基於差分的多視點視頻圖像校正方法

2023-08-07 23:36:36 1

專利名稱：基於差分的多視點視頻圖像校正方法
技術領域：
本發明涉及視頻處理技術領域，特別是涉及基於差分的多視點視頻圖像校正方法。
背景技術：
隨著數字視頻技術的快速發展和廣泛應用，人們對視頻質量和形式的要求越來越高，傳統的二維平面視頻已不能滿足人們對場景真實和自然再現的需求，因此能夠提供立體感和交互操作功能的立體/多視點視頻技術越來越受到業界的重視。在多視點圖像獲取過程中，由於攝像頭的電氣特性差異，不同視點位置上的攝像頭採集圖像顏色值差別很大。目前已有一些圖像校正技術和專利發明如申請號為CN200710133272.9的專利申請文件介紹了一種光源顏色計算和圖像校正方法。此方法利用反射原理統計高光和逆光區域，將三維空間轉換成二維空間，利用參數逼近法對逆強度空間中的點進行直線擬合，從而在歸一化的圖像上進行顏色校正。申請號為CN200810035370. 3的專利申請文件介紹了圖像校正裝置和校正方法。此方法包括場級參數計算模塊，行級參數計算模塊，像素級參數計算模塊和多相濾波器等幾個部分，最終輸出校正後的像素值。申請號為CN200910166109. 1 的申請文件介紹了一種三維圖像校正、顯示和再生設備和方法及圖像提供系統。申請號為 CN2009102U825.9的申請文件介紹了一種實現雙目立體圖像校正和顯示優化的方法。其優點是對於採用非專業設備或方法拍攝的多視點圖像，可以對其中任意需要進行顯示的雙目圖像對進行校正。
但是多個攝像頭捕獲視頻數據的時候，由於攝像頭的電氣特性差異會引起視頻圖像在顏色和亮度上的差異。

發明內容
權利要求
1.基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於具體步驟如下(1)全局視頻偏移估算(2)差分優化的多視點視頻圖像校正 先建立以下校正準則最小化
對校正準則進行歐拉求解；然後採用變分法，將最小化問題轉換成迭代問題，得到變分法公式
多次採用上述過程更新校正視點的視頻圖像，直至第《+1次迭代校正視點圖像幀和第《次迭代校正視點圖像幀的差小於閾值A，迭代結束，最終校正得到的視點圖像幀就是經過差分優化後的校正圖像幀。
2.根據權利要求1所述的基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於所述步驟(1)全局視頻偏移估算的具體過程為利用Harris角點檢測方法提取參考視點的圖像幀Ia和校正視點的圖像幀Ie所對應的特徵點集，然後建立特徵點集的匹配關係，再利用特徵點集之間的匹配關係，估算出參考視點和校正視點的平移模型的偏移量，得到校正視點圖像和參考視點圖像之間的全局偏移量，將校正視點上所有的像素位置減去全局偏移量， 就得到新的校正視點像素位置，從而完成全局視頻偏移估算。
3.根據權利要求2所述基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於所述特徵點集之間的匹配關係是在一匹配窗口內，通過特徵點集的互協方差值與閾值B比較得到。
4.根據權利要求3所述基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於所述匹配窗口的長和寬分別是33像素和33像素，閾值B為16。
5.根據權利要求4所述基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於所述偏移量是2參數的平移參數，2參數分別對應於圖像橫軸和縱軸的平移量。
6.根據權利要求5所述基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於所述參考視點為多視點中位於中間位置的視點；校正視點為多視點中位於其它位置的視點。
7.根據權利要求6所述基於差分的多視點視頻圖像校正方法，其特徵在於所述閾值A 為 0. 1。
全文摘要
本發明的基於差分的多視點視頻圖像校正方法包括兩部分先從特徵點集的匹配關係中計算出視點間視頻圖像的全局偏移量；然後根據全局偏移量補償視點間視頻圖像，並利用差分迭代校正其它視點的視頻圖像。本發明所提供的圖像校正方法由於補償了各個視點間的全局偏移，避免了校正算法因全局偏移引起的誤差，並且差分優化能還原各種視點間的圖像原有顏色和亮度關係。
文檔編號H04N9/77GK102186004SQ20111012156
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月12日 優先權日2011年5月12日
發明者郭禮華 申請人:華南理工大學