[發明專利]基于感知顏色空間和關鍵角點的WCE視頻時序冗余圖像數據的關鍵幀提取方法

有效

• 申請號: 201611006893.6
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106780429B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 羅卓;劉小琪;郭凌;白家蓮;嚴莎莎
• 申請（專利權）人: 重慶金山醫療器械有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 路寧

1.一種基于感知顏色空間和關鍵角點的WCE視頻時序冗余圖像數據的關鍵幀提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，通過單通道感知顏色空間Lab圖像提取a通道的圖像，判定兩個相鄰幀圖像之間的相似性；

S1-1，在Lab圖像中的數值描述正常視力的人能夠看到的所有的顏色，其描述的是顏色的顯示方式，所以Lab被視為與設備無關的基于感知的顏色模型，其中，L是代表圖像的明度，a描述從洋紅色至綠色的范圍，b表示的是從黃色到藍色的范圍；結合WCE圖像的實際情況，WCE圖像主要呈現出粉紅，橙紅和綠色，選取符合WCE圖像顏色性質的a通道圖像的均值統計量來判定相鄰圖像之間的相似性；

S1-2，獲取原始圖像I(x)的a通道圖像I_a(x)，

由于WCE原始圖像是按RGB顏色空間進行存儲的，首先需要將RGB顏色空間圖像I(x)轉化為Lab顏色空間的圖像，但是RGB和Lab之間沒有直接的轉換公式，必須進行一次中間轉化，先將RGB顏色空間圖像轉換為XYZ空間，然后在通過XYZ空間獲得a通道圖像I_a(x)，如下式所示：

RGB轉XYZ：

其中r,g,b分別為RGB圖像R、G、B的通道值；

XYZ轉Lab圖像：

a^*＝500[f(X/Y_n)-f(Y/Y_n)] (4)

其中Y_n＝100.0

故獲得a通道圖像I_a(x)，如下式所示：

I_a(x)＝500[f(X(x)/Y_n)-f(Y(x)/Y_n)] (5)；

S1-3，判定相鄰兩幅圖像的相似性

其中t為視頻時序幀圖像的序列號，n為序列圖像數據的圖片總數量，M*N為單張序列圖像的大小，其中I_at為第t張圖像的在a通道的顏色值；

|mean_m-mean_m+1|≤T_v,1≤m<n (7)

若相鄰兩幅圖像小于閾值T_v，則此相鄰的兩幅圖像相似；

S2，如果兩個相鄰幀圖像相似就順序進行下一對相鄰幀圖像之間的判定，直到兩個相鄰圖像之間不相似，然后通過物理角點檢測算法提取這兩幅圖像的關鍵角點，根據關鍵點匹配率判定兩幅圖像的相似性；

S3，如果兩幅圖像相似，則繼續進行S2步驟的順序相鄰幀兩幅圖像的顏色相似性判定，如果發現不相似的順序相鄰幀兩幅圖像，則輸出順序相鄰幀相似圖像段；

S4，根據WCE序列圖像相似度關鍵幀摘要提取方法，將輸出滿足使用者需求的圖像作為時序圖像的關鍵幀摘要圖像。

2.根據權利要求1所述的基于感知顏色空間和關鍵角點的WCE視頻時序冗余圖像數據的關鍵幀提取方法，其特征在于，所述S2包括：

S2-1，獲取關鍵角點，假設I₁(x)和I₂(x)是兩幅相鄰的WCE時序圖像，則分別通過某一角點檢測算法獲得I₁(x)和I₂(x)的關鍵角點集和

S2-2，獲取關鍵點的特征向量

根據和分別獲取I₁(x)和I₂(x)的尺度和旋轉不變的關鍵角點特征向量和

3.根據權利要求2所述的基于感知顏色空間和關鍵角點的WCE視頻時序冗余圖像數據的關鍵幀提取方法，其特征在于，所述S3包括：

進行圖像相似性判定，根據特征向量和進行圖像的相似性判定如公式10，

Number(P)是求取集合P的關鍵點總數,是取兩值之間的較小值，T_s≥0.5；

其中分別為圖像I₁的關鍵角點總數和圖像I₂的關鍵角點總數。

4.根據權利要求3所述的基于感知顏色空間和關鍵角點的WCE視頻時序冗余圖像數據的關鍵幀提取方法，其特征在于，所述S4包括：

S4-1，假設WCE視頻時序圖像有n幀，依次剪切每一幅圖像，去除不相干的邊緣和黑邊角，獲得I₁,I₂…I_n幅被剪切后的圖像數據和用于相似性判定的圖像序列隊(I₁,I₂)，(I₂,I₃)…(I_n-1,I_n)，初始化i＝1，m＝1，k＝1；

S4-2，根據公式(1)～(5)先獲得序列對(I_i,I_i+1),i<n的感知顏色圖像I_ai(x)與I_a(i+1)(x)；

S4-3，根據公式(6)～(7)判定I_i(x)和I_i+1(x)兩幅圖像的視覺感知顏色相似性，如果相似則i＝i+1,順序取下一對序列對(I_i,I_i+1)執行S4-6，直到(I_i,I_i+1)不相似，記錄不相似圖像I_m(x)和I_m+1(x),其中m＝i執行S4-4；

S4-4，根據公式(8)～(9)，獲取圖像的關鍵角點的特征向量和

S4-5，根據公式(10)～(11)，判定圖像I_m(x)和I_m+1(x)的空間位置的相似性，如果I_m(x)和I_m+1(x)在空間位置上相似，則i＝m+1,如果順序取下一個序列對(I_i,I_i+1)，轉到S4-2；如果I_m(x)和I_m+1(x)空間位置上也不相似，則圖像序列對(I_m,I_m+1)為兩個相鄰關鍵幀段的分段序列，I_k～I_m為相似序列段，I_m+1(x)則為下個關鍵幀序列段的開始圖像，i＝m+1，k＝m+1，執行S4-6；

S4-6，若i<n，則執行S4-2，否則結束循環；

S4-7，輸出所有的相似序列段，根據序列在每個相似序列段中選擇滿足使用者需求的圖像作為時序圖像的關鍵幀摘要圖像；如選取每個相似段的第一個幀、處于最中間位置的幀和最后以幀，作為關鍵幀摘要圖像；或者，按間隔t進行選擇關鍵幀，其中t要小于該相似段的實際長度。