[發明專利]一種基于邊緣檢測的自適應運動檢測方法

有效

• 申請號: 201210476628.X
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102946504A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉成強;劉強;樊鵬
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N7/01
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種基于邊緣檢測的自適應運動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）、場間差值計算：

（1.1）、亮度分量的場間差值計算：

field_diff12=|YF_n(i,j)-YF_n+1(i,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n+1(i,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n+1(i,j+1)|

field_diff23=|YF_n(i,j)-YF_n-1(i,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n-1(i,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n-1(i,j+1)|

frm_diff02＝|YF_n(i,j)-YF_n-2(i,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n-2(i,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n-2(i,j+1)|

frm_diff13＝|YF_n+1(i,j)-YF_n-1(i,j)|+|YF_n+1(i,j-1)-YF_n-1(i,j-1)|+|YF_n+1(i,j+1)-YF_n-1(i,j+1)|

（1.2）、U色差分量的場間差值計算：

Ufield_dif12=|UF_n(i，j)-UF_n+1(i,j)|+|UF_n(i，j-1)-UF_n+1(i,j-1)|+|UF_n(i,j+1)-UF_n+1(i，j+1)|

Ufield_dif23=|UF_n(i,j)-UF_n-1(i,j)|+|UF_n(i,j-1)-UF_n-1(i，j-1)|+|UF_n(i,j+1)-UF_n-1(i,j+1)|

（1.3）、V色差分量的場間差值計算：

Vfield_diff12=|VF_n(i,j)-VF_n+1(i,j)|+|VF_n(i，j-1)-VF_n+1(i,j-1)|+|VF_n(i,j+1)-VF_n+1(i，j+1)|

Vfield_diff23=|VF_n(i，j)-VF_n-1(i，j)|+|VF_n(i，j-1)-VF_n-1(i，j-1)|+|VF_n(i,j+1)-VF_n-1(i，j+1)|

其中，YF_n、YF_n+1、YF_n-1、YF_n-2分別表示當前場圖像，當前場后一場圖像，當前一場圖像，當前場前面第二場圖像像素點的亮度分量（即Y分量）；

UF_n，UF_n+1，UF_n-1，UF_n-2分別表示當前場圖像，當前場后一場圖像，當前前一場圖像，當前場前面第二場圖像像素點的U色差分量；

VF_n，VF_n+1，VF_n-1，VF_n-2分別表示當前場圖像，當前場后一場圖像，當前前一場圖像，當前場前面第二場圖像像素點的V色差分量；

其中，(i,j)表示當前像素點在圖像中的空間位置，(i,j-1)表示當前像素點垂直位置上方的像素點在圖像中的空間位置，(i,j+1)表示當前像素點垂直位置下方的像素點在圖像中的空間位置；

（2）、亮度分量的場間差值與閾值比較

將亮度分量的場間差值分別與一個閾值進行比較，得到當前像素點的運動模式，用變量mov_mode表示，mov_mode值的計算如下：

如果亮度分量的場間差值field_diff23>閾值thread1，則變量mov_mode的第一位為：

mov_mode[0]=1

否則，mov_mode[0]=0；

如果亮度分量的場間差值field_diff12>閾值thread2，則變量mov_mode的第二位為：

mov_mode[1]=1

否則，mov_mode[1]=0；

如果亮度分量的場間差值frm_diff13>閾值thread3，則變量mov_mode的第三位為：

mov_mode[2]=1

否則，mov_mode[2]=0；

如果亮度分量的場間差值frm_diff02>閾值thread4，則變量mov_mode的第四位為：

mov_mode[3]=1

否則，mov_mode[3]=0；

其中閾值thread1~4根據經驗值確定；

（3）、邊緣檢測

（3.1）、垂直梯度計算：

當前場圖像的當前像素點的垂直梯度計算如下：

grad_ver_n(i,j)=|YF_n(i,j)-YF_n(i+1,j)|+|YF_n(i,j-1)-YF_n(i+1,j-1)|+|YF_n(i,j+1)-YF_n(i+1,j+1)|

前一場圖像的對應像素點的垂直梯度計算如下：

grad_ver_n-1(i,j)=|YF_n-1(i,j)-YF_n-1(i+1,j)|+|YF_n-1(i,j-1)-YF_n-1(i+1,j-1)|+|YF_n-1(i,j+1)-YF_n-1(i+1,j+1)|

前面第二場圖像的對應像素點的垂直梯度計算如下：

grad_ver_n-2(i,j)＝|YF_n-2(i,j)-YF_n-2(i+1,j)|+|YF_n-2(i,j-1)-YF_n-2(i+1,j-1)|+|YF_n-2(i,j+1)-YF_n-2(i+1，j+1)

后一場圖像的對應像素點的垂直梯度計算如下：

grad_ver_n+1(i,j)=|YF_n+1(i,j)-YF_n+1(i+1,j)|+|YF_n+1(i,j-1)-YF_n+1(i+1,j-1)|+|YF_n+1(i,j+1)-YF_n+1(i+1,j+1)

（3.2）、邊緣判斷，

如果同時滿足：

grad_ver_n(i,j)>edge_thread

grad_ver_n-1(i,j)>edge_thread

grad_ver_n-2(i,j)>edge_thread

grad_ver_n+1(i,j)>edge_thread

則邊緣標識edge_flag(i,j)=1，否則，邊緣標識edge_flag(i,j)=0；

（4）、運動靜止判斷

當前場像素點的運動狀態，前一場對應像素點的運動狀態，當前場前兩場對應像素點的運動狀態分別為mov_state_n(i,j)、mov_state_n-1(i,j)、mov_state_n-2(i,j)；

當它們的值等于0時表示靜止，等于1時表示運動；

（4.1）、如果變量mov_mode＝0或者mov_mode＝8，則當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=0

否則：

（4.2）、如果mov_mode>3并且mov_mode≠8，則當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=1，

否則：

（4.3）、如果mov_mode>0并且mov_mode<4

（4.3.1）、如果前一場和前面第二場對應點的運動狀態都是運動，則當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=1，否則：

（4.3.2）、如果前一場和前面第二場對應點的運動狀態都是靜止，則當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=0，否則：

（4.3.3）、如果邊緣標識edge_flag(i,j)=1，則當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=0，否則：

（4.3.4）、如果mov_mode＝3，則當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=1，否則:

（4.3.5）、當前場像素點的運動狀態為：

mov_state_n(i,j)=0；

（5）、運動狀態判斷結果的修正

如果運動變量mov_mode<9并且mov_mode≠3并且mov_mode≠7，則根據色度分量的場間差值對當前場像素點的運動狀態進行修正：

（5.1）、如果同時滿足：

Ufield_diff12>UVThread

Ufield_diff23>UVThread

Vfield_diff12>UVThread

Vfield_diff23>UVThread

則mov_state_n(i,j)=1，否則，當前像素點的運動狀態保持上面（4.1）~（4.3）判斷得到的運動狀態；

（5.2）如果不滿足以mov_mode<9&mov_mode!＝3&mov_mode!＝7，當前像素點的運動狀態保持上面4.1~4.3判斷得到的狀態。