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[發明專利]基于運動周期性分析的視頻修復方法無效

專利信息
申請號: 201110363830.7 申請日: 2011-11-16
公開(公告)號: CN102496145A 公開(公告)日: 2012-06-13
發明(設計)人: 李樹濤;趙明 申請(專利權)人: 湖南大學
主分類號: G06T5/00 分類號: G06T5/00;G06T7/20;H04N5/14
代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114 代理人: 顏勇
地址: 410082 湖*** 國省代碼: 湖南;43
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摘要:
搜索關鍵詞: 基于 運動 周期性 分析 視頻 修復 方法
【說明書】:

技術領域

發明屬于圖像處理領域,具體涉及一種基于運動周期性分析的視頻修復方法。

背景技術

視頻修復是對視頻上信息缺損區域進行填充的過程,其目的是填充缺損的圖像,并使觀察者無法察覺視頻曾經缺損并且已被修復。隨著數字圖像處理技術的發展,越來越多的領域期望能夠對視頻進行一定的修補,并且達到人眼覺察不出來的效果。因此,數字視頻修復技術成為當前計算機圖形學和計算機視覺中的一個研究熱點,在文物保護、影視特技制作、多余目標物體剔除(如視頻圖像中刪除字幕、臺標等)、視頻通信的錯誤隱匿等方面有著廣泛的應用前景。

目前,數字圖像修復技術主要分為兩類:第一類逐幀修復,Kokaram等人通過對這些區域進行插值計算修復視頻中的斑點和劃痕,Bertalmio等人提出基于Navier-Stokes流體模型視頻修復方法,該方法逐幀的圖像單獨進行修復,沒有考慮前后幀之間的連續性,導致了修復大塊區域時的閃爍失真的情況。Yan等人使用BSCB方法對視頻進行修復,將視頻拆分為單幅圖像分別進行處理,這類方法也沒有充分利用視頻的時間冗余信息,而只是簡單的應用圖像修復技術來處理視頻數據,相鄰各幀之間的連續性很難得到保持。

為了克服上述逐幀修復方法的不足Patwardhan等人先后利用對視頻中物體的運動估計對鏡頭固定和鏡頭移動的視頻進行了修復。Kokaram采用了基于光流估計的時空信息來糾正在修復視頻序列上的噪聲,他的方法僅適用于小的缺損區域。Tourapis等人提出了一種基于區域分析的方法,通過計算各區域的運動矢量,分割區域,然后結合運動補償以及時空間濾波對視頻進行修復。但是,上述視頻修復方法采用的是分塊進行的方式,因此它們的修復結果在播放易出現虛影。

發明內容

為了解決現有視頻修復技術中存在的上述技術問題,本發明提供一種基于運動周期性分析的視頻修復方法,本發明可以明顯提高修復結果視頻的質量,達到理想的實用效果。

本發明解決上述技術問題的技術方案包括以下步驟:

1)使用幀間差的方法將視頻每一幀中的運動物體與視頻的背景分離;

2)提取步驟1中每一幀中的運動前景的骨骼;

3)對步驟2)中得到的每一幀的運動前景的骨骼進行相似性匹配,找出視頻前景運動目標的運動周期性;

4)利用運動周期性對整個視頻的前景運動目標的運動情況進行預測,根據預測來修復視頻。

上述的基于運動周期性分析的視頻修復方法中,所述步驟3)包括以下步驟:

a)使用第一幀前景目標的骨骼作為參照;

b)將其后每一幀的骨骼與其進行相似度匹配,第一幀到最相似幀之間的所有運動前景目標被定義為前景運動周期。

上述的基于運動周期性分析的視頻修復方法中,所述步驟4)包括以下步驟:

a)找到與受損視頻幀向鄰的前后兩個完好幀作為參照;

b)在運動周期中分別尋找與視頻前后兩幀向對應的幀;

c)將步驟b)中找到的兩幀之間的所有幀整體的替換到受損視頻幀中。

本發明的效果在于:與現有方法相比,本發明采用的運動周期性分析技術能夠極大地減少復雜圖像背景的干擾,更加準確的提取視頻中的運動信息。本發明充分考慮了視頻運動目標的連貫性,注重修復結果的視覺完整性,從而取得更好的視頻修復效果。本發明的基于前景運動目標周期性分析的視頻修復方法能夠充分提高圖像修復的性能,對于視頻的后續制作有重要的意義和實用價值。

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明。

附圖說明

圖1為本發明的流程圖。

圖2為本發明的修復示例。

具體實施方式

參見圖1,圖1為本發明采用基于前景運動目標周期性分析的視頻修復的流程圖。其具體修復步驟如下:

(1)對輸入視頻進行前景背景分離

輸入的待修復視頻由兩部分組成:靜止的背景和運動的前景。Ft為視頻的第t幀t∈1,2,…,K,計算所有幀的平均值得到視頻背景Fb。計算方式如下:

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