Método de mejora de las imágenes de una videocámara.

Un método de mejorar una imagen de video eliminando los efectos de la vibración de la cámara que comprende las etapas de:

obtener una trama de referencia; recibir una trama de entrada; determinar el vector de traslación de trama para la trama de entrada; trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada; efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama realineada; efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia; determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados de la trama de referencia y los píxeles filtrado de la trama realineada; efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles de la trama realineada para generar la trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado; y proporcionar la trama realineada como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

Método de mejora de las imágenes de una videocámara Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere en general a los sistemas de vigilancia y, en particular, a un método de un aparato para mejorar las imágenes de video de una videocámara eliminando los efectos de la vibración de la cámara.

Cuando una cámara está montada sobre una plataforma fija y con la cámara se hace un acercamiento de imagen hasta un gran aumento, con mucha frecuencia las imágenes generadas por la cámara son de baja calidad debido al temblor de la cámara. Cuando mayor es el grado del aumento, más evidentes es el temblor y más se degrada la calidad de la imagen. La causa del temblor es que la plataforma o el objeto en el cual está montada la cámara está realmente temblando incluso aunque pueda no se obvio para un usuario que mira a la instalación de la cámara. Dependiendo de la aplicación y del entorno, la cantidad de temblor puede ser significativa y puede proporcionar un resultado molesto en el video generado por la cámara. De acuerdo con esto se ha percibido una gran necesidad en la industria de la seguridad de un método y aparato para eliminar la aberración de temblor y mejorar con ello las imágenes de video de la videocámara.

Aspectos de la presente invención se describen por ejemplo en los documentos US-A-25/135698, US-A- 25/88532 y US-A-25/21384.

Compendio de la invención

De acuerdo con la presente invención se proporciona un método de mejorar una imagen de video eliminando los efectos de la vibración de la cámara que comprende las etapas de, obtener una trama de referencia, recibir una trama de entrada, determinar el vector de traslación de trama para la trama de entrada, trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia, determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en la trama de referencia y los píxeles filtrados en la trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles de la trama realineada para generar la trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado, y proporcionar la trama realineada como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

En otro aspecto de la presente invención se proporciona un aparato para mejorar una imagen de video eliminando los efectos de la vibración de la cámara que comprende una memoria para almacenar una pluralidad de tramas que contienen imágenes de video, y un procesador conectado a una memoria y que está programado para obtener una trama de referencia a partir de la pluralidad de tramas, recibir una trama de entrada desde la citada memoria, determinar el vector de traslación de trama para la trama de entrada, trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia, determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en la trama de referencia y los píxeles filtrados en la trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles en la trama realineada para generar una trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado, y proporcionar la trama realineada como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

En otro aspecto de la invención se proporciona un método tal como el descrito anteriormente en el cual la imagen de video es una imagen de video entrelazada que tiene campos primero y segundo y el método comprende también las etapas de dividir la trama de referencia en los campos primero y segundo y dividir la trama de entrada recibida en los campos primero y segundo y donde la etapa de determinar el vector de traslación de trama comprende determinar el vector de traslación de trama para el primer campo y para el segundo campo, donde la etapa de trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada comprende las etapas de trasladar el primer campo y el segundo campo para generar campos primero y segundo realineados, donde la etapa de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama realineada comprende las etapas de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de los campos primero y segundo realineados, donde la etapa de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia comprende efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de los campos primero y segundo de la trama de referencia, donde la etapa de determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados de la trama de referencia y los píxeles filtrados de la trama realineada comprende determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en el primer campo de la trama de referencia y los píxeles filtrados en el primer campo realineado y determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en el segundo campo de la trama de referencia y los píxeles filtrados en el segundo campo realineado y la etapa de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles de la trama realineada para generar la trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado y proporcionar la trama realineada como trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado comprende efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles en el primer campo realineado para generar el primer campo de salida si la diferencia absoluta es menor que

un umbral predeterminado, efectuando un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles del segundo campo reallneado para generar el segundo campo de salida si la diferencia absoluta es mayor que un umbral predeterminado y proporcionar los campos primero y segundo realineados como trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

En otro aspecto de la presente invención se proporciona un medio legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador se adapte para ejecutar el método de la presente invención.

Otras ventajas y aplicaciones de la presente invención resultarán evidentes mediante la descripción detallada de la realización preferida de la Invención.

Breve descripción de las diferentes vistas de los dibujos

La FIG. 1 es un diagrama da bloques de un sistema de video vigilancia que utiliza la presente invención.

La FIG. 2 es un diagrama de bloques de una fuente de video de ejemplo en el sistema de video vigilancia mostrado

en la FIG. 1.

La FIG. 3 es un diagrama de bloques de una estación de trabajo de ejemplo en el sistema de video vigilancia

mostrado en la FIG. 1.

La FIG. 4 es un diagrama de bloques que muestra el flujo lógico de una realización de la presente invención.

La FIG. 5 es un diagrama de bloques que muestra el flujo lógico de una realización de la presente invención para video entrelazado.

Descripción detallada de la invención

En referencia a la FIG. 1, un sistema de video vigilancia 1 tiene una red 12 que puede ser una red cerrada, una red de área local, o una red de área extensa, tal como la Internet. Una pluralidad de fuentes de video 14, 16, 18 y 2, que pueden ser, por ejemplo, videocámaras, grabadores o servidores de video digitales, están conectadas a la red 12 para proporcionar flujos de video en tiempo real, tales como flujos de video MPEG. La estación de trabajo 22, que puede ser, por ejemplo, un punto de control en el sistema de vigilancia 1, un ordenador personal o un usuario 25 conectado al sistema de vigilancia 1 por medio de un ordenador portátil, puede estar conectada a la red 12. Las fuentes, 14, 16, 18 y 2 proporcionan flujos de video MPEG a la estación de trabajo 22 por medio de la red 12.

Una fuente de video de ejemplo se ¡lustra en la FIG. 2 en forma de diagrama de bloques. La cámara 24 proporciona su salida al codificador 26, el cual contiene un procesador y memoria. El codificador 26 proporciona un flujo de video MPEG al módem 28 para transmitirlo a la red 12. Se entiende que aunque la cámara 24, el codificador 26 y el 3 módem 28 se han mostrado como dispositivos independientes, sus funciones pueden ser proporcionadas en un único dispositivo o en dos dispositivos en lugar de en tres dispositivos... [Seguir leyendo]

1. Un método de mejorar una imagen de video eliminando los efectos de la vibración de la cámara que comprende las etapas de: obtener una trama de referencia; recibir una trama de entrada; determinar el vector de traslación de trama para la trama de entrada; trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada; efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama realineada; efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia; determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados de la trama de referencia y los píxeles filtrado de la trama realineada; efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles de la trama realineada para generar la trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado; y proporcionar la trama realineada como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la etapa de actualizar los píxeles de la trama de referencia calculando el valor de píxel promedio a partir de la suma del valor del píxel de referencia y el valor del píxel de la trama realineada tras el filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo si la diferencia absoluta es menor que el umbral predeterminado.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que comprende además la etapa de actualizar los píxeles de la trama de referencia con los píxeles de la trama realineada si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la citada imagen de video es una imagen de video entrelazada que tiene campos primero y segundo y el citado método comprende además las etapas de dividir la trama de referencia en los campos primero y segundo y dividir la trama de entrada recibida en los campos primero y segundo y donde la citada etapa de determinar el vector de traslación de la trama comprende determinar el vector de traslación para el primer campo y para el segundo campo, donde la citada etapa de trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada comprende las etapas de trasladar el primer campo y el segundo campo para generar campos realineados primero y segundo, donde la citada etapa de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama realineada comprende las etapas de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de los campos realineados primero y segundo, donde cada etapa de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia comprende efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de los campos primero y segundo de la trama de referencia, donde la citada etapa de determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en la trama de referencia y los píxeles filtrados en la trama realineada comprende determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en el primer campo en la trama de referencia y los píxeles filtrados en el primer campo reallneado y determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados en el segundo campo en la trama de referencia y los píxeles filtrados en el segundo campo reallneado y la citada etapa de efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles de la trama reallneada para generar la trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado y proporcionar la trama reallneada como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado comprende efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles en el primer campo realineado para generar el primer campo de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles en el segundo campo reallneado para generar el segundo campo de salida si la diferencia absoluta es mayor que un umbral predeterminado y proporcionar el primer campo y el segundo campo realineados como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la citada etapa de determinar el vector de traslación para el segundo campo comprende determinar un campo de referencia para el segundo campo interpolando el primer campo.

6. Un aparato para mejorar una Imagen de video eliminando los efectos de la vibración de la cámara, que comprende: una memoria para almacenar una pluralidad de tramas que contienen imágenes de video; y un procesador conectado a la citada memoria y que está programado para obtener una trama de referencia a partir de la citada pluralidad de tramas, recibir una trama de entrada de la citada memoria, determinar el vector de traslación de trama para la trama de entrada, trasladar la trama de entrada para generar una trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles en la trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del espacio sobre los píxeles de la trama de referencia, determinar la diferencia absoluta entre los píxeles filtrados de la trama de referencia y los píxeles filtrados de la trama realineada, efectuar un filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo sobre los píxeles de la trama realineada para generar una trama de salida si la diferencia absoluta es menor que un umbral predeterminado, y proporcionar la trama realineada como la trama de salida si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el citado procesador está además programado para actualizar los píxeles en la trama de referencia calculando el valor del píxel promedio a partir de la suma del valor del píxel de referencia y el valor del píxel de la trama realineada tras el filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo si la diferencia absoluta es menor que el umbral predeterminado.

8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, en el que el citado procesador está además programado para actualizar los píxeles en la trama de referencia con los píxeles en la trama realineada si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.

9. Un medio legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, 5 hacen que el ordenador se adapte para llevar a cabo el método de la reivindicación 1.

1. Un medio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador se adapte para actualizar los píxeles de la trama de referencia calculando el valor de pfxel promedio a partir de la suma del valor del píxel de referencia y el valor del píxel de la trama realineada tras el filtrado de paso bajo en el dominio del tiempo si la diferencia absoluta es

menor que el umbral predeterminado.

11. Un medio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende además la etapa de actualizar los píxeles de la trama de referencia con los píxeles de la trama realineada si la diferencia absoluta es mayor que el umbral predeterminado.