生转动方向不一致的问题。例如，在实际应用中，前端设备内的成像传感器(Sensor shfit)和姿态传感器可以位于指定特征点的两侧，如图2A所示，在图2A所示的模型(后续称为第一模型)中，成像传感器(Sensor shfit)向上移动时，则姿态传感器向下移动。成像传感器(Sensor shfit)和姿态传感器也可以位于指定特征点的同侧，如图2B所示，在图2B所示的模型(后续称为第二模型)中，成像传感器(Sensor shfit)向上移动时，则姿态传感器向上移动。其中，指定特征点(2A和2B中的黑心圆点)可以为姿态传感器的向心力指向的点，该指定特征点可以唯一确定。

本发明实施例中，在第一模型下，可以确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ，确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ。进一步的，在第二模型下，可以确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ，确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ。

以下对如何区分第一模型和第二模型的过程进行说明。在前端设备悬挂好后，发生的抖动都是一个类单摆运动，合力的方向垂直于指向圆心的向心力，如图2C所示。但是如图2D所示，此时无法获知指定特征点(即向心力指向的点)的位置，指定特征点会位于图2D中的三个位置的一个。当指定特征点位于图2D中的左边点或者右边点(指定特征点在成像传感器和姿态传感器的中垂线之外)时，则成像传感器(Sensor shfit)的运动方向与姿态传感器的运动方向相同，此时为第二模型，如图2E所示。当指定特征点位于图2D中的中间点(指定特征点在成像传感器和姿态传感器的中垂线)时，则成像传感器(Sensor shfit)的运动方向与姿态传感器的运动方向相反，此时为第一模型，如图2F所示。

通过图2G可以分析出，当指定特征点与姿态传感器之间的距离R<Rmax时，则为第一模型，当R>＝Rmax时，则为第二模型。Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)或δ＝arctan(g/F)，g为重力，d为成像传感器(Sensor shfit)与姿态传感器之间的距离。在水平方向上，δ＝arctan(g/F)，F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，如先求x轴的加速度测量值的平方，y轴的加速度测量值的平方，对二者的平方求和，在对求和结果开根号，即在垂直方向上，δ＝arccos(F/g)，F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，如先求x轴的加速度测量值的平方，y轴的加速度测量值的平方，对二者的平方求和，在对求和结果开根号，即加速度测量值是指带矢量的数值，且可以从姿态传感器中读取x轴的加速度测量值、y轴的加速度测量值。

通过图2H可以分析出，指定特征点与姿态传感器之间的距离R＝l/θ，l为设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为设备抖动矢量信息中的移动角度。

本发明实施例中，利用图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离的过程，具体可以包括但不限于如下方式：可以计算水平方向的位移距离(即即实际移动成像传感器的水平位移)为(P_X/Wmax)*Mmax；其中，P_X为图像抖动矢量信息中的水平方向的像素位置差，Mmax为图像水平移动最大距离，Wmax为图像水平移动最大距离下所产生的像素偏差。进一步的，可以计算垂直方向的位移距离(即实际移动成像传感器的垂直位移)为(P_y/Wmax)*Mmax；其中，P_y为图像抖动矢量信息中的垂直方向的像素位置差，Mmax为图像垂直移动最大距离，Wmax为图像垂直移动最大距离下所产生的像素偏差。

其中，Wmax与Mmax均为测量得到的数据。

步骤103，利用移动距离和位移距离确定视频图像的抖动调整值。其中，视频图像的抖动调整值包括水平方向的抖动调整值和垂直方向的抖动调整值。

本发明实施例中，利用移动距离和位移距离确定视频图像的抖动调整值的过程，具体可以包括但不限于如下方式：可以计算水平方向的抖动调整值具体为水平方向的移动距离与水平方向的位移距离之和，并可以计算垂直方向的抖动调整值具体为垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和。

本发明实施例中，在前端设备抖动时，移动距离是指针对前端设备抖动产生的抖动补偿，位移距离是指针对图像抖动产生的抖动补偿。

步骤104，利用调整方向(即步骤102中得到的调整方向)和抖动调整值(即步骤103中得到的抖动调整值)对前端设备采集到的视频图像进行调整。

本发明实施例中，利用调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整的过程，具体可以包括但不限于如下方式：按照水平调整方向，将前端设备采集到的视频图像移动水平方向的抖动调整值；按照垂直调整方向，将前端设备采集到的视频图像移动垂直方向的抖动调整值。

其中，在前端设备发生抖动时，前端设备的抖动方向一般为一个弧度，但是由于前端设备的硬件条件限制，前端设备只能对视频图像补偿水平方向的抖动调整值和垂直方向的抖动调整值，而不能直接补偿弧度方向的抖动调整值。

其中，前端设备可以通过本前端设备内配置的音圈电机，对视频图像补偿水平方向的抖动调整值和垂直方向的抖动调整值。

其中，前端设备在对视频图像补偿水平方向的抖动调整值时，先按照水平调整方向，将前端设备采集到的视频图像移动水平方向的移动距离，然后将移动后的视频图像移动水平方向的位移距离，移动距离与位移距离之和为水平方向的抖动调整值。如图2I所示，为将前端设备采集到的视频图像移动水平方向的移动距离S的示意图，半径x为成像传感器与姿态传感器之间的距离d，需要注意的是，图2I中的圆点与图2A-图2H中的黑心圆点并不是同一个点，图2A-图2H中的黑心圆点为指定特征点，图2I中的圆点为姿态传感器的位置点。

其中，前端设备在对视频图像补偿垂直方向的抖动调整值时，先按照垂直调整方向，将前端设备采集到的视频图像移动垂直方向的移动距离，然后将移动后的视频图像移动垂直方向的位移距离，垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和为垂直方向的抖动调整值。

基于上述技术方案，本发明实施例中，可以获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息，利用设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离，利用移动距离和位移距离确定视频图像的抖动调整值，并利用调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整，从而提供一种前端设备上使用的防抖方式，其防抖效果很好，可以有效的消除或者减缓前端设备抖动所导致的视频图像模糊等问题。上述方式可以适用于各种安防防抖的场景，如镜头光学防抖的前端设备、电子防抖的前端设备、感光器件防抖的前端设备等，使得前端设备的防抖适应性更广，并可以使得支持防抖的前端设备在安防市场大规模应用。

其中，在镜头光学防抖的前端设备上，上述成像传感器(Sensor shfit)还可以为Lens(镜头)镜片组，对于其它过程类似，在此不再赘述。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种视频图像的调整装置，该视频图像的调整装置可以应用在前端设备上。其中，该视频图像的调整装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在的前端设备的处理器，将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图3所示，为本发明提出的视频图像的调整装置所在的前端设备的一种硬件结构图，除了图3所示的处理器、网络接口、内存以及非易失性存储器外，前端设备还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等；从硬件结构上来讲，该前端设备还可能是分布式设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

如图4所示，为本发明提出的视频图像的调整装置的结构图，所述视频图像的调整装置应用在前端设备上，所述的视频图像的调整装置具体包括：

获取模块11，用于获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息；

计算模块12，用于利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离；利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值；

调整模块13，用于利用所述调整方向和所述抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整。

本发明实施例中，所述图像抖动矢量信息具体包括像素位置差；所述获取模块11，具体用于在获取图像抖动矢量信息的过程中，选取目标位置的一个静止特征点；获得起始帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X1，Y1)，并获得停止帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X2，Y2)；计算所述像素位置(X1，Y1)与所述像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差(P_X，P_Y)；其中，所述P_X＝X2-X1，所述P_Y＝Y2-Y1。

本发明实施例中，所述设备抖动矢量信息具体包括移动弧度和移动角度；所述获取模块11，具体用于在获取设备抖动矢量信息的过程中，读取前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值，利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度，利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度。

本发明实施例中，所述移动距离具体包括水平方向的移动距离和垂直方向的移动距离，所述调整方向具体包括水平调整方向和垂直调整方向；所述计算模块12，具体用于在利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离的过程中，

当R<Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arctan(g/F)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离；

当R<Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离。

本发明实施例中，所述位移距离具体包括水平方向的位移距离和垂直方向的位移距离；所述计算模块12，具体用于在利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离的过程中，

计算所述水平方向的位移距离为(P_X/Wmax)*Mmax；其中，所述P_X为所述图像抖动矢量信息中的水平方向的像素位置差，Mmax为图像水平移动最大距离，Wmax为图像水平移动最大距离下所产生的像素偏差；

计算所述垂直方向的位移距离为(P_y/Wmax)*Mmax；其中，所述P_y为所述图像抖动矢量信息中的垂直方向的像素位置差，Mmax为图像垂直移动最大距离，Wmax为图像垂直移动最大距离下所产生的像素偏差。

所述计算模块12，具体用于在利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值的过程中，计算水平方向的抖动调整值为水平方向的移动距离与水平方向的位移距离之和，并计算垂直方向的抖动调整值为垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和；

所述调整模块13，具体用于在利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整的过程中，按照水平调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述水平方向的抖动调整值；按照垂直调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述垂直方向的抖动调整值。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可进一步拆分成多个子模块。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。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种视频图像的调整方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息；

利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离；

利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值；

利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像抖动矢量信息具体包括像素位置差，所述获取图像抖动矢量信息的过程，具体包括：

选取目标位置的一个静止特征点；

获得起始帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X1，Y1)，并获得停止帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X2，Y2)；

计算所述像素位置(X1，Y1)与所述像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差(P_X，P_Y)；其中，所述P_X＝X2-X1，所述P_Y＝Y2-Y1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备抖动矢量信息具体包括移动弧度和移动角度，所述获取设备抖动矢量信息的过程，具体包括：

读取前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值，并利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度，并利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动距离具体包括水平方向的移动距离和垂直方向的移动距离，所述调整方向具体包括水平调整方向和垂直调整方向，所述利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离的过程，具体包括：

当R<Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arctan(g/F)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离；

当R<Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位移距离具体包括水平方向的位移距离和垂直方向的位移距离，所述利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离的过程，具体包括：

计算所述水平方向的位移距离为(P_X/Wmax)*Mmax；其中，所述P_X为所述图像抖动矢量信息中的水平方向的像素位置差，Mmax为图像水平移动最大距离，Wmax为图像水平移动最大距离下所产生的像素偏差；

计算所述垂直方向的位移距离为(P_y/Wmax)*Mmax；其中，所述P_y为所述图像抖动矢量信息中的垂直方向的像素位置差，Mmax为图像垂直移动最大距离，Wmax为图像垂直移动最大距离下所产生的像素偏差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值的过程，具体包括：计算水平方向的抖动调整值为水平方向的移动距离与水平方向的位移距离之和，并计算垂直方向的抖动调整值为垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和；

所述利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整的过程，具体包括：按照水平调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述水平方向的抖动调整值；按照垂直调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述垂直方向的抖动调整值。

7.一种视频图像的调整装置，其特征在于，所述装置具体包括：

获取模块，用于获取设备抖动矢量信息和图像抖动矢量信息；

计算模块，用于利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离，并利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离；利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值；

调整模块，用于利用所述调整方向和所述抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像抖动矢量信息具体包括像素位置差；所述获取模块，具体用于在获取图像抖动矢量信息的过程中，选取目标位置的一个静止特征点；获得起始帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X1，Y1)，并获得停止帧的视频图像在所述静止特征点的像素位置(X2，Y2)；计算所述像素位置(X1，Y1)与所述像素位置(X2，Y2)之间的像素位置差(P_X，P_Y)；其中，所述P_X＝X2-X1，所述P_Y＝Y2-Y1。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述设备抖动矢量信息具体包括移动弧度和移动角度；所述获取模块，具体用于在获取设备抖动矢量信息的过程中，读取前端设备在第一时间和第二时间之间的加速度测量值和角速度测量值，利用第一时间、第二时间和加速度测量值计算前端设备的移动弧度，利用第一时间、第二时间和角速度测量值计算前端设备的移动角度。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述移动距离具体包括水平方向的移动距离和垂直方向的移动距离，所述调整方向具体包括水平调整方向和垂直调整方向；所述计算模块，具体用于在利用所述设备抖动矢量信息确定视频图像的调整方向和移动距离的过程中，

当R<Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在水平调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在水平方向的移动距离S1＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arctan(g/F)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离；

当R<Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为指向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；当R>＝Rmax时，确定视频图像在垂直调整方向为背向姿态传感器的运动方向，并确定视频图像在垂直方向的移动距离S2＝d*tanθ；其中，R＝l/θ，l为所述设备抖动矢量信息中的移动弧度，θ为所述设备抖动矢量信息中的移动角度，Rmax＝d/cos(δ)，δ＝arccos(F/g)，所述F为根据x轴的加速度测量值和y轴的加速度测量值确定的数值，所述g为重力，所述d为成像传感器与姿态传感器之间的距离。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述位移距离具体包括水平方向的位移距离和垂直方向的位移距离；所述计算模块，具体用于在利用所述图像抖动矢量信息确定视频图像的位移距离的过程中，

计算所述水平方向的位移距离为(P_X/Wmax)*Mmax；其中，所述P_X为所述图像抖动矢量信息中的水平方向的像素位置差，Mmax为图像水平移动最大距离，Wmax为图像水平移动最大距离下所产生的像素偏差；

计算所述垂直方向的位移距离为(P_y/Wmax)*Mmax；其中，所述P_y为所述图像抖动矢量信息中的垂直方向的像素位置差，Mmax为图像垂直移动最大距离，Wmax为图像垂直移动最大距离下所产生的像素偏差。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述计算模块，具体用于在利用所述移动距离和所述位移距离确定视频图像的抖动调整值的过程中，计算水平方向的抖动调整值为水平方向的移动距离与水平方向的位移距离之和，并计算垂直方向的抖动调整值为垂直方向的移动距离与垂直方向的位移距离之和；

所述调整模块，具体用于在利用所述调整方向和抖动调整值对前端设备采集到的视频图像进行调整的过程中，按照水平调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述水平方向的抖动调整值；按照垂直调整方向，将所述前端设备采集到的视频图像移动所述垂直方向的抖动调整值。