[发明专利]一种基于运动补偿的去隔行处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频图像处理，特别涉及一种基于运动补偿的去隔行处理的方法。

背景技术

基于隔行扫描的视频信号的传统的电视系统从20世纪30年代出现到现在已沿用了数十年，现在大部分的视频系统都以PAL或NTSC的制式来记录或者转换视频。所谓的隔行扫描，即摄像机将图像沿横向划分为若干行，一个时刻摄像机只记录比方说偶数行的图像，然后几毫秒之后再记录奇数行，这样每次捕获的图像成为一个场。之所以采用这样的技术，主要是出于硬件性能与视频效果的考虑，因为就算利用今天的技术，摄像机也无法达到保证画面流畅的前提下记录全部图像信息的速度，而采用隔行扫描的技术，虽然降低了图像的质量，但可以在减少一半带宽的情况下获得较为流畅的画面。然而在一些情况下，从相邻两幅场中合成出一帧完整的图像是有必要的，这一过程称为去隔行处理。比如说在交通监视和车辆牌照识别系统中，需要从视频中提取出运动车辆的牌照信息。由于相邻场拍摄时的时间差，运动车辆在两幅场上的位置会有微小的变化，若直接由两幅场插接在一起的图像就会出现边缘交错的锯齿效果，影响车辆牌照信息的正确提取。在现有的技术中，去隔行的处理主要分为两类：基于运动补偿的技术和无运动补偿的技术；无运动补偿的技术即舍弃两幅场中的一帧，从另一场中恢复出图像信息，这种方法简单易行，计算量小，但是它相当于舍弃了一半的有用信息，特别是一些重要的运动区域的信息。另一种基于运动补偿的技术是充分利用两幅场的信息来恢复图像，但是这种技术的计算量相当大，往往需要专门的计算机硬件支持。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有的基于运动补偿的技术和无运动补偿的技术的去隔行处理方法的不足，本发明提出了一种基于运动补偿的去隔行处理方法，本方法采用运动物体检测和运动估计的方法，可以有效地区分图像中运动的物体和静止的背景，从而只对运动物体的部分进行处理，通过运动估计的方法可以对物体的运动特征做出判断，从而可以更精确地恢复出完整的图像。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于运动补偿的去隔行处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)通过对捕获的图像与静态背景的比对检测出运动物体，并得到初步的运动矢量；

(2)通过基于分块的图像匹配，选择一幅场中包含运动物体的分块作为目标分块，再根据候选分块确定匹配分块，进而得到精确的运动矢量；

(3)利用所述精确的运动矢量从两幅场中得到完整的一帧图像。

所述步骤(1)中静态背景采用分别对奇偶场各N幅图像进行平均得到的背景图像。

所述步骤(1)中运动矢量应包括运动物体运动的方向及相应的距离信息。

所述步骤(2)中采用分块的图像匹配，分块大小根据图像大小及用户感兴趣的区域确定，计算目标分块与候选分块各个对应像素点的灰度值之差的绝对值之和，选择计算所得值最小的候选分块作为匹配分块。

所述步骤(2)中候选分块根据由步骤(1)得到的初步的运动矢量和设定的搜索范围确定，有效地提高了匹配的精度和减少了计算复杂度。

所述步骤(3)中根据精确的运动矢量得到物体的同一部分在相邻两幅场中的不同像素点位置，采用中值滤波的方式，得到一幅场中缺少的像素点信息，从而在这幅场的基础上恢复出一幅完整的帧。

本发明与现有技术相比所具有的优点：本发明所采用的方法一个方面根据运动图像提取中假设的运动矢量，只针对图像的运动部分进行处理从而大大降低了计算量；另一个方面通过由假设的运动矢量得到精确运动的矢量，并且根据此精确的运动矢量来恢复图像，有效的提高了图像恢复的准确度，使恢复出的图像具有比传统方式更高的分辨率。

附图说明

图1为基于运动补偿的去隔行处理方法的流程图；

图2为对道路车辆的隔行扫描的图像效果；

图3为本发明方法中运动物体检测部分的结果效果图；

图4为应用本发明方法与其它方法得到的图像的效果比较图；

图5为应用本发明方法与其它方法得到的图像的细节效果比较图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式进一步详细介绍本发明。

本发明为一种基于运动补偿的去隔行处理方法，具体流程图如图1所示；大致可以分为以下三个步骤：

(1)通过对捕获的图像与静态背景的比对检测出运动物体，并得到初步的运动矢量；