[發明專利]一種視頻幀中重影時間戳的識別方法

有效

• 申請號: 201410123871.2
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103905745B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 陳純;卜佳俊;魏朝;宋明黎;周星辰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于視頻圖像處理領域，尤其涉及一種視頻幀中重影時間戳的識別方法。

背景技術

攝像機拍攝一張幀視頻圖像，本質是攝像機的一次曝光行為。攝像機鏡頭每次拍攝都需要花費一定量的曝光時間來得到一幀圖像。曝光時間T_e，指的是為了將光投射到照相感光材料的感光面上，快門所需要打開的時間。而時間戳碼表在LCD顯示器中存在一個刷新幀率，那意味著每個時間戳都會在LCD顯示器上停留時間T_stamp。因此攝像機的圖像傳感器在一幀的曝光時間中有可能捕捉到多個時間戳，導致多個時間戳在相同空間位置上受到曝光而產生圖像重疊問題——時間戳重影問題。

場景中多個時間戳重疊在一起，導致識別目標相互遮擋，給時間戳識別帶來巨大的困難。一般來說，重疊目標的識別難度隨著目標重疊的數量和面積的增加而增大。不幸的是，時間戳碼表的空間位置是固定不變的，所以時間戳重影都是完全重疊的。傳統的一些識別方法對于此類重疊時間戳的精確識別效果基本無法讓人滿意。從另一個角度講，重疊的物體識別其實是一個雞尾酒會問題，數學上不可解。雖然可以通過擬合估計等手段的方式獲得一個識別值，但是這種方法一方面時間開銷大，另一方面識別錯誤率也比較高。

發明內容

本發明的主要目的是針對重影時間戳識別準確率低下的問題，實現一種簡單有效的方法，在不需要大幅度更改軟件功能和增加硬件需求的基礎上，提升視頻幀中時間戳識別的準確率。

本發明提供了一種視頻幀中重影時間戳的識別方法，包括以下步驟：

1)確定攝像機幀曝光時間T_e和LCD顯示器中時間戳刷新時間T_stamp，然后計算一幀視頻中最多的時間戳重疊數量，最多的時間戳重疊數量滿足關系式(1):

式(1)中，表示向下取整函數。

2)根據最多時間戳重疊數量，分別確定空間分集數量和顏色分集數量；空間分集數量D_space、顏色分集數量D_color和最多重疊數量N分別滿足關系式(2)和(3):

D_stamp＝D_space×D_color,????(2)

D_stamp≥N,????(3)

式(2)中D_stamp表示結合空間分集和顏色分集的方法能夠處理的最多時間戳重疊數量；式(3)表明D_stamp的數量必須大于實際時間戳最多重疊數量。

3)將LCD顯示屏上的數字碼表中的每個數字時間戳替換成更容易被識別的編碼時間戳。

4)根據步驟2)確定的空間分集數量和顏色分集數量，在時間戳刷新過程中結合使用空間分集和顏色分集技術。

5)識別時間戳，分析得到正確的時間信息。

所述的編碼時間戳，利用具有校驗和糾錯能力的QR碼或者設計的具有視覺可讀性并且更容易被識別的視覺模式對數字時間進行編碼代替原始的數字時間戳。

所述的顏色分集技術利用RGB顏色通道的獨立性，為每個時間戳增加顏色屬性(紅色、綠色和藍色)，讓帶不同顏色屬性的時間戳即使發生重疊曝光，也可以通過顏色圖層把相互重疊的時間戳分離出來。因此D_color可以取1、2和3三種數值。

所述的空間分集技術將在連續時間過程中出現在同一空間位置上的不同目標分散到不同空間位置上。簡單地說，就是隨著時間戳的變化每次都把新的時間戳放置在與前一個時間戳相異的空間位置上。如此任意兩個相鄰的時間戳都不會發生空間重疊，而且因此也避免了由攝像機拍攝動態刷新時間戳而造成的時間戳重影問題。

所述的正確時間信息識別，由于空間分集和顏色分集技術的使用，每幀視頻圖像上都存在一組可識別時間戳(數量為1個以上)，因此最終需要識別所有時間戳并進行校驗分析，才能獲得正確的時間信息。

本發明在不需要大幅度更改軟件功能和增加硬件需求的基礎上，提升視頻幀中時間戳識別的準確率。

附圖說明

圖1是本發明一種視頻幀中重影時間戳識別困難解決方法流程圖；

圖2是數字的視覺模式編碼；

圖3是結合空間分集的視覺模式時間戳實例。

具體實施方式