[發(fā)明專利]一種基于改進的四方向算子視頻噪聲檢測方法

有效

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• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102957940A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萬晨;楊波
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢烽火眾智數(shù)字技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04N17/02
• 分類號: H04N17/02;H04N5/14
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)，尤其涉及一種基于改進的四方向算子視頻噪聲檢測方法。

背景技術(shù)

視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)是一種智能化視頻故障分析與預(yù)警的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其采用計算機視覺算法是對視頻圖像中出現(xiàn)的噪聲、條紋、模糊、色偏、畫面凍結(jié)、云臺控制和視頻信號缺失等常見的攝像頭故障及其因使用過程中出現(xiàn)的問題進行準確分析、判斷和報警。

視頻存在噪聲是由于線路老化、傳輸故障、接觸不良或受到電磁干擾，而在視頻圖像中出現(xiàn)的一陣陣雜亂的飛點、刺和因線狀干擾導(dǎo)致的雪花、圖像抖動或滾屏等現(xiàn)象。目前主要是通過人工觀看視頻的方式來判斷視頻是否存在噪聲，該方法效率低下，且浪費大量的人力物力。通過視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)中的視頻噪聲檢測技術(shù)，有利于幫助用戶快速掌控前端設(shè)備運行情況，及時發(fā)現(xiàn)故障、快速處理和保障系統(tǒng)正常運行。

目前視頻噪聲檢測方法存在的問題是：

1、采用硬件裝置檢測單一類型噪聲，導(dǎo)致實現(xiàn)成本高且功能單一。

2、存在誤檢問題，現(xiàn)有方法主要是采用四方向算子尋找圖像中的噪聲點并進行檢測，該方法用于檢測噪聲時，對處理紋理復(fù)雜且有大幅度運動的視頻場景極易產(chǎn)生誤報，如擺動的樹葉，多人行走的十字路口等場景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種基于改進的四方向算子視頻噪聲檢測方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

主要應(yīng)用四方向算子對圖像的局部平滑塊進行檢測，通過對圖像中處于平滑區(qū)域的像素點進行統(tǒng)計，對圖像是否存在噪聲進行判斷。

按照四方向算子對圖像進行掃描，求出四方向算子中心值的最小值，并記錄保存最小值，進而求出該幀圖像中在平滑區(qū)域中的像素點的個數(shù)，最終判斷該幀圖像是否存在噪聲。

具體步驟如下：

①從攝像機獲取解碼后的YUV數(shù)據(jù)；

②求每一幀視頻圖像每個像素點的四方向算子最小值，計算平滑區(qū)域

在YUV中Y表示視頻亮度，對于每個像素點用Y值，分別按照四方向算子窗口對圖像進行掃描求四方向算子中心值的最小值，并記錄保存最小值，當最小值小于N時，則判定該點在平滑區(qū)域中，其中0≤N≤10；

③當求得的在平滑區(qū)域中的像素點的個數(shù)與該幀圖像像素點總數(shù)的比例小于M時，則判定該幀圖像存在噪聲，否則該幀圖像沒有噪聲，其中0<M<1；

④統(tǒng)計一段時間內(nèi)，視頻存在噪聲的幀占該段時間內(nèi)總幀數(shù)的比例，當該比例超過該段時間內(nèi)總幀數(shù)的比例P時，則判定該設(shè)備視頻存在噪聲，將診斷結(jié)果上報，其中0<P<1。

本發(fā)明具有下列優(yōu)點和積極效果：

1、提高了運維工作效率，減少了人力成本；

2、能對視頻進行實時檢測，性能穩(wěn)定，速度快，效率高且誤報率低；

3、通用性強，可移植性強，擴展性靈活；

4、適用于各個廠家的設(shè)備，適用于各類網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖；

圖2是視頻噪聲檢測四方向算子圖；

圖3是視頻噪聲檢測算法流程圖。

其中

10-視頻監(jiān)控平臺，

11—第1視頻監(jiān)控平臺，12—第2視頻監(jiān)控平臺……

1N—第N視頻監(jiān)控平臺,N是自然數(shù)，N<10；

20—綜合接入網(wǎng)關(guān)；

30—視頻質(zhì)量診斷平臺；

40—視頻診斷客戶端；

50—視頻分析設(shè)備，

51—第1視頻分析設(shè)備……

5N—第N視頻分析設(shè)備，N是自然數(shù)，N<100。

英譯漢

1、YUV：顏色編碼方法。YUV主要用于優(yōu)化彩色視頻信號的傳輸。YUV與RGB（red，green，blue紅綠蘭顏色表示法）視頻信號傳輸相比，它最大的優(yōu)點在于只需占用極少的頻寬（RGB要求三個獨立的視頻信號同時傳輸）。其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰階值；而“U”和“V”表示的則是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的顏色。“亮度”是透過RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。“色度”則定義了顏色的兩個方面：色調(diào)與飽和度，分別用Cr和Cb來表示。其中，Cr反映了RGB輸入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異。而Cb反映的是RGB輸入信號藍色部分與RGB信號亮度值之間的差異。

具體實施方式