[發明專利]基于運動估計改進的自適應去隔行算法

在審

• 申請號: 202211480502.X
• 申請日: 2022-11-24
• 公開（公告）號: CN115866177A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 張曄;張俊;代年樹
• 申請（專利權）人: 中科芯集成電路有限公司
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊強

本發明涉及計算機視覺領域技術領域，特別涉及基于運動估計改進的自適應去隔行算法，包括如下步驟：步驟1：利用運動塊來判定像素的運動狀態；對四場運動檢測算法進行運動檢測，分別計算場間像素塊的一類絕對差值和SAD以及一類絕對像素差diff，用于檢測像素塊的運動程度，同時對一類絕對差值和以及目標的運動狀態進行定義；步驟2：若像素判斷為運動，則引入非運動插值補償法中的場內插值法和場間插值法恢復當前場信息，若像素判斷為靜止，則直接進入步驟3；步驟3：通過均值濾波平滑插值帶來的分層偽影效應。解決了環境變化帶來的運動判定不準確的問題，并且引入均值濾波去除分層偽影，從而能達到去隔行的目的，實現對隔行視頻的較好恢復。

技術領域

本發明涉及計算機視覺領域技術領域，特別涉及基于運動估計改進的自適應去隔行算法。

背景技術

在監控安防中的視頻技術領域，目前主流的有數字視頻技術和模擬視頻技術，模擬視頻技術雖然應用的比較廣泛，但是由于模擬視頻數據采用隔行掃描，導致奇偶場合并不一致出現圖像的拖尾、邊緣羽化、鋸齒等現象。

目前，去隔行算法最簡單的方式是采用奇場或偶場的行場復制，雖然能對圖像進行一定程度的恢復，但由于只有單場信息，很容易丟失圖像細節，導致分辨率較差。基于濾波等方式來去隔行，也能起到去隔行的效果，但濾波方法會帶來邊緣模糊，也會導致畫質恢復不理想。專利(孫光培，陳偉，陳樹，等，一種中值濾波視頻去隔行方法，CN113852830A，2021)設計了一種中值濾波視頻去隔行方法，利用當前場、前一場和下一場三場數據在空間域和時間域上做中值濾波，相比于只使用了單場數據的方法能夠還原更多的細節信息，同時能較好地抑制畫面閃爍、梳狀條紋的產生,圖像質量有明顯提升。專利(楊星亮，馬曉，郭耀松，等，一種去隔行圖像處理方法和裝置，CN107517356B，2020)增加了橫邊界閾值的判斷，因此能夠減少邊緣方向的誤判，由于參考了前后幀的運動狀態信息，因此能夠減少邊界、角點處的噪點，從而能夠提高畫面清晰度，進而提高圖像的質量。專利(周鴻，韋虎，羅小偉，等電視信號去隔行的處理方法和裝置，CN105744201B，2019)利用改進插值方法實現去隔行，能夠有效提高待插值點像素值的準確性。專利(楊長水，陳瑞，賈惠柱，等，一種視頻去隔行方法，CN106027943B，2019)通過精準的運動檢測來提高邊緣線平均,提高了去隔行處理的效果。上述所說的都是視頻去隔行方法，通過對像素運動判斷改進和插值方法的改進提升了去隔行的效果，但是對于光照變換，隨機目標變化等環境變換無法做到能自適應的準確判斷運動狀態，導致去隔行效果不理想。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開基于運動估計改進的自適應去隔行算法，即改進的場間運動自適應判定的非運動插值補償算法，通過場間運動塊來獲得像素的運動狀態，再利用場內插值法和場間插值法，對場信息進行恢復，并通過均值濾波去除分層偽影效應，達到視頻去隔行和提升視頻畫質的目的。

本發明通過以下技術方案予以實現：

基于運動估計改進的自適應去隔行算法，包括如下步驟：

步驟1：利用運動塊來判定像素的運動狀態；

對四場運動檢測算法進行運動檢測，分別計算場間像素塊的一類絕對差值和SAD以及一類絕對像素差diff，用于檢測像素塊的運動程度，同時對一類絕對差值和以及目標的運動狀態進行定義；

步驟2：若像素判斷為運動，則引入非運動插值補償法中的場內插值法和場間插值法恢復當前場信息，若像素判斷為靜止，則直接進入步驟3；

步驟3：通過均值濾波平滑插值帶來的分層偽影效應。

優選的，所述步驟1中，定義一類絕對差值和SAD的公式如下：

優選的，所述步驟1中，利用絕對像素差diff檢測定義目標塊的運動狀態的公式如下：