图像对齐方法及装置、移动终端制造方法及图纸

一种图像对齐方法及装置、移动终端。所述方法包括：获取N帧曝光时间不同的原始图像，以及拍摄所述原始图像时的角速度信息；基于所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动；对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像；基于所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图；计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量；基于平移向量的计算结果对所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像进行平移，得到对齐后的N帧原始图像。应用上述方案，可以提高图像对齐的准确度。

Image aligning method and device, mobile terminal

An image alignment method and device, a mobile terminal. The method includes: acquiring an original image with different exposure times of N frames and angular velocity information when shooting the original image; estimating the rotation motion of other original images in the original image of the N frames relative to the first reference frame based on the angular velocity information of the original image; and processing the original image of the N frames. The other original images are rotated and aligned to obtain the N-frame rotated-aligned images; a corresponding median threshold bitmap is created based on the rotated-aligned images; the translation vectors of the rotated-aligned images corresponding to the other original images in the N-frame original images are calculated, respectively, relative to the second reference frame images; and The calculation result of translation vector shifts the rotation-aligned image corresponding to other original images in the original N-frame image, and obtains the aligned N-frame original image. Application of the above scheme can improve the accuracy of image alignment.

【技术实现步骤摘要】
图像对齐方法及装置、移动终端
本专利技术实施例涉及图像处理
，具体涉及一种图像对齐方法及装置、移动终端。
技术介绍
由于传统图像传感器覆盖的动态范围有限，因此采集的得到的图像大都是低动态范围(LowDynamicRange，LDR)图像。为了满足亮度和细节信息的图像需求，通常先通过调节曝光参数得到一系列曝光时间不同的LDR图像，然后通过图像融合，将上述LDR图像合成一幅高动态范围(HighDynamicRange，HDR)图像。由于在获取LDR图像时，很可能会发生相机的运动，包括平移及旋转运动，因此，在得到LDR图像后，需要使用图像配准技术对LDR图像进行补偿、对齐。现有的图像对齐方法，通常采用的是基于像素值的中值门限位图匹配方法，该方法的计算复杂度较低，但对齐准确度不高。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的问题是如何提高图像对齐的准确度。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种图像对齐方法，所述方法包括：获取N帧曝光时间不同的原始图像，以及拍摄所述原始图像时的角速度信息，N≥2且N为正整数；将所述N帧原始图像中的任意一帧原始图像作为第一参考帧图像，基于所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动；基于旋转运动的估计结果，对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像；将所述N帧旋转对齐后的图像中的任意一帧图像作为第二参考帧图像，基于所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图；基于所述中值门限位图，计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量；基于平移向量的计算结果对所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像进行平移，得到对齐后的N帧原始图像。可选地，所述基于各所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动，包括：基于所述原始图像的角速度信息，计算所述原始图像的旋转角度信息；基于所述原始图像的旋转角度信息，计算所述N帧原始图像中其它原始图像相对于第一参考帧图像的补偿角度值；基于所述N帧原始图像中其它原始图像的补偿角度值，计算所述N帧原始图像中其它原始图像向所述第一参考帧图像对齐的旋转矩阵。可选地，所述基于旋转运动的估计结果，对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像，包括：利用所述N帧原始图像中其它原始图像向所述第一参考帧图像对齐的旋转矩阵，对相应原始图像进行旋转变换，得到N帧旋转对齐后的图像。可选地，所述基于各所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图，包括：基于所述旋转对齐后的图像的亮度分量，建立对应的高斯金字塔；计算所述旋转对齐后的图像对应的高斯金字塔中每层图像的累计直方图，并确定各累计直方图的中值；基于各累计直方图的中值，创建相应层图像的位图。可选地，所述基于所述中值门限位图，计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量，包括：从所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的顶层位图开始，逐层计算所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的相应层位图之间差异最小的偏移量；将所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的最底层位图之间差异最小的偏移量，作为所述旋转对齐后的图像相对于第二参考帧图像的平移向量。可选地，所述第一参考帧图像为正常曝光的原始图像。可选地，所述第二参考帧图像为正常曝光的原始图像对应的旋转对齐后的图像。可选地，通过安装于拍照设备上的陀螺仪传感器获取所述原始图像的角速度信息。本专利技术实施例提供了一种图像对齐装置，所述装置包括：获取单元，适于获取N帧曝光时间不同的原始图像，以及拍摄所述原始图像时的角速度信息，N≥2且N为正整数；估计单元，适于将所述N帧原始图像中的任意一帧原始图像作为第一参考帧图像，基于所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动；旋转单元，适于基于旋转运动的估计结果，对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像；创建单元，适于将所述N帧旋转对齐后的图像中的任意一帧图像作为第二参考帧图像，基于所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图；计算单元，适于基于所述中值门限位图，计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量；平移单元，适于基于平移向量的计算结果对所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像进行平移，得到对齐后的N帧原始图像。可选地，所述估计单元，包括：第一计算子单元，适于基于所述原始图像的角速度信息，计算所述原始图像的旋转角度信息；第二计算子单元，适于基于所述原始图像的旋转角度信息，计算所述N帧原始图像中其它原始图像相对于第一参考帧图像的补偿角度值；第三计算子单元，适于基于所述N帧原始图像中其它原始图像的补偿角度值，计算所述N帧原始图像中其它原始图像向所述第一参考帧图像对齐的旋转矩阵。可选地，所述旋转单元适于利用所述N帧原始图像中其它原始图像向所述第一参考帧图像对齐的旋转矩阵，对相应原始图像进行旋转变换，得到N帧旋转对齐后的图像。可选地，所述创建单元，包括：建立子单元，适于基于所述旋转对齐后的图像的亮度分量，建立对应的高斯金字塔；第四计算子单元，适于计算所述旋转对齐后的图像对应的高斯金字塔中，每层图像的累计直方图，并确定各累计直方图的中值；创建子单元，适于基于各累计直方图的中值，创建相应层图像的位图。可选地，所述计算单元，适于从所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的顶层位图开始，逐层计算所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的相应层位图之间差异最小的偏移量，并将所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的最底层位图之间差异最小的偏移量，作为所述旋转对齐后的图像相对于第二参考帧图像的平移向量。可选地，所述第一参考帧图像为正常曝光的原始图像。可选地，所述第二参考帧图像为正常曝光的原始图像对应的旋转对齐后的图像。可选地，所述获取单元适于通过安装于拍照设备上的陀螺仪传感器获取所述原始图像的角速度信息。本专利技术实施例还提供了一种移动终端，所述移动终端包括上述任一种的图像对齐装置。相对于现有技术，本专利技术实施例的优点在于：采用上述方案，在基于中值门限位图对各帧图像进行平移对齐之前，先对各帧图像进行旋转对齐，相对于单纯基于中值门限位图对各帧图像进行平移对齐，由于综合考虑了图像的旋转及平移运动，故可以使得图像对齐更准确。进一步地，选择正常曝光的原始图像作为第一参考帧图像，可以使得图像进行旋转对齐的准确性更高。进一步地，选择正常曝光的原始图像对应的旋转对齐后的图像，作为第二参考帧图像，可以使得图像进行平移对齐的准确性更高。附图说明图1是本专利技术实施例中一种图像对齐方法的流程图；图2是本专利技术实施例中一种旋转运动的估计方法的流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种图像对齐装置的结构示意图。具体实施方式目前，主要采用基于像素值的中值门限位图匹配方法对图像进行平移对齐。由于该方法单纯对图像进行平移对齐，故难以图像对齐的准确性较差，融合后得到的HDR图像会出现重影。针对上述问题，本专利技术的实施例提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像对齐方法，其特征在于，获取N帧曝光时间不同的原始图像，以及拍摄所述原始图像时的角速度信息，N≥2且N为正整数；将所述N帧原始图像中的任意一帧原始图像作为第一参考帧图像，基于所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动；基于旋转运动的估计结果，对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像；将所述N帧旋转对齐后的图像中的任意一帧图像作为第二参考帧图像，基于所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图；基于所述中值门限位图，计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量；基于平移向量的计算结果对所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像进行平移，得到对齐后的N帧原始图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像对齐方法，其特征在于，获取N帧曝光时间不同的原始图像，以及拍摄所述原始图像时的角速度信息，N≥2且N为正整数；将所述N帧原始图像中的任意一帧原始图像作为第一参考帧图像，基于所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动；基于旋转运动的估计结果，对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像；将所述N帧旋转对齐后的图像中的任意一帧图像作为第二参考帧图像，基于所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图；基于所述中值门限位图，计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量；基于平移向量的计算结果对所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像进行平移，得到对齐后的N帧原始图像。2.如权利要求1所述的图像对齐方法，其特征在于，所述基于各所述原始图像的角速度信息，估计所述N帧原始图像中其它原始图像相对于所述第一参考帧图像的旋转运动，包括：基于所述原始图像的角速度信息，计算所述原始图像的旋转角度信息；基于所述原始图像的旋转角度信息，计算所述N帧原始图像中其它原始图像相对于第一参考帧图像的补偿角度值；基于所述N帧原始图像中其它原始图像的补偿角度值，计算所述N帧原始图像中其它原始图像向所述第一参考帧图像对齐的旋转矩阵。3.如权利要求2所述的图像对齐方法，其特征在于，所述基于旋转运动的估计结果，对所述N帧原始图像中其它原始图像进行旋转对齐，得到N帧旋转对齐后的图像，包括：利用所述N帧原始图像中其它原始图像向所述第一参考帧图像对齐的旋转矩阵，对相应原始图像进行旋转变换，得到N帧旋转对齐后的图像。4.如权利要求1所述的图像对齐方法，其特征在于，所述基于各所述旋转对齐后的图像，创建对应的中值门限位图，包括：基于所述旋转对齐后的图像的亮度分量，建立对应的高斯金字塔；计算所述旋转对齐后的图像对应的高斯金字塔中每层图像的累计直方图，并确定各累计直方图的中值；基于各累计直方图的中值，创建相应层图像的位图。5.如权利要求4所述的图像对齐方法，其特征在于，所述基于所述中值门限位图，计算所述N帧原始图像中其它原始图像对应的旋转对齐后的图像分别相对于所述第二参考帧图像的平移向量，包括：从所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的顶层位图开始，逐层计算所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的相应层位图之间差异最小的偏移量；将所述旋转对齐后的图像与所述第二参考帧图像的最底层位图之间差异最小的偏移量，作为所述旋转对齐后的图像相对于第二参考帧图像的平移向量。6.如权利要求1所述的图像对齐方法，其特征在于，所述第一参考帧图像为正常曝光的原始图像。7.如权利要求6所述的图像对齐方法，其特征在于，所述第二参考帧图像为正常曝光的原始图像对应的旋转对齐后的图像。8.如权利要求1所述的图像对齐方法，其特征在于，通过安装于拍照设备上的陀螺仪传感器获取所述原始图像的角速...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟春芝，刘千顺，蔡进，王浩，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31