[發明專利]基于幀差聚類的視頻鏡頭切換檢測方法及其裝置

有效

• 申請號: 201410831291.9
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104539942A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 楊昕吉;李寧東;謝振平
• 申請（專利權）人: 贊奇科技發展有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明涉及計算機視覺，包括視頻處理、圖像處理等對視頻中鏡頭切換檢測的方法，具體涉及一種基于幀差聚類的視頻鏡頭切換檢測方法及其裝置。

背景技術

隨著多媒體技術的發展，數字視頻的存儲和傳輸技術都取得了重大的進展。在智能視頻分割、視頻檢索、關鍵幀選取、人機交互接口的姿態識別等計算機視覺應用方面，從視頻的連續幀序列中檢測跳轉幀或鏡頭切換，是一個非常關鍵的任務。而目前傳統方法只能通過非常繁瑣耗時的快進和快退等方法人工查找，這顯然已無法滿足多媒體技術發展的需求。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的問題作出改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種基于幀差聚類的視頻鏡頭切換檢測方法及其裝置，實現自動地給出視頻的鏡頭切換點。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種基于幀差聚類的視頻鏡頭切換檢測方法，對給定的視頻圖像序列，檢測其中的鏡頭切換信息，找到其中的畫面跳轉幀。

包括如下步驟：

S1、視頻接收器接收視頻，并將視頻讀取，生成幀圖像序列；

S2、圖像轉換器讀取視頻接收器生成的幀圖像序列，并轉換成規格統一的灰度圖像，然后將連續的三幀圖像，每兩者之間的灰度作差，生成三維向量；

S3、聚類器根據縮放系數生成球半徑并在空間坐標系中構造球，其中，球內的點為連續幀圖像，球外的點為鏡頭跳轉幀圖像；將圖像轉換器生成的三維向量映射到空間坐標系；

S4、根據置信系數輸出結果。

其中，所述縮放系數和置信系數是根據不同視頻設置的參數。

所述S1的具體步驟為：

接收一個視頻，生成連續的若干幀圖像G₁，G₂，…，G_n，其中i＝1，2，…，n-2。

所述S2的具體步驟為：

計算G_i和G_i+1的灰度距離差d_i¹，G_i和G_i+2的灰度距離d_i²，G_i+1和G_i+2灰度距離d_i³，其中i＝1，2，…，n-2；

構造三維向量Vi＝(d_i¹，d_i²，d_i³)，i＝1，2，…，n-2，將這n-2個三維向量看成是空間坐標系中的n-2個點，找到距離坐標系原點最近的點V_min，到原點距離為S₁，最遠的點V_max，到原點距離為S₂。

所述S3的具體步驟為：

定義球半徑縮放系數μ，一般設為0.1，計算球半徑公式為：r＝μ(S₁-S₂)+S₂；

構造球方程，計算所有三維向量Vi＝(d_i¹，d_i²，d_i³)在球內的個數m₁，在球外的個數m₂。

所述S4的具體步驟為：

定義跳幀置信系數Ψ，可設為0.1，計算θ＝m₁/m₂,若θ＜Ψ，輸出所有球外向量對應的圖像幀，置為畫面跳轉幀；若θ≥Ψ，則輸出空。

一種實現權利要求1所述的基于幀差聚類的視頻鏡頭切換檢測方法的基于幀差聚類的視頻鏡頭切換檢測裝置，

包括視頻接收器、圖像處理器、差值器和聚類器；

所述視頻接收器，用于讀取待檢測視頻，并將視頻轉換成連續幀圖像；

所述圖像處理器，用于將連續幀圖像轉換成規格統一的灰度圖像；

所述差值器，用于將連續的三張幀圖像，每兩者之間的灰度值作差，生成一組三維向量。

所述聚類器，包括：

球半徑生成器，根據半徑縮放系數，生成球半徑并構造球，將一組三維向量分類；

球聚類器，將一組三維向量映射到空間坐標系中，根據半徑在空間坐標系中構造球，根據置信系數，輸出結果。