买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：同济大学

摘要：本发明公开了一种用于无人机高空悬停拍摄场景的视频稳像方法，主要是首先将视频逐帧分离并进行灰度化预处理，以第一帧为模板帧，在模板帧手动点选关注特征区域，检测得到各区域内的角点作为锚点，各锚点坐标关系组成模板帧空间坐标系，估计原始视频各帧与模板帧之间的仿射变换矩阵，并对丢失锚点对进行补偿。根据以上信息，构建以用来稳定每一帧图像的仿射变换矩阵为待优化参数的稳健估计模型，基于稳健估计的思想对各锚点对进行选权迭代。然后求解模型，获得各视频帧满足均方根误差阈值的仿射变换矩阵。最后对原视频逐帧变换，并写入新视频。这种方法可以消除无人机自身运动影响，实现理想的视频稳像效果。

主权项：1.一种用于无人机高空悬停拍摄场景的视频稳像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、输入视频，对视频帧进行预处理，将第一帧作为模板帧并确定锚点；S2、遍历视频帧，跟踪模板帧图像的锚点，得到模板帧与当前帧一一对应的锚点对，删除其中光流法跟踪失败与因物体遮挡而特征丢失的失效点，得到跟踪成功的锚点对；S3、对失效锚点对进行补偿，其中，对于基于步骤S2跟踪成功的锚点对，运用加权最小二乘法计算模板帧到当前帧的仿射变换矩阵，在计算过程中运用稳健估计方法对各锚点对赋予权重，进行选权迭代后得到更精确的变换矩阵，并删除均方根误差大于三倍中位数的锚点对；对于被删除的锚点，基于变换矩阵并使用模板帧对应锚点坐标计算当前帧坐标，以计算坐标为输入，调用Harris亚像素级角点检测方法，在设定区域内检测当前帧丢失的锚点坐标，依次完成丢失锚点对补偿，得到稳定数量的12对锚点对；其中，采用加权最小二乘法计算变换矩阵，计算方式为：β＝XTWX-1XTWY此时预测误差计算公式为：f＝Y-Xβ其中，X为模板帧锚点的n行3列坐标矩阵，第一行为[x0，y0，1]，n为添加计算标识的锚点对数目；W为n行n列的对角矩阵，特征值w1，w2，...，wn为相应锚点对的计算权重；Y为当前帧锚点的n行2列坐标矩阵，第一行为[x0′，y0′]；其中，在运用加权最小二乘法计算模板帧到当前帧的仿射变换矩阵的过程中，采用稳健估计方法对加权最小二乘法进行优化，具体方法如下：在计算变换矩阵的过程中，运用稳健估计方法对权重矩阵进行迭代更新，基于预测误差计算预测坐标与实际检测坐标的距离XYErr，并计算前后两次迭代结果的均方根误差DRMSE，在DRMSE小于0.3之前，进行权重矩阵的更新迭代，以预测距离误差的中位数MedianErr为界，小于中位数的锚点对权重为1，大于中位数的锚点对更新为在每次迭代中，删除DRMSE≥3MedianErr的锚点对；S4、将步骤S3中锚点对作为输入，运用稳健估计优化后的加权最小二乘法计算变换矩阵，获得各视频帧满足均方根误差阈值的变换矩阵，将其进行逆仿射变换，得到当前帧到模板帧的仿射变换矩阵；S5、将步骤S4中仿射变换矩阵作为输入，运用warpAffine方法对当前视频帧图像进行仿射变换，将图像空间坐标对齐到模板帧空间坐标，完成视频稳像处理，遍历所有稳像处理后的视频帧，输出稳像后的视频。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 同济大学 一种用于无人机高空悬停拍摄场景的视频稳像方法