[發明專利]視頻序列中運動物體的分割方法

無效

• 申請號: 200610087322.X
• 申請日: 2006-06-07
• 公開（公告）號: CN101087413A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 魯照華;費佩燕
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司
• 代理人: 申健

1.一種視頻序列中運動物體的分割方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將當前幀灰度圖像和前一幀灰度圖像輸入幀差及統計分析模塊進行分析計算獲得二值運動圖像，發送該二值運動圖像到運動對象檢測及后處理模塊；同時，將當前幀灰度圖像輸入邊緣檢測模塊和場景切換模塊；

(2)邊緣檢測模塊根據當前幀灰度圖像計算得到當前幀的邊緣圖像，發送該當前幀的邊緣圖像到運動對象檢測及后處理模塊和運動對象跟蹤模塊；

(3)運動對象檢測及后處理模塊收到二值運動圖像，將該二值運動圖像通過高效快速的形態濾波技術得到二值運動圖像的邊緣圖像；

(4)運動對象檢測及后處理模塊對所述二值運動圖像的邊緣圖像和收到的當前幀的邊緣圖像進行運算得到精細的運動物體邊緣，通過水平方向和垂直方向的填充方法得到運動對象；

(5)判斷該運動對象是否帶有毛刺噪聲，如果判斷結果為是，則通過濾波技術消除這些毛刺噪聲，進入步驟(6)；如果判斷結果為否，進入步驟(6)；

(6)背景圖像生成模塊根據運動對象檢測及后處理模塊的處理結果，通過運算生成背景圖像后，發送到全局運動補償模塊；

(7)全局運動補償模塊根據收到的背景圖像中特殊像素塊相對于當前要分割的視頻圖像做運動估計所得的運動矢量做統計平均來獲得全局運動矢量，利用該全局運動矢量對前一幀灰度圖像進行全局運動補償后，發送到場景切換模塊；

(8)場景切換模塊接收經過全局運動補償的前一幀灰度圖像和當前幀灰度圖像，判斷是否發生場景切換，如果判斷結果為是，則返回步驟(1)；如果判斷結果為否，則將經過全局運動補償的前一幀灰度圖像發送到運動對象跟蹤模塊，進入步驟(9)；

(9)運動對象跟蹤模塊接收場景切換模塊的結果和當前幀的邊緣圖像，從當前幀的所有邊緣像素點中找到運動對象邊緣；

(10)背景圖像更新模塊根據運動對象跟蹤模塊的處理結果，對背景圖像進行更新，發送到全局運動補償模塊；

(11)全局運動補償模塊根據收到更新的背景圖像中特殊像素塊相對于當前要分割的視頻圖像做運動估計所得的運動矢量做統計平均來獲得全局運動矢量，利用該全局運動矢量對前一幀灰度圖像進行全局運動補償。

2.按照權利要求1所述的視頻序列中運動物體的分割方法，其特征在于，所述的步驟(1)分析計算獲得二值運動圖像的方法具體為：

(A)對當前幀灰度圖像和前一幀灰度圖像通過公式FD(x，y，t)＝|I(x，y，t)-I(x，y，t-1)|計算得到兩幀的幀差圖像；

其中，所述的FD(x，y，t)為幀差圖像，所述的I(x，y，t)為當前幀的灰度圖像，所述的I(x，y，t-1)為前一幀的灰度圖像；

(B)對幀差圖像中的每個像素按照公式

mi=(Σk∈sidyk)/M]]>

σi4=(Σk∈si(dyk-mi)4)/M]]>

計算得到一幅二值運動圖像；

其中，所述的m_i為局部區域的均值，所述的dy_k是幀差圖像FD(x，y，t)中像素的灰度值，所述的s_i為以像素i為中心的窗口，所述的M為該窗口中所包含像素的數目，所述的σ_i⁴為局部區域的四階矩，所述的T為得到的通過對每一像素的σ_i⁴進行統計分析得到的一閾值，所述的f_i為1則屬于運動物體，為0則屬于背景；

(C)判斷該二值運動圖像中等于1的像素的覆蓋范圍為相對集中還是為相對發散，如果判斷結果為相對集中，則對該二值運動圖像進行水平方向和垂直方向的填充來獲得填充后的二值運動圖像；如果判斷結果為相對發散，則根據視頻圖像的大小來選取像素塊大小，對包含二值運動圖像中等于1的像素對應的像素塊進行運動估計，對這些像素塊的運動矢量進行簡單的統計分析判斷，可得到初始全局運動矢量，對那些運動矢量明顯不同于初始全局運動矢量的像素塊，其內部的像素全部置為1，對那些運動矢量等于或近似等于初始全局運動矢量的像素塊，其內部的像素全部置為0后，能夠得到新的二值運動圖像，對該二值運動圖像進行水平方向和垂直方向的填充得到填充后的二值運動圖像，其中像素塊的運動估計具體過程包括，首先，對當前幀中對應塊和其在參考幀中對應塊的差值的和取平均得到一個值，然后將當前幀中對應塊的所有像素點的灰度值都減去或都加上該值的絕對值，再在參考幀中與該像素塊對應的位置進行絕對幀差和運算。