全局运动估计

摘要： 视频内容的分析与理解往往基于对视频中目标对象的空间、运动特征进行感知。然而,在实际拍摄的视频中,目标对象的真实运动轨迹往往受到同时存在的相机全局运动影响。这种由相机自运动带来的全局运动在当前流行的自媒体视频中十分普遍。为了消除全局运动对视频中对象的真实运动轨迹的影响,提出了一种基于L1范数最小化的全局运动参数估计算法,并在此基础上实现了视频的全局运动补偿,得到了前景对象的真实运动轨迹。实验结果表明该算法能准确有效地去除全局运动的影响并准确恢复出运动对象的真实运动轨迹。

摘要： 本文结合运动与边缘信息提出了一种视频对象提取方法,首先在时间域估计图像帧的运动场,再基于六参数仿射运动模型使用全局运动估计方法获得全局运动区域和局部运动区域;对局部运动区域再进行多阶段仿射运动一致性分割,获得独立运动区域。在空间域方面,使用Canny算子和运动检测提取运动边缘,并对边缘进行优化,然后进行高斯扩展,形成光滑的吸引力场。在时空联合分析时,对独立运动区域和跟踪目标进行识别,区分出跟踪目标和新目标,并使用曲线演化的方法进行边界校正。

摘要： 为克服无人机视频应用中计算能力和传输带宽的限制,提出一种视频分层表达方法,实现快速、高质量、灵活的视频编码.将无人机视频分为背景层和目标层,并分别采用基于全局运动估计和基于局部块匹配的方法进行压缩,压缩后的码流可以根据实际的网络情况和应用需求进行单独传输或组合传输.实验结果表明:在极低码率如50 kbit/s时,H.264的PSNR低于28 dB,且图像主观质量超出可接受范围,而采用分层表达中的背景层压缩,可以在保证PSNR在28 dB以上,且图像细节清晰、主观质量较高;在码率较高时,采用背景层和目标层结合,在同等码率条件下,目标的细节比H.264更清晰;整个压缩过程消耗的时间只有H.264的18％.本文方法在不降低视频质量的同时提高了压缩效率,且码流具备灵活性,适用于低延时、低带宽、复杂的无人机应用.%To overcome the limitations of compute capability and bandwidth in UAV (Unmanned Aerial Vehicle) video,this paper proposes a novel video compression algorithm based on hierarchical description.The video is split into background layer and object layer.Background layer is encoded with global motion estimation,while object layer is encoded with local block matching.The experimental results demonstrate that,when bandwidth is narrow e.g.50 kbit/s,using background layer encoding can achieve higher PSNR than H.264,and the subjective quality is much more acceptable;in most cases,combining background and object layer can give more details than H.264 with the same bitrate;the consuming time is only 18％ of H.264's.Additionally,alternative bitstream can be extracted for different bandwidth.Consequently,the proposed algorithm is suitable for low latency and complexity applications in UAV video due to its good performance,high efficiency and flexibility.

摘要： 为提高全局运动估计的准确性,提出一种基于定向旋转不变性(oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)特征匹配的全局运动估计算法.首先对差分图像进行分块,通过设定阈值来筛选出有效的背景运动模块,然后经ORB特征匹配后,代入六参数运动模型,通过最小二乘法求解出估计参数,最后对当前帧做补偿,比较补偿前后的差分图像中的目标轮廓的清晰度.实验结果表明:该算法能有效去除局部运动的影响,在保证全局运动估计准确性的同时,也确保该算法的有效性.%In order to improve the accuracy of global motion estimation, this paper proposes a global motion estimation method based on oriented FAST and rotated BRIEF (ORB) features. Firstly, the difference image is divided into blocks, and the effective background motion module is selected by setting the threshold. Then, the selected background modules are matched by the ORB feature, and substituted into the six-parameter motion model. Finally, the estimation parameters are solved by the least squares method, which are used to compensate the current frame. Compare the sharpness of the target contour of difference image before and after compensation. The experimental results demonstrate that the proposed algorithm can effectively remove the influence of the local motion and ensure the accuracy of the global motion estimation, while ensuring the effectiveness of the algorithm.

摘要： According to the super-resolution reconstruction of Jilin-1 satellite and on the basis of an analysis of different characteristics of satellite video and common video as well as remote sensing image,the authors studied the motion estimation applicability of the Vandewalle method and the method of LK ( Lucas-Kanade ) optical flow in pyramid under the situation of imaging scene containing moving objects. At the same time, according to the median shift and add( MSA) method, the new median shift and add( NMSA) method was proposed to tackle the problem that the edge information is not clear because of the lack of complementary information between the frames in the video satellite image reconstruction. First, a resolution grid is established based on the multiple of reconstruction, and the two grids are unified into a unified space. Then, the low-resolution pixel values that participate in estimation are determined. With the pixel of the image reconstruction grid to be determined as the center, the allowed error is used to determine the reconstruction pixel values. The experiments using the data of Jilin -1 satellite prove the effectiveness of the method proposed in this paper.%针对吉林一号(Jilin-1)卫星视频影像的超分辨率重建问题,在分析卫星视频与普通视频及遥感影像不同特性的基础上,研究了在成像场景内含有运动物体情况下,Vandewalle方法和金字塔LK(Lucas-Kanade)光流法运动估计方法的适用性.同时,针对目前中值平移并添加(median shift and add,MSA)方法在视频卫星影像重建中因帧间缺少互补信息而引起的边缘信息不清晰问题,提出了新的中值平移并添加(new median shift and add,NMSA)方法.首先,根据重建的倍数建立重建前、后的空间分辨率格网,并将2个格网统一到1个空间内;然后,以待确定的重建后影像格网像元为中心,确定参与估计的低空间分辨率像元值,利用容许误差确定重建后的像元值.通过利用吉林一号(Jilin-1)卫星数据进行实验,验证了NMSA方法的有效性.

摘要： 针对因交通监控设备抖动而引起的视频图像序列不稳定问题,提出了一种在设备内的DSP上直接工作的快速稳像方法.该方法采用Harris算子提取参考帧图像的特征点,利用金字塔LK光流在当前帧跟踪参考帧的特征点,从而获得运动矢量.通过RANSAC剔除匹配错误或前景物体的特征点对,筛选出全局运动矢量.采用描述复杂运动的单应性模型估算全局运动参数,用单纯形法和模板相似性微调参数优化整体效果.最后进行全局运动补偿,实现图像的稳定.依赖TI公司C674X系列DSP的优化方法,实现了对720×480交通视频精确、实时的图像稳定处理.

摘要： 为了实现亚像素级图像快速全局运动估计，提出了一种基于相位相关的快速亚像素全局运动估计方法。首先对待计算的两幅图像进行下采样并计算整像素级的全局运动矢量，然后选取两幅图像重叠的部分进行插值，再计算亚像素级的全局运动矢量。最后，将整像素级和亚像素级的计算结果进行加权计算，得出亚像素级的全局运动位移。实验结果表明，文中算法对噪声影响、光照变化和局部遮挡具有较好的鲁棒性，同时能够有效地提高运动估计的精确性和计算效率。%Proposed in this paper is a fast sub-pixel algorithm based on phase correlation and image down-sampling for sub-pixel global motion estimation. First,down-sampling of the two images, then the pixel-level global motion vector of two images calculated. Then chooses the repeated area of the two images and interpolated them,the global motion estimation of sub-pixel-level is achieved. Finally,weighted calculate the results of pixel -level and sub -pixel -level,the global motion displacement of sub-pixel-level of the two images will be calculated out. Experimental results show that the proposed algorithm has good robustness to noise,illumination and partial occlusion,and can effectively improve the accuracy and efficiency of motion estimation.

摘要： Reasonable selection of reference frames in the electronic image stabilization is the basis of global motion estimation and motion compensation. In order to solve the problem of frame jump caused by the traditional reference frame selection strategy, a reference frame update strategy based on the cumulative transformation is presented in this paper. By the cumulative transformation of the adjacent frames, the cumulative global motion parameter of the current frame with respect to the first frame is obtained, and the compensation standard is unified. Aiming at the problem of cumulative error in the process, the change of the reference frame is adjusted by setting the matching threshold, and the number of parameters is reduced. The experimental results show that this improved algorithm can effectively solve the problem of inter frame jump, alleviate the error accumulation process, and output a smooth video.%在电子稳像中合理的选择参考帧是全局运动估计和运动补偿的基础。为了解决传统参考帧选择策略带来的帧间跳变的缺陷，给出一种基于累积变换的参考帧更新策略，通过相邻帧间运动参数的累积变换得到当前帧相对于第一帧的累积全局运动参数，统一了补偿基准，并针对过程中产生的累积误差问题，通过设定匹配阈值调整参考帧更换条件，减少参数的传递次数。实验结果表明，改进算法能够有效解决帧间跳变问题，缓解误差的累积进程，输出平稳的结果视频。

摘要： To resolve the indistinct background problem caused by dynamic camera behavior,and in combination with the global motion estimation algorithm of angular point distance feature,the maximum interclass variance method is introduced into the RANSAC estimation algorithm to improve the common RANSAC algorithm. The moving object detection algorithm based on difference multiply principle is used to detect and locate the moving object in object detection process. Aiming at the object de⁃tection of follow⁃up frame sequence of the obtained object location,the moving target detection algorithm based on angular point marching of improved singular value decomposition is proposed. The experimental results demonstrate that the proposed algo⁃rithm has good background motion compensation effect in dynamic background,and can accurately detect the moving target of the follow⁃up frame sequence in the subsequent measured dynamic background measurement. The algorithm has good robustness.%由于动态摄像机行为造成了背景模糊等问题，结合角点矩特征的全局运动估计算法，将最大类间方差法引入RANSAC估计算法，对常用的RANSAC算法进行改进。在目标检测过程中，利用基于差分相乘原理的运动目标检测算法实现了运动目标的检测定位。针对获取到目标位置的后续帧序列的目标检测，提出了基于改进的奇异值分解的角点匹配的运动目标检测算法。实验表明，提出的算法对于背景发生变化的场景，能达到较好的背景运动补偿效果，在随后测量的动态背景状态下，可以准确检测后续帧序列的运动目标，并且具有良好的鲁棒性。

摘要： 研究了将粒子群优化算法同万有引力算法相结合进行边缘检测,利用万有引力原理进行启发函数的计算,指导蚁群运动趋向,快速检测出边缘线,作为图像分析的预处理结果;另外根据视频图像中局部运动集中在图像中部概率较大的特性,提出对图像的几个小区域数据进行全局运动估计,这样大幅度减少了运算量,实验中通过采样4个六分之一原图边长的矩形区域进行全局估计,实验证实了在精度相同的情况下,运算速度提高了九倍左右.

摘要： 全局运动估计是数字图像稳定系统的基础,其准确性直接决定稳像效果.相位相关法是抗干扰性强,准确性高的全局运动估计方法,可以准确计算出仅存在平移运动的两帧图像间的全局运动矢量,但是在图像间存在旋转运动的情况下,单纯使用该方法计算得到的运动矢量存在较大误差.本文提出基于霍夫变换和相位相关的全局运动估计方法,首先利用霍夫变换估计出图像间的旋转角度,然后再对旋转校正后的图像进行平移运动检测.实验证明,使用本文提出的方法可以准确估计出图像间包含旋转和平移分量的全局运动矢量,弥补了相位相关法的不足,适用于处理包含旋转和平移分量的抖动视频.

摘要： 全局运动估计常见于各类视频处理系统，为了克服基于KLT、SIFT等特征点匹配的估计算法运算量大、无法实时应用的缺点，本文提出一种基于分块投影匹配的全局运动估计算法。文中首先将待处理视频帧进行分块，然后通过投影匹配,得到各对应块的运动矢量，并提出一种评价准则赋予各分块运动矢量一权重，最后利用改进的RANSAC参数估计方法得到全局运动参数。实验结果表明，在对估计精度没有较大影响的前提下，本文所提出的算法能达到实时应用的要求。

摘要： 针对数字图象稳定应用对于实时性的要求,本文提出了一种基于下采样和亚象素相位相关性的全局运动估计算法.该算法能够有效降低运动估计的计算负担,并且与基于子图象的相位相关方法相比,本算法在运动估计范围和抗干扰能力方面都有着明显的优势。

摘要： 全局运动估计是计算机视觉,视频处理等领域广泛采用的手段之一.本文提出一种直接利用压缩视频码流中的运动矢量进行全局运动估计的新算法.在采用已被广泛使用的准确性较好的八参数透视模型的基础上,先对视频序列进行前景背景运动矢量场的分割和统计筛选,然后进行全局运动参数估计及其优化.实验验证了提出的全局运动估计算法良好的计算效率和精度.

摘要： 本文采用电子稳像技术,将使图像序列稳定系统具有极大的灵活性和较为满意的视觉效果.电子稳像系统的核心是运动估计和运动补偿.为了提供运动估计的精度和降低时间开销,达到实时应用的要求,提出基于宏块的步进全局运动估计算法,获得图像序列的全局运动矢量;然后给出了一个新的应用于电子稳像系统中运动估计与运动补偿模块的运动估计、运动补偿原理框图;最后采用提出的两步补偿算法完成对图像序列的运动补偿,得到稳定的图像序列输出.仿真结果表明文中所采用的方法是高效、可行的.

摘要： 针对应用于实时视频采集处理系统的数字视频稳定算法,在实时性和抗干扰性方面的要求,本文提出了一种利用图像下采样和局部采样数据相结合进行全局运动估计的快速视频稳定算法.与传统基于相位相关的视频稳定方法相比,该算法在保证计算精度,运动估计范围的同时实现了计算实时性,并且在抗干扰能力方面也有着明显的优势.

摘要： 提出了一种基于TD滤波器的电子稳像算法。采用Harris算子获得视频图像的角点,并通过可调整的最小平方算法滤除伪角点,然后利用剩余的角点建立帧与帧之间的映射关系,根据仿射模型所得的最小二乘解获得帧间的全局运动向量,最后利用下D滤波器平滑运动参数,得到补偿结果。实验表明该算法鲁棒性强,去除高频抖动的同时较好地保留了摄像机的主动运动,稳像效果良好。

摘要： 提出了一种基于TD滤波器的电子稳像算法。采用Harris算子获得视频图像的角点,并通过可调整的最小平方算法滤除伪角点,然后利用剩余的角点建立帧与帧之间的映射关系,根据仿射模型所得的最小二乘解获得帧间的全局运动向量,最后利用下D滤波器平滑运动参数,得到补偿结果。实验表明该算法鲁棒性强,去除高频抖动的同时较好地保留了摄像机的主动运动,稳像效果良好。

摘要： 提出了一种基于TD滤波器的电子稳像算法。采用Harris算子获得视频图像的角点,并通过可调整的最小平方算法滤除伪角点,然后利用剩余的角点建立帧与帧之间的映射关系,根据仿射模型所得的最小二乘解获得帧间的全局运动向量,最后利用下D滤波器平滑运动参数,得到补偿结果。实验表明该算法鲁棒性强,去除高频抖动的同时较好地保留了摄像机的主动运动,稳像效果良好。

摘要： 提出了一种基于TD滤波器的电子稳像算法。采用Harris算子获得视频图像的角点,并通过可调整的最小平方算法滤除伪角点,然后利用剩余的角点建立帧与帧之间的映射关系,根据仿射模型所得的最小二乘解获得帧间的全局运动向量,最后利用下D滤波器平滑运动参数,得到补偿结果。实验表明该算法鲁棒性强,去除高频抖动的同时较好地保留了摄像机的主动运动,稳像效果良好。

摘要： 根据本发明，甚至在没有车辆行驶在道路上的情况下也可以获取与车辆的运动关联的信息。连同时间信息一起获取与在车辆行驶的道路上所述车辆的运动关联的运动信息。从恒定地提供交通信息的交通信息提供设备获取作为关于在所述时间信息指定的基准时间所述道路的交通信息的基准交通信息。指定所述运动信息与所述基准交通信息之间的相关性。此外，基于在估计时间的估计源交通信息和所述相关性获取指示在估计运动的估计时间所述道路上的车辆的估计的运动的估计的运动信息，在所述估计时间未获取运动信息的情况下，所述估计源交通信息从所述交通信息提供设备被提供作为所述估计源的交通信息。

摘要： 本发明所提供的面向运动估计的跨帧超高速相机设计方法及运动估计方法，所述方法包括：对双目摄像机进行相机标定；设定两个摄像头拍摄的物体图像进行图像配准，拟合两个摄像头之间的物理状态；设定两个摄像头之间的曝光时间差，模拟高速相机的拍摄效果。本发明通过对双目摄像机进行设定，进而达到高速摄像机的拍摄效果，从而降低了面向超高速运动估计时采用的高速摄像机成本过高的问题，也避免了需要对高速图像进行后续处理时运算量大和效率低的问题。

摘要： 本公开提供了一种运动估计方法、装置、存储介质与电子设备，涉及图像与视频处理技术领域。该方法包括：确定待匹配块与参考块的误差，所述待匹配块为当前帧中的图像块，所述参考块为所述当前帧的参考帧中的图像块；根据所述误差从所述参考块中确定至少一个候选块；基于所述待匹配块与所述参考块之间的位移量，确定随机数范围；以所述待匹配块与所述候选块之间的运动矢量为基础运动矢量，所述随机数范围内的随机数为增量，得到随机运动矢量；通过所述随机运动矢量确定所述待匹配块的最优运动矢量。本公开实现了随机数范围对场景运动状态自适应的效果，适用于不同场景，有利于提高运动估计的准确度，且能够降低计算量，提高效率。

摘要： 本公开提供一种运动估计方法、运动估计装置、计算机可读存储介质与电子设备，涉及图像与视频处理技术领域。该运动估计方法包括：确定待匹配块和候选块的误差，所述待匹配块为当前帧图像中的图像块，所述候选块为参考帧图像中的图像块；从所述候选块中选取与所述待匹配块误差最小的至少两个候选块；根据所述至少两个候选块的位置，在所述参考帧图像中确定搜索范围；在所述搜索范围内搜索所述待匹配块的全局最优块，通过所述全局最优块得到所述待匹配块的最优运动矢量。本公开能够在不同场景下进行运动估计，且具有较高的准确性和效率。

摘要： 一种用于运动估计的装置以及方法。运动估计装置包括候选集产生电路以及运动向量判断电路。候选集产生电路选择相邻区块的运动向量加入至当前帧的当前区块的运动向量候选集。当前区块与相邻区块的其中之一属于相同的行(或是相同的列)，且所述相邻区块的其中之一是当前帧的区块或先前帧的区块。运动向量判断电路耦接至候选集产生电路以接收运动向量候选集。运动向量判断电路依据运动向量候选集来判断当前帧中的当前区块的运动向量。

摘要： 本发明公开了一种基于运动矢量对消和差分原理的快速全局运动估计方法，包括输入视频图像的当前帧和参考帧，并通过光流法获得视频图像的每个像素点的运动矢量形成一个运动矢量场；在运动矢量场上构建视频图像的全局运动模型；利用运动矢量场上的对角对称位置的运动矢量对除平移运动分量外其他运动运动分量可以对消的特性，估计全局运动的平移参数T；利用运动矢量场上的同一行上的运动矢量对和同一列上的运动矢量对的差分原理，估计全局运动的变换参数A；将平移参数T和变换参数A代入到全局运动模型中，完成视频图像的全局运动估计五个步骤。本发明在保证估计精度的情况下，大大缩短计算时间，可以在实时性要求较高的视频处理系统中得到应用。

摘要： 本发明公开了一种Sprite编码中的全局运动估计外点去除及运动参数细化方法，当摄像机或者其他的工业拍摄图象的装置存在散焦模糊、采样率不足导致模糊、快速运动导致模糊的情况下，本发明的技术依然可以比较精确的获得全局运动估计的参数，结果可以与采用直接方法的全局运动估计技术相媲美，并且运算速度快，运算时间只有经典直接方法的5％-10％。本发明使得快速鲁棒的Sprite编码技术变得更加现实可行，有利于MPEG-4国际标准在高清数字电视领域的使用和推广。

摘要： 本公开涉及用于视频处理的准确全局运动补偿的全局运动估计和建模。方法、装置和系统可以提供执行全局运动估计的技术。更具体地，实现方式涉及提供准确全局运动补偿以便提高视频处理效率的技术。

摘要： 本发明公开了一种基于运动矢量对消和差分原理的快速全局运动估计方法，包括输入视频图像的当前帧和参考帧，并通过光流法获得视频图像的每个像素点的运动矢量形成一个运动矢量场；在运动矢量场上构建视频图像的全局运动模型；利用运动矢量场上的对角对称位置的运动矢量对除平移运动分量外其他运动运动分量可以对消的特性，估计全局运动的平移参数T；利用运动矢量场上的同一行上的运动矢量对和同一列上的运动矢量对的差分原理，估计全局运动的变换参数A；将平移参数T和变换参数A代入到全局运动模型中，完成视频图像的全局运动估计五个步骤。本发明在保证估计精度的情况下，大大缩短计算时间，可以在实时性要求较高的视频处理系统中得到应用。

摘要： 本发明公开了一种Sprite编码中的全局运动估计外点去除及运动参数细化方法，当摄像机或者其他的工业拍摄图象的装置存在散焦模糊、采样率不足导致模糊、快速运动导致模糊的情况下，本发明的技术依然可以比较精确的获得全局运动估计的参数，结果可以与采用直接方法的全局运动估计技术相媲美，并且运算速度快，运算时间只有经典直接方法的5％－10％。本发明使得快速鲁棒的Sprite编码技术变得更加现实可行，有利于MPEG－4国际标准在高清数字电视领域的使用和推广。