SE536619C2 - Förfarande för kompensation av rörelseoskärpa i samband medvibrationer - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för kompensation av rörelseoskärpa i samband medvibrationer i en bildupptagande utrustning (1), såsom en kamera, för stabilisering avupptagna bilder, varvid en referensbild utnyttjas. Enligt uppfinningen väljs en bildruta(2) av en upptagen bild ut för bildstabilisering och utvärderas graden av skärpa (3) iutvald bildruta. och jämförs (5) med ett tidigare sparat referensvärde (4) för graden avskärpa för en tidigare utvald bildruta. Den senast valda bildrutan används för attuppdatera (6) en videosekvens och graden av skärpa för den senast valda bildrutansparas (7) som nytt referensvärde om graden av skärpa för den senast valda bildrutanbedöms bättre (5) än eller lika bra som referensvärdet för graden av skärpa för entidigare utvald bildruta. Referensvärdet (4) för graden av skärpa för en tidigare utvaldbildruta sparas med reducering (8) av värdet av skärpan och den tidigare utvaldabildrutan används i videosekvensen om graden av skärpa för den senast valdabildrutan bedöms sämre (5) än referensvärdet för graden av skärpa för den tidigareutvalda bildrutan. Genom uppfinningen är ett förfarande åstadkommet som genomförhållandevis enkla insatser effektivt kan kompensera för rörelseoskärpa i samband med vibrationer.

Description

536 619 Uppfinningsändamålet uppnås genom ett förfarande kärmetecknat av att en bildruta av en upptagen bild väljs ut för bildstabilisering, att graden av skärpa i utvald bildruta utvärderas och jämförs med ett tidigare sparat referensvärde för graden av skärpa för en tidigare utvald bildruta, att den senast valda bildrutan används för att uppdatera en videosekvens och graden av skärpa för den senast valda bildrutan sparas som nytt referensvärde om graden av skärpa för den senast valda bildrutan bedöms bättre än eller lika bra som referensvärdet för graden av skärpa för en tidigare utvald bildruta, att referensvärdet för graden av skärpa för en tidigare utvald bildruta sparas med reducering av värdet av skärpan och den tidigare utvalda bildrutan används i videosekvensen om graden av skärpa för den senast valda bildrutan bedöms sämre än referensvärdet för graden av skärpa för den tidigare utvalda bildrutan.

Genom det föreslagna förfarandet uppnås en effektiv kompensation av rörelseoskärpa förorsakat av vibrationer. För varje bildruta utvärderas graden av skärpa och jämförs skärpan med ett tidigare sparat värde. Om skärpan bedöms bättre eller lika bra används denna bildruta och videon uppdateras samtidigt som ett nytt skärpevärde sparas för denna bildruta. Om det istället bedöms att skärpan var bättre tidigare används istället den tidigare bildrutan. För att inte frysa bilden för länge får dock skärpevärdet klinga av en aning för varje gång en gammal bildruta används. På detta sätt används bara information som faktiskt betyder något för operatören. Resultatet av tillämpandet av förfarandet blir att den faktiska bildtakten kan komma att variera, men att målet för den bildupptagande utrustningen blir lättare att identifiera. I sammanhanget kan framhållas att ofokuserad data inte tillför något mervärde till bilden. Det föreslagna förfarandet lämpar sig främst för användning vid mindre snabba händelseförlopp och där panorering förekommer i ringa omfattning.

Genom förfarandet presenteras användaren endast användbar infomiation. En genom förfarandet genererad bild upplevs stabilare och behagligare att se på, vilket leder till att det är lättare att detektera och identifiera mål.

Enligt ett föreslaget lämpligt förfarande görs valet av bildruta i en av en bildupptagande anordning upptagen bild i bildens centrum. 536 619 Enligt ett annat föreslaget lämpligt förfarande görs valet av bildruta i en av en bildupptagande anordning upptagen bild av användaren av den bildupptagande utrustningen.

Enligt ännu ett föreslaget lämpligt förfarande aktiveras bildstabiliseringen av användaren av den bildupptagande utrustningen. Genom en sådan användaraktiverad funktion där hänsyn till gränsfall som panorering och dylikt kan undvikas är ett förfarande åstadkommet som är optimerat för att presentera information för operatören/användaren under riktigt svåra förhållanden.

I ett förfarandet för kompensation av oskärpa enligt grundprincipen ovan utförs med fördel bildupptagningen inom det infraröda området.

I det fall att referensvärdet för graden av skärpa skall reduceras kan detta göras på många sätt. Ett enkelt föreslaget sätt är att utföra reduceringen av värdet av skärpan med väsentligen samma procentandel av värdet för varje upprepad reducering.

Exempelvis kan en reducering på cirka 5 procent göras per gång. En annan variant kan vara att välja en mer progressiv reducering/avklingning för att undvika att bilden blir fryst för länge. Möjligt är också att begränsa antalet gånger som en reducering av värdet av skärpan kan tillåtas.

För att bestämma värdet av skärpan för en bildruta föreslås ett förfarande kännetecknat av att värdet av skärpan för en bildruta bestäms genom att applicera ett kantdetekterande filter. Ett föreslaget sådant kantdetekterande filter innefattar utnyttjandet av en Tenengradoperator. Ett annat föreslaget kantdetekterande filter innefattar beräkning av enkel standardavvikelse för varje i bildrutan ingående pixel.

Genom ovan beskrivna förfaranden öppnas ytterligare möjligheter till användning.

Exempelvis kan förfaranden enligt ovan tillämpas i samband med kontinuerlig autofokusering. Genom att bevara skärpan när bilden defokuseras kan både större och snabbare sökalgoritmer för att finna bästa fokus användas utan att störa operatören. 536 619 Kortfattad beskrivning av ritningen Uppfinningen kommer att beskrivas ytterligare nedan i exemplifierad form under hänvisning till bifogade ritning visande ett schematiskt flödesschema illustrerande principerna bakom uppfinningen.

Detaljerad utförandebeskrivning Flödesschemat startar med ett blockl benämnt bildupptagning. Här hämtas de bilder in som skall bildbehandlas. För inhämtning ingår företrädesvis någon form av kamera som inte är närmare visad. Kameran kan vara en IR-kamera men utesluter inte användning av andra kameror eller sensorer. I ett block 2 väljs en bildruta ut i ur en bildupptagningsblocket l tillgänglig bild. Lämpligen hämtas bildrutan från bildens centrala del som om det råder skillnader i bildkvalité bedöms ha genomsnittligt högre kvalité och sannolikt också innehålla intressantare och mer användbar information.

Valet av bildruta kan göras av användaren. Detta kan ske genom att flytta bildrutan över bilden och låsa i lämpligt läge. Användaren kan i ett annat alternativ styra kameran så att önskat parti hamnar i mitten av bilden varefter en central bildruta hämtas.

I blocket 3 bestäms graden av skärpa hos den i blocket 2 utvalda bildrutan.

Företrädesvis appliceras ett kantdetekterande filter och särskilt föreslås filter innefattande utnyttj andet av en Tenengradoperator eller altemativt filter innefattande beräkning av enkel standardavvikelse för varje i bildrutan ingående pixel. Vid utnyttjande av Tenengradoperatorn bildas i princip en ny bild och ett skärpevärde erhålls genom att summera pixelvärden över denna Tenengradbild.

I ett block 4 lagras referensvärden för graden av skärpa hos valda bildrutor. I blocket 4 antas nu ligga ett referensvärde från en tidigare processad bildruta eller altemativt vid uppstart av processandet ett lämpligt startvärde som ligger under nivån för en bildruta med bra skärpa. 536 619 Ett block 5 är anordnat att jämföra graden av skärpa bestämd i blocket 2 med graden av skärpa hos referensvärdet lagrat i blocket 4. I det fall att jämförelsen utfaller så att graden av skärpa bestämd i blocket 2 är större än eller väsentligen densamma som referensvärdet, uppdateras en videosekvens i blocket 6 med senaste bild. Vidare tillser ett block 7 att referensvärdet som är lagrat i block 4 ersätts med ett nytt referensvärde.

I det fall att jämförelsen utfaller så att graden av skärpa bestämd i blocket 2 är mindre än referensvärdet sker ingen uppdatering av videosekvensen utan tidigare bild ligger kvar genom att blocket 6 förblir inaktivt. Vidare tillser ett block 8 att det lagrade referensvärdet reduceras genom att hämta referensvärdet i blocket 4 och återlagra ett reducerat referensvärde. Reduceringen kan göras i procent av referensvärdet.

Procentvärden av storleksordningen 5 procent har visat sig fungera väl. Lämpligt kan vara att hålla sig inom ett intervall på mellan 3 och 10 procent. En ytterligare funktion som inte närmare visats kan ingå som räknar antalet gånger ett referensvärde reducerats och endast tillåter ett begränsat antal reduceringar. Det föreslås även att reduceringen av graden av skärpa hos referensvärdet kan ske progressivt.

Det ovan schematisk beskrivna flödesschemat är främst ägnat att illustrera de bakomliggande principerna till uppfinningen utan att för den skull på något sätt låsa upp uppfinningsidén till beskrivna blockfunktioner.

Uppfinningen är inte begränsad till det i ovanstående såsom exempel beskrivna förfarandet, utan den kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (12)

10 15 20 25 30 536 619 Patentkrav

1. Förfarande för kompensation av rörelseoskärpa i samband med vibrationer i en bildupptagande utrustning, såsom en kamera, för Stabilisering av upptagna bilder, varvid referensbilder utnyttjas och graden av skärpa för upptagen bild jämförs med graden av skärpa i referensbilder, kännetecknat av att en bildruta av en upptagen bild väljs ut for bildstabilisering, att graden av skärpa i utvald bildruta utvärderas och jämförs med ett tidigare sparat referensvärde för graden av skärpa för en tidigare utvald bildruta, att den senast valda bildrutan används för att uppdatera en videosekvens och graden av skärpa för den senast valda bildrutan sparas som nytt referensvärde om graden av skärpa för den senast valda bildrutan bedöms bättre än eller lika bra som referensvärdet för graden av skärpa för en tidigare utvald bildruta, att referensvärdet för graden av skärpa för en tidigare utvald bildruta sparas med reducering av värdet av skärpan och den tidigare utvalda bildrutan används i videosekvensen om graden av skärpa för den senast valda bildrutan bedöms sämre än referensvärdet för graden av skärpa för den tidigare utvalda bildrutan, att reducering av referensvärdet för graden av skärpa för den tidigare utvalda bildrutan upprepas för varje ny utvald bildruta vars grad av skärpa bedöms sämre än reducerat referensvärde för graden av skärpa för den tidigare utvalda bildrutan.

2. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att valet av bildruta i en av en bildupptagande anordning upptagen bild görs i bildens centrum.

3. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att valet av bildruta i en av en bildupptagande anordning upptagen bild görs av användaren av den bildupptagande utrustningen.

4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att bildstabiliseringen aktiveras av användaren av den bildupptagande utrustningen.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av bildupptagningen utförs inom det infraröda området. 10 15 20 25 536 619

6. F örfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att reduceringen av värdet av skärpan utförs med väsentligen samma procentandel av värdet för varje upprepad reducering.

7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav 1-5, kännetecknat av att antalet gånger som en reducering av värdet av skärpan tillåts, begränsas.

8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav 1-5, kännetecknat av att reduceringen av värdet av skärpan utförs progressivt.

9. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att värdet av skärpan för en bildruta bestäms genom att applicera ett kantdetekterande filter.

10. Förfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat av att det kantdetekterande filtret innefattar utnyttjandet av en Tenengradoperator.

11. F örfarande enligt patentkravet 9, kännetecknat av att det kantdetekterande filtret innefattar beräkning av enkel standardavvikelse för varje i bildrutan ingående pixel.

12. Användning av förfarandet enligt något av föregående patentkrav vid autofokusering.