[發明專利]視頻空時特征提取方法

有效

• 申請號: 201110082669.6
• 申請日: 2011-04-02
• 公開（公告）號: CN102142148A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 楊華;樊亞文;蘇航;鄭世寶
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種視頻空時特征提取方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

第一步：分別對視頻流中的兩幀的圖像以及進行高斯濾波；

第二步：分別計算濾波后的兩幀圖像的邊緣及紋理區域的幾何正則度及最優幾何正則方向并構建空間幾何流場；

第三步：基于最優幾何正則方向不變，在兩幀圖像的空間幾何流場之間建立運動方程；

第四步：采用塊匹配相關法計算時域幾何運動流；

第五步：對計算出的幾何流場采用M×M鄰域局部平均法消除奇異值；

第六步：將空間幾何流場與時域幾何運動流融合，即得到一種視頻的空時特征。

2.根據權利要求1所述的視頻空時特征提取方法，其特征是，所述的第二步具體包括：

2.1)以點(x，y)為中心，選擇(2m+1)×(2m+1)方塊；

2.2)根據方塊的大小初始化N個幾何正則方向集θ_i∈(-π/2，π/2]，并將每個方塊分別沿N個幾何正則方向映射成序列S(θ_i)，然后對序列S(θ_i)進行一維正交小波變換；

2.3)計算最優幾何正則方向θ：

其中：d_WT為沿θ方向的正則度，WT(S(θ))為沿θ方向進行一維正交小波變換后的系數；當d_WT＜T時，則將d_WT作為該點的幾何正則度，對應的角度θ為最優幾何正則方向；否則該方塊為平滑且不定義幾何正則方向；其中：?I_x為水平梯度，I_y為垂直梯度，α為固定系數；

2.4)將標量的最優幾何正則方向θ用單位向量表示，即空間幾何流：

g_s(x，y)＝(n_x，n_y)＝(cosθ，sinθ)；

2.5)重復上述步驟2.1)至2.4)直至所有點均計算得到其對應的空間幾何流，對應綜合得出整幅圖像的空間幾何流場。

3.根據權利要求1所述的視頻空時特征提取方法，其特征是，第三步中所述的運動矢量?為g_s(x，y，t)＝g_s(x+u，y+v，t+Δt)，其中：g_s(x，y，t)表示時空點p＝(x，y，t)處的最優幾何正則方向，g_s(x，y，t+Δt)表示時空點p＝(x+u，y+v，t+Δt)處的最優幾何正則方向，g_t(x，y，t)＝(u，v)為時空點p＝(x，y，t)處的時域幾何運動流。

4.根據權利要求1所述的視頻空時特征提取方法，其特征是，所述的第四步包括以下步驟：

4.1)設定匹配窗口大小為(2k+1)×(2k+1)，搜索窗口大小為(2L+1)×(2L+1)，則對于目標函數E(g；u，v)：

其中：d_penalty為距離懲罰因子且與離中心的距離成正比；

4.2)采用窮盡搜索求出E(g；u，v)中最小值作為最佳匹配塊，對應的g_t(x，y，t)＝(u，v)即為所要求的運動矢量。

5.根據權利要求4所述的視頻空時特征提取方法，其特征是，所述的距離懲罰因子為

。

6.根據權利要求4所述的視頻空時特征提取方法，其特征是，所述的空時特征向量g(x，y)＝(u，v，n_x，n_y)，其中：(u，v)為時域運動特征，單位向量(n_x，n_y)為空域的結構特征。?