專利名稱：一種基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及視頻后處理隔行視頻信號向逐行視頻轉(zhuǎn)換中的一種基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法。
背景技術(shù)：
由于受到傳輸帶寬的限制，電視臺發(fā)送的電視信號都不是完整的圖像，而是將一個場景分成奇場和偶場兩個部分分時發(fā)送，這樣就產(chǎn)生隔行視頻信號。但是隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展和寬屏幕平板電視的出現(xiàn)，人們對電視顯示質(zhì)量的要求越來越高，電視臺發(fā)送的隔行信號在目前的高端平板電視上顯示就會出現(xiàn)嚴(yán)重的屏閃、鋸齒等嚴(yán)重問題。去隔行技術(shù)即隔行轉(zhuǎn)逐行技術(shù)正是為了解決隔行視頻信號和高端電視之間矛盾產(chǎn)生的。
去隔行算法根據(jù)其所用濾波器的種類不同分為線性算法、非線性算法、運(yùn)動補(bǔ)償算法和運(yùn)動自適應(yīng)算法。線性算法包括行復(fù)制、行平均等，去隔行后視頻圖像模糊并產(chǎn)生嚴(yán)重矩尺；非線性算法包括中值濾波和一些擬和算法；運(yùn)動補(bǔ)償算法理論上是效果最好的，但是由于其算法復(fù)雜度高，硬件實(shí)現(xiàn)成本高等原因還沒有成為目前產(chǎn)品的主流方案；而基于運(yùn)動自適應(yīng)的去隔行算法根據(jù)運(yùn)動檢測得到的運(yùn)動參數(shù)來選擇場內(nèi)插值或場間復(fù)制，是目前大多終端顯示產(chǎn)品選擇的去隔行方案。目前基于運(yùn)動自適應(yīng)的去隔行算法最主要的核心內(nèi)容就是判斷當(dāng)前像素的運(yùn)動和靜止?fàn)顟B(tài)。對于運(yùn)動和靜止的判斷往往都是通過對場間或者幀間差值與一個閾值進(jìn)行比較得到。但這種方式運(yùn)動檢測的魯棒性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法，以提高運(yùn)動檢測的魯棒性，為隔行視頻的去隔行奠定良好的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟(I)、場間差值計算(I. I)、亮度分量的場間差值計算field_diffl2 = |YFn(i，j)_YFn+1(i，j) I+ I YFn(i，j_l) _YFn+1 (i，j-1) I+ I YFn(i，j+1)-YFn+1(i, j+1)field_diff23=|YFn(i, j)-YFn^1 (i, j) I +1 YFn(i，j_l)-YFlri (i，j_l) I +1 YFn(i，j+1)-YFlri (i，j+1)frm_diff02=|YFn(i, j)_YFn_2(i，j) I+ I YFn (i，j-1) _YFn_2 (i，j-1) I+ I YFn(i，j+1)-YFn-2(i，j+1)frm_diffl3=|YFn+1(i, j)-YFn^1 (i, j) I + I YFn+1 (i，j_l)-YFlrf (i，j_l) +|YFn+1(i,j+1)-YFlri (i，j+1)
(I. 2)、U色差分量的場間差值計算Ufield_diffl2=|UFn(i, j)-UFn+1(i, j) +1 UFn(i, j-1)-UFn+1 (i, j-1) +|UFn(i, j+1)-UFn+1(i, j+1)Uf ield_diff23= | UFn(i, j) -UFn^1 (i, j) +|UFn(i, j-1)-UFn^1 (i, j-1) | + |UFn(i，j+1)-UF1^a j+1)(I. 3)、V色差分量的場間差值計算Vfield_diffl2=|VFn(i, j)-VFn+1(i, j) | + |VFn(i，j-1)-VFn+1 (i, j-1) +|VFn(i,j+l)-VFn+1(i, j+1)Vf ield_diff23= | VFn(i, j) - VFn^1 (i, j) +|VFn(i, j - I) -VFn^1 ( i ,j-1) +1 VFn(i, j+1)-VFn^1 (i, j+1) 其中，YFn、YFn+1、YFlri、YFn_2分別表示當(dāng)前場圖像，當(dāng)前場后一場圖像，當(dāng)前場前一場圖像，當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的亮度分量(即Y分量)；UFn, UFn+1，UFn^1, UFn_2分別表示當(dāng)前場圖像，當(dāng)前場后一場圖像，當(dāng)前場前一場圖像，當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的U色差分量；VFn, VFn+1，VFn^1, VFn_2分別表示當(dāng)前場圖像，當(dāng)前場后一場圖像，當(dāng)前場前一場圖像，當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的V色差分量；其中，(i，j)表示當(dāng)前像素點(diǎn)在圖像中的空間位置，(i，j-1)表示當(dāng)前像素點(diǎn)垂直位置上方的像素點(diǎn)在圖像中的空間位置，(i，j+Ι)表示當(dāng)前像素點(diǎn)垂直位置下方的像素點(diǎn)在圖像中的空間位置；(2)、亮度分量的場間差值與閾值比較將亮度分量的場間差值分別與一個閾值進(jìn)行比較，得到當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動模式，用變量mov_mode表示，mov_mode值的計算如下如果亮度分量的場間差值field_diff23>閾值threadl,則變量mov_mode的第一位為mo V—mode [O] =1否則，mov—mode[O] =0 ；如果亮度分量的場間差值field—diffl2>閾值thread2，則變量mov—mode的第二位為mov—mode [I] =1否則，mov—mode[I] =0 ；如果亮度分量的場間差值frm—diffl3 >閾值thread3，則變量mov—mode的第三位為mov—mode [2] = I否則，mov—mode[2] = 0;如果亮度分量的場間差值frm—diff02 >閾值thread4，則變量mov—mode的第四位為mov—mode [3] = I否則，mov—mode[3] = 0;其中閾值threadl 4根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定；
(3)、邊緣檢測(3. I)、垂直梯度計算當(dāng)前場圖像的當(dāng)前像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad_vern(i, j) = YFn(i, j) ~YFn(i+l, j) I +1 YFn(i, j~l) ~YFn(i+l, j~l) I+ I YFn(i,j+1)-YFn(i+1, j+1)前一場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad^er^! (i, j) = YFn^1 (i, j)-YFn^1 (i + 1, j) |+YFn^1 (i, j-1)-YFn^1 (i + 1,j-1) I+ I YFlri (i，j+1)-YFlri (i+1，j+1)前面第二場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下·
grad_vern_2(i, j) = YFn_2(i, j)-YFn_2 (i + 1, j) | + |YFn_2(i, j-1)-YFn_2 (i + 1,j-1) | + |YFn_2(i，j+l)-YFn_2(i+l，j+1)后一場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad_vern+1 (i, j) = YFn+1(i, j) ~YFn+1 (i + 1, j) | + |YFn+1(i, j-1)-YFn+1 (i + 1,j-1) l + |YFn+1(i，j+l)-YFn+1(i+l, j+1)(3. 2)、邊緣判斷，如果同時滿足grad_vern(i, j) > edge_threadgrad^er^! (i, j) > edge_threadgrad_vern_2 (i, j) > edge_threadgrad_vern+1 (i, j) > edge_thread則邊緣標(biāo)識edge_flag(i, j) = I,否則，邊緣標(biāo)識 edge_flag(i, j) = 0 ；(4)、運(yùn)動靜止判斷當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，前一場對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)前場前兩場對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)分別為 mov_staten(i, j) > mov_staten_1 (i, j)、mov_staten_2 (i, j)；當(dāng)它們的值等于0時表示靜止，等于I時表示運(yùn)動；(4. I)、如果變量mov_mode = O或者mov_mode = 8,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=0否則(4. 2)、如果mov_mode>3并且mov_mode Φ 8,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=l,否則(4. 3)、如果 mov_mode>0 并且 mov_mode〈4(4. 3. I)、如果前一場和前面第二場對應(yīng)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)都是運(yùn)動，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=l,否則(4. 3. 2)、如果前一場和前面第二場對應(yīng)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)都是靜止，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=0,否則
(4. 3. 3)、如果邊緣標(biāo)識edge_flag(i，j) =1，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=0,否則(4. 3. 4)、如果mov_mode = 3，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=l,否則(4. 3. 5)、當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j) =0 ；(5)、運(yùn)動狀態(tài)判斷結(jié)果的修正
如果運(yùn)動變量mov_mode〈9并且mov_mode幸3并且mov_mode幸7,則根據(jù)色度分量的場間差值對當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行修正(5. I)、如果同時滿足Ufield_diff12>UVThreadUfield_diff23>UVThreadVfield_diff12>UVThreadVfield_diff23>UVThread則m0V_Staten(i，j)=l，否則，當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)保持上面(4. Γ (4. 3)判斷得到的運(yùn)動狀態(tài)；(5. 2)如果不滿足以 mov_mode〈9&mov_mode ! = 3&mov_mode! =7,當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)保持上面4. Γ4. 3判斷得到的狀態(tài)。本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法，通過計算當(dāng)前像素點(diǎn)相關(guān)的四個亮度分量場間差值以及兩個U、V色差分量場間差值，然后將四個亮度分量場間差值分別與四個閾值進(jìn)行比較，得到變量mov_mode,再后,根據(jù)變量mov_mode的值,并結(jié)合前面兩場當(dāng)前像素對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)、邊緣檢測情況得到判斷結(jié)果，最后依據(jù)U、V色差分量場間差值對判斷結(jié)果進(jìn)行修正。本發(fā)明通過將邊緣檢測情況以及色差分量參與到運(yùn)動狀態(tài)的判斷中，提高了運(yùn)動檢測的魯棒性，為隔行視頻的去隔行奠定了良好的基礎(chǔ)。


圖I是本發(fā)明基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法一具體實(shí)施方式
流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計的詳細(xì)描述也許會淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時，這些描述在這里將被忽略。圖I是本發(fā)明基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法一具體實(shí)施方式
流程圖。如圖I所示，在本實(shí)施例中，本發(fā)明基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法包括以下步驟I、場間差值計算在本發(fā)明中，場間差值是基于4場視頻圖像輸入進(jìn)行的，即根據(jù)當(dāng)前場圖像YFn、當(dāng)前場后一場圖像、當(dāng)前前一場圖像、當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的亮度分量(即Y分量)YFn、YFn+1、YFlri、YFn_2 ；當(dāng)前場圖像、當(dāng)前場后一場圖像、當(dāng)前前一場圖像、當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的U色差分量UFn，UFn+1，UFn^1, UFn_2 ;當(dāng)前場圖像、當(dāng)前場后一場圖像、當(dāng)前前一場圖像、當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的V色差分量VFn，VFn+1，VFn^1, VFn_2進(jìn)行計算的，具體為亮度場間差值計算field_diffl2=|Fn(i, j)-Fn+1(i, j) +1Fn(i，j_l)_Fn+1 (i，j_l) + IFn(i，j+1)_Fn+1 (i，j+1)field_diff23=|Fn(i, j)-Fn^1 (i, j) +1 Fn(i，j_l)-Flri (i，j_l) + I Fn(i，j+1)-Flri (i，j+1)field_diff02=|Fn(i, j)-Fn_2(i, j) +1 fn(i，j_l) _Fn_2 (i，j_l) + I Fn(i，j+1) _Fn_2 (i，j+1)field_diffl3= | Fn+1 (i, j) -Flri (i, j) | +1 Fn+1 (i, j-1) -Flri (i, j-1) | +1 Fn+1 (i, j+1) -Fn-i(i，j+1)U色差分量的場間差值計算Uf ield_diff 12= | UFn(i, j)_UFn+1(i，j) + | UFn(i, j - I) _UFn+1 ( i，j-1) | + |UFn(i，j+l)-UFn+1(i，j+1)Ufield_diff23=|UFn(i, j)-UFn^1 (i, j) | + |UFn(i，j_l)-UFlri (i，j-1) | + |UFn(i，j+1)-UFlri (i，j+1)V色差分量的場間差值計算Vfield_diffl2=|VFn(i, j)-VFn+1(i, j) I+ I VFn (i, j_l) _VFn+1 (i，j_l) I + I VFn (i，j+l)-VFn+1(i, j+1)Vf ield_diff23= | VFn(i, j) - VFn^1 (i, j) +|VFn(i, j - I) -VFn^1 ( i ,j-1) +1 VFn(i, j+1)-VFn^1 (i, j+1)以上是4 個亮度場間差值 field_diffl2、field_diff23、field_diff02、field_diffl3分別表示輸入的4場圖像在當(dāng)前像素點(diǎn)空間位置(i，j)處的亮度場間差值，其中亮度場間差值field_diffl2表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它后一場圖像η+1對應(yīng)像素點(diǎn)之間的亮度場間差值、field_diff23表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它前一場圖像η_1對應(yīng)像素點(diǎn)之間的亮度場間差值、field_diff02表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它前第二場圖像η-2對應(yīng)像素點(diǎn)之間的亮度場間差值、field_diffl3表示它后一場圖像η+1對應(yīng)像素點(diǎn)和它前一場圖像η-I對應(yīng)像素點(diǎn)之間的亮度場間差值。兩個U色差分量的場間差值Uf ield_diff 12、Uf ield_diff23分別表示輸入的4場圖像在當(dāng)前像素點(diǎn)空間位置(i，j)處的U色度分量場間差值，其中U色差分量的場間差值UfielcLdiff 12表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它后一場圖像η+1對應(yīng)像素點(diǎn)之間的U色度分量差值、Ufield_diff23表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它前一場圖像η_1對應(yīng)像素點(diǎn)之間的U色度分量差值。兩個V色差分量的場間差值Vf ield_diff 12、Vf ield_diff23分別表示輸入的4場圖像在當(dāng)前像素點(diǎn)空間位置(i，j)處的V色度分量場間差值，其中V色差分量的場間差值VfielcLdiff 12表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它后一場圖像η+1對應(yīng)像素點(diǎn)之間的V色度分量差值、Vfield_diff23表示當(dāng)前場圖像η當(dāng)前像素點(diǎn)與它前一場圖像η_1對應(yīng)像素點(diǎn)之間的V色度分量差值。經(jīng)過本步驟，獲取當(dāng)前像素點(diǎn)位置(i，j)四個亮度分量場間差值field_diffl2、field_diff23、field_diff02、field_diffl3，兩個 U 色差分量的場間差值 Ufield_diff 12、Ufield_diff23、兩個 V 色差分量的場間差值 Vf ield_diff 12、Vf ield_diff23。2、亮度分量的場間差值與閾值比較將亮度分量的場間差值分別與一個閾值進(jìn)行比較，得到當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動模式，用變量mov_mode表示，mov_mode值的計算如下如果亮度分量的場間差值field_diff23>閾值threadl,則變量mov_mode的第一
位為mov_mode [O] =1否則，mov_mode[O] =0 ;如果亮度分量的場間差值field_diffl2>閾值thread2,則變量mov_mode的第二位為mov_mode [I] =1否則，mov_mode[I] =0 ;如果亮度分量的場間差值frm_diffl3>閾值thread3,則變量mov_mode的第三位為mov_mode [2] =1否則，mov_mode[2] =0 ;如果亮度分量的場間差值frm_diff02>閾值thread4,則變量mov_mode的第四位為mov_mode [3] =1否則，mov_mode[3] =0 ;比較得到變量movjnode的值的目的是之后需要與其它條件一起進(jìn)行運(yùn)動和靜止的判斷。3、邊緣檢測3. I、垂直梯度計算當(dāng)前場圖像的當(dāng)前像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad_vern(i, j) = |YFn(i, j)-YFn(i+l, j) | + |YFn(i, j_l)_YFn(i+l, j_l) +IYFn(i, j+l)-YFn(i+l, j+1)前一場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad^er^! (i, j) = YFn^1 (i, j)-YFn^1 (i + 1, j) ! + (YF^^i, j-1)-YFn^1 (i + 1,j-1) I+ I YFlri (i，j+1)-YFlri (i+1，j+1)前面第二場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad_vern_2(i, j) = YFn_2(i, j)-YFn_2 (i + 1, j) | + |YFn_2(i, j-1)-YFn_2 (i + 1,j-1) | + |YFn_2(i，j+l)-YFn_2(i+l，j+1)后一場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad_vern+1 (i, j) = YFn+1(i, j) ~YFn+1 (i + 1, j) | + |YFn+1(i, j-1)-YFn+1 (i + 1,j-1) | + |YFn+1(i，j+l)-YFn+1(i+l，j+1)
3. 2、邊緣判斷，如果同時滿足grad_vern(i, j) > edge_threadgrad^er^! (i, j) > edge_threadgrad_vern_2 (i, j) > edge_threadgrad_vern+1 (i, j) > edge_thread則邊緣標(biāo)識edge_flag(i, j) = I,否則，邊緣標(biāo)識 edge_flag(i, j) = 0 ；4、運(yùn)動靜止判斷 當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，前一場對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)前場前兩場對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)分別為 mov_staten(i, j) > mov_staten_1 (i, j)、mov_staten_2 (i, j)；當(dāng)它們的值等于0時表示靜止，等于I時表示運(yùn)動；4. I、如果變量mov_mode = O或者mov_mode = 8,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j) = O否則4. 2、如果mov_mode > 3并且mov_mode Φ 8,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j) = I,否則4. 3、如果 mov_mode > O 并且 mov_mode < 4這種情況，需要利用前面兩場的運(yùn)動檢測的結(jié)果來進(jìn)一步判斷，具體判斷如下4. 3. I、如果前一場和前面第二場對應(yīng)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)都是運(yùn)動，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j) = I,否則4. 3. 2、如果前一場和前面第二場對應(yīng)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)都是靜止，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j) = O,否則即不滿足 4. 3. I 也不滿足 4. 3. 2 4. 3. 3、如果邊緣標(biāo)識edge_flag(i，j) =1，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=0,否則4. 3. 4、如果mov_mode = 3，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=l,否則4. 3. 5、當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j) =0 ；5、運(yùn)動狀態(tài)判斷結(jié)果的修正在前面的步驟中，已經(jīng)初步把當(dāng)前像素的運(yùn)動狀態(tài)判斷出來，接下來就是利用兩個色差分量對運(yùn)動檢測結(jié)果進(jìn)行校正。要采用色差分量對運(yùn)動檢測結(jié)果進(jìn)行校正是因?yàn)槟承┻\(yùn)動的場景中亮度分量(Y分量)的場間差值很小，如果只根據(jù)Y分量的場間差值來進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)的判斷會被判斷為靜止，所以這時就考慮使用兩個色差分量對前面的判斷結(jié)果進(jìn)行校正。如果運(yùn)動變量mov_mode〈9并且mov_mode幸3并且mov_mode幸7,則根據(jù)色度分量的場間差值對當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行修正
5. I、如果同時滿足Ufield_diff12>UVThreadUfield_diff23>UVThreadVfield_diff12>UVThreadVfield_diff23>UVThread則m0V_Staten(i，j)=l，否則，當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)保持上面(4. Γ (4. 3)判斷得到的運(yùn)動狀態(tài)；5. 2、如果不滿足以 mov_mode〈9&mov_mode! = 3&mov_mode! =7,當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)保持上面4. Γ4. 3判斷得到的狀態(tài)。
通過上述步驟，將邊緣檢測情況以及色差分量參與到運(yùn)動狀態(tài)的判斷中，提高了運(yùn)動檢測的魯棒性，為隔行視頻的去隔行奠定了良好的基礎(chǔ)。盡管上面對本發(fā)明說明性的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式
的范圍，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1. 一種基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)、場間差值計算 (I. I)、亮度分量的場間差值計算field_diffl2=|YFn(i, j)-YFn+1(i, j) | + |YFn(i，j-1)-YFn+1 (i, j_l) I+ I YFn(i，j+l)-YFn+1(i, j+1)field_diff23=|YFn(i, j)-YFn^1 (i, j) | + |YFn(i，j-1)-YFn^1 (i, j-1) | + |YFn(i，j+1)-YFlri(i, j+1) frm_diff02 = I YFn (i，j) _YFn_2 (i, j) | +1 YFn (i，j-1) _YFn_2 (i, j-1) | +1 YFn(i，j+1) _YFn_2(i, j+1) frm_diffl3 = I YFn+1 (i, j) -YFlri (i, j) | +1 YFn+1 (i, j-1) -YFlri (i, j-1) | +1 YFn+1 (i, j+1) -YFlri (i，j+1) (I. 2)、U色差分量的場間差值計算Ufield_difl2=|UFn(i, j)-UFn+1(i, j) | + |UFn(i，j-1)-UFn+1 (i, j-1) | + |UFn(i，j+l)-UFn+1(i， j+1) Uf ield_dif 23= I UFn(i, j) -UFn^1 (i, j) + | UFn(i, j-1) -UFn^1 (i ,j-1) +|UFn(i, j+1)-UFn^1 (i, j+1) (I. 3)、V色差分量的場間差值計算Vfield_diffl2=|VFn(i, j)-VFn+1(i, j) I+ I VFn(i，j-1)-VFn+1 (i, j-1) I+ I VFn(i，j+l)_VFn+i(i， j+1)Vf ield_dif f23= I VFn(i , j) - VFn^1 (i , j) + | VFn(i , j-1) -VFn^1 (i ,j-1) +1 VFn(i, j+1)-VFn^1 (i, j+1) 其中，YFpYFn+pYFppYFM分別表示當(dāng)前場圖像，當(dāng)前場后一場圖像，當(dāng)前一場圖像，當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的亮度分量(即Y分量); UFn, UFn+1，UFn^1, UFn_2分別表示當(dāng)前場圖像，當(dāng)前場后一場圖像，當(dāng)前前一場圖像，當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的U色差分量； VFn, VFn+1，VFn^1, VFn_2分別表示當(dāng)前場圖像，當(dāng)前場后一場圖像，當(dāng)前前一場圖像，當(dāng)前場前面第二場圖像像素點(diǎn)的V色差分量； 其中，(i，j)表示當(dāng)前像素點(diǎn)在圖像中的空間位置，(i，j-Ι)表示當(dāng)前像素點(diǎn)垂直位置上方的像素點(diǎn)在圖像中的空間位置，(i，j+Ι)表示當(dāng)前像素點(diǎn)垂直位置下方的像素點(diǎn)在圖像中的空間位置； (2)、亮度分量的場間差值與閾值比較 將亮度分量的場間差值分別與一個閾值進(jìn)行比較，得到當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動模式，用變量mov_mode表示，mov_mode值的計算如下 如果亮度分量的場間差值field_diff23>閾值threadl,則變量mov_mode的第一位為mov_mode[O]=1否則，mov_mode [O] =O ； 如果亮度分量的場間差值field_diffl2>閾值thread2,則變量mov_mode的第二位為mov_mode[I]=1否則,mov_mode [I] =O ； 如果亮度分量的場間差值frm_diffl3>閾值thread3,則變量mov_mode的第三位為mov_mode[2]=1 否則，mov_mode [2] =0 ； 如果亮度分量的場間差值frm_diff02>閾值thread4,則變量mov_mode的第四位為mov_mode[3]=1否則，mov_mode [3] =0 ； 其中閾值thread 1 4根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定； (3)、邊緣檢測 (3. I)、垂直梯度計算 當(dāng)前場圖像的當(dāng)前像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下grad_vern(i, j) = |YFn(i, j)-YFn(i+l, j) +I YFn(i, j-1)-YFn(i+1, j-1) | + |YFn(i, j+l)_YFn(i+l, j+1) 前一場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下 gradjeiVi (i, j) = | YFlri (i, j) -YFlri (i+1, j) | +1 YFlri (i, j-1) -YFlri (i+1, j-1) I +1 YFlri (i, j+1)-YFn^1 (i+1, j+1) 前面第二場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下 grad_vern_2 (i, j) = | YFn_2 (i, j) _YFn_2 (i+1, j) | +1 YFn_2 (i, j-1) _YFn_2 (i+1, j-1) I +1 YFn_2(i，j+l)-YFn_2(i+l，j+1) 后一場圖像的對應(yīng)像素點(diǎn)的垂直梯度計算如下 grad_vern+1 (i, j) = | YFn+1 (i, j) _YFn+1 (i+1, j) | +1 YFn+1 (i, j-1) _YFn+1 (i+1, j-1) I +1 YFn+1 (i,j+l)-YFn+1(i+l, j+1) (3. 2)、邊緣判斷， 如果問時 兩足 grad_vern(i, j) >edge_thread grad^er^j (i, j) >edge_thread grad_vern_2 (i, j) >edge_thread grad_vern+1 (i, j) >edge_thread 則邊緣標(biāo)識 edge_flag(i, j)=l,否則，邊緣標(biāo)識 edge_flag(i, j)=0 ； (4)、運(yùn)動靜止判斷 當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，前一場對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)前場前兩場對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)分別為 mov_staten(i, j) > mov_staten_1 (i, j)、mov_staten_2 (i, j)； 當(dāng)它們的值等于0時表示靜止，等于I時表示運(yùn)動； (4. I)、如果變量mov_mode = O或者mov_mode = 8,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為 mov_staten(i, j) =0 否則 (4. 2)、如果mov_mode>3并且mov_mode Φ 8,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為 mov_staten(i, j) =1,否則(4. 3)、如果 mov_mode>0 并且 mov_mode〈4 (4. 3. I)、如果前一場和前面第二場對應(yīng)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)都是運(yùn)動，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=l,否貝丨J (4. 3. 2)、如果前一場和前面第二場對應(yīng)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)都是靜止，則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為mov_staten(i, j)=0,否貝丨J (4. 3. 3)、如果邊緣標(biāo)識edge_flag(i, j) =1,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為 mov_staten(i, j)=0,否貝丨J (4. 3. 4)、如果mov_mode = 3,則當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為 mov_staten(i, j)=l,否則: (4. 3. 5)、當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)為 mov_staten(i, j) =O ； (5)、運(yùn)動狀態(tài)判斷結(jié)果的修正 如果運(yùn)動變量mov_mode〈9并且mov_mode ^ 3并且mov_mode ^ 7,則根據(jù)色度分量的場間差值對當(dāng)前場像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行修正 (5. I)、如果同時滿足Ufield_diffl2>UVThreadUfield_diff23>UVThreadVfield_diffl2>UVThread Vfield_diff23>UVThread 則m0V_Staten(i，j)=l，否則，當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)保持上面(4· 1) (4. 3)判斷得到的運(yùn)動狀態(tài)； (5. 2)如果不滿足以mov_mode〈9&mov_mode! = 3&mov_mode! = 7,當(dāng)前像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)保持上面4. Γ4. 3判斷得到的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于邊緣檢測的自適應(yīng)運(yùn)動檢測方法，通過計算當(dāng)前像素點(diǎn)相關(guān)的四個亮度分量場間差值以及兩個U、V色差分量場間差值，然后將四個亮度分量場間差值分別與四個閾值進(jìn)行比較，得到變量mov_mode，再后，根據(jù)變量mov_mode的值，并結(jié)合前面兩場當(dāng)前像素對應(yīng)像素點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)、邊緣檢測情況得到判斷結(jié)果，最后依據(jù)U、V色差分量場間差值對判斷結(jié)果進(jìn)行修正。本發(fā)明通過將邊緣檢測情況以及色差分量參與到運(yùn)動狀態(tài)的判斷中，提高了運(yùn)動檢測的魯棒性，為隔行視頻的去隔行奠定了良好的基礎(chǔ)。
文檔編號H04N7/01GK102946504SQ201210476628
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者劉成強(qiáng), 劉強(qiáng), 樊鵬 申請人:四川虹微技術(shù)有限公司