用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法、装置及系统，包括：获取多个被采样者手持终端多次运动间拍摄视频时对应的多个第一多轴向运动数据，将其转换成多个第一多轴向位移数据，每个第一多轴向位移数据组成一条抖动轨迹；获取每条抖动轨迹对应抖动场景下的拍摄视频，对其处理获得相应的测评数据；以测评数据为聚类维度，采用聚类算法确定多条抖动轨迹的类别；根据相应的测评数据评估每一类别的抖动轨迹的聚类有效性；其有效时，选取到质心距离最小的抖动轨迹作为每一类别的代表性抖动轨迹。该方案通过真实抖动轨迹的采集及分析，生成能够模拟人手持设备时的抖动轨迹集合，可用于对防抖智能终端进行更为科学全面的测评。

Method, device and system for generating jitter trajectory for video anti-jitter performance evaluation

【技术实现步骤摘要】
用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法、装置及系统
本专利技术涉及防抖性能测评
，特别涉及一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法、装置及系统。
技术介绍
人手持终端拍摄视频时的抖动，是导致视频像质下降的重要原因。为缓解拍摄过程中抖动对像质造成的影响，摄像头防抖技术应运而生。如何对摄像头的防抖性能进行客观全面的评价，就显得尤为重要。现有视频防抖性能测评方式，多将被测设备置于特定抖动场景中，以模拟实际使用状态，进而对摄像头获取视频进行分析，得到测试结果和结论。因此，科学的生成和选取用于模拟抖动场景的运动轨迹，在防抖性能的测评中起着至关重要的作用。现已提出基于不同抖动轨迹进行防抖性能测试。如：将具有固定频率、固定振幅的周期性往复运动轨迹用于防抖性能测评，该方式导致抖动轨迹仅包含单一频率和振幅，或仅包含有限几个频率和振幅的组合。因人手真实抖动轨迹复杂多变，为各种频率、振幅的随机组合，有限的频率和振幅无法涵盖用户真实使用场景，因此，采用该方式的防抖性能测评，只能在几个固定维度体现移动终端的防抖性能，无法全面体现被测设备实际使用时的真实防抖性能。又如：人工手持设备再现抖动场景，进而实施防抖性能测评，该方式偶然性和不确定性大，即使是同一个人，在相同的环境下，也不可能保证每次测试都按照同一轨迹进行抖动，难以保证运动轨迹的复现性，进而无法保证多次测评的一致性。该方式受到时间资源和人力资源的限制，难以在每次测评时都能调集足够的测试人员现场再现抖动场景，采集足够的视频样本进行测评，以抵消不同人员手持设备时抖动轨迹特性的差异。而要达到足够大的样本量，耗时耗力，一旦样本量不足以抵消个人差异，就难以保证抖动轨迹的普遍适用性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，包括：获取多个被采样者手持终端多次运动间拍摄视频时对应的多个第一多轴向运动数据；对所述多个第一多轴向运动数据进行数据转换，获得多个第一多轴向位移数据，其中，每个第一多轴向位移数据组成一条抖动轨迹；获取每条抖动轨迹对应的抖动场景下的拍摄视频；对所述拍摄视频进行处理，获得每条轨迹对应的测评数据；以测评数据为聚类维度，采用聚类算法对多条抖动轨迹进行分类，获得多个类别的抖动轨迹；根据相应的测评数据，对每一类别的抖动轨迹进行聚类有效性评估；当每一类别的抖动轨迹的聚类有效时，在每一类别的抖动轨迹中选取到质心距离最小的抖动轨迹作为每一类别的代表性抖动轨迹。本专利技术实施例提供了一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置，包括：多轴向运动数据获取模块，用于获取多个被采样者手持终端多次运动间拍摄视频时对应的多个第一多轴向运动数据；数据转换模块，用于对所述多个第一多轴向运动数据进行数据转换，获得多个第一多轴向位移数据，其中，每个第一多轴向位移数据组成一条抖动轨迹；视频获取模块，用于获取每条抖动轨迹对应的抖动场景下的拍摄视频；视频处理模块，用于对所述拍摄视频进行处理，获得每条轨迹对应的测评数据；聚类模块，用于以测评数据为聚类维度，采用聚类算法对多条抖动轨迹进行分类，获得多个类别的抖动轨迹；聚类有效性评估模块，用于根据相应的测评数据，对每一类别的抖动轨迹进行聚类有效性评估；代表性抖动轨迹选取模块，用于当每一类别的抖动轨迹的聚类有效时，在每一类别的抖动轨迹中选取到质心距离最小的抖动轨迹作为每一类别的代表性抖动轨迹。本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述所述用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法的计算机程序。本专利技术实施例还提供了一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成系统，包括：具备防抖功能的终端、多轴向运动数据采集装置、上述所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置、振动平台和无防抖功能的终端；其中，多轴向运动数据采集装置附于具备防抖功能的移动终端上，无防抖功能的终端置于振动平台上；所述具备防抖功能的终端用于：多个被采样者手持所述具备防抖功能的终端进行多次视频拍摄动作；所述多轴向运动数据采集装置用于：在被采样者进行多次运动间拍摄视频动作时，获取多个第一多轴向运动数据，将所述多个第一多轴向运动数据传至用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置；所述用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置还用于：接收所述多轴向运动数据采集装置发送的所述多个第一多轴向运动数据；将抖动轨迹传输给所述振动平台；接收所述无防抖功能的终端发送的所述视频及对应的抖动轨迹；所述振动平台用于：按照每条抖动轨迹进行相应的抖动；所述无防抖功能的终端用于：在每条抖动轨迹对应的抖动场景下拍摄视频，将所述视频及对应的抖动轨迹发送至所述用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置。在本专利技术实施例中，通过获取多个被采样者手持终端多次视频时对应的多个第一多轴向运动数据并对其进行分析处理，最终生成能够模拟人手持设备时的抖动轨迹集合，利用抖动轨迹真实还原抖动场景，对抖动场景下拍摄的视频处理获得测评数据，以测评数据为聚类维度，采用聚类算法对多条抖动轨迹进行分类，根据相应的测评数据，对每一类别的抖动轨迹进行聚类有效性评估，当每一类别的抖动轨迹的聚类有效时，在每一类别的抖动轨迹中选取到质心距离最小的抖动轨迹作为每一类别的代表性抖动轨迹，这样的抖动轨迹具有可复现性，可用于对防抖智能终端进行更为科学全面的测评，有利于保障测试结果的准确性和一致性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法流程图(一)；图2是本专利技术实施例提供的一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法流程图(二)；图3是本专利技术实施例提供的一种描述空间抖动轨迹所采用的坐标系；图4是本专利技术实施例提供的一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法流程图(三)；图5是本专利技术实施例提供的一种最终选取的其中一条代表性轨迹示例图；图6是本专利技术实施例提供的一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置结构框图(一)；图7是本专利技术实施例提供的一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置结构框图(二)；图8是本专利技术实施例提供的一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成装置结构框图(三)。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在介绍本专利技术实施例之前，首先对相应的技术术语进行介绍。聚类：将物理或抽象对象的集合分成由类似的对象组成的多个类的过程。锐度：反映视频清晰度和视频边缘锐利程度的一个指标，是用于综合度量空间频率响应的客观指标，与主观清晰度相关。变异系数：原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，包括：获取多个被采样者手持终端多次运动间拍摄视频时对应的多个第一多轴向运动数据；对所述多个第一多轴向运动数据进行数据转换，获得多个第一多轴向位移数据，其中，每个第一多轴向位移数据组成一条抖动轨迹；获取每条抖动轨迹对应的抖动场景下的拍摄视频；对所述拍摄视频进行处理，获得每条轨迹对应的测评数据；以测评数据为聚类维度，采用聚类算法对多条抖动轨迹进行分类，获得多个类别的抖动轨迹；根据相应的测评数据，对每一类别的抖动轨迹进行聚类有效性评估；当每一类别的抖动轨迹的聚类有效时，在每一类别的抖动轨迹中选取到质心距离最小的抖动轨迹作为每一类别的代表性抖动轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，包括：获取多个被采样者手持终端多次运动间拍摄视频时对应的多个第一多轴向运动数据；对所述多个第一多轴向运动数据进行数据转换，获得多个第一多轴向位移数据，其中，每个第一多轴向位移数据组成一条抖动轨迹；获取每条抖动轨迹对应的抖动场景下的拍摄视频；对所述拍摄视频进行处理，获得每条轨迹对应的测评数据；以测评数据为聚类维度，采用聚类算法对多条抖动轨迹进行分类，获得多个类别的抖动轨迹；根据相应的测评数据，对每一类别的抖动轨迹进行聚类有效性评估；当每一类别的抖动轨迹的聚类有效时，在每一类别的抖动轨迹中选取到质心距离最小的抖动轨迹作为每一类别的代表性抖动轨迹。2.如权利要求1所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，所述第一多轴向运动数据包括3轴线性加速度数据和/或3轴角速度数据。3.如权利要求2所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，对所述多个第一多轴向运动数据进行数据转换，获得多个第一多轴向位移数据，包括：当所述第一多轴向运动数据包括3轴线性加速度数据时，对3轴线性加速度数据采用时域二重积分进行数据转换，获得3轴线位移数据。4.如权利要求3所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，按照如下方式对3轴线性加速度数据采用时域二重积分进行数据转换，获得3轴线位移数据：其中，N为采样点个数，为第n+1个采样点的线速度，为第一个采样点的线速度，为第n个采样点的线性加速度，为第n+1个采样点的线性加速度，tn+1为第n+1个采样点的时刻，tn为第n个采样点的时刻；为第n+1个采样点的线位移，为第n个采样点的线速度。5.如权利要求2所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，对所述多个第一多轴向运动数据进行数据转换，获得多个第一多轴向位移数据，包括：当所述第一多轴向运动数据包括3轴角速度数据时，对3轴角速度数据采用时域一重积分进行数据转换，获得3轴角位移数据。6.如权利要求5所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，按照如下方式对3轴角速度数据采用时域一重积分进行数据转换，获得3轴角位移数据：其中，N为采样点个数，为第n+1个采样点的角位移，为第n个采样点的角速度，为第n+1个采样点的角速度，tn+1为第n+1个采样点的时刻，tn为第n个采样点的时刻。7.如权利要求3或5所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，还包括：对所述第一多轴向位移数据进行高通滤波，滤除时域积分带来的累积误差以及不属于抖动动作的低频位移分量。8.如权利要求1所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，所述每条轨迹对应的测评数据包括锐度时域标准差、锐度时域平均值、垂直方向位移的时域标准差、水平方向位移的时域标准差、沿摄像头光轴转角的时域标准差。9.如权利要求8所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，还包括：采用0均值标准化方法对多个测评数据进行预处理，获得具有相同度量标准的多个测评数据。10.如权利要求1或8所述的用于视频防抖性能测评的抖动轨迹生成方法，其特征在于，根据相...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟梦冉，王亚军，马治国，李旭东，王东来，
申请(专利权)人：中国信息通信研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11