Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора
Відеозображення стали невід’ємною складовою частиною повсякденного життя людей і активно використовуються для технічних цілей, наприклад розпізнавання образів чи автоматизованого керування. Стабілізація відео — важлива складова процесу отримання якісного відео для поліпшення його подальшої автоматич...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/249 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Problems of Control and Informatics |
Institution
Problems of Control and Informatics| id |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-249 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Problems of Control and Informatics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-03-11T15:10:47Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
стабілізація відео послідовний затвор камера «ефект желе» динамічне програмування |
| spellingShingle |
стабілізація відео послідовний затвор камера «ефект желе» динамічне програмування Vodolazskiy, Evgeniy Pavliuk, Andrii Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| topic_facet |
стабилизация видео последовательный затвор камера эффект желе динамическое программирование стабілізація відео послідовний затвор камера «ефект желе» динамічне програмування video stabilizaton rolling shutter camera «wobble effect» dynamic programming |
| format |
Article |
| author |
Vodolazskiy, Evgeniy Pavliuk, Andrii |
| author_facet |
Vodolazskiy, Evgeniy Pavliuk, Andrii |
| author_sort |
Vodolazskiy, Evgeniy |
| title |
Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| title_short |
Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| title_full |
Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| title_fullStr |
Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| title_full_unstemmed |
Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| title_sort |
цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора |
| title_alt |
Digital video stabilization: rolling shutter defect correction Цифровая стабилизация видео: устранение дефектов последовательного затвора |
| description |
Відеозображення стали невід’ємною складовою частиною повсякденного життя людей і активно використовуються для технічних цілей, наприклад розпізнавання образів чи автоматизованого керування. Стабілізація відео — важлива складова процесу отримання якісного відео для поліпшення його подальшої автоматичної або напівавтоматичної обробки. Сучасні методи цифрової стабілізації базуються на моделюванні траєкторії руху камери на основі оцінки змісту відеоряду з подальшою компенсацією цих рухів шляхом викривлення зображень. Для цього оцінюється рух між кадрами відеопотоку, формується віртуальна траєкторія камери і згладжується до бажаної плавності. Потім кадри викривляються з метою імітації компенсації руху камери відповідно до різниці змодельованої та згладженої траєкторій за допомогою гомографічних перетворень. Більшість програмних методів не враховує наявність дефекту, відомого як «ефект желе», який виникає під час сильної тряски камери з послідовним затвором і призводить до нелінійних спотворень зображення. Зазвичай вважається, що для таких випадків ефективне лише використання апаратної стабілізації, яка є складною, дорогою, енергозатратною, а іноді й зовсім неможливою. У роботі представлено алгоритм програмної стабілізації в реальному часі для відео, на якому присутній «ефект желе» внаслідок роботи послідовного затвора. Задача стабілізації для таких випадків — пошук відповідності рядків на парі зображень та їхній зсув на більш оптимальні місця на кадрі на основі даних про їхнє переміщення на попередніх кадрах відео. |
| publisher |
V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/249 |
| work_keys_str_mv |
AT vodolazskiyevgeniy cifrovastabílízacíâvídeousunennâdefektívposlídovnogozatvora AT pavliukandrii cifrovastabílízacíâvídeousunennâdefektívposlídovnogozatvora AT vodolazskiyevgeniy digitalvideostabilizationrollingshutterdefectcorrection AT pavliukandrii digitalvideostabilizationrollingshutterdefectcorrection AT vodolazskiyevgeniy cifrovaâstabilizaciâvideoustraneniedefektovposledovatelʹnogozatvora AT pavliukandrii cifrovaâstabilizaciâvideoustraneniedefektovposledovatelʹnogozatvora |
| first_indexed |
2025-10-30T02:48:51Z |
| last_indexed |
2025-10-30T02:48:51Z |
| _version_ |
1847373365973614592 |
| spelling |
oai:ojs2.jais.net.ua:article-2492025-03-11T15:10:47Z Цифрова стабілізація відео: усунення дефектів послідовного затвора Digital video stabilization: rolling shutter defect correction Цифровая стабилизация видео: устранение дефектов последовательного затвора Vodolazskiy, Evgeniy Pavliuk, Andrii стабилизация видео последовательный затвор камера эффект желе динамическое программирование стабілізація відео послідовний затвор камера «ефект желе» динамічне програмування video stabilizaton rolling shutter camera «wobble effect» dynamic programming Відеозображення стали невід’ємною складовою частиною повсякденного життя людей і активно використовуються для технічних цілей, наприклад розпізнавання образів чи автоматизованого керування. Стабілізація відео — важлива складова процесу отримання якісного відео для поліпшення його подальшої автоматичної або напівавтоматичної обробки. Сучасні методи цифрової стабілізації базуються на моделюванні траєкторії руху камери на основі оцінки змісту відеоряду з подальшою компенсацією цих рухів шляхом викривлення зображень. Для цього оцінюється рух між кадрами відеопотоку, формується віртуальна траєкторія камери і згладжується до бажаної плавності. Потім кадри викривляються з метою імітації компенсації руху камери відповідно до різниці змодельованої та згладженої траєкторій за допомогою гомографічних перетворень. Більшість програмних методів не враховує наявність дефекту, відомого як «ефект желе», який виникає під час сильної тряски камери з послідовним затвором і призводить до нелінійних спотворень зображення. Зазвичай вважається, що для таких випадків ефективне лише використання апаратної стабілізації, яка є складною, дорогою, енергозатратною, а іноді й зовсім неможливою. У роботі представлено алгоритм програмної стабілізації в реальному часі для відео, на якому присутній «ефект желе» внаслідок роботи послідовного затвора. Задача стабілізації для таких випадків — пошук відповідності рядків на парі зображень та їхній зсув на більш оптимальні місця на кадрі на основі даних про їхнє переміщення на попередніх кадрах відео. Video content has become an integral part of peopleʼs daily life and is also actively used for technical purposes, such as pattern recognition or automated control. Video stabilization is an important component of the process of producing high-quality video to improve its further automatic or semi-automatic processing. Modern methods of software stabilization are based on the idea of modeling the trajectory of camera movement based on the analysis of the video content and then compensating these movements by warping the frames. For this purpose, the movement between frames of the video stream is estimated, a virtual camera trajectory is formed and smoothed to the desired smoothness. Then the frames are warped with the purpose of simulating camera motion compensation according to the difference between the modeled and smoothed trajectory using homographic transformations. The software methods do not take into account the presence of a defect known as the «wobble effect» that occurs when a camera with a rolling shutter shakes a lot. It is believed that for such cases, only use of hardware stabilization is effective, which is difficult, expensive, energy-consuming, and sometimes impossible. In this study, we present a real-time software stabilization algorithm for video with a jelly effect due to the operation of a rolling shutter. The stabilization problem for such cases is defined as the problem of finding the correspondence of lines on a pair of frames and warping them to more optimal positions on the screen based on the information about their movement on previous frames of the video. Видеоизображения стали неотъемлемой частью повседневной жизни людей и активно используются для технических целей, например, распознавание образов или автоматизированного управления. Стабилизация видео – важная составляющая процесса получения качественного видео для улучшения его последующей автоматической или полуавтоматической обработки. Современные методы цифровой стабилизации базируются на моделировании траектории движения камеры на основе оценки содержания видеоряда с последующей компенсацией этих движений путем искривления изображений. Для этого оценивается движение меж кадрами видеопотока, формируется виртуальная траектория камеры и сглаживается до хотимой плавности. Затем кадры искривляются с целью имитации компенсации движения камеры в соответствии с разностью смоделированной и сглаженной траекторий с помощью гомографических преобразований. Большинство программных методов не учитывают наличие дефекта, известного как «эффект желе», возникающего во время сильной тряски камеры с последовательным затвором и приводящей к нелинейным искажениям изображения. Обычно считается, что для таких случаев эффективно только использование аппаратной стабилизации, которая является сложной, дорогой, энергозатратной, а иногда и вовсе невозможной. В работе представлен алгоритм программной стабилизации в реальном времени для видео, на котором присутствует эффект желе вследствие работы последовательного затвора. Задача стабилизации для таких случаев – поиск соответствия строк на паре изображений и их смещение на более оптимальные места на кадре на основе данных об их перемещении на предыдущих кадрах видео. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2024-08-31 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/249 10.34229/1028-0979-2024-4-6 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 69 № 4 (2024): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 83-97 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 69 № 4 (2024): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 83-97 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 69 No. 4 (2024): International Scientific Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 83-97 2786-6505 2786-6491 uk https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/249/328 Copyright (c) 2024 Evgeniy Vodolazskiy, Andrii Pavliuk https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |