[發明專利]一種老電影斑點自適應檢測方法

有效

• 申請號: 201310198332.0
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN103279962A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 何凱;呂亮;鄭歡;穆星
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及計算機圖像處理領域，特別涉及一種老電影斑點自適應檢測方法。

背景技術

老影視資料不僅是珍貴的文化素材，更具有重要的歷史和文藝價值，是國家寶貴的精神財富。長期以來，由于存放時間久遠，以及傳統存儲介質不利于影像資料保存等原因，大量老電影資料破損嚴重，將這些影像資料轉換為數字格式是目前保護這些珍貴資料的有效手段。然而，由于存儲條件限制和反復播放等緣故，老電影膠片往往會出現各種損傷，大大降低了數字信息的完整性及可讀性；傳統基于photoshop軟件修復方法速度慢，費用高，效率低下，不能用于老電影的大規模修復，必須依靠先進的數字圖像修復技術來解決這一問題。

現有技術中又提出了以下兩種方法：

斑點檢測索引算法(Spike?Detection?Index，簡稱SDI)是一種最基本的基于斑塊時域不連續特性的檢測法。它首先提出了利用序列中的相鄰三幀來檢測斑塊，該算法首先分別計算當前幀的像素點與前后運動補償參考幀對應像素差值的平方，然后將兩數中較小的數值與設定閾值進行比較，從而判定當前像素點是否屬于斑塊。

等級差分檢測器（Rank-Ordered?Difference，簡稱ROD）是一種基于等級統計的啟發式檢測器。對于當前幀中的任意像素點(x,y)，查找前后兩個參考幀中坐標同為(x,y)的點p₁,p₂，以及它們在豎直方向上的相鄰點p₃，p₄，p₅和p₆，將這6個點按照灰度值從小到大排列，并設定檢測閾值進行判斷，確定像素點(x,y)是否為斑塊。

發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術中至少存下以下缺點和不足：

1）SDI檢測算法只考慮到斑點的時間不連續性，沒有考慮到斑點的空間一致性，檢測精度較低；

2）ROD算法十分依賴運動估計的準確性，而且需要人為調節3個不同的閾值，自適應性較低。

總之，上述兩種傳統檢測方法對于一幀圖像的不同區域均采用固定的閾值檢測，不能準確檢測出一幀圖像不同區域的斑點，檢測精度和自適應性都較差。

發明內容

本發明提供了一種老電影斑點自適應檢測方法，本方法采用塊匹配的運動估計算法，通過幀間的統計特性估計出當前檢測幀不同區域的局部標準差，然后采用閾值迭代的方法找到該幀的最優閾值，提高了檢測精度和自適應性，詳見下文描述：

一種老電影斑點自適應檢測方法，所述方法包括：

對當前幀圖像及前后兩幀圖像做運動估計，查找當前幀圖像所有的宏塊分別在前一幀和后一幀圖像中的最佳匹配塊；

通過所述最佳匹配塊，估計出當前幀不同宏塊的局部標準差；

通過初始閾值ε₀對當前幀圖像中的像素點進行斑點檢測，將初始檢測結果記為M₀，初始斑點塊個數記為n₀；

將所述初始閾值增加一個迭代步長Δε，重新判斷自適應斑點檢測索引，將迭代檢測結果記為M₁，迭代斑點塊個數為n₁；

判斷所述初始斑點塊個數n₀和所述迭代斑點塊個數n₁是否相等，若n₀=n₁，表示所述初始閾值增加后沒有出現新的斑點，令M₀=M₁，執行上一步；若n₀≠n₁，則表明所述迭代檢測結果中出現了與所述初始檢測結果不相連通的新增區域S₀，執行下一步；

當所述新增區域滿足判決條件時，所述新增區域為斑點區域，否則移除所述新增區域S₀。

所述對當前幀圖像及前后兩幀圖像做運動估計，查找當前幀圖像所有的宏塊分別在前一幀和后一幀圖像中的最佳匹配塊的過程具體為：

對當前幀圖像I_t中的任一宏塊W_i，在前后幀中分別計算宏塊W_i和前后幀中所有宏塊的像素值差異，在前后幀中分別找到像素值差異最小的宏塊，即為當前幀宏塊W_i在前后兩幀中的最佳匹配塊和

所述在前后幀中分別計算宏塊W_i和前后幀中所有宏塊的像素值差異，在前后幀中分別找到像素值差異最小的宏塊的過程具體為：