【技术实现步骤摘要】
基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法及系统
本专利技术涉及视频图像稳像领域，特别涉及一种基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法及系统。
技术介绍
近年来，随着科学技术的发展以及视频设备的普及，视频受到越来越多人的青睐，成为人们获取和记录信息很重要的一种方式。人们希望通过视频获取丰富有价值的信息。由于红外热成像的特殊性，即使在亮度极低的环境下也可以得到较为鲜明的图像。因此红外图像在夜视、安防等方面可以提供很多便利。然而在拍摄过程中，摄像设备受到环境因素的影响，会发生抖动，引起拍摄视频或图像的不稳定、模糊。这不仅严重影响人们从视频图像中获取对自己有用的信息，而且对视频图像的后续处理及利用造成很大不便。特别是对红外图像，影响更为突出。因此，稳像成为一个迫切需要解决的问题。稳像就是对摄像设备进行机械处理或对获得的图像序列进行重组，使得最终输出稳定的图形序列。稳像包括三种方式：电子稳像，根据获取的图像序列找到运动矢量，然后直接对图像进行运动补偿；光学稳像，通过光学部件自适应的调整光路补偿图像运动，从而达到稳像效果；机械稳像，通过...
【技术保护点】
1.一种基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、利用视频采集设备采集视频图像序列，同时利用陀螺仪记录所述视频采集设备的角速度；/n步骤2、对采集到的角速度数据进行滤波处理；/n步骤3、基于所述滤波处理后的角速度数据，对所述视频图像序列进行初步稳像处理；/n步骤4、利用特征点匹配法对初步稳像处理后的视频图像序列进行进一步稳像处理；/n步骤5、对步骤4稳像处理后的视频图像序列进行拼接处理，获得最终稳像后的视频图像序列。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、利用视频采集设备采集视频图像序列，同时利用陀螺仪记录所述视频采集设备的角速度；
步骤2、对采集到的角速度数据进行滤波处理；
步骤3、基于所述滤波处理后的角速度数据，对所述视频图像序列进行初步稳像处理；
步骤4、利用特征点匹配法对初步稳像处理后的视频图像序列进行进一步稳像处理；
步骤5、对步骤4稳像处理后的视频图像序列进行拼接处理，获得最终稳像后的视频图像序列。
2.根据权利要求1所述的基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，步骤2所述对采集到的角速度数据进行滤波处理，具体采用卡尔曼滤波。
3.根据权利要求1所述的基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，步骤3所述基于所述滤波处理后的角速度数据，对所述视频图像序列进行初步稳像处理，具体包括：
步骤3-1、根据滤波处理后的角速度数据，求取视频图像序列的旋转矩阵，所述旋转矩阵为基于视频图像序列绕x轴、y轴、z轴的旋转角度Φ、Θ、Ψ生成的矢量矩阵；
其中，旋转矩阵为：
其中，所述旋转角度的计算公式为：
θ＝ω·t
式中，θ为Φ或Θ或Ψ，ω为角速度，t为视频图像的帧长；
步骤3-2、对所述旋转矩阵进行插值处理，获得相邻图像的旋转角度；
步骤3-3、根据旋转角度对视频图像序列中的图像进行旋转操作，实现初步稳像。
4.根据权利要求3所述的基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，步骤3-2所述插值处理具体采用线性插值法。
5.根据权利要求1所述的基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，步骤4所述特征点匹配法具体采用SIFT/SURF特征点匹配法。
6.根据权利要求1所述的基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，步骤4所述利用特征点匹配法对初步稳像处理后的视频图像序列进行进一步稳像处理的过程中，还包括利用达依拉准则剔除位于视频图像中运动物体上的特征点。
7.根据权利要求1或6所述的基于陀螺仪和特征点匹配的稳像方法，其特征在于，步骤4所述利用特征点匹配法对初步稳像处理后的视频图像序列进行进一步稳像处理的过程中，还包括利用近邻误匹配去除算法去除误匹配点，具体过程包括：
假设特征点匹配后所有匹配点的垂直视差集合为：
ΔY＝{Δy1,...,Δyn}
式中，Δyi表示第i对匹配点的垂直...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋修宝，郝亚辛，陈钱，顾国华，钱惟贤，白宏阳，路东明，于雪莲，张思凡，李悟馨，张文辉，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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